離子交換法和吸附法處理重金屬?gòu)U水
中國(guó)污水處理工程網(wǎng) 時(shí)間:2018-4-10 14:21:42
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1.2離子交換
離子交換法是通過(guò)離子交換劑與水體中重金屬離子的離子間濃度差和交換劑上的功能基對(duì)離子的親和能力使重金屬離子與離子交換劑進(jìn)行交換,來(lái)降低水體中重金屬離子濃度,從而使廢水得以凈化的方法。常用的離子交換劑有陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、陰離子交換樹(shù)脂、螯合樹(shù)脂等。此外,沸石、膨潤(rùn)土、離子交換纖維也可以用作離子交換劑。在工業(yè)廢水處理中,離子交換樹(shù)脂主要用于回收重金屬、貴金屬和稀有金屬等。離子交換樹(shù)脂法可選擇性地回收水體中的重金屬,出水水質(zhì)含重金屬離子濃度遠(yuǎn)低于化學(xué)沉淀法處理后的水中重金屬離子的濃度,出水水質(zhì)好,可回收重金屬資源,產(chǎn)生的污泥量較少對(duì)環(huán)境無(wú)二次污染。但是離子交換樹(shù)脂存在強(qiáng)度低、不耐高溫、易氧化失效,再生頻繁,操作費(fèi)用高等缺點(diǎn)。提高交換樹(shù)脂的吸附容量、吸附選擇性、交換速度以及再生利用性能及機(jī)械強(qiáng)度是現(xiàn)在乃至今后的一個(gè)重要發(fā)展方向。
1.3吸附法
吸附現(xiàn)在被認(rèn)為是一種有效的經(jīng)濟(jì)方法處理重金屬?gòu)U水的方法。吸附過(guò)程操作簡(jiǎn)單、靈活,并且在大多數(shù)情況下出水水質(zhì)好。此外,由于吸附有時(shí)是可逆的,吸附劑可以通過(guò)合適的解吸過(guò)程再生利用。
1.3.1活性炭
活性炭比表面積大、處理率高是使用最早、運(yùn)用最廣泛的吸附劑。許多學(xué)者用活性炭作為處理重金屬?gòu)U水處理吸附劑。但活性炭?jī)r(jià)格較貴且吸附飽和后難脫附,限制了其在廢水處理中的發(fā)展。通過(guò)在活性炭表面嫁接其它化學(xué)物質(zhì),制備活性炭復(fù)合吸附材料,可以改善活性炭的吸附解吸性能。因此,合成吸附解吸性能好,價(jià)格低廉的活性炭復(fù)合吸附成為近些年的研究熱點(diǎn)。具體聯(lián)系污水寶或參見(jiàn)http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
1.3.2碳納米管
Lijima在1991年發(fā)現(xiàn)的碳納米管(CNTs),因其優(yōu)異的性能和應(yīng)用而得到廣泛的研究。作為一種新的吸附劑,碳納米管已被證明具有去除重金屬離子的巨大潛力。碳納米管吸附金屬離子的機(jī)制非常復(fù)雜,主要是金屬離子和碳納米管的表面官能團(tuán)之間的靜電力吸附,吸收沉淀和化學(xué)相互作用。碳納米管制備費(fèi)用較高限制了碳納米管的大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。此外,碳納米管廣泛的使用,最終被排放到水環(huán)境中,可能會(huì)對(duì)環(huán)境和人類健康造成風(fēng)險(xiǎn)。
1.3.3生物吸附劑
近些年來(lái),很多研究者將各種生物(如植物、細(xì)菌、真菌、藻類以及酵母)經(jīng)處理加工成生物吸附劑,用于處理重金屬?gòu)U水。生物體具有特定的化學(xué)結(jié)構(gòu)以及成分特征,而生物吸附法的主要原理,就是利用生物體的這些特性來(lái)吸附溶于水中的重金屬離子。生物吸附法具有幾個(gè)特點(diǎn):①生物吸附劑可以降解,一般不會(huì)發(fā)生二次污染;②來(lái)源廣泛,容易獲取并且價(jià)格便宜;③生物吸附劑容易解析,能夠有效地回收重金屬。
1.3.4廉價(jià)吸附劑
目前,常采用礦物材料、工業(yè)廢棄物以及農(nóng)林廢棄物等廉價(jià)材料為吸附劑。沸石是最早應(yīng)用于重金屬?gòu)U水的多孔礦物質(zhì),其骨架結(jié)構(gòu)使之具有巨大的比表面積和較強(qiáng)的吸附性。此外,一些工業(yè)和農(nóng)林廢棄物由于來(lái)源豐富,價(jià)格低廉如:高嶺石、蒙脫石、硅藻石、污泥基生物炭、果皮等也被用作重金屬吸附劑。