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重金屬廢水處理如何做到達標排放的同時實現環保資源化

2023-05-3098

  重金屬廢水是指礦冶、化工、機械制造、電子、儀表等工業生產過程中排出的含重金屬的廢水,如礦山坑內排水,選礦廠尾礦排水,廢石場淋浸水,有色金屬冶煉廠除塵排水,有色金屬加工廠酸洗水,電鍍廠鍍件洗滌水,鋼鐵廠酸洗排水等。

  大多數金屬離子及其化合物易于被水中懸浮顆粒所吸附而沉淀于水底的沉積層中,所以重金屬廢水污染具有毒效長期持續性,生物不可降解的特點,而且某些重金屬可在微生物作用下,轉化為毒性更強的金屬化合物。

  特別是電鍍過程中會排出含有鉻、鎘、銅、鋅、鎳等重金屬和氰化物的漂洗廢水和鍍槽廢液。這些重金屬廢水如果沒有經過處理就排放,無論是對環境還是人體都會造成嚴重危害。


  化學沉淀法處理重金屬廢水的特點

  目前重金屬廢水處理有化學沉淀法、吸附法、離子交換法、電解法、膜分離法、生物法等多種工藝,其中化學沉淀法是較為常用的重金屬廢水處理方法之一,其原理是通過在含重金屬的廢水中加入沉淀劑/堿/硫化物等,使得廢水中呈溶解狀態的重金屬轉變為不溶于水的重金屬化合物,從而沉淀,再經過濾、離心等方法分離出沉淀物。

  這種方法操作簡單,設備投資小,適用范圍廣,當pH調至10左右,能將大部分重金屬離子去除至達標排放要求,但是這個方法適合用于處理重金屬濃度較高的廢水,并不適合處理水量大、濃度低的重金屬廢水。

  而離子交換法能夠有效彌補這一工藝缺陷,不僅能夠深度處理廢水中的重金屬,還能有選擇回收有價值的金屬離子,從而兼顧環境效益、經濟效益、社會效益和可持續發展要求,降低治理成本,提高治理效果。


  離子交換法處理重金屬廢水的特點

  離子交換法是利用離子交換樹脂含有的活性基團(如大量的氨基、羥基、羧基等)與廢液中的重金屬離子發生反應,從而達到脫除的目的,具有操作簡單,整體流程簡短,占地面積小,工藝成熟等優點。

  離子交換樹脂屬于一種在交聯聚合物結構中含有離子效基團的功能高分子材料,它并不溶于酸和堿以及一些有機的溶劑,在結構上也不能溶解,還不融于多孔性固體高分子的物質。

  經離子交換處理后,污水中的重金屬離子轉移到離子交換樹脂上,經再生后又從離子交換樹脂上轉移到再生廢液中。為了充分發揮離子交換的優勢,在使用離子交換法處理重金屬離子廢水時,不僅要考慮樹脂的選擇性,同時也要考慮樹脂工作交換容量、再生能力以及對環境因素抵御的能力。

  Tulsimer ?CH-90樹脂是一款具有亞氨基二乙酸官能基及耐久型的巨孔狀的選擇性螯合型離子交換樹脂,它對除銅鎳、鉛、鋅、鈷、錳等具有特定的選擇性,尤其在鎳離子及絡合態鎳(檸檬酸、醋酸、蘋果酸、酒石酸、琥珀酸、羥基乙酸等,以及鋅鎳合金、鎳銨絡合物等)的處理方面有很強的結合作用和應用優勢,可在酸性環境(pH值3左右)下直接對鎳吸附。對于強絡合鎳,需要先破絡再除鎳(如EDTA鎳),飽和吸附量大約在50g/l。

  CH-90樹脂參數

  

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Tulsimer ?CH-90樹脂在處理廢水中重金屬的應用

  北京某研究院除鎳、除鈷項目

  項目入水鎳含量在2mg/l-12mg/l之間,鈷含量在1mg/l-6mg/l之間,處理水量為3m3/h。

  項目采用Tulsimer?CH-90Na樹脂,以單罐運行,7天再生一次的方式,利用亞氨基二乙酸和重金屬離子通過螯合作用形成穩定的配位鍵,實現選擇性吸附重金屬。項目出水鎳含量穩定在0.05mg/l一下,鈷含量穩定在0.08mg/l以下,在成本控制和產生效益等方面得到業主的肯定和認可。

  某精細化工公司BYD精制項目

  項目入水BYD是5—10mg/l,處理水量為10m3/h,采用Tulsimer?CH-90Na樹脂,單級運行,采用過濾系統+螯合樹脂除銅系統+合格品回收箱工藝,在不影響1,4丁炔二醇純度的情況下去除銅離子從而純化BYD。項目出水做到0.5mg/l以下,并且出水效果穩定。


  某鉛酸蓄電池廢水除鉛項目

  項目處理水量是5m3/h,入水鉛含量為10mg/l,要求做到 0.1mg/l。采用Tulsimer?CH-90Na樹脂,使用沉淀系統+過濾系統+螯合樹脂除鉛系統的組合工藝,互相取長補短,通過鉛離子沉淀后進入螯合樹脂除鉛樹脂,從而達到深度去除廢水中鉛離子的目的。項目出水鉛含量做到0.05mg/l,并且出水穩定。

  某PCB板廢水回收銅項目

  項目入水硫酸銅含量為 150—300mg/l,處理水量35m3/h,采用Tulsimer?CH-90Na樹脂,兩串一備,使用超濾膜+精密過濾器+螯合離子交換塔(再生液做旋流電解)工藝,通過樹脂吸附銅離子之后再生液經過電解裝置形成銅板。項目出水為0.5mg/l以下,年產值達到100萬元,真正做到出水達標的同時實現環保資源化。

  

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  南京某工廠除鋅項目

  項目入水鋅含量7ppm,處理水量是5m3/h,要求鋅指標小于1mg/l,采用Tulsimer?CH-90Na樹脂,單級運行,硫酸再生,氫氧化鈉轉型,使用過濾系統降低SS值,后段去除重金屬鋅,通過亞氨基二乙酸在PH6左右具有極強的鋅吸附能力。項目出水鋅含量為0.05mg/l,并且出水穩定。

  

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