重金屬工業(yè)廢水屬于較強復雜性的混合體系,因為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),再從廢水實(shí)際特點(diǎn)出發(fā),結合經(jīng)濟與技術(shù)條件的實(shí)際情況,探索出理想的重金屬工業(yè)廢水處理技術(shù),緩解重金屬工業(yè)廢水問(wèn)題。
1 重金屬工業(yè)廢水的基本現狀
隨著(zhù)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(lái)源[1]:(1)礦山和選礦廠(chǎng)尾礦的排水;(2)有色金屬加工廠(chǎng)和鋼鐵廠(chǎng)的酸洗水;(3)電鍍廠(chǎng)鍍件洗滌水;(4)廢石場(chǎng)淋浸水;(5)其他工業(yè)廢水,比如農藥業(yè)、醫藥業(yè)、油漆業(yè)、顏料業(yè)以及電解行業(yè)帶來(lái)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(wú)法被微生物分解,當重金屬在人的體內富集或者與其他物質(zhì)反應形成更強毒性的化合物,就會(huì )對人的身體造成極大的健康威脅。這是因為重金屬在人體內,可以與蛋白質(zhì)和各種酶產(chǎn)生非常強烈的作用,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(guò)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象。近年來(lái)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(chǎng)電鍍酸洗廢水每年超過(guò)4.7萬(wàn)t,導致附近水庫和河湖的魚(yú)產(chǎn)量降低了約13萬(wàn)斤;韶關(guān)某冶煉廠(chǎng)的含鎘工業(yè)廢水排放超標,使得北江韶關(guān)段遭遇比較嚴重的鎘污染問(wèn)題等。由此可見(jiàn),重金屬工業(yè)廢水排放問(wèn)題沒(méi)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)廢水處理成為當前社會(huì )各界都重視并希冀解決的重大問(wèn)題。
2 重金屬工業(yè)廢水處理技術(shù)的探索分析
要對重金屬工業(yè)廢水進(jìn)行有效處理,降低其對自然環(huán)境與人類(lèi)造成的危害性,可對以下一些處理技術(shù)進(jìn)行深入的認識和分析[2]。
2.1 化學(xué)處理技術(shù)
使用化學(xué)方法對重金屬工業(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,可在廢水中加入可溶性化學(xué)藥劑,使其與廢水中處于離子狀態(tài)的無(wú)機污染物相接觸,進(jìn)而發(fā)生化學(xué)反應,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?,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(guò)電解槽中所發(fā)生的電化學(xué)反應,對重金屬工業(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作用下,析出沉淀物或者溢出氣體,進(jìn)而達到凈化廢水的目的。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。,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,則可以運用這一方法對其進(jìn)行還原至低價(jià)態(tài),將其分離后除去。
2.2 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:種是物理/化學(xué)吸附法。吸附材料通常為蓬松結構,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,可以對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(jiàn)的有活性炭、累托石、沸石以及硅藻土等。而活性炭是早被運用和常見(jiàn)的一種吸附劑,能夠對多種重金屬離子都產(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,操作費用也比較高。第二種為離子交換法,主要是通過(guò)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,從而去除廢水里的有害離子。這種方法可以實(shí)現貴重金屬離子的回收,一般適用于有機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(zhù),比如分離效率高、操作比較簡(jiǎn)單便利、沒(méi)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(wèn)題導致這一技術(shù)很難進(jìn)一步發(fā)展,需針對這一領(lǐng)域展開(kāi)深入的研究。
2.3 生物處理技術(shù)
在廢水處理中的生物處理技術(shù),也被稱(chēng)為生物吸附法,即是充分利用生物體自身的化學(xué)結構和成分特性,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用的新興水處理方法,不但具有豐富的原料來(lái)源,還具有成本低廉和無(wú)二次污染等方面的優(yōu)點(diǎn),使其發(fā)展前景一片光明。
3 重金屬工業(yè)廢水處理后的再回收利用
3.1 廢水再回收利用的意義
對重金屬工業(yè)廢水進(jìn)行科學(xué)處理后,其污染物濃度控制指標在達到排放要求后可以排出,只是其中蘊含的大量重金屬污染物依舊被排放至受納水體,無(wú)法使廢水危害問(wèn)題得到根本性的解決,這也就使得工業(yè)廢水的資源化問(wèn)題被提上議程并且得到了越來(lái)越高的重視。因此,國內的重金屬工業(yè)廢水處理模式以零污染排放為目標日益受到關(guān)注。而在當前,要做到重金屬工業(yè)廢水再回收利用,限度地實(shí)現廢水資源化,則可以建立廢水凈化回用系統,也就是將處理合格的工業(yè)廢水再予以適當處理,后將其充分利用,既可以緩解水資源日漸緊張的現狀,也可以解決工業(yè)廢水資源化問(wèn)題。而要構建廢水凈化回用系統,需要先確定工業(yè)廢水回用目標,再按照各用水點(diǎn)的相關(guān)水質(zhì)要求來(lái)對回用水水質(zhì)進(jìn)行確定。
3.2 廢水凈化回用系統的處理工藝
在重金屬工業(yè)廢水回用處理的工藝流程主要如下[3]:,對工廠(chǎng)的排污水管道進(jìn)行集中截流,使用提水泵將其打進(jìn)儲水池,再通過(guò)污水泵將廢水打進(jìn)渦流反應器。第二,通過(guò)石灰漿泵把石灰漿池中的灰漿打進(jìn)渦流反應器,同時(shí)采用加藥泵把高分子凝聚劑溶液打入到漩渦反應器中,使其在反應器中發(fā)生化學(xué)反應。第三,化學(xué)反應后的液體溢流,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)水的補充水,實(shí)現重金屬工業(yè)廢水的再回收利用。
4 結語(yǔ)
綜上所述,各種廢水處理技術(shù)和廢水凈化回用系統的開(kāi)發(fā)與應用均對重金屬工業(yè)企業(yè)來(lái)說(shuō)具有重要的價(jià)值。對重金屬工業(yè)廢水進(jìn)行妥善處理,土工布能夠使其符合排放標準降低危險性,而廢水凈化回用系統則站在廢水資源化再次利用的角度發(fā)揮著(zhù)非常重要的作用。