重金属废水处理

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重金属超标的三种处理方法

重金属超标的三种处理方法

重金属超标的三种处理方法
重金属废水常见于电镀、电子行业和冶金行业,而针对这些废水,去除重金属的方法也有很多。

常用处理方法
一、气浮法
气浮法去除重金属是利用气泡的吸附作用进行固液分离的一种方法。

在含重金属废水中加入具有和它相反的电荷的扑集剂生成络合物或沉淀物,使其附着在气泡上,形成浮渣而去除。

气浮法对处理电镀废水,尤其是浓度较低时具有独特优点:设备简单、占地面积小、适于间歇操作、运转费用不高。

但出水的盐分和油脂含量高,浮渣和净化水回用问题有待解决。

二、电解法
电解法去除重金属是利用电极与重金属离子发生电化学作用而消除其毒性的方法。

该方法使废水中重金属离子通过电解过程在阳-阴两极上分别发生氧化和还原反应使重金属富集,然后进行处理。

此方法去除重金属具有设备简单、占地小、易于操作的优点。

但耗能高,处理水量小。

三、化学药剂法
去除重金属时直接在废水中投加希洁重金属捕捉剂。

通过多种螯合基团对重金属离子螯合,产生疏水性结构而沉淀;
同时,在体型结构的高分子作用下,通过絮集和网捕作用显著提高沉淀速度和去除率,及时所处理的废水中含有络合物成份,也能较好的沉淀废水中各种重金属离子。

重金属废水处理方案

重金属废水处理方案

重金属废水处理方案一、引言二、重金属废水的危害1、对环境的污染:重金属废水一旦进入地下水和水体中,会对水的生态系统造成严重破坏,破坏水生物的生存环境,导致水生物种群减少甚至灭绝。

2、对人体健康的危害:重金属废水中的铅、汞、镉等元素会通过进食、饮水、呼吸等途径进入人体,对神经系统、肝脏、肾脏等产生直接损害,导致中毒症状。

三、重金属废水处理的技术方案1、化学沉淀法:通过加入沉淀剂将重金属离子与其形成低溶解度的沉淀物结合,以实现去除的目的。

这种方法简单易行,处理效果较好,但对废水处理厂的设备和技术要求较高。

2、离子交换法:通过特定树脂与重金属离子进行吸附交换,使重金属离子被固定在树脂上,从而实现去除的目的。

这种方法具有较高的去除效率和废水的净化能力,但适用范围有限。

3、氧化还原法:通过氧化还原反应将重金属离子转化为可沉淀的固体物,从而实现去除的目的。

常用的氧化还原剂有氯化铁、硫酸亚铁等。

这种方法适用于废水中重金属离子浓度较高的情况。

4、生物吸附法:通过利用微生物的吸附能力将重金属离子吸附在菌体表面,从而实现去除的目的。

这种方法具有成本低、效果好等优势,但对菌体的适应性要求较高。

四、重金属废水处理的综合方案综合考虑以上的处理技术,可以采用以下综合方案对重金属废水进行处理:1、预处理:将废水进行初步处理,去除悬浮物、油脂和有机物等杂质,以减轻处理设备的负担。

2、化学沉淀法:将重金属废水进行适当的酸碱调节,再加入适量的沉淀剂,使重金属离子与沉淀剂发生反应,沉淀下来形成固体物。

通过沉淀物的沉淀和过滤,可以使重金属离子得到较好的去除。

3、离子交换法:将经过化学沉淀处理后的废水进行进一步处理,利用离子交换树脂对废水中残留的重金属离子进行吸附交换。

通过适当选择树脂和调节条件,可以使重金属离子得到进一步的去除。

4、氧化还原法:对于仍存在较高浓度重金属离子的废水,可以采用氧化还原法进行处理。

通过适当的氧化还原剂的加入,将重金属离子转化为固体物质,从而进一步去除。

重金属废水处理常见工艺及处理方法

重金属废水处理常见工艺及处理方法

重金属废水处理常见工艺及处理方法重金属废水是指含有高浓度重金属离子的废水,如铜、镉、铅、汞等。

这些重金属离子对环境和人体健康具有潜在的危害。

因此,重金属废水的处理是环境保护和健康保障的重要任务之一、下面介绍一些常见的重金属废水处理工艺和方法。

1.化学沉淀法:化学沉淀法是重金属废水处理中常用的方法之一、该方法通过添加适量的化学药剂,使废水中的重金属离子与沉淀剂反应生成难溶于水的沉淀物,从而实现重金属的去除。

常用的沉淀剂包括氢氧化钙、氢氧化钠、硫化氢等。

该方法操作简单、成本低,适用于处理高浓度的重金属废水。

2.离子交换法:离子交换法是利用离子交换树脂对水中的重金属离子进行吸附和交换的方法。

树脂通常具有特定的亲和性,可选择性地吸附特定的重金属离子。

该方法操作方便,广泛应用于水质处理和废水处理领域。

3.活性炭吸附法:活性炭是一种有机高分子材料,具有很强的吸附能力。

将活性炭添加到重金属废水中,重金属离子会被活性炭吸附并固定在其表面。

该方法适用于处理低浓度的重金属废水,操作简单、成本相对较低。

4.膜分离法:膜分离法是利用特殊的膜材料对重金属离子进行过滤和分离的方法。

常用的膜材料包括微滤膜、超滤膜和反渗透膜。

通过调整膜孔径和工作参数,可以实现对重金属离子的高效去除。

该方法操作简便,处理效果较好,但成本较高。

5.电化学方法:电化学方法是利用电化学反应原理对重金属进行处理的方法。

常用的电化学方法包括电解沉积、电吸附和电还原等。

通过适当的电极选择和电流密度控制,可以实现重金属的转化、析出和回收。

该方法操作复杂,但具有高效和可控性的优点。

6.生物处理法:生物处理法是利用微生物对重金属废水进行降解和转化的方法。

通过合适的环境调节和微生物培养,可以实现对重金属的生物吸附、生物还原和生物沉积等过程。

该方法对于低浓度的重金属废水处理效果较好,但处理时间较长。

以上是一些常见的重金属废水处理工艺和方法,每种方法都有其适用范围和处理效果。

废水中的重金属处理方法(二)

废水中的重金属处理方法(二)

废水中的重金属处理方法(二)引言概述:废水中的重金属是环境污染的一个重要因素,对人体和生态系统造成严重危害。

因此,开展废水中重金属的有效处理方法具有重要意义。

本文将探讨废水中的重金属处理方法,进一步分析和总结其应用和效果。

正文:1. 物理处理方法1.1 离心沉淀:通过离心作用分离废水中的重金属;1.2 吸附剂法:利用合适的吸附剂吸附废水中的重金属离子;1.3 电解法:通过电解过程将重金属离子还原并沉淀;1.4 气浮法:利用气泡将废水中的重金属颗粒浮起并分离;1.5 高温煅烧:将废水中的重金属通过高温煅烧转化为可回收材料。

2. 化学处理方法2.1 沉淀法:通过加入沉淀剂将废水中的重金属形成沉淀,进而分离;2.2 螯合剂法:利用螯合剂与重金属离子形成络合物,实现分离;2.3 氧化还原法:利用氧化还原反应将重金属离子转化为无害的化合物;2.4 中和法:通过调节废水pH值,使重金属离子沉淀或转化为无毒化合物;2.5 光催化法:利用特定催化剂和光能将废水中的重金属分解为无害物质。

3. 生物处理方法3.1 微生物处理:利用特定菌种降解废水中的重金属;3.2 水生植物处理:通过水生植物吸收和富集重金属离子;3.3 生物吸附法:利用生物吸附剂吸附废水中的重金属离子;3.4 生物还原法:利用特定微生物将重金属离子还原为无害物质;3.5 生物沉淀法:利用微生物产生的微生物胶或酶沉淀废水中的重金属。

4. 过滤处理方法4.1 筛网过滤:通过筛网拦截废水中的重金属颗粒;4.2 管道过滤:通过设计过滤管道,利用废水流动将重金属颗粒过滤掉;4.3 小孔过滤:通过具有微小孔径的滤材将废水中的重金属颗粒截留;4.4 水层过滤:通过不同密度的水层将废水中的重金属颗粒分离;4.5 膜过滤:通过选择合适的膜过滤器实现对废水中重金属的分离。

5. 综合处理方法5.1 聚合物复合材料法:利用特定聚合物复合材料将废水中的重金属吸附;5.2 冷冻结晶法:通过冷冻结晶将废水中的重金属结晶分离;5.3 离子交换法:通过特定离子交换剂将废水中的重金属离子与其他离子交换,并实现分离;5.4 活性炭吸附法:利用活性炭吸附废水中的重金属离子;5.5 超声处理法:通过超声波的作用将废水中的重金属分解或聚集,实现分离。

工业废水重金属处理方法

工业废水重金属处理方法

工业废水重金属处理方法
对于废水重金属,必须进行适当的处理:
1)如果条件允许的话,设法减少废水量,尽量回收其有用金属,废水适当处理后实行循环利用;
2)对处理产生的污泥和浓缩液,如无回收利用价值,也应该进行无害化处理,以免2次污染。

重金属处理建议:
根据工业废水中重金属的性质,采取科学合理的方法分离、去除,提升工业废水处理水平。

常用作重金属处理的方法主要有化学沉淀法,其中分为中和沉淀、硫化物沉淀、药剂沉淀是比较多人使用的。

1中和沉淀法
原理:在废水中投加碱性物质,使得重金属生成溶解度很小的氢氧化物沉淀而被去除。

该方法操作使用虽然比较简单,但是也存在以下的不足:
>处理后废水PH偏高;
>无法处理含有络合物废水;
›由于重金属处理过程中会形成小颗粒氢氧化物,需加入有机助凝剂或者无机絮凝剂才能沉淀。

2硫化物沉淀法
原理:投加硫化钠等硫化剂,使得重金属离子形成溶度积很小的重金硫化物沉淀而被去除。

该方法主要有以下特点:
>脱水性能好,操作比较简单;
›但由于重金属硫化物的不稳定性,遇到较低PH废水会产生硫化氢气体;
›重金属硫化物容易形成胶体状,不宜沉降。

3药剂沉淀法
原理:该方法主要是向废水中投加重金属捕捉剂,其一种能与重金属离子强力螯合的化工产品,采用接枝合成工艺,其枝链上的螯合基团能与螯合重金属形成不溶物而沉淀。

该方法因以下优势而备受环保人欢迎:
>不受离子浓度高低影响;
>可以处理含有络合物成分的废水
›使用范围广,适用于任何重金属离子的络合盐,如柠檬酸、酒石酸、络合铜等废水的处理。

处理含重金属污水工艺流程设计

处理含重金属污水工艺流程设计

处理含重金属污水工艺流程设计重金属污水是指含有高浓度重金属离子的废水,如铅、镉、汞等。

这些重金属对环境和人体健康都具有严重的危害。

因此,针对含重金属污水的处理,需要设计适合的工艺流程,以确保有效去除重金属离子,达到排放标准。

本文将详细介绍处理含重金属污水的工艺流程设计。

一、预处理阶段预处理阶段是处理含重金属污水的第一步,其目的是去除悬浮物、沉积物和其他杂质,以减少对后续处理工艺的影响。

预处理阶段包括以下几个步骤:1. 气浮法:通过注入空气或其他气体,使污水中的悬浮物形成气泡并浮起,然后通过表面的刮板或旋转鼓将其刮除。

气浮法适用于处理悬浮物较多的污水。

2. 沉淀法:将污水静置一段时间,利用重力作用使悬浮物沉淀到污水底部,然后将上清液排出。

沉淀法适用于处理悬浮物较少的污水。

3. 过滤法:通过滤料(如砂石、活性炭等)将污水中的悬浮物和颗粒物截留下来,使污水变得清澈。

过滤法适用于处理颗粒物较多的污水。

二、化学沉淀法化学沉淀法是处理含重金属污水的常用方法之一,其原理是利用化学反应使重金属离子与沉淀剂结合形成沉淀物,从而达到去除重金属的目的。

化学沉淀法包括以下几个步骤:1. pH调节:根据重金属离子的性质,调节污水的pH值,使其处于最佳沉淀范围。

通常,重金属离子在中性或碱性条件下更容易沉淀。

2. 添加沉淀剂:根据重金属离子的种类和浓度,选择合适的沉淀剂添加到污水中。

常用的沉淀剂包括氢氧化钙、氢氧化钠、硫酸和碳酸钙等。

3. 搅拌混合:通过搅拌设备将沉淀剂均匀地与污水混合,以促进重金属离子与沉淀剂的反应。

4. 沉淀分离:经过一段时间的搅拌混合后,重金属离子与沉淀剂结合形成沉淀物,然后通过沉淀池或离心机将沉淀物分离出来。

三、离子交换法离子交换法是处理含重金属污水的另一种常用方法,其原理是利用离子交换树脂将重金属离子与水中的其他离子交换,从而实现去除重金属的目的。

离子交换法包括以下几个步骤:1. 树脂选择:根据重金属离子的性质和浓度,选择合适的离子交换树脂。

废水中的重金属处理方法(一)2024

废水中的重金属处理方法(一)2024

废水中的重金属处理方法(一)引言概述:废水中的重金属处理是环境保护领域的一个重要课题。

废水中的重金属污染对人类健康和生态环境造成了严重的威胁。

本文将从五个大点阐述废水中的重金属处理方法,以帮助人们更好地理解和应对这一问题。

正文:一、物理处理方法1. 浮选法:通过物料密度的差异使重金属离子与其他物质分离。

2. 离心沉淀法:通过离心作用将重金属离子与废水分离,然后进行沉淀处理。

3. 吸附法:利用各类吸附剂吸附重金属离子,将其从废水中去除。

4. 膜分离法:利用特殊膜对重金属离子进行筛选分离。

二、化学处理方法1. 氧化还原法:通过氧化还原反应将重金属离子转化为难溶于水的氧化物沉淀,然后分离处理。

2. 沉淀法:通过添加化学沉淀剂使重金属离子与废水中的杂质反应生成沉淀,然后进行分离。

3. 配位沉淀法:利用配位反应将废水中的重金属离子与沉淀剂结合生成不溶性配合物,从而实现分离。

三、生物处理方法1. 微生物还原法:利用具有还原能力的微生物将重金属离子还原为难溶于水的沉淀物。

2. 植物吸收法:利用植物的吸收能力吸附和富集重金属离子,然后割取植物进行处理。

3. 微生物交互转化法:利用不同微生物的协同作用将重金属离子转化为无害的物质。

四、电化学处理方法1. 电沉积法:通过电流将重金属离子还原为金属沉积在电极上,实现分离处理。

2. 电吸附法:利用电吸附作用将重金属离子从废水中吸附到带电电极表面上。

五、高级氧化处理方法1. 光催化氧化法:利用特定的光催化剂在光照下将重金属离子氧化为无害的物质。

2. 高级氧化法:利用氧化剂,如臭氧、过氧化氢等,将重金属离子氧化为沉淀或无害化合物。

总结:废水中的重金属处理方法多种多样,包括物理处理方法、化学处理方法、生物处理方法、电化学处理方法和高级氧化处理方法等。

每种方法都有其适用的情况和优劣势,选择合适的处理方法需要考虑废水的性质、处理成本和净化效果等因素。

通过有效的重金属处理方法,可以降低废水中的重金属污染,保护环境和人类健康。

除去废水中重金属离子的常用方法

除去废水中重金属离子的常用方法

除去废水中重金属离子的常用方法
除去废水中的重金属离子,常用以下几种方法:
1. 化学沉淀法:通过添加重金属捕捉剂等化学物质,与水中重金属形成螯合反应,产生不溶性金属盐,然后分离固液,达到去除水中重金属的效果。

该方法简单、高效、快捷,但应注意重金属污泥的后续处理。

2. 电解法:利用直流电和金属的电化学性质,将重金属离子从相对高浓度的溶液中分离沉降,废水中的氢氧根在阳极中放电,达到去除废水中有害重金属的目的。

3. 吸附法:以活性炭、活性白泥、陶瓷等为吸附材料,对水中重金属进行物理吸附。

该方法对吸附剂要求较高,吸附材料一般为不可再生资源,主要用于高浓度、小水量的重金属废水处理。

4. 膜分离法:采用电渗析、反渗透、膜提取、超滤等方法,使重金属废水流经膜设备后,将水中的重金属分离出来。

5. 生物处理法:通过使用特殊的微生物,将废水中的重金属离子转化为无害的物质,从而达到去除重金属的目的。

以上方法可以单独使用,也可以根据实际需要组合使用以达到最佳效果。

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重金属废水的离子交换处理方案一、水污染现状水是一种宝贵的自然资源,随着工农业的迅速发展和人们生活水平的不断提高,对水资源的要求,无论是从质而言,还是从量而言,都有了更高的标准。

水并非是取之不尽,用之不竭的天然资源,它是有限资源,对于缺水地区来说,水就更加宝贵了,防止水污染,保护水环境,目前已引起广泛共识。

水污染是指水体因外界某种物质的介入,导致原有质量特性发生改变,从而影响了原有的功能和利用价值,甚至危害人体健康,破坏生态环境。

人类社会为了满足生活及生产的需求,要从各种自然水体中取用大量的水,这些水被利用后,即产生生活污水和工业废水,并最终又排入天然水体,这样就构成了一个用水的循环。

二、重金属废水的来源及特征1.采矿过程废水,金属矿的开采废水主要含有悬浮物和酸,这是因为金属矿石或围岩中,含有硫化矿物,这些矿物经风化,水及细菌等的作用,形成酸性废水。

其反应式为2FeS2+2H2O+7O2——2FeSO4+2H2SO4矿山酸性废水一般含有一种或几种金属,非金属离子,主要有钙,铁,锰,铅,锌,铜和等。

2.炼铁过程废水,高炉煤气洗涤水是炼铁工艺的主要废水,含有大量的悬浮固体,。

其主要成分是铁,铝,锌和硅等氧化物。

钢铁企业的轧钢酸洗,尤其是不锈钢表面酸洗除垢,也能产生含铁,镍,锌,铅等重金属废水3.金属加工过程废水,主要是金属表面清洗除锈产生的酸性废液。

金属材料多用硫酸和盐酸酸洗,而不锈钢则要用硝酸,氢氟酸混合酸洗。

酸洗后的钢材又要用清水漂洗,产生漂洗酸性废水。

一般情况下,漂洗后剩余的废液含酸百分之七左右,其中含有大量溶解铁质,漂洗水的PH值为1—2。

酸性废液和漂洗水,如不经处理就外排,必将造成严重的污染。

4.电镀过程废水,电镀废水主要来自镀件的漂洗,也有少量工艺废弃液排出。

电镀废水的水质按镀种和电镀工艺的不同而异。

一般来说,电镀废水中的重金属比较单纯,虽然水量小,但其浓度往往比较高,毒性很大,主要含有酸和铜,铬,锌,镉,镍等金属离子。

三、金属废水对环境的污染在高度集中的现代化大工业情况下,工业生产排出的废水,特别是重金属废水对周围环境的污染日益严重。

重金属的污染是把含有重金属的工业废水排入江河湖海,它将直接对渔业和农业产生严重影响,同时直接或间接地危害人体健康。

现将几种重金属的危害简介如下。

1.汞(Hg)其毒性作用表现为损害细胞内酶系统蛋白质的巯基,摄取无机汞死量为75~300mg/人以上的汞,则汞在人体内就会积累,长期持续下去,就会发生慢性中毒,有机汞化合物,如烷基汞,苯基汞等,由于在脂肪中溶解度可达到在水中的100倍,因而易于进入生物组织,也有很高的积蓄作用。

日本的水俣病公害就是无机汞转化为有机汞,这些汞经食物链进入人体而引起的。

2.镉(Cd2 )镉的化合物毒性很强,动物吸收的镉很少可能排出,从而极易在人体内产生积蓄作用从而引起贫血,新陈代谢不良,肝病变以至死亡。

镉在肾脏内蓄积引起病变后,会使钙的吸收失调,从而发生软骨病。

日本富山县神通川流域发生的骨痛病公害,就是镉中毒引起的。

3.铬(Cr6 )六价铬化合物及其盐类毒性很大,其存在形态主要是CrO3 ,CrO42- ,Cr2等,易于在水中溶解存在。

六价铬有强氧化性,对皮肤,黏膜有剧烈腐蚀性,近来研究认为,六价铬和三价铬都有致癌性。

4.铅(Pb2 )铅对人体各种组织均有毒性作用,其中对神经系统,造血系统和血管毒害最大。

铅主要蓄积在骨骼之中,慢性铅中毒,其症状主要表现在食欲不振,便秘及皮肤出现灰黑色。

5.锌(Zn2 )锌的盐类能使蛋白质沉淀,对皮肤和黏膜有刺激和腐蚀作用,对水生物和农作物有明显的毒性。

6.铜(Cu2 )铜的毒性较小,它是生命所必需的微量元素之一,但超过一定量后,就会刺激消化系统,引起腹痛,呕吐,长期过量可促成肝硬化。

铜对低等生物和农作物毒性较大,对于鱼类,0.1~0.2mg/l为致死量,所以一般水产用水用求含铜量在0.01mg/l以下,对于农作物,铜是重金属中毒性最高者,它以离子的形态固定于根部,影响养分吸收机能。

四、我国工业废水污染与治理现状在环境污染中,工业废水的污染影响最大,20世纪60年代以来,世界上水体污染达到极为严重的程度,震惊世界的几起公害事件相继发生,引起了科学界和政界的重视,保护环境,治理污染成了人们普遍关注的问题。

我国每天排放大量的工业的废水,对江河湖海造成严重的污染。

据统计,全国27主要河流,大多数被严重污染,有些河流中含酚,汞普遍超过指标数倍,乃至数十倍,使许多盛产鱼虾的河流的鱼产量大幅度下降。

水质污染,加剧了北方缺水地区的水源紧张程度。

南方由于大量工厂没有节制的排放重金属废水,也导致了水质的严重污染,造成长江流域的水的污染。

因此,重金属废水的治理刻不容缓,重金属是一种永久性的污染物。

对于重金属废水,必须进行适当的处理,首先应该设法减少废水量,尽量回收其有用金属,废水适当处理后实行循环利用,尽可能不排或少排废水。

对必须排放的废水进行净化处理,使之达到排放标准,对处理产生的污泥和浓缩液,如无回收利用价值,也应该进行无害化处理,以免二次污染。

而在重金属废水的治理方法中,离子交换法是最为常见,且处理效果较好的一种方法。

离子交换现象最早发现于十八世纪中期,发现人为汤普森,后为J.托马斯.韦(J.Thomas Way)全面研究,而在离子交换剂的发展进程过程中的最重要事件,乃是1935年B.A.亚当斯(Adams)和H.L.霍姆斯(Holmes)研究合成了具有离子交换功能的高分子材料,即第一批离子交换树脂—聚酚醛系强酸性阳离子交换树脂和聚苯胺醛系弱碱性阴离子交换树脂。

后来,由霍姆斯和当时德国 I.G.染料工业公司对以上离子交换树脂进行了改进并投入工业生产。

随后的几年内,还发展了多种类别的缩聚型离子交换树脂并在水处理方面得到应用。

离子交换树脂的大发展主要是在二次世界大战以后。

当时美国和英国一些公司广泛进行了合成离子交换树脂的研究工作,G.F.达莱利奥(D Alelio)成功地合成了聚苯乙烯系阳离子交换树脂,在此基础上又陆续开发了交换容量高,物理—化学稳定性好的其他聚苯乙烯系离子树脂,相继又开发了聚丙烯酸系阳离子树脂。

这时,离子交换树脂已成为一类新型高分子材料,人们认识到,用它可以比较简单地达到离子性物质的分离,纯化和浓缩的目的,而不求助于结晶和消耗热能的蒸发等工艺。

六十年代,离子交换树脂的发展又取得了重要突破,柯宁等采用E.F.梅特兹南(Meitzner)和 J.A.奥林(Oline)发明的聚合新方法,合成了一系列物理结构和过去完全不同的大孔结构离子交换树脂,该类树脂很快在美国罗姆—哈斯公司(Rohm and Hass)和西德拜耳公司(Bayer)投入生产。

这类树脂除具有普通离子交换树脂的交换基团外,同时还有像无机和碳质吸附剂及催化剂那样的大孔型毛细孔结构,使离子交换树脂兼具了离子交换和吸附的功能,为离子交换树脂的广泛应用开辟了新的前景。

离子交换树脂和它的应用技术的发展一直是相互促进,相互依赖的。

随着离子交换树脂的发展,树脂应用技术也在不断改善,开始是间歇式工艺,很快就发展到固定床工艺,六十年代后逆流技术及连续式离子交换工艺,双层床技术等获得了很快的发展,这些新的应用和工艺的开发,使离子交换树脂在许多领域的应用更加有效和经济。

七十年代后,人们正以极大的兴趣,注意着热再生离子交换技术的发展。

随着高分子化学的发展,离子交换的应用越来越广泛。

在给水处理中,可用于水质软化和脱盐,制取软化水,纯水和超纯水。

在废水处理中,可除去废水中的某些有害物质,回收有价值化学物品,重金属和稀有元素,在国防,化工,生物制药等方面,能有效地进行分离,浓缩,提纯等功能。

离子交换是靠交换剂本身所带的能自由移动的离子与被处理的溶液中的离子通过离子扩散来实现的。

推动离子交换的动力是离子间的浓度差和交换剂上的功能基对离子的亲和能力,这就是离子交换的基本原理。

离子交换是可逆反应,其反应式可表达为RH+M+←→RM+H+交换交换饱和树脂离子树脂在平衡状态下,树脂中及溶液中的反应物浓度符合下列关系式([RM][H])/([RH][M ])=KK是平衡常数。

K大于1,表示反应能顺利地向右方进行。

K值越大,越有利于交换反应,而不利于逆反应。

K值的大小能定量地反映在离子交换剂对某两个固定离子交换选择性的大小。

在重金属废水的离子交换法处理过程中,由于工业废水种类繁多,水质复杂,故应考虑工业废水水质对离子交换的影响。

1.悬浮杂质和油类的影响废水中所含悬浮物和油类会堵塞树脂内部的孔隙,使树脂的交换容量降低,因此,废水在进入离子交换柱只前应进行过滤等预处理,以去除悬浮杂质和油类。

2.溶解盐类的影响有些工业废水所含溶解杂质中除了少量(或微量)有毒物质外,还含有大量的一般盐类,这些盐对离子交换有重要影响。

一般当溶解盐类含量超过1000~2000mg/L时,将大大缩短树脂的工作周期,因此这种废水不适宜采用离子交换法处理3.PH值的影响PK值对离子交换有两方面的影响:第一,影响某些离子在废水中的存在形态。

第二,影响树脂交换基团的离解,如强酸,强碱性树脂的交换基团不受PH的限制,它们可以在各种PH值的废水处理中,而弱酸,弱碱性树脂则不然,其交换基团的离解与PH值关系很大。

如羧酸型(—COOH)阳树脂,只有在PH>4时才显示交换性,且PH值越大,交换能力越强(当PH=5时。

交换容量为0.5当量/g树脂,在在PH=8~9时,其交换容量可达9mg 当量/g 树脂)。

同样,弱碱性阴树脂只有在PH值比较低的条件下,才能得到比较好的交换效果。

4.温度的影响工业废水的温度一般都比较高,这虽然可提高内扩散和膜扩散速度,加速离子交换反应,但温度过高就可能引起树脂的分解。

每一种树脂都有一定的耐热性能,如果废水温度超过其高限度,在进入交换树脂以前应采取降温措施。

5.高价金属离子的影响有些废水常含有大量高价金属离子(如Fe3 Al3 Cr3 等),他们与树脂交换基团的固定离子有较强的结合力,可以优先被交换,因此在只要求去除这些离子的情况下,可采用较大的流速而不影响交换效果。

这对离子交换是有利的,但它们交换到树脂上去以后,再生洗脱则比较困难。

容易引起树脂“中毒”。

降低树脂的工作交换容量。

6.氧化剂和高分子有机物的影响有些废水中含有各种氧化剂(如Cl2 O2H2Cr2O7HNO3等)和高分子有机物,造成树脂被氧化破坏和有机污染,使树脂的使用寿命缩短或工作交换容量降低。

综上所述,在废水处理中,离子交换主要用于回收和去除废水中金,银,铜,镉,铬,锌等金属离子,对于净化放射性废水及有机废水也有应用。

离子交换法优点为:离子的去除效率高,设备较简单,操作容易控制。

目前在应用中存在的问题是:应用范围还受到离子交换树脂品种,产量,成本的限制,对废水的预处理要求较高,离子交换树脂的再生及再生液的处理有时也是一个难以解决的问题。

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