含重金属废水处理技术介绍
工业污水中重金属的分离与回收技术研究
工业污水中重金属的分离与回收技术研究一、引言在工业生产中，废水中含有大量的重金属离子，这些重金属离子会对环境和人类健康造成极大的危害，因此实现对工业污水中重金属的有效分离与回收显得尤为重要。
本文将介绍几种常见的工业污水中重金属的分离与回收技术，并对其优缺点进行分析。
二、工业污水中重金属的种类工业污水中常见的重金属离子主要包括铅、镉、铬、锌、汞、镍、铜等。
这些重金属离子不仅会污染自然环境，而且会对人体健康造成危害，如铅中毒、镉中毒等。
三、工业污水中重金属的分离与回收技术1. 沉淀法沉淀法是一种常见的工业污水中重金属的分离与回收技术。
这种技术是通过加入适当的沉淀剂使重金属离子沉淀下来，然后将沉淀物进行回收。
沉淀法具有成本低、效率高、操作简便等优点，但其存在的缺点是极易造成沉淀产物的二次污染。
2. 离子交换法离子交换法也是一种较为常见的工业污水中重金属的分离与回收技术。
这种技术是通过离子交换树脂将溶液中的重金属离子吸附到树脂上，并通过再生工艺将吸附的重金属离子进行回收。
离子交换法具有回收率高、操作简便、可重复使用等优点，其缺点是需要配备复杂的设备和对树脂进行周期性的再生工艺。
3. 膜分离法膜分离法是一种利用膜的孔隙大小和溶液中离子的电荷性质进行分离的技术。
该技术包括超滤、逆渗透、电渗析等。
这种技术具有操作简便、回收效率高、对环境影响较小等优点，但其缺点是需耗费大量的能源。
4. 生物吸附法生物吸附法是利用微生物细胞壁的吸附性能对重金属进行吸附回收的技术。
该技术具有成本低、对工业污水中多种有机物的清除能力强等优点，但其缺点是微生物的生长条件比较苛刻，需要保持一定的温度、酸碱度和营养条件等。
四、结论针对工业污水中重金属的分离与回收技术，不同的技术都有其优缺点。
根据工业污水中重金属离子的种类和浓度，应选择合适的分离与回收技术。
同时，在实际应用中应综合考虑技术成本、回收效率、环保性等因素，并根据实际情况制定有效的处理方案，从而避免重金属离子对环境和人类健康造成危害。
芬顿法处理含重金属废水的效果及机理分析
芬顿法处理含重金属废水的效果及机理分析芬顿法是一种常用于处理含重金属废水的高效处理技术，其通过氢氧自由基的生成，使重金属离子以氢氧自由基废物沉淀的形式从废水中去除。
本文将对芬顿法处理含重金属废水的效果及机理分析进行详细介绍。
首先，芬顿法处理含重金属废水具有高效的去除效果。
芬顿法主要通过在酸性条件下，将过氧化氢与Fe2+两种试剂共同加入含重金属的废水中，生成大量的氢氧自由基。
这些氢氧自由基能够与重金属离子发生化学反应，生成氢氧化物、过氧化物等沉淀物，从而使重金属离子以固体废物的形式被去除。
芬顿法能够去除多种重金属离子，包括铅、铬、镍、铜等，其效果较为理想。
其次，芬顿法对含重金属废水的处理机理主要包括两个方面：氢氧自由基的生成和重金属离子的沉淀去除。
首先，芬顿法中的过氧化氢与Fe2+在酸性条件下反应，生成大量的氢氧自由基。
过氧化氢经过Fenton反应，被铁离子催化产生氢氧自由基，其主要反应方程为：H2O2+Fe2+→OH·+OH-+Fe3+其中生成的氢氧自由基具有较强的氧化还原能力，能够与重金属离子发生化学反应。
其次，氢氧自由基与重金属离子发生化学反应，生成氢氧化物、过氧化物等沉淀物。
例如，铅离子在芬顿法中会与氢氧自由基发生反应，生成氢氧化铅，从而被从废水中去除。
最后，芬顿法的优点主要包括处理效果显著、操作简便和成本较低等。
芬顿法具有较好的反应速率和反应效果，在较短的时间内能够高效去除大量含重金属的废水。
同时，芬顿法的操作相对简便，只需加入合适的量的过氧化氢和铁离子即可实施处理。
此外，芬顿法的成本相对较低，过氧化氢和铁盐的成本较低，对于处理大量含重金属废水的企业来说，是一种经济实用的技术。
尽管芬顿法有很多优点，但也存在一些问题，主要包括废水酸性增加、产生废泥等。
由于芬顿法需要在酸性条件下进行处理，会导致废水酸性增加，需要进行中和处理。
此外，芬顿法产生的废泥也需要合理处理，以避免对环境造成二次污染。
重金属废水处理办法
精心整理重金属废水处理方法综述重金属废水主要来自矿山坑内排水,选矿厂尾矿排水,废石场淋浸水,有色金属冶炼厂除尘排水,有色金属加工厂酸洗水。
电镀厂镀件洗涤水,钢铁厂酸洗排水,以及电解、农药、医药、油漆、颜料等工业废水。
在环境与人类健康领域,重金属主要指汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(cr)、砷(As)、铜(Cu)、锌(Zn)、钴(Co)、镍(Ni)等重金属1重金属废水处理方法进展1.1沉淀法a.氢氧化物沉淀法.往重金属废水中加入碱性溶液,反应生成难溶的金属氢氧化物沉淀,通过过滤予以分离。
氢氧化物沉淀法包括分步沉淀法和一次沉淀法两种。
应知道最适宜的pH值和处理后残品在溶液中的重金属离子浓度，此法在实际应用中要考虑共沉现象、络合现象对金属沉淀的影响。
b.硫化物沉淀法.将重金属废水pH值凋节为一定碱性后,再通过向重金属废水中投加硫化钠或硫化钾等硫化物,或者直接通人硫化氢气体,使重金属离子同硫离子反应生成难溶的金属硫化物沉淀,然后被过滤分离。
Cd>Hg>Ag>Ca>Bi>Cu>Sb>sn>Ph>Zn>Ni>Co>Fe>As>Ti>Mn.前面的金属比后面的易与S2一形成硫化物,其溶解度也越小,处理起来越容易。
硫化物沉淀在形成过程中容易产生胶体,给分离带来困难。
硫化物沉淀法也有不足之处,比方说硫化物结晶比较细小,难以沉降,因而应用也不是很广。
c.还原一沉淀法.原理是,用还原剂将重金属废水中的重金属离子还原为金属单质或者价态较低的金属离子,先将金属过滤收集,然后再往处理液中加入石灰乳,使得还原态的重金属离子以氢氧化物的形式沉淀收集。
铜和汞等的回收可以利用这种方法。
该法也常用于含铬废水的处理。
较常使用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、铁粉等。
d.絮凝浮选沉淀法.通过添加絮凝剂使得重金属废水中的小胶体颗粒稳定性变差,聚集形成大颗粒胶体物质,最终通过重力作用沉淀下来。
重金属废水处理系统原理
重金属废水处理系统原理重金属废水处理系统是用于处理含有高浓度重金属的废水的技术装置。
其基本原理是通过一系列的物理、化学和生物处理过程，将废水中的重金属离子与悬浮物质、有机物质等分离、沉淀、吸附、还原、氧化等操作，最终将重金属降至安全排放标准以下。
1.机械预处理：废水经过格栅、砂沉池等机械设备的处理，去除其中的大颗粒物质和悬浮物，减少对后续处理设备的负荷。
2.化学沉淀：废水经过给药设备通入化学药剂，通过化学反应使废水中的重金属离子转化成沉淀物，进而以沉淀的形式从水中分离出来。
常用的化学药剂包括氢氧化钙、氢氧化铁等。
3.吸附：废水经过吸附剂处理，将重金属离子吸附到吸附剂的表面，将其从水中分离出来。
常用的吸附剂有活性炭、离子交换树脂等。
4.活性污泥法：废水中的有机物和重金属离子可以通过微生物降解和吸附的方式去除。
通过调节废水中的溶解氧、温度、pH值等条件，利用活性污泥中的微生物来降解有机物，同时微生物也可以吸附并还原重金属离子。
5.离子交换：废水通过离子交换柱，将废水中的重金属离子与其他离子交换，使重金属离子和废水分离。
6.膜分离：废水经过膜过滤、膜分离等技术，利用膜的微孔、分离层等特性，将废水中的重金属离子和其他杂质分离出来，纯净水得到回收，废水中的重金属得以集中处理。
以上是重金属废水处理系统的基本原理，根据废水的实际情况和要求，还可以通过电解、浮选、气浮、化学氧化等技术对重金属废水进行处理。
重金属废水处理系统的设计和运行需要综合考虑废水的特性、处理要求、运行成本等因素，以达到高效处理和循环利用废水资源的目的。
重金属废水处理方法
1.3 重金属废水处理方法现代水处理技术，按原理可分为化学处理法，物理处理法和生物化学处理法3大类[6]。
生物法处理无机重金属离子废水的技术正在积极的研究和试用中。
化学法是利用化学反应的作用，分离回收污水中处于各种形态的污染物质（包括悬浮的、溶解的、胶体的等）。
主要方法有中和、混凝、电解、氧化还原等。
⑴中和沉淀法：投加碱中和剂，使废水中重金属离子形成溶解度较小的氢氧化物或碳酸盐沉淀而去除的方法。
碱石灰(CaO)等石灰类中和剂，价格低廉，可去除汞以外的重金属离子，工艺简单，处理成本低[7]。
但沉渣量大，含水率高，易二次污染，有些重金属废水处理后难以达到排放标准。
⑵硫化物沉淀法：硫化物沉淀法的沉淀机理是：废水中的重金属离子与S2-结合生成溶解度很小的盐。
操作中应该注意以下几个方面：①硫化物沉淀一般比较细小，易形成胶体，为便于分离应加入高分子絮凝剂协助沉淀沉降；②硫化物沉淀中沉淀剂会在水中部分残留，残留沉淀剂也是一种污染物，会产生恶臭等，而且遇到酸性环境产生有害气体，将会形成二次污染[8]。
⑶铁氧体沉淀法：FeSO4可使各种重金属离子形成铁氧体晶体而沉淀析出。
经典铁氧体法能一次脱除多种重金属离子，设备简单，操作方便[9]。
但不能单独回收重金属。
铁氧体法工艺流程技术关键在于：①Fe3+:Fe2+ =2:1，因此，Fe2+的加入量，应是废水中除铁以外各种重金属离子当量数的2倍或2倍以上；②NaOH或其碱的投入量应等于废水中所含酸根的0.9～1.2倍浓度；③碱化后应立即通蒸汽加热，加热至60～70℃或更高温度；④在一定温度下，通入空气氧化并进行搅拌，待氧化完成后再分离出铁氧体。
铁氧体法处理含重金属离子的废水，能一次脱除废水中的多种金属离子，对脱除Cu， Zn，Cd，Hg，Cr等离子均有很好的效果。
物理法是利用物理作用分离污水中呈悬浮固体状态的污染物质。
主要方法有离子交换法，沉淀法，上浮法，气浮法，过滤法和反渗透法等。
三种离子交换法处理重金属废水的工艺介绍
三种离子交换法处理重金属废水的工艺介绍重金属废水来自矿山选矿、机械加工、钢铁冶炼、稀有贵金属和一些化工企业。
不可降解，排放不合格废水会造成严重的环境污染。
艾柯重金属废水处理设备是一种高效、稳定的废水处理设备，采用离子交换法进行处理，可以有效去除水中的重金属离子，是一种环保、节能、经济的废水处理解决方案。
离子交换法工艺原理：离子交换法是利用重金属离子与离子交换树脂进行交换，降低废水中重金属浓度，达到净化废水的方法。
离子交换树脂为粒状材料，其结构单元由三部分组成，即不溶性的三维空间网络骨架、与骨架相连的官能团和官能团所携带的电荷相反的可交换离子。
常见的离子交换树脂有阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、螯合树脂和腐殖酸树脂。
阳离子交换树脂法：阳离子交换树脂分为强酸性离子交换树脂(R-SO3-)和弱酸性离子交换树脂(R-COO-)。
前者离解性强，适应于在强碱和强酸条件下产生离子交换作用，可以交换所有金属离子;后者的离子性质不太明显，在酸碱值较低的条件下进行离解和离子交换相对比较困难，只有处理碱性，中性或微酸性溶液效果较好。
仅可交换弱碱性中的阳离子如Ca2+、Mg2+，对于强碱中的离子如Na+、K+等无法进行交换。
阳离子交换树脂几乎适用于所有重金属阳离子的去除，如Cu2+、Pb2+、Zn2+等。
阴离子交换树脂法：重金属阴离子交换树脂分为强碱性离子交换树脂(-NR3OH)和弱碱性离子交换树脂(-NH2、-NHR、NR2)。
同样地，前者离解性强，适应于在强碱和强酸条件下产生离子交换作用，可以交换所有阴离子;后者离子性较弱，只能在中性或酸性条件(如pH1～9)下工作。
阴离子交换树脂可适用于金属络合阴离子的吸附交换，如金属氰化络合阴离子、金属氯化络合阴离子、铬酸根等的去除。
螯合离子树脂法：螯合离子树脂法区别于上述所述阴阳离子交换树脂法，其离子交换作用是通过化学键力，而不是通过静电吸附作用力。
螯合离子交换树脂是借助具有螯合能力的基团，通过螯合作用能对特定离子进行选择性吸附并进行离子交换的树脂。
重金属污水处理
重金属污水处理一、背景介绍重金属污水是指含有高浓度重金属离子的废水，如铅、汞、镉、铬等。
这些重金属离子对环境和人体健康具有严重的危害。
因此，重金属污水的处理成为环保领域的重要任务之一。
二、重金属污水处理的原理重金属污水处理的目标是将重金属离子从废水中去除或者转化为无毒的物质。
常见的处理方法包括化学沉淀、吸附、离子交换、膜分离等。
1. 化学沉淀化学沉淀是将重金属离子与沉淀剂反应生成沉淀物，从而达到去除重金属的目的。
常用的沉淀剂有氢氧化钙、氢氧化铁等。
在适当的pH值和温度条件下，重金属离子与沉淀剂反应生成沉淀物，通过过滤或者离心等操作将沉淀物与废水分离。
2. 吸附吸附是利用吸附剂将重金属离子吸附在其表面，从而实现去除重金属的目的。
常用的吸附剂有活性炭、氧化铝、离子交换树脂等。
废水通过吸附剂床层时，重金属离子会被吸附剂表面的活性位点吸附，从而实现去除。
3. 离子交换离子交换是利用离子交换树脂将废水中的重金属离子与其上的其他离子进行交换，从而实现去除重金属的目的。
离子交换树脂具有特定的离子选择性，可以选择性地吸附重金属离子。
当离子交换树脂吸附满重金属离子后，可以通过酸洗或者碱洗再生，使离子交换树脂重新恢复吸附能力。
4. 膜分离膜分离是利用半透膜将废水中的重金属离子与其他物质分离，从而实现去除重金属的目的。
常见的膜分离技术有超滤、反渗透等。
通过调节膜的孔径和操作条件，可以实现对重金属离子的有效分离。
三、重金属污水处理的工艺流程重金属污水处理的具体工艺流程可以根据实际情况进行调整，以下是一个常见的处理流程示例：1. 原水处理原水处理是指对进入处理系统的废水进行预处理，去除悬浮物、油脂、有机物等杂质，以保护后续处理设备的正常运行。
常见的原水处理方法包括筛网过滤、沉淀池沉淀等。
2. 化学沉淀将经过原水处理的废水调节pH值，加入适量的沉淀剂，使重金属离子与沉淀剂反应生成沉淀物。
通过沉淀池或者沉淀槽将废水与沉淀物分离。
含重金属高浓度氨氮废水资源化处理技术
含重金属高浓度氨氮废水资源化处理技术适用范围钒、钨钼、镍钴、三元电池、稀土、锆、铌钽等有色行业及焦化、石化等产生的高浓度氨氮废水基本原理该技术基于氨与水分子相对挥发度的差异，通过氨-水的气液平衡、金属-氨的络合-解络合反应平衡、金属氢氧化物的沉淀溶解平衡的热力学计算，通过在汽提精馏脱氨塔内将氨氮以分子氨的形式从水中分离，然后以氨水或液氨的形式从塔顶排出，并被冷凝器冷却到常温成为高纯氨水进行回收。
工艺流程通过在含重金属的高浓度氨氮废水中加入碱，使铵离子转化为氨分子，并存在多余的氢氧根离子。
经过pH调节并换热后的废水进入汽提精馏塔内，通过控制输入汽提塔内的蒸汽流量与蒸汽压力来控制汽提塔的温度分布，使液体在汽提塔内一定的温度区域保持一定的停留时间，使得重金属-氨络合物在高温区域吸收能量，配位键被破坏，实现重金属与氨的分离。
氨气在高温下挥发，实现气液分离，同时溶液中的过量氢氧根与重金属反应生成沉淀使化学平衡向右移动，如此反复经过多级反应平衡之后，最终实现氨的彻底脱除。
此步骤的化学反应为：挥发出的氨至塔顶冷凝器采用药剂进行吸收，形成高纯氨水（浓度16%以上）或铵盐产品，可直接回用于生产工艺或进行销售。
废水由进水口至塔底的过程中氨氮浓度逐渐降低，至塔底出水口时降至10mg/L以下，塔底出水经与进塔废水换热后可达标排放或回用，也可以根据重金属含量情况进入金属回收系统对其中重金属进行回收。
关键技术或设计特征采用重金属-氨氮-水的药剂强化热解络合-分子精馏分离技术，实现氨氮污染物削减率大于99%，同时全过程无废水、废气、废渣等二次污染产生。
资源回收率高，将废水中分离出的氨氮回收为高纯氨水，重金属回收为金属氢氧化物，可回用于生产工艺或直接出售。
通过专用塔内件设计技术实现传质效率提高，漏液降低，拓宽设备弹性负荷。
动态集成控制技术实现操作安全性，保证出水合格率为100%。
典型规模原水氨氮浓度：1-70g/L；原水重金属浓度：10-200mg/L；处理规模：50-3000吨废水/天。
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含重金属废水处理技术介绍
一、废水情况简介 含重金属废水处理难点
重金属种类多，一些重金属需要特殊的处理方法 含重金属废水一般可生化性不高，污泥需要特别处理
国内当前的一些处理方法（加碱沉淀法）运行成本高，企业负担重
含重金属废水处理方法
含重金属离子废水的处理方法主要有：氧化还原法、 离子交换法、 电解法、 反渗透法、气浮法、化学沉淀法等。
这些处理方法在净化效率及经济效益方面都存在一些问题，而吸附法的研发可以很好的解决效率和经济效益问题，值得重视。
二、我们的工艺 工艺流程
调节池
微电解反应器 混合沉淀综合池
含重金属废水 污泥处理
固化处理
重金属回收
工艺说明
通过微电解反应器对水中Cr 6+有很好的去除效果，在混合沉淀综合池投加石灰乳或氢氧化钠，进行沉淀，沉淀物送入干化机
煤质改良活性炭是一种专门吸附悬浮态重金属物质的活性炭，保证出水达标，吸附饱和的煤质改良活性炭通过廉价的再生过程，可以重复使用 沉淀物通过板框压滤机干化后，再经过集中的处理回收重金属。
处理后污泥达到《国家危险废物填埋污染控制标准》（GB18598-2001）中规定的危险废物进入填埋区的标准后，进行无害化填埋，或采用水泥作为固化基材进行稳定化
吸附饱和的煤质改良活性炭的再生处理过程中通过浸出回收重金属、热解等过程将煤质改良活性炭再生，循环利用
根据不同的水质可进行优化设计，在水中六价铬含量符合国家排放标准的情况下，工艺中可不需要微电解反应器
煤质活性炭介绍
煤质类吸附剂主要指泥炭、 褐煤等，资源丰富的低品质煤质类矿物。
经过适当处理如炭化、 活化等能改善煤质类吸附剂的吸附性能。
泥炭和褐煤是一种天然腐殖酸类物质，它们与活性炭等吸附剂相似，具有微孔结构和较大的比表面积，有优异的吸附性能。
专家研究表明，它们可用于金属离子的吸附。
褐煤和泥炭含有羟基、 羧基等活性基团，其吸附性能与这些活性基团有关，金属离子在其表面既有物理吸附，又有化学吸附。
天然泥炭不需要任何预处理就能用于吸附去除水中的重金属离子。
但其机械强度较低，对水的亲合力强，化学稳定性较低，
达标排放或循环使用
煤质改良活性炭吸附器
活性炭再生 重金属提取回收
较容易收缩与膨胀, 这些对吸附效果都有一定的影响，故使用前一般需进行预处理，最常用的有热处理与化学处理，预处理后的泥炭称为煤质活性炭。
煤质活性炭用硫酸改性后，活性炭上的可离解基团如磺酸基团的数量增加，从而对金属离子的吸附容量增加。
煤质改良活性炭吸附的特点：
无需添加任何氧化剂絮凝剂等化学试剂
吸附容量大处理效果好
对重金属离子的吸附稳定性好、选择性高
可与难被自然界微生物降解的重金属离子一起填埋防治再次污染水体不存在二次污染问题
占地少成本低操作简单灵活
煤质改良活性炭可经再生后循环使用同时实现对重金属的回收
三、改良后工艺的经济效益
通常情况微电解对六价铬的还原率比一般的硫酸亚铁还原法高，采用加工厂废铁屑作为反应原料，成本更低廉。
根据不同的水质采取不同的工艺运行，在六价铬达标的情况下，可以不需要微电解反应器，减少运行成本。
在采用煤质改良活性炭处理重金属废水之前，应先在了解重金属废水物化特性的基础上综合考虑影响煤质改良活性炭吸附重金属离子吸附效果的五大因素。
对处理的重金属废水进行反复实验以确定最佳工艺条件，必要时可依据煤质改良活性炭对重金属离子的吸附机理有目的性的对所使用的煤质改良活性炭进行改性处理或是调整工艺参数，以求达到最佳处理效果。
同时还应考虑活性炭的再生和重金属的回收问题，以降低处理成本，并获得最大的经济效益。
使用煤质活性炭吸附工艺经济效益：
（1）对于酸性废水，在加碱混合沉淀池将pH值调节至5以上，即可达到吸附要求，节省碱的投加，减少运行成本
（2）使用吸附法达标处理，产生泥量仅为采用一般加碱法的20-30%左右，节省了日常运行污泥处理成本
（3）煤质改良活性炭可再生20次，每次再生损耗率约为5%，再生过程可回收重金属进行再利用
本工艺处理后的废水既可排放至环境中，又可循环水标准。
循环利用可减少工厂对水资源的消耗，又可降低生产成本，具有社会和经济双重效益。
湖南金石锌业有限公司废水处理
煤质改良活性炭及其在污水处理中的设备化情况
湖南迪亚环境工程有限公司
2013年8月。