① NPS的水處理
用途一:可用於各類水的鈣鎂硬度軟化處理:包括各種中低壓鍋爐進水、冷卻循環水除硬度;重金屬離子吸附沉析處理。包括各類礦業企業及電鍍行業重金屬的處理,特別是最難進行的重金屬深度處理。特別是對銅鎳廢水處理,經實踐,可以將鎳金屬離子從10~300mg/L處理到0.1~0.4mg/L。
用途二:可作為RO工藝的水質改性預處理段。該技術經過結合納米沉析軟化技術和納米微電解凈化技術,可以去除大部分的鈣鎂鐵錳及其化合物、懸浮顆粒物以及有機物SDI。因此延長RO膜的反沖洗周期和RO膜的使用壽命、節約反洗用水70%左右。延長使用壽命就是減少了RO膜更換的折舊成本,在對水中的鈣鎂離子去除凈化的同時,還可以將原水電解成負電位小分子水,在其反滲透出水水質不變的情況下,適當提高RO膜的產水率。
用途三:可作為離子交換設備預處理,減少金屬陽離子總量降低陽床負荷,延長再生周期,節省了大量的葯劑費,延長其使用壽命。特別是降低重金屬離子(例如最常見的Cu、Ni、Fe、Mn離子)對陽床的不可恢復性損傷有非常好的保護作用。
② 如何除去飲用水中的銅
可以使用凈水器
第一種:純水機核心部件反滲透膜(也就是RO膜):
過濾精度為0.0001微米左右,是美國60年代初研製的一種超高精度的利用壓差的膜法分離技術。可濾除水中的幾乎一切的雜質(包括有害的和有益的),只能允許水分子通過,一般用於純凈水、工業超純水、醫葯超純水的製造。反滲透技術需要加壓、加電,流量小,水的利用率低,但是不適合大量生活飲用水的凈化。
KDF濾料介紹
KDF的學名為高純度銅鋅合金(KineticDegradationFluxion),是美國
DonHesKett博士在1984年發明的一種新
型的水過濾介質。獲美國14項專利,其凈
水原理是通過電化學氧化-還原(電子轉移)
進行水處理工作,能有效去除水中的氯氣及
重金屬離子,如鉛、銅、汞、鎳、鉻、砷等
其它可溶性金屬離子和化合物,同時起到減少礦物結垢及抑制細菌、真菌等微生物繁殖作用。
2)凱得菲(KDF)的作用及作用原理
是高純度的銅/鋅合金顆粒,它通過微電化學氧化-還原反應Redox)進行水處理工作,在與水接觸時,合金中的兩種金屬在亞微觀尺度上構成無數小的原電池系統,這種材料在水中具有強大的反應能力和極快的反應速度,可以清除水中高達99%的氯和水中溶解的鉛、汞、鎳、鉻等金屬離子和化合物。對抑制細菌、真菌、污垢、水藻的滋生效果卓著。被用於預處理、主處理與廢水處理設備。凱得菲(KDF)完善或取代現有技術,可大輻度延長了系統壽命,減少了重金屬、微生物、污垢,降低了總費用,減化系統維護。
(1)去除強氧化劑(余氯)
凱得菲(KDF)具有強大的還原能力,能去除水中的各種強氧化劑,對余氯特別有效。凱得菲(KDF)是由銅、鋅二種不同的金屬組成的,與水接觸時,合金中電位正的銅成為陰極,而電位負的鋅是陽極,構成原電池。鋅陽極在反應中失去了電子,生成鋅離子進入溶液,銅陰極上發生游離氯的還原反應,而不會發生金屬銅的溶解,水和余氯成為最後的電子接受者,同時生成氫離子、氫氧根離子和氯離子總反應式如下:
Zn+HOCl+H2O+2e—Zn2++Cl-+H++2OH-
水中其他的氧化劑,如臭氧、溴、碘等與凱得菲(KDF)接觸後也能發生類似的氧化還原反應。
(2)去除重金屬
凱得菲(KDF)處理介質可以去除水中的多種重金屬離子,如鉛、汞、銅、鎳、鎘、砷、銻、鋁和其他許多可溶性重金屬離子,它們的去除是通過置換反應和物理和化學吸附反應來完成的。凱得菲(KDF)去除重金屬離子的機理如下:金屬離子吸附於凱得菲(KDF)處理介質的表面並與凱得菲(KDF)中的鋅發生置換反應,生成的金屬或吸附在凱得菲(KDF)表面,或進入凱得菲(KDF)晶格中,從而使有毒重金屬污染物結合在凱得菲(KDF)上。例如,水中溶解的鉛離子還原成不溶性的鉛原子,並吸附於凱得菲(KDF)介質的表面,汞離子與凱得菲(KDF)也發生類似的反應,X射線衍射研究發現汞的去除是形成了銅-汞合金。凱得菲(KDF)處理重金屬離子的化學反應式如下:
Zn/Cu/Zn+Pb2+→Zn/Cu/Pb+Zn2+Zn/Cu/Zn+Hg2+→Zn/Cu/Hg+Zn2+
金屬離子在水的PH升高時水解形成金屬氫氧化物沉澱,也能去除金屬離子。
(3)去除硫化氫
在應用膜法進行水處理時,如果選用地下水作水源,水中可能存在硫化氫,硫化氫如被氧化成硫磺就會污染濾膜表面,凱得菲(KDF)過濾介質有去除硫化氫的功能,生成的硫化銅不溶於水,可在凱得菲(KDF)介質反沖洗時去除,化學反應式如下:
Cu/Zn+H2S→Cu/Zn+CuS+H22H2+02→2H20
(4)減少懸浮固體
凱得菲(KDF)處理介質的顆粒平均尺寸大約為60目,最小的顆粒約110目,也能起到物理過濾去除懸浮物質的作用,通常凱得菲(KDF)過濾介質能夠有效地去除直徑小於至50μm的顆粒。
由鋼鐵材料製成的輸水管件腐蝕時,鐵氧化形成FeO膠體,FeO與凱得菲KDF)接觸,也可以發生氧化還原反應,FeO最終形成Fe2O3固體沉澱在凱得菲(KDF)表面,可用反沖洗方法將它們去除,化學反應式如下:
Zn+FeO=ZnO+Fe2Fe+3O2=2Fe2O3
(5)減少礦物質結垢
凱得菲(KDF)處理介質對碳酸鈣垢的作用有兩上方面。
①一方面,根據PH、二氧化碳濃度和碳酸鈣溶解度之間的關系,當二氧化碳從溶液中除去時,PH值升高,因而使碳酸鈣的溶解度降低。凱得菲(KDF)通過電化學反應也使水的PH值升高,降低碳酸鈣的溶解度,結果使碳酸鈣垢容易析出。
②另一方面,由於凱得菲(KDF)處理介質中鋅離子的溶出,水中的鋅離子含量有所增加,水中鋅離子的存在能改變垢的晶體生長機理,使水中的碳酸鈣垢以文石的結晶形態產生沉澱,在容器的器壁上形成軟垢,而不是結晶為方解石型的硬垢。曾有人研究過水中雜質存在對方解石結晶生長的影響,研究發現,即使鋅離子的濃度很低時,也能阻止方解石結晶的形成。
通過試驗可以進一步證明,凱得菲(KDF)處理介質防止礦物硬垢的形成和積累,主要是阻止方解石形態碳酸鈣的結晶。採用掃描電子顯微鏡和X射線衍射進行結晶學研究證明,未經凱得菲(KDF)處理的水中產生的硬垢是一些相對大的、具有規則形態的針狀鈣鹽和鎂鹽的結晶,這些鹽類質地堅硬、溶解度低、具有網狀結構,是玻璃石灰石垢,經過凱得菲(KDF)處理介質的水中結成的垢,從根本上改變了碳酸鈣(鎂)結晶的形態,垢形相對變小,外觀平坦呈圓形、顆粒形和棒形,都是由不堅硬的粉狀成分組成的,這些成分不會粘附於金屬、塑料或陶瓷的表面,很容易用物理過濾方法將它們除去。
(6)抑制微生物繁殖
凱得菲(KDF)處理介質不是通過一種機理、而是幾種機理控制微生物的生長繁殖,通過每一種的單獨作用或協同作用來達到抑制微生物的作用。主要機理包括:氧化還原電位的變化,氫氧根離子和過氧化氫的形成,介質中鋅的溶出等。在一般情況下,凱得菲(KDF)處理介質作為反滲透膜的預處理手段時,能夠抑制細菌、藻類等微生物的繁殖,從而防止了微生物對膜的破壞。
①氧化還原電位的變化
水通過凱得菲(KDF)處理介質時,其氧化還原電位從+200mV變化到-500mV,在一般情況下,各種類型的微生物只能在特定的氧化還原電位下生長,電位的大幅度變化,能破壞細菌的細胞,從而控制了微生物的生長。但是,水的氧化還原電位變化很小,用凱得菲(KDF)控制細菌,必須使細菌與凱得菲(KDF)直接接觸,凱得菲(KDF)對細菌的抑製作用主要發生於凱得菲(KDF)與水接觸面上,所以僅靠氧化還原電位的變化並不能完全控制微生物。
②氫氧根離子和過氧化氫
在凱得菲(KDF)將二價鐵氧化到三價鐵的過程中會產生氫氧根離子和過氧化氫,這就可以抑制那些在低氧化電位時尚能存活,但對氫離子和過氧化氫敏感的微生物,但是氫氧根離子和過氧化氫的壽命短,只是在過濾過程中具有高的反應活性,對微生物的抑制效果比較明顯,在流出水中的殘余效應比較小。
③鋅離子對微生物的控制
凱得菲(KDF)處理介質中釋放出來的鋅對微生物有明顯的控製作用,鋅能阻止酶的合成,從而影響有機體的正常生長,達到抑制微生物繁殖的目的.另外,凱得菲(KDF)介質通過阻止葉綠素合成而控制藻類生長,鋅離子的存在從本質上降低了有機體從光合作用生產食物的能力,這將顯著影響細菌的生長。
③ RO反滲透水處理技術可以去重金屬嗎
當然是可以的.
④ 關於電鍍含鎳廢水處理
電鍍廢水的處理與回用對節約水資源以及保護環境起著至關重要的作用。本文綜述了各種電鍍廢水處理技術的優缺點,以及一些新材料在電鍍廢水處理上的應用。
01 化學沉澱法
化學沉澱法是通過向廢水中投入葯劑,使溶解態的重金屬轉化成不溶於水的化合物沉澱,再將其從水中分離出來,從而達到去除重金屬的目的。
化學沉澱法因為操作簡單,技術成熟,成本低,可以同時去除廢水中的多種重金屬等優點,在電鍍廢水處理中得到廣泛應用。
1.鹼性沉澱法
鹼性沉澱法是向廢水中投加NaOH、石灰、碳酸鈉等鹼性物質,使重金屬形成溶解度較小的氫氧化物或碳酸鹽沉澱而被去除。該法具有成本低、操作簡單等優點,目前被廣泛使用。
但是鹼性沉澱法的污泥產量大,會產生二次污染,而且出水pH偏高,需要回調pH。NaOH由於產生污泥量相對較少且易回收利用,在工程上得到廣泛應用。
2.硫化物沉澱法
硫化物沉澱法是通過投加硫化物(如Na2S、NariS等)使廢水中的重金屬形成溶度積比氫氧化物更小的沉澱,出水pH在7~9,無需回調pH即可排放。
但是硫化物沉澱顆粒細小,需要添加絮凝劑輔助沉澱,使處理費用增大。硫化物在酸性溶液中還會產生有毒的HS氣體,實際操作起來存在局限性。
3.鐵氧體法
鐵氧體法是根據生產鐵氧體的原理發展起來的,令廢水中的各種重金屬離子形成鐵氧體晶體一起沉澱析出,從而凈化廢水。該法主要是通過向廢水中投加硫酸亞鐵,經過還原、沉澱絮凝,最終生成鐵氧體,因其設備簡單、成本低、沉降快、處理效果好等特點而被廣泛應用。
pH和硫酸亞鐵投加量對鐵氧體法去除重金屬離子的影響,確定鎳、鋅、銅離子的最佳絮凝pH分別為8.00~9.80、8.00~10.50和10.00,投加的亞鐵離子與它們摩爾比均為2~8,而六價鉻的最佳還原pH為4.00~5.50,最佳絮凝pH則為8.00~10.50,最佳投料比為20。出水的鎳含量小於0.5mg/L,總鉻含量小於1.0mg/L,鋅含量小於1.0mg/L,銅含量小於0.5mg/L,達到《電鍍污染物排放標准》(GB21900—2008)中「表2」的要求。
化學沉澱法的局限性
隨著污水排放標準的提高,傳統單一的化學沉澱法很難經濟有效地處理電鍍廢水,常常與其他工藝組合使用。
採用鐵氧體-CARBONITE(一種具有物理吸附與離子交換功能的材料)聯合工藝處理Ni含量約為4000mg/L的高濃度含鎳電鍍廢水:先以鐵氧體法控制pH為11.0,在Fe/Fe。摩爾比O.55,FeSO4·7H2O/Ni質量比21,反應溫度35℃的條件下攪拌反應15min,出水Ni平均濃度從4212.5mg/L降至6.8mg/L,去除率達99.84%;然後採用CARBONITE處理,在CARBONITE投加量1.5g/L,pH=6.5,溫度35℃的條件下反應6h,Ni去除率可達96.48%,出水Ni濃度為0.24mg/L,達到GB21900-2008中的「表2」標准。
採用高級Fenton一化學沉澱法處理含螯合重金屬的廢水,使用零價鐵和過氧化氫降解螯合物,然後加鹼沉澱重金屬離子,不僅可以去除鎳離子(去除率最高達98.4%),而且可以降低COD化學需氧量。
02 氧化還原法
1.化學氧化法
化學氧化法在處理含氰電鍍廢水上的效果尤為明顯。該方法把廢水中的氰根離子(CN一)氧化成氰酸鹽(CNO-),再將氰酸鹽(CNO-)氧化成二氧化碳和氮氣,可以徹底解決氰化物污染問題。
常用的氧化劑包括氯系氧化劑、氧氣、臭氧、過氧化氫等,其中鹼性氯化法應用最廣。採用Fenton法處理初始總氰濃度為2.0mg/L的低濃度含氰電鍍廢水,在反應初始pH為3.5,H202/FeSO4摩爾比為3.5:1,H202投加量5.0g/L,反應時間60min的最佳條件下,氰化物的去除率可達93%,總氰濃度可降至0_3mg/L。
2.化學還原法
化學還原法在電鍍廢水處理中主要針對含六價鉻廢水。該方法是在廢水中加入還原劑(如FeSO、NaHSO3、Na2SO3、SO2、鐵粉等)把六價鉻還原為三價鉻,再加入石灰或氫氧化鈉進行沉澱分離。上述鐵氧體法也可歸為化學還原法。
該方法的主要優點是技術成熟,操作簡單,處理量大,投資少,在工程應用中有良好的效果,但是污泥量大,會產生二次污染。採用硫酸亞鐵作為還原劑,處理80t/d的含總鉻7O~80mg/L的電鍍廢水,出水總鉻小於1.5mg/L,處理費用為3.1元/t,具有很高的經濟效益。
以焦亞硫酸鈉為還原劑處理含80mg/L六價鉻、pH為6~7的電鍍廢水,出水六價鉻濃度小於0.2mg/L。
03 電化學法
電化學法是指在電流的作用下,廢水中的重金屬離子和有機污染物經過氧化還原、分解、沉澱、氣浮等一系列反應而得到去除。
該方法的主要優點是去除速率快,可以完全打斷配合態金屬鏈接,易於回收利用重金屬,佔地面積小,污泥量少,但是其極板消耗快,耗電量大,對低濃度電鍍廢水的去除效果不佳,只適合中小規模的電鍍廢水處理。
電化學法主要有電凝聚法、磁電解法、內電解法等。
電凝聚法是通過鐵板或者鋁板作為陽極,電解時產生Fe2+、Fe或Al,隨著電解的進行,溶液鹼性增大,形成Fe(OH)2、Fe(OH)3或AI(OH)3,通過絮凝沉澱去除污染物。
由於傳統的電凝聚法經過長時間的操作,會使電極板發生鈍化,近年來高壓脈沖電凝聚法逐漸替代傳統的電混凝法,它不僅克服了極板鈍化的問題,而且電流效率提高20%~30%,電解時間縮短30%~40%,節省電能30%~40%,污泥產生量少,對重金屬的去除率可達96%~99%。
採用高壓脈沖電絮凝技術處理某電鍍廠的電鍍廢水,Cu2十、Ni2、CN一和COD的去除率分別達到99.80%、99.70%、99.68%和67.45%。
電混凝法通常也與其他方法結合使用,利用電凝聚法和臭氧氧化法聯合處理電鍍廢水,以鐵和鋁做極板,出水六價鉻、鐵、鎳、銅、鋅、鉛、TOC(總有機碳)、COD的去除率分別為99.94%、100.00%、95.86%、98.66%、99.97%、96.81%、93.24%和93.43%。
近年來內電解法受到廣泛關注。內電解法利用了原電池原理,一般向廢水中投加鐵粉和炭粒,以廢水作為電解質媒介,通過氧化還原、置換、絮凝、吸附、共沉澱等多種反應的綜合作用,可以一次性去除多種重金屬離子。
該方法不需要電能,處理成本低,污泥量少。通過靜態試驗研究了鐵碳微電解法對模擬電鍍廢水的COD及銅離子的去除效果,去除率分別達到了59.01%和95.49%。然而,採用微電解反應柱研究連續流的運行結果顯示,14d後微電解出水的COD去除率僅為10%~15%,銅的去除率降低至45%~50%之間,可見需要定期更換填料或對填料進行再生。
04 膜分離技術
膜分離技術主要包括微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透(RO)、電滲析(ED)、液膜(Lv)等,利用膜的選擇透過性來對污染物進行分離去除。
該方法去除效果好,可實現重金屬回收利用和出水回用,佔地面積小,無二次污染,是一種很有發展前景的技術,但是膜的造價高,易受污染。
對膜技術在電鍍廢水處理中的應用和效果進行了分析,結果表明:結合常規廢水處理工藝與膜生物反應器(MBR)組合工藝,電鍍廢水被處理後的水質達到排放標准;電鍍綜合廢水經UF凈化、RO和NF兩段脫鹽膜的集成工藝處理後,水質達到回用水標准,RO和NF產水的電導率分別低於100gS/cm和1000gS/cm,COD分別約為5mg/L和10mg/L;鍍鎳漂洗廢水通過RO膜後,鎳的濃縮高達25倍以上,實現了鎳的回收,RO產水水質達到回用標准。
投資與運行費用分析表明:工程運行1年多即可收回RO濃縮鎳的設備費用。
液膜法並不是採用傳統的固相膜,而是懸浮於液體中很薄的一層乳液顆粒,是一種類似溶劑萃取的新型分離技術,包括制膜、分離、凈化及破乳過程。
美籍華人黎念之(NormanN.Li)博士發明了乳狀液膜分離技術,該技術同時具有萃取和滲透的優點,把萃取和反萃取兩個步驟結合在一起。乳化液膜法還具有傳質效率高、選擇性好、二次污染小、節約能源和基建投資少的特點,對電鍍廢水中重金屬的處理及回收利用有著良好的效果。
05 離子交換法
離子交換法是利用離子交換劑對廢水中的有害物質進行交換分離,常用的離子交換劑有腐殖酸物質、沸石、離子交換樹脂、離子交換纖維等。離子交換的運行操作包括交換、反洗、再生、清洗四個步驟。
此方法具有操作簡單、可回收利用重金屬、二次污染小等特點,但離子交換劑成本高,再生劑耗量大。
研究強酸性離子交換樹脂對含鎳廢水的處理工藝條件及鎳回收方法。結果表明:pH為6~7有利於強酸性陽離子交換樹脂對鎳離子的去除。離子交換除鎳的適宜溫度為30℃,適宜流速為15BV/h(即每小時l5倍樹脂床體積)。適宜的脫附劑為10%鹽酸,脫附液流速為2BV/h。前4.6BV脫附液可回用於配製電鍍槽液,平均鎳離子質量濃度達18.8g/L。
Mei.1ingKong等研究了CHS—l樹脂對cr(VI)的吸附能力,發現Cr(VI)在低濃度時,樹脂的交換吸附率是由液膜擴散和化學反應控制的。CHS一1樹脂對Cr(VI)的最佳吸附pH為2~3,在298K下其飽和吸附能力為347.22mg/g。CHS一1樹脂可以用5%的氫氧化鈉溶液和5%氯化鈉溶液來洗脫,再生後吸附能力沒有明顯的下降。
使用鈦酸酯偶聯劑將1一Fe203與丙烯酸甲酯共聚,在鹼性條件下進行水解,制備出磁性弱酸陽離子交換樹脂NDMC一1。
通過對重金屬Cu的吸附研究發現,NDMC—l樹脂粒徑較小、外表面積大,因而具有較快的動力學性能。具體聯系污水寶或參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
06 蒸發濃縮法
蒸發濃縮法是通過加熱對電鍍廢水進行蒸發,使液體濃縮達到回用的效果。一般適用於處理含鉻、銅、銀、鎳等重金屬濃度高的廢水,用其處理濃度低的重金屬廢水時耗能大,不經濟。
在處理電鍍廢水中,蒸發濃縮法常常與其他方法一起使用,可實現閉路循環,效果不錯,比如常壓蒸發器與逆流漂洗系統聯合使用。蒸發濃縮法操作簡單,技術成熟,可實現循環利用,但是濃縮後的干固體處置費用大,制約了它的應用,目前一般只作為輔助處理手段。
07 生物處理技術
生物處理法是利用微生物或者植物對污染物進行凈化,該方法運行成本低,污泥量少,無二次污染,對於水量大的低濃度電鍍廢水來說是不二之選。生物法主要包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化學法和植物修復法。
1.生物絮凝法
生物絮凝法是一種利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱來凈化水質的方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外、具有絮凝活性的代謝物,能使水中膠體懸浮物相互凝聚、沉澱。
生物絮凝劑與無機絮凝劑和合成有機絮凝劑相比,具有處理廢水安全無毒、絮凝效果好、不產生二次污染等優點,但其存在活體生物絮凝劑不易保存,生產成本高等問題,限制了它的實際應用。目前大部分生物絮凝劑還處在探索研究階段。
生物絮凝劑可以分為以下三類:
(1) 直接利用微生物細胞作為絮凝劑,如一些細菌、放線菌、真菌、酵母等。
(2) 利用微生物細胞壁提取物作為絮凝劑。微生物產生的絮凝物質為糖蛋白、黏多糖、蛋白質等高分子物質,如酵母細胞壁的葡聚糖、Ⅳ-乙醯葡萄糖胺、絲狀真菌細胞壁多糖等都可作為良好的生物絮凝劑。
(3) 利用微生物細胞代謝產物的絮凝劑。代謝產物主要有多糖、蛋白質、脂類及其復合物等。
近年來報道的生物絮凝劑主要為多糖類和蛋白質類,前者有ZS一7、ZL—P、H12、DP。152等,後者有MBF—W6、NOC—l等。陶穎等]利用假單胞菌Gx4—1胞外高聚物製得的絮凝劑對cr(Ⅳ)進行了絮凝吸附研究。
其研究結果表明,在適宜條件下Or(Ⅳ)的去除率可達51%。研究枯草芽孢桿菌NX一2制備的生物絮凝劑v一聚谷氨酸(T-PGA)對電鍍廢水的處理效果,實驗證明,T-PGA能有效地去除Cr3+、Ni等重金屬離子。
2.生物吸附法
生物吸附法是利用生物體自身的化學結構或成分特性來吸附水中的重金屬,然後通過固液分離,從水中分離出重金屬。
可以從溶液中分離出重金屬的生物體及其衍生物都叫做生物吸附劑。生物吸附劑主要有生物質、細菌、酵母、黴菌、藻類等。該方法成本低,吸附和解析速率快,易於回收重金屬,具有選擇性,前景廣闊。
研究各種因素對枯草芽胞桿菌吸附電鍍廢水中Cd效果的影響,結果表明:pH為8、吸附劑用量為10g/L(濕重)、攪拌轉數為800r/min、吸附時間為10min的條件下,廢水中鎘的去除率達93%以上。
吸附鎘後的枯草芽胞桿菌細胞膨大,色澤變亮,細胞之間相互粘連。Cd2+與細胞表面的鈉進行了離子交換吸附。
殼聚糖是一種鹼性天然高分子多糖,由海洋生物中甲殼動物提取的甲殼素經過脫乙醯基處理而得到,可以有效地去除電鍍廢水中的重金屬離子。
通過乳化交聯法制備了磁性二氧化硅納米顆粒組成的殼聚糖微球,然後用乙二胺和縮水甘油基三甲基氯化反應的季銨基團改性,所得生物吸附劑具有很高的耐酸性和磁響應。
用它來去除酸性廢水中的cr(VI),在pH為2.5、溫度為25℃的條件下,最大吸附能力為233.1mg/g,平衡時間為40~120min[取決於初始Cr(VI)的濃度。使用0.3mol/LNaOH和0.3mol/LNaC1的混合液進行吸附劑再生,解吸率達到95.6%,因此該生物吸附劑具有很高的重復使用性。
3.生物化學法
生物化學法是指微生物直接與廢水中的重金屬進行化學反應,使重金屬離子轉化為不溶性的物質而被去除。
從電鍍廢水中篩選分離出3株可以高效降解自由氰根的菌種,在最佳條件下可以將80mg/L的CN一去除到0.22mg/L。研究發現,有許多可以將cr(VI)還原成低毒cr(III)的微生物,如無色桿菌、土壤細菌、芽孢桿菌、脫硫弧菌、腸桿菌、微球菌、硫桿菌、假單胞菌等,其中除了大腸桿菌、芽孢桿菌、硫桿菌、假單胞菌等可以在好氧條件下還原Cr(VI),其餘大部分菌種只能在厭氧條件下還原cr(VI)。
R.S.Laxman等發現灰色鏈黴菌能在24~48h內把cr(VI)還原成cr(III),並能夠將cr(III)顯著地吸收去除。中科院成都生物研究所的李福、吳乾菁等從電鍍污泥、廢水及下水道鐵管內分離篩選出35株菌種,並獲得了SR系列復合功能菌,該功能菌具有高效去除Cr(VI)和其他重金屬的功效,並在此基礎上進行了工程應用,取得較好的效果。
4.植物修復法
植物修復法是利用植物的吸收、沉澱、富集等作用來處理電鍍廢水中的重金屬和有機物,達到治理污水、修復生態的目的。
該方法對環境的擾動較少,有利於環境的改善,而且處理成本低。人工濕地在這方面起著重要的作用,是一種發展前景廣闊的處理方法。
李氏禾是一種可富集金屬的水生植物,在去除水中重金屬方面具有很大的潛力。在人工濕地種植了李氏禾,用以處理含鉻、銅、鎳的電鍍廢水,使它們的含量分別降低了84.4%、97.1%和94_3%。當水力負荷小於0.3m/(m2·d1時,出水中的重金屬濃度符合電鍍污染物排放標準的要求;當進水鉻、銅和鎳的濃度為5、10和8mg/L時,仍能達標排放。
可見用李氏禾處理中低濃度的電鍍廢水是可行的。質量平衡表明,鉻、銅和鎳大部分保留在人工濕地系統的沉積物中。
08 吸附法
吸附法是利用比表面積大的多孔性材料來吸附電鍍廢水中的重金屬和有機污染物,從而達到污水處理的效果。
活性炭是使用最早、最廣的吸附劑,可以吸附多種重金屬,吸附容量大,但是活性炭價格昂貴,使用壽命短,需要再生且再生費用不低。一些天然廉價材料,如沸石、橄欖石、高嶺土、硅藻土等,也具有較好的吸附能力,但由於各種原因,幾乎沒有得到工程應用。
以沸石作為吸附劑處理電鍍廢水,發現在靜態條件下,沸石對鎳、銅和鋅的吸附容量分別達到5.9、4.8和2.7mg/g.先以磁性生物炭去除電鍍廢水中的Cr(vI),
然後通過外部磁場分離,使得cr(VI)的去除率達到97.11%。而在10rain的磁選後,濁度由4075NTU降至21.8NTU。其研究還證實了吸附過程後,磁性生物炭仍保留原來的磁分離性能。近年來又研製開發了一些新型吸附材料,如文中提到的生物吸附劑以及納米材料吸附劑。
納米技術是指在1~100nm尺度上研究和應用原子、分子現象,由此發展起來的多學科交叉、基礎研究與應用緊密聯系的科學技術。納米顆粒由於具有常規顆粒所不具備的納米效應,因而具有更高的催化活性。
納米材料的表面效應使其具有高的表面活性、高表面能和高的比表面積,所以納米材料在制備高性能吸附劑方面表現出巨大的潛力。雷立等l採用溫和水熱法一步快速合成了鈦酸鹽納米管(TNTs),並應用於對水中重金屬離子Pb(II)、cd(II)和Cr(III)的吸附。
結果表明:pH=5時,初始濃度分別為200、100和50mg/L的Pb(II)、Cd(II)和Cr(III)在TNTs上的平衡吸附量分別為513.04、212.46和66.35mg/L,吸附性能優於傳統吸附材料。納米技術作為一種高效、節能環保的新型處理技術,得到人們的廣泛認同,具有很大的發展潛力。
09 光催化技術
光催化處理技術具有選擇性小、處理效率高、降解產物徹底、無二次污染等特點。
光催化的核心是光催化劑,常用的有TiO2、ZnO、WO3、SrTiO3、SnO2和Fe2O3。其中TiO2具有化學穩定性好、無毒、兼具氧化和還原作用等諸多特點。TiO:在受到一定能量的光照時會發生電子躍遷,產生電子一空穴對。
光生電子可以直接還原電鍍廢水中的金屬離子,而空穴能將水分子氧化成具有強氧化性的OH自由基,從而把很多難降解的有機物氧化成為COz、H:0等無機物,被認為是最有前途、最有效的水處理方法之一。
以懸浮態的TiO2為催化劑,在紫外光的作用下對絡合銅廢水進行光催化反應。結果表明:當TiO2投加量為2g/L,廢水pH=4時,在300W高壓汞燈照射下,載入60mL/min的空氣反應40rain,對120mg/LEDTA絡合銅廢水中Cu(II)與COD的去除率分別達到96.56%和57.67%。實施了「物化一光催化一膜」處理電鍍廢水的工程實例,出水COD去除率達到70%以上,同時TiO2光催化劑可重復使用。
膜法的引入可大大提高水質,使處理後水質達到中水回用標准,提高了電鍍廢水的資源化利用率,回用率達到85%以上,大大節約了成本。然而光催化技術在實際應用中受到了很多的限制,如重金屬離子在光催化劑表面的吸附率低,催化劑的載體不成熟,遇到色度大的廢水時處理效果大幅下降,等等。不過光催化技術作為高效、節能、清潔的處理技術,將會有很大的應用前景。
10 重金屬捕集劑
重金屬捕集劑又叫重金屬螯合劑,它能與廢水中的絕大部分重金屬離子產生強烈的螯合作用,生成的高分子螯合鹽不溶於水,通過分離就可以去除廢水中的重金屬離子。
重金屬捕集劑處理後的重金屬廢水中剩餘的重金屬離子濃度大部分都能達到國家排放標准。以二硫代氨基甲酸鹽重金屬離子捕集劑XMT探討了不同因素對Cu的捕集效果,對Cu去除率在99%以上,出水Cu濃度小於0.05mg/L,出水遠低於GB21900-2008的「表3」標准。
選取3種市售重金屬捕集劑對實際電鍍廢水中的Cu2+、Zn2+、Ni進行同步深度處理,發現三聚硫氰酸三鈉(簡稱TMT)對Cu的去除效果最為顯著,投加量少且效果穩定,但對Ni的去除效果較差。甲基取代的二硫代氨基甲酸鈉(以Me2DTC表示)的適用性最強,對3種重金屬離子均具有良好的去除效果,可達到GB21900-2008中的「表3」排放標准,且在DH=9.70時處理效果最佳。至於乙基取代的二硫代氨基甲酸鈉(Et2DTC),對Ni的去除效果不佳。
重金屬捕集劑因高效、低能、處理費用相對較低等特點而有很大的實用性。
結語
電鍍廢水成分復雜,應盡量分工段處理。在選擇處理方法時,應充分考慮各種方法的優缺點,加強各種水處理技術的綜合應用,形成組合工藝,揚長避短。
重金屬具有很大的回收價值且毒性大,在電鍍廢水處理過程中應多使用重金屬回收利用的工藝,盡可能地減少排放。
基於化學沉澱法污泥產量大,電化學法能耗高,膜分離技術的膜組件造價高且易受污染等諸多問題,就現有電鍍廢水處理技術而言,應向著節能、高效、無二次污染的方向改進。
同時可與計算機技術相結合,實現智能化控制。還可結合材料學、生物學等學科,開發出更適合處理電鍍廢水的新型材料。
⑤ 化學鎳的化學法處理辦法有哪幾種
電鍍生產中含鎳廢水主要來自鍍槽翻洗缸角退鍍液、化學液、廢鍍液等,鍍鎳槽液使用時間長後,鐵、銅、鋅等離子會積累,另外某些有機添加劑也會破壞而失掉,從而引起鍍層的各種質量題目.由於鎳資源比較寶貴,大多數電鍍廠都盡可能凈化回用.
針對含鎳廢水怎麼處理的問題,本文詳細介紹一種含鎳廢水的處理工藝—反滲透膜技術.
膜分離技術作為一門高新技術,因其分離高效、節能、無二次污染、操作方便、佔地面積少等優點,逐漸在電鍍廢水處理中得到廣泛應用.
1 工藝流程
該系統由兩部分組成,即原水預處理部分和反滲透部分.
1.1 預處理部分
預處理系統由原水池、提升泵、袋式濾器、除油過濾器及保安濾器組成.
廢水由原水池經過提升泵進入袋式濾器,運行壓力0.35nO.38MPa,濾器內置孔徑為5μm 的PP濾袋,可以去除大部分固體懸浮物、大分子膠體等.然後廢水經過除油過濾器,在0.3 1 —0.35MPa運行壓力下,可以吸附廢水中的有機物、油脂和殘余氯,也能去除水中的臭味、色度等.最後廢水進入保安濾器,運行壓力0.28—0.32MPa,保安濾器配有5μm的PP濾芯,對預處理起到最後保安作用,防止管路中微粒進入RO泵,以免損壞RO泵和膜組件.所有預處理工序都是為最大限度地防止和延緩污染物在RO膜面上的沉積,防止膠體物質及固體懸浮微粒的賭賽以及有機物、微生物、氧化性物質等對膜的破壞,以延緩RO膜的水解過程,從而使RO系統在良好狀態下工作.
1.2 一級Ro系統
廢水經過預處理後,由一級輸送泵送入一級RO裝置進行連續濃縮.一級濃縮系統的廢水處理量為1 m3/h,廢水鎳離子的濃度約為320—350 mg/L,pH5~7,還有光亮劑等少量有機物.設計運行壓力1.5MPa,膜組件通量800L/h.該系統採用杭州水處理技術研究中心自行生產的8英寸聚醯胺抗污染膜元件4隻,單支元件的有效膜面積為32m ,脫鹽率≥99%.經過該系統的處理,廢水中80%的水分被分離出來,產水電導率≤150μS/cm,直接回用到電鍍生產作漂洗用水.而絕大部分的金屬離子被膜截留在濃縮液中,進入二級濃縮系統,濃縮倍數達到5.
1.3 二級Ro系統
一級RO系統的濃縮液由二級輸送泵進入二級RO裝置進行循環濃縮.二級濃縮系統的廢水處理量為0.2 m3/h,廢水鎳離子的濃度約為16000—1800mg/L,pH 7.設計運行壓力2.5MPa,通量200L/h.該系統採用4支進口的4英寸聚醯胺復合海水淡化膜元件,單支元件的有效膜面積為7m ,脫鹽率≥99.5%.經過該系統的處理,二級濃縮液再濃縮了lO倍以上,並送至蒸發系統,兩極RO產水均進入RO產水箱回用到生產線上,形成良性的清潔化生產的循環用水系統.濃縮液經蒸發後直接回到電鍍槽使用.
2 穩定運行
反滲透膜系統處理後的出水主要回用於鍍鎳漂洗水,由於鍍鎳液的工作溫度為55—60"C,在電鍍過程中有大量水分蒸發,故在RO裝置濃液排出的稀鍍鎳液(量少時)可順利加入鍍鎳槽中回用.整個系統從2005年4月運行至今,系統運行平穩,各項指標均基本達到設計要求,從實際運行結果來看,膜法鎳回收系統的鎳回收率達到99.96%,水回用率達到100%,達到設計要求.本方案對漂洗廢水不但對水資源進行了回收,而且回收了鎳資源.經膜系統濃縮5O倍後的濃縮液直接回用到電鍍槽,作為生產工藝的補充用水.本方案處理工藝簡單,維護簡單,無二次污染,較徹底地實現了鍍鎳廢水的零排放.
3 RO膜的清洗與維護
在正常操作過程中,RO元件內的膜面會受到無機鹽垢、微生物、膠體顆粒和不溶性有機物質的污染,從而引起膜通量下降,從而導致設備成本上升,產品質量下降等一系列問題.盡管本工藝的預處理系統比較完善,但經過較長時間運行,RO膜面仍不可避免地出現污染問題,這是膜分離技術在實際工程中普遍存在的問題.因此,在實際工程中,要特別注重對膜的維護一膜污染的控制與清洗.2005年lO月份,膜污染較為嚴重,通量下降約20%,採用加酸和鹼的方法進行化學清洗,膜通量恢復率基本能達到設計值的95%左右.
4 結論
採用兩級RO膜系統對含鎳250~350 mg/L的漂洗廢水進行處理,對鎳的截留率達99.9%以上,經兩年多運管行考察,系統運行平穩,各項指標基本達到設計要求,經濟效益較為明顯,年凈收益達43.34萬元,且出水可達到回用要求.總之該工程在技術上可行,而且還產生了良好的經濟效益、社會效益和環境效益,對電鍍行業的可持續發展具有重要意義.
⑥ 凈水器濾芯一般多長時間需要換
一般PP棉3-6個月,活性炭一般是8-12個月,超濾膜是12-24,RO膜12-24個月,陶瓷濾芯12-22個月。
凈水機首次使用應進行沖洗,以沖掉凈水機內的保護液,方法如下:將自來水龍頭、自來水進水球閥、凈化水龍頭全部打開,沖洗15分鍾直到產水清澈無泡沫為止。
沖洗過程中頻繁的開關自來水龍頭(關3秒、開10秒)使水流形成脈動式的沖擊,會使沖洗效果更好。
之後關閉排污水龍頭,打開凈化水龍頭,制水5分鍾後可正常使用。
經常順沖洗:在日常使用自來水龍頭取水的過程也就是對凈水機進行了順沖洗,建議在取用凈化水後打開自來水龍頭沖洗一下,及時將截留的污染物沖走,保持凈水機較高的水通量,從而延長使用壽命。
(6)RO膜能去除鎳離子擴展閱讀:
凈水器濾芯的作用
1、聚丙烯噴溶濾芯(PPF)
濾芯羨談功能:去除水中泥沙,鐵銹,水藻等固體物質。
2、軟化樹脂濾芯
濾芯功能:軟化濾芯吸附原水中的重金屬和多餘的鈣,鎂等陽離子,軟化硬水,陰離子交換樹脂只能交換陰離子,不能交換陽離子,離子交換樹脂能顯著減低水的硬度,減少金屬離子在人體的沉澱,降低人體結石的幾率,解決水垢問題,並且改善水的口感,它可定期放入在6-10%氯化鈉(氯化鉀)溶液中即再生使用。
3、顆粒活性炭濾芯(UDF)
濾芯功能:去除水中余氯,異味,及固體雜質
4、壓縮活性炭濾芯(CTO)
濾芯功能:進一步去除水中余氯,異味,及固體雜質。
5、超濾膜濾(UF)
濾芯功能:去除水中泥沙、鐵銹、懸浮物、膠體,大分子有機物。
6、麥飯石陶瓷球濾芯
濾芯功能:麥飯石陶瓷球含有人體所需的硒、鋅、鎳、鈷、錳、鎂、鈣等30多種對人體有益的微量元素,這些元素散發的啟動波和人體細胞的啟動波是同一種波動狀態,人體細胞隨著從鍺石散發出的波動產生共鳴和共振,使人體細胞組織更具活力,並促進血液循環,增強新陳代謝,及進排除體內廢物。
7、遠紅外線礦化球濾芯
濾芯功能:紅外活化礦化球紅外發射率高,吸水力大,可充分將該品富含的鋅,鋰,碘,硒等二十多種人體必需的微量元素,緩慢均勻地釋放在凈化水中,使得活化凈水含有更多的有益礦物質,採用不含重金屬的新型抗菌材料實現抑菌功能,抗菌效果更加安全長效。
8、能量濾芯
濾芯功能:採用高科技工藝生產的納米高能量材料,集具活化,礦化,弱鹼化,凈化,離子化,抗氧化,負電位,解毒兄則碰,抗菌,殺菌等功能於一體沒事能量水機的主軸濾芯,生成的水小分子團,離子化,負電位對抗自由基,富含多種微量元素的礦物質水。
礦物質吸收率達70%-90%左右,因其活性強,始終存在,所以溶解力,滲透力,擴散力,乳化力,及洗凈力極強,口感甜,電解質充沛,比市面售的礦泉水存放更長久,水質之優無與倫比。
9、反滲透濾芯(RO)
濾芯功能:過濾精度0.0001微米,最有效的去除盯碰水中鈣、鎂、細菌、有機物、無機物、金屬離子和放射性物質等,經過該裝置凈化出的水晶瑩清澈、甜美甘醇。經RO膜過濾過的水質,將自來水中的有益、有害物質全部去除,基本只有水分子,所以被稱為「純水」,純水是世界公認的最安全的水。
但不一定是最健康的水,但為了補充人體需要的微量營養元素,一般純水機都要加上後置濾芯,不僅改善口感,也適當補充了微量元素。沒有科學研究能夠證明長期飲用純水對身體會產生副作用。
10、小T33(後置活性炭)
濾芯功能:能夠更好的改善水的口感。
11、活性炭纖維(ACF)相對於顆粒活性炭更加精細,過濾效果充分提高,處理水流量更大。
濾芯演變
活性炭主要經歷了三個歷程,經歷了粉末活性炭、顆粒活性炭、活性炭棒、活性炭纖維。ACF(炭纖維)是繼廣泛使用的粉末活性炭、顆粒活性炭之後的第三代新型吸附材料,它是由纖維為原料製成。
參考資料來源:網路-凈水器
⑦ ro膜如何保養
定來期對RO膜進行沖洗是保養膜的自常用、簡單而有效的方法。(不要怕因為沖洗會產生廢水而避免沖洗,這是一種錯誤的觀點,實際上在某種程度上沖洗的頻率高反而能減少廢水的比例。)反滲透膜多為不對稱膜或復合膜。反滲透膜的緻密皮層幾乎無孔,因此可以截留大多數溶質(包括離子)而使溶劑通過。反滲透操作壓力較高,一般為2~10MPa。
注意事項:
1.RO反滲透膜,在沒使用之前用1%亞硫酸氫鈉保護液。
2.因為膜元件含保護液,所以使用第一小時內的產水不能使用。
3.產水量是基於下列檢測條件下運行30分鍾後的檢測數據:
4.Nacl濃度:200mg/L 壓力60 psig ,溫度25度, PH值 6.5~7.0。
特點:產水量更大,廢水少,壽命長(2-3年更換一次)
⑧ 反滲透膜如何清洗 用什麼葯液
酸洗!加檸檬酸PH值2左右!我這里的反滲透是2×100的!所以加葯量比較大!鹼洗!加EDTA,十二烷基!
⑨ 凈水器麥飯石濾芯功能有哪些
1、聚丙烯噴溶濾芯()濾芯功能:去除水中泥沙,鐵銹,水藻等固體物質。2、軟化樹脂濾芯濾芯功能:軟化濾芯吸附原水中的重金屬和多餘的鈣,鎂等陽離子,軟化硬水,陰離子交換樹脂只能交換陰離子,不能交換陽離子,離子交換樹脂能顯著減低水的硬度,減少金屬離子在人體的沉澱,降低人體結石的幾率,解決水垢問題,並且改善水的口感,它可定期放入在6-10%氯化鈉(氯化鉀)溶液中即再生使用。3、顆粒活性炭濾芯(UDF)濾芯功能:去除水中余氯,異味,及固體雜質4、壓縮活性炭濾芯(CTO)濾芯功能:進一步去除水中余氯,異味,及固體雜質。5、超濾膜濾(UF)濾芯功能:去除水中泥沙、鐵銹、懸浮物、膠體,大分子有機物。6、麥飯石陶瓷球濾芯濾芯功能:麥飯石陶瓷球含有人體所需的硒、鋅、鎳、鈷、錳、鎂、鈣等30多種對人體有益的微量元素,這些元素散發的啟動波和人體細胞的啟動波是同一種波動狀態,人體細胞隨著從鍺石散發出的波動產生共鳴和共振,使人體細胞組織更具活力,並促進血液循環,增強新陳代謝,及進排除體內廢物。7、遠紅外線礦化球濾芯濾芯功能:紅外活化礦化球紅外發射率高,吸水力大,可充分將該品富含的鋅,鋰,碘,硒等二十多種人體必需的微量元素,緩慢均勻地釋放在凈化水中,使得活化凈水含有更多的有益礦物質,採用不含重金屬的新型抗菌材料實現抑菌功能,抗菌效果更加安全長效。8、能量濾芯濾芯功能:採用高科技工藝生產的納米高能量材料,集具活化,礦化,弱鹼化,凈化,離子化,抗氧化,負電位,解毒,抗菌,殺菌等功能於一體沒事能量水機的主軸濾芯,生成的水小分子團,離子化,負電位對抗自由基,富含多種微量元素的礦物質水,礦物質吸收率達70%-90%左右,因其活性強,始終存在,所以溶解力,滲透力,擴散力,乳化力,及洗凈力極強,口感甜,電解質充沛,比市面售的礦泉水存放更長久,水質之優無與倫比。9、反滲透濾芯(RO)濾芯功能:過濾精度0.0001微米,最有效的去除水中鈣、鎂、細菌、有機物、無機物、金屬離子和放射性物質等,經過該裝置凈化出的水晶瑩清澈、甜美甘醇。經RO膜過濾過的水質,將自來水中的有益、有害物質全部去除,基本只有水分子,所以被稱為「純水」,純水是世界公認的最安全的水,但不一定是最健康的水,但為了補充人體需要的微量營養元素,一般純水機都要加上後置濾芯,不僅改善口感,也適當補充了微量元素。沒有科學研究能夠證明長期飲用純水對身體會產生副作用。