如皋酸性一體化廢水處理設(shè)施--隱藏功能

　工業(yè)廢水重金屬離子檢測(cè)

　　重金屬?gòu)U水處理前，首先需對(duì)廢水中的重金屬離子進(jìn)行檢測(cè)，以確定廢水中重金屬元素和重金屬離子濃度及廢水的其他理化性質(zhì)。重金屬離子的檢測(cè)是廢水處理過(guò)程中的一項(xiàng)重要工作，通過(guò)選用合理的重金屬離子檢測(cè)方法。能快速有效地對(duì)廢水中的重金屬進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)價(jià)。目前國(guó)內(nèi)比較成熟的檢測(cè)方法有原子吸收光譜法、原子熒光光譜法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法、激光誘導(dǎo)擊穿光譜法和X射線熒光光譜法等。隨著各種檢測(cè)方法的逐步完善及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，重金屬離子的檢測(cè)方法具有高選擇性、高靈敏度、選取多樣性等特點(diǎn)。分析檢測(cè)儀器簡(jiǎn)單便攜、功能多、靈敏度高和檢測(cè)精度高等優(yōu)點(diǎn)。并逐漸向智能化、自動(dòng)化、數(shù)字化方向發(fā)展。

　　二、重金屬離子廢水通用處理方法

　　含重金屬離子廢水的處理方法有化學(xué)處理法、物理處理法和生物法等方法?；瘜W(xué)處理法和物理處理法因工藝簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟，效果明顯及高性?xún)r(jià)比而被廣泛應(yīng)用。

　　1、化學(xué)處理法

　　化學(xué)處理法又分為中和沉淀法和電化學(xué)法。中和沉淀法是指在廢水中投加堿性的中和試劑，中和試劑與重金屬離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而生成不溶于水或難溶于水的氫氧化物或碳酸鹽沉淀，再通過(guò)自然沉降或分離，從而達(dá)到去除重金屬離子的效果，而且堿性中和劑還可以降低廢水酸度。

　　電化學(xué)法是在廢水中加入通電電極。發(fā)生電解，因?yàn)橹亟饘匐x子呈陽(yáng)性，所以會(huì)被吸引在電極的陰極，從而降低重金屬濃度。如果陽(yáng)極為鐵片或鋁片，則可溶性陽(yáng)極鐵或鋁不斷地失去電子，以Fe2+或Al3+進(jìn)入溶液中形成具有較高吸附絮凝活性的Fe(OH)2或Al(OH)3等。從而能有效地去除去除重金屬離子。電化學(xué)法雖然具有較好的處理效果，但消耗能源大，不能廣泛使用。

　　2、物理處理法

　　物理處理法包括溶劑萃取法和吸附法。溶劑萃取法是依據(jù)重金屬離子在不同密度溶劑中溶解度不同原理，在廢水中加入萃取劑，使重金屬離子轉(zhuǎn)移至溶解度更大的萃取劑中，再根據(jù)兩種溶劑的密度不同而分離，從而去除重金屬離子。

　　吸附法是指在廢水中加入固體吸附劑，如活性炭。利用其較大的比表面積和高強(qiáng)的吸附能力，去除廢水中重金屬離子。但是活性炭?jī)r(jià)格昂貴，后期處理麻煩，綜合考慮其經(jīng)濟(jì)性.以活性炭為吸附劑的處理方法無(wú)法廣泛應(yīng)用。粉煤灰是火力發(fā)電廠排放的固體廢物。因?yàn)槠涞奈锘再|(zhì)，已經(jīng)在建材、市政、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用。考慮其對(duì)廢水中的重金屬污染物具有很好的吸附效果，尤其是以粉煤灰為原料的改性產(chǎn)品，如沸石分子篩等，吸附效果更優(yōu)。這種方法工藝簡(jiǎn)單，性?xún)r(jià)比高，更是以廢制廢，具有很高的研究及使用價(jià)值。

　很多工業(yè)生產(chǎn)中都會(huì)產(chǎn)生含氟廢水，如傳統(tǒng)工業(yè)中的有色金屬和稀有金屬的冶煉、不銹鋼酸洗、農(nóng)藥、鋁電解精煉等，以及現(xiàn)代化工中的有機(jī)化學(xué)合成、電子工業(yè)、原子能工業(yè)等。氟是人體必需的微量元素之一，適量的氟對(duì)人體健康有益，人體內(nèi)氟含量過(guò)少或過(guò)多都會(huì)對(duì)健康造成危害。成人每日需氟量為1.0～1.5mg，人們?nèi)粘５娘嬘盟械暮坎坏贸^(guò)0.6mg/L，如果飲用水中的氟超過(guò)1.5mg/L，那么就屬于高氟水，人們長(zhǎng)期飲用高氟水會(huì)給身體造成很大的傷害，導(dǎo)致氟斑牙、氟骨病等，此外長(zhǎng)期飲用高氟水還可能會(huì)引發(fā)某些腫瘤。高氟水主要是由工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的含氟廢水違規(guī)排放造成的，因此妥善地對(duì)工業(yè)廢水中的氟進(jìn)行處理，對(duì)于保護(hù)環(huán)境，保證人體健康具有非常重要的意義。根據(jù)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求氟化物排放濃度小于10mg/L。我國(guó)高濃度含氟廢水亂排放的問(wèn)題還沒(méi)有解決，很多企業(yè)沒(méi)有配備相應(yīng)的設(shè)備來(lái)對(duì)含氟廢水進(jìn)行無(wú)害化處理，導(dǎo)致其排放的廢水中氟化物濃度很高，對(duì)環(huán)境和人類(lèi)身體健康造成了很大的威脅?；诖?，本文對(duì)含氟廢水的處理方法進(jìn)行了探討。從當(dāng)前含氟廢水的處理方法來(lái)看，應(yīng)用較為廣泛的有沉淀法和吸附法兩類(lèi)，本文主要對(duì)二者進(jìn)行探討。

　　1、沉淀法

　　1.1 化學(xué)沉淀法

　　化學(xué)沉淀法處理含氟廢水的原理是，通過(guò)在含氟廢水中加入一些能夠和廢水中氟離子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，并且能夠產(chǎn)生難溶于水的沉淀物質(zhì)，將氟從水中分離?；瘜W(xué)沉淀法常用的沉淀劑包括石灰、電石渣、氯化鈣三種。

　　1.1.1 石灰沉淀法

　　石灰沉淀法是處理高濃度含氟廢水的重要方法，石灰石溶解后產(chǎn)生的鈣離子可以和水中的氟離子反應(yīng)，生成難溶于水的氟化鈣，從而除去水中的氟。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，由于反應(yīng)所生成的氟化鈣會(huì)阻礙反應(yīng)的一步進(jìn)行，因此需要加量投放石灰。在pH為6.5～7.0的條件下，沉淀反應(yīng)時(shí)間約1h，投加量為理論值的2.5倍以上是的除氟工況。

　　1.1.2 電石渣沉淀法

　　通過(guò)電石法生產(chǎn)聚乙烯時(shí)會(huì)產(chǎn)生廢渣，這些廢渣是電石和水反應(yīng)生成的，不僅價(jià)格低廉而且易得，正是由于這一特點(diǎn)，電石渣沉淀法在含氟水實(shí)際處理中有比較多的應(yīng)用。電石渣的主要成分是Ca(OH)2，所以其除氟的原理和石灰沉淀法類(lèi)似，但是具有更好的效果，所需投加的量也更少，沉渣更易于脫水和沉淀。

　　1.1.3 氯化鈣法

　　氯化鈣法原理和石灰沉淀法類(lèi)似，不過(guò)氯化鈣溶解度高，可以以溶液狀態(tài)投加到廢水中，能夠和水中的氟離子更充分地反應(yīng)。其具有固體渣量少、加藥粉塵少、操作簡(jiǎn)單方便等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)在于價(jià)格較氫氧化鈣貴，在處理高濃度含氟廢水時(shí)成本較高。另外，由于大多數(shù)含氟廢水為酸性，在使用氯化鈣處理后，需要加堿中和，增加了廢水處理的成本。

　　1.2 混凝沉淀法

　　混凝沉淀法是一種通過(guò)在含氟廢水中加入具有凝聚能力或者是能夠和氟化物產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)，使廢水中的氟與其生成大量的膠體和難溶物質(zhì)，然后通過(guò)沉淀、泥水分離的方式來(lái)去除水體中氟化物的方法?；炷恋矸ㄏ噍^于化學(xué)沉淀法，不僅所需要投入的藥劑量比較少，而且處理量更大，經(jīng)過(guò)一次處理后，氟化物濃度就可以低于10mg/L。而缺點(diǎn)在于，在處理高濃度的含氟廢水時(shí)，由于需要應(yīng)用大量的混凝劑，成本比較高，因此通常將化學(xué)沉淀法和混凝沉淀法兩種方法混合使用，先通過(guò)化學(xué)沉淀的方式降低廢水中氟的濃度，然后加入混凝劑沉降吸附，使廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

如皋酸性一體化廢水處理設(shè)施--隱藏功能

　1.2.1 無(wú)機(jī)混凝劑

　　無(wú)機(jī)混凝劑主要包括鋁鹽和鐵鹽兩種，這兩種鹽水解后產(chǎn)生的氫氧化物礬化能夠起到吸附氟離子的作用。另外，Al3+、Fe3+越能夠和氟離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，從而達(dá)到去除氟離子的作用。

　　鋁鹽混凝沉淀法主要采用硫酸鋁、聚合硫酸鋁和聚合氯化鋁等鋁鹽，將其加入含氟廢水中能夠有效去除其中的氟化物，該方法具有良好的除氟效果，需要投入的藥劑量比較少，成本比較低，處理過(guò)的廢水氟化物濃度低于10mg/L。

　　鐵鹽混凝沉淀法主要應(yīng)用、聚合硫酸鐵和氯化鐵等藥劑。尤其是聚合硫酸鐵，具有很好的除氟效果，相關(guān)試驗(yàn)表明，其可以去除廢水中96%以上的氟離子，并且對(duì)其進(jìn)行改性處理還能夠進(jìn)一步提高其除氟效率，縮短反應(yīng)時(shí)間。另外，鐵鹽混凝劑通常是和Ca(OH)2一起應(yīng)用的，這樣能夠有效提高除氟效率，但是處理過(guò)的水需要調(diào)節(jié)pH，使其達(dá)到中性后才可排放，因此工藝相對(duì)復(fù)雜。

　　1.2.2 有機(jī)混凝劑

　　聚丙烯酰胺(PAM)是一種水溶性的高分子聚合物，其具有非常好的絮凝性，用于水處理的PAM主要有3種類(lèi)型，分別是非離子、陰離子和陽(yáng)離子，根據(jù)廢水的pH不同來(lái)選擇適當(dāng)?shù)腜AM藥劑類(lèi)型。PAM并不能夠直接除氟，但是其能夠起到吸附架橋的作用，加速絮凝體的形成，從而提高沉降的效果和速度，在實(shí)際應(yīng)用中加入很少的PAM就可以達(dá)到效果，因此不會(huì)造成二次污染。除了PAM外，殼聚糖和丙烯酰胺改性殼聚糖、木質(zhì)素等也有非常好的除氟效果

　　2、吸附法

　　吸附法是利用多孔性的固體吸附劑，以分子引力或者化學(xué)鍵力將氟離子吸附到其表面，然后通過(guò)加入適當(dāng)溶劑、加熱等方式進(jìn)行解吸，從而實(shí)現(xiàn)分離和富集。吸附劑主要包括人工合成和天然吸附劑兩類(lèi)。

　　2.1 人工合成吸附劑

　　人工合成吸附劑主要包括活性氧化鋁、活性氧化鎂、離子交換樹(shù)脂和活性炭等幾種。

　　2.1.1 活性氧化鋁

　　這是一種白色的顆粒狀多孔吸附劑，具有比表面積大的特點(diǎn)，應(yīng)用其進(jìn)行廢水除氟具有價(jià)格比較低廉、效果好以及操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。由于氧化鋁是兩性物質(zhì)，其等電點(diǎn)約為9.5，因此在水的pH小于9.5時(shí)起能夠吸附陰離子，如果水的pH大于9.5，其則會(huì)吸附陽(yáng)離子，因此其在酸性溶液中會(huì)吸附陰離子，對(duì)氟離子有著較強(qiáng)的選擇性。