重金屬工業(yè)廢水處理技術(shù)探析
在重金屬工業(yè)不斷發(fā)展的背后，工業(yè)廢水問題日益嚴(yán)重，對(duì)生態(tài)環(huán)境及人類身體健康造成了很大的負(fù)面影響。重金屬工業(yè)廢水屬于較強(qiáng)復(fù)雜性的混合體系，涉及到多種重金屬離子，所以在重金屬工業(yè)廢水處理技術(shù)比較多的情況下，要了解各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，從廢水實(shí)際特點(diǎn)出發(fā)解決重金屬工業(yè)廢水問題。本文通過探索重金屬工業(yè)廢水處理技術(shù)方法，探討工業(yè)廢水處理后的資源化路徑，以期妥善處理工業(yè)廢水，促進(jìn)重金屬工業(yè)的更好發(fā)展。
一、重金屬工業(yè)廢水的基本現(xiàn)狀
隨著重金屬工業(yè)的不斷發(fā)展，其產(chǎn)生的工業(yè)廢水量也在日漸上升，主要有以下一些廢水來源：礦山和選礦廠尾礦的排水;有色金屬加工廠和鋼鐵廠的酸洗水;電鍍廠鍍件洗滌水;廢石場(chǎng)淋浸水;其他工業(yè)廢水，比如農(nóng)藥業(yè)、醫(yī)藥業(yè)、油漆業(yè)、顏料業(yè)以及電解行業(yè)帶來的工業(yè)廢水等。
重金屬是一種極具潛在危害的重大污染物，無法被微生物分解，當(dāng)重金屬在人的體內(nèi)富集或者與其他物質(zhì)反應(yīng)形成更強(qiáng)毒性的化合物，就會(huì)對(duì)人的身體造成極大的健康威脅。這是因?yàn)橹亟饘僭谌梭w內(nèi)，可以與蛋白質(zhì)和各種酶產(chǎn)生非常強(qiáng)烈的作用，致使蛋白質(zhì)及酶失去活性，若重金屬在人體的某個(gè)器官中富集，一旦超過了該器官所可以耐受的限度，就會(huì)引起慢性、急性或者亞急性等程度的中毒現(xiàn)象。近年來我國重金屬工業(yè)廢水引起的污染事故逐漸增加，比如江蘇省某工廠電鍍酸洗廢水每年超過4.7萬噸，導(dǎo)致附近水庫和河湖的魚產(chǎn)量降低了約13萬斤;韶關(guān)某冶煉廠的含福工業(yè)廢水排放超標(biāo)，使得北江韶關(guān)段遭遇比較嚴(yán)重的福污染問題等。由此可見，重金屬工業(yè)廢水排放問題沒有妥善解決，而致使污染事件不斷發(fā)生，使得重金屬工業(yè)廢水處理成為當(dāng)前社會(huì)各界都重視并希冀解決的重大問題。
二、重金屬工業(yè)廢水處理技術(shù)的探索分析
要對(duì)重金屬工業(yè)廢水進(jìn)行有效處理，降低其對(duì)自然環(huán)境與人類造成的危害性，可對(duì)以下一些處理技術(shù)進(jìn)行深人的認(rèn)識(shí)和分析。
1.化學(xué)處理技術(shù)
使用化學(xué)方法對(duì)重金屬工業(yè)廢水進(jìn)行處理，可分為化學(xué)沉淀法、電解法以及氧化還原法。首先，在化學(xué)沉淀法方面，在實(shí)際處理工作中，可在廢水中加人可溶性化學(xué)藥劑，使其與廢水中處于離子狀態(tài)的無機(jī)污染物相接觸，進(jìn)而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成不溶于水或者難以溶于水的其他化合物?；衔锟梢栽谒谐恋?，最終可以讓工業(yè)廢水得到很好的凈化。這一方法適用于汞、鋅、鉛和鉻等重金屬離子的凈化處理。其次，在電解法方面，主要是通過電解槽中所發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)，對(duì)重金屬工業(yè)廢水中的污染物進(jìn)行處理。廢水中含有的可溶解性污染物能夠在電解中的氧化還原反應(yīng)作用下，析出沉淀物或者溢出氣體，進(jìn)而達(dá)到凈化廢水的目的。這一方法主要適用于氰和鉻等重金屬離子廢水的凈化處理。最后，在化學(xué)還原法方面，若廢水中的重金屬離子處于高價(jià)態(tài)，具有較大的毒性，則可以運(yùn)用這一方法對(duì)其進(jìn)行還原至低價(jià)態(tài)，將其分離后除去。
2.物理化學(xué)處理技術(shù)
在廢水處理中的物理化學(xué)處理技術(shù)同樣涵括三種基本方法，具體如下：第一種是物理/化學(xué)吸附法。吸附材料通常為蓬松結(jié)構(gòu)，其比表面積比較高，又或者某些吸附材料具有比較特殊的功能基團(tuán)，可以對(duì)廢水中的重金屬離子產(chǎn)生物理吸附作用或者化學(xué)吸附作用。在這方面的吸附劑常見的有活性炭、累托石、沸石以及硅藻土等。而活性炭是最早被運(yùn)用和最常見的一種吸附劑，能夠?qū)Χ喾N重金屬離子都產(chǎn)生吸附作用，具有較大的吸附容量，只是其造價(jià)比較貴，使用壽命短，操作費(fèi)用也比較高。第二種為離子交換法，主要是通過離子交換劑中的離子與重金屬工業(yè)廢水中的離子產(chǎn)生交換反應(yīng)，從而去除廢水里的有害離子。這種方法可以實(shí)現(xiàn)貴重金屬離子的回收，一般適用于有機(jī)廢水與放射性廢水等方面的處理工作。第三種則為膜分離法，主要是采用特殊的半透膜，借助外界推動(dòng)力使得溶液中滲透出一種溶質(zhì)與溶劑，從而分離水中的重金屬離子。而膜截留組分粒徑大小以及膜性能都存在差異性，所以膜分離法也可以分為微濾、納濾、超濾、電滲析以及反滲透等分離法。這種方法作為新型的重金屬離子分離技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)顯著，比如分離效率高、操作比較簡(jiǎn)單便利、沒有二次污染、能耗比較低，同時(shí)其分離產(chǎn)物容易被回收、自動(dòng)化程度也比較高，只是膜污染物和膜惡劣等方面的問題導(dǎo)致這一技術(shù)很難進(jìn)一步發(fā)展，需針對(duì)這一領(lǐng)域展開深人的研究。
3.生物處理技術(shù)
在廢水處理中的生物處理技術(shù)，也被稱為生物吸附法，即是充分利用生物體自身的化學(xué)結(jié)構(gòu)和成分特性，使其吸附廢水中的重金屬離子，然后采用固液相互分離的方法除去廢水中的重金屬離子。重金屬工業(yè)廢水中采用生物吸附法是近些年得到推廣應(yīng)用的新興水處理方法，不但具有豐富的原料來源，還具有成本低廉和無二次污染等方面的優(yōu)點(diǎn)，使其發(fā)展前景一片光明。
三、重金屬工業(yè)廢水處理后的再回收利用
1.廢水再回收利用的意義
對(duì)重金屬工業(yè)廢水進(jìn)行科學(xué)處理后，其污染物濃度控制指標(biāo)在達(dá)到排放要求后可以排出，只是其中蘊(yùn)含的大量重金屬污染物依舊被排放至受納水體，無法使廢水危害問題得到根本性的解決，這也就使得工業(yè)廢水的資源化問題被提上議程并且得到了越來越高的重視。因此，國內(nèi)的重金屬工業(yè)廢水處理模式以零污染排放為目標(biāo)日益受到關(guān)注。而在當(dāng)前，要做到重金屬工業(yè)廢水再回收利用，最大限度地實(shí)現(xiàn)廢水資源化，則可以建立廢水凈化回用系統(tǒng)，也就是將處理合格的工業(yè)廢水再予以適當(dāng)處理，后將其充分利用，既可以緩解水資源日漸緊張的現(xiàn)狀，也可以解決工業(yè)廢水資源化問題。而要構(gòu)建廢水凈化回用系統(tǒng)，需要先確定工業(yè)廢水回用目標(biāo)，再按照各用水點(diǎn)的相關(guān)水質(zhì)要求來對(duì)回用水水質(zhì)進(jìn)行確定。
2.廢水凈化回用系統(tǒng)的處理工藝
在重金屬工業(yè)廢水回用處理的工藝流程主要如下：第一，對(duì)工廠的排污水管道進(jìn)行集中截流，使用提水泵將其打進(jìn)儲(chǔ)水池，再通過污水泵將廢水打進(jìn)渦流反應(yīng)器。第二，通過石灰漿泵把石灰漿池中的灰漿打進(jìn)渦流反應(yīng)器，同時(shí)采用加藥泵把高分子凝聚劑溶液打人到漩渦反應(yīng)器中，使其在反應(yīng)器中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。第三，化學(xué)反應(yīng)后的液體溢流，流至澄清池、單閥濾池以及清水池。第四，液體在清水池沉淀后，可溢流至循環(huán)水塔的進(jìn)水溝中，將其作為循環(huán)水的補(bǔ)充水，最后實(shí)現(xiàn)重金屬工業(yè)廢水的再回收利用。
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