离子交换法和吸附法处理重金属废水

发布时间:2018-4-10 14:21:42

  1.2离子交换

  离子交换法是通过离子交换剂与水体中重金属离子的离子间浓度差和交换剂上的功能基对离子的亲和能力使重金属离子与离子交换剂进行交换,来降低水体中重金属离子浓度,从而使废水得以净化的方法。常用的离子交换剂有阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、螯合树脂等。此外,沸石、膨润土、离子交换纤维也可以用作离子交换剂。在工业废水处理中,离子交换树脂主要用于回收重金属、贵金属和稀有金属等。离子交换树脂法可选择性地回收水体中的重金属,出水水质含重金属离子浓度远低于化学沉淀法处理后的水中重金属离子的浓度,出水水质好,可回收重金属资源,产生的污泥量较少对环境无二次污染。但是离子交换树脂存在强度低、不耐高温、易氧化失效,再生频繁,操作费用高等缺点。提高交换树脂的吸附容量、吸附选择性、交换速度以及再生利用性能及机械强度是现在乃至今后的一个重要发展方向。

  1.3吸附法

  吸附现在被认为是一种有效的经济方法处理重金属废水的方法。吸附过程操作简单、灵活,并且在大多数情况下出水水质好。此外,由于吸附有时是可逆的,吸附剂可以通过合适的解吸过程再生利用。

  1.3.1活性炭

  活性炭比表面积大、处理率高是使用最早、运用最广泛的吸附剂。许多学者用活性炭作为处理重金属废水处理吸附剂。但活性炭价格较贵且吸附饱和后难脱附,限制了其在废水处理中的发展。通过在活性炭表面嫁接其它化学物质,制备活性炭复合吸附材料,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,价格低廉的活性炭复合吸附成为近些年的研究热点。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

  1.3.2碳纳米管

  Lijima在1991年发现的碳纳米管(CNTs),因其优异的性能和应用而得到广泛的研究。作为一种新的吸附剂,碳纳米管已被证明具有去除重金属离子的巨大潜力。碳纳米管吸附金属离子的机制非常复杂,主要是金属离子和碳纳米管的表面官能团之间的静电力吸附,吸收沉淀和化学相互作用。碳纳米管制备费用较高限制了碳纳米管的大规模工业化应用。此外,碳纳米管广泛的使用,最终被排放到水环境中,可能会对环境和人类健康造成风险。

  1.3.3生物吸附剂

  近些年来,很多研究者将各种生物(如植物、细菌、真菌、藻类以及酵母)经处理加工成生物吸附剂,用于处理重金属废水。生物体具有特定的化学结构以及成分特征,而生物吸附法的主要原理,就是利用生物体的这些特性来吸附溶于水中的重金属离子。生物吸附法具有几个特点:①生物吸附剂可以降解,一般不会发生二次污染;②来源广泛,容易获取并且价格便宜;③生物吸附剂容易解析,能够有效地回收重金属。

  1.3.4廉价吸附剂

  目前,常采用矿物材料、工业废弃物以及农林废弃物等廉价材料为吸附剂。沸石是最早应用于重金属废水的多孔矿物质,其骨架结构使之具有巨大的比表面积和较强的吸附性。此外,一些工业和农林废弃物由于来源丰富,价格低廉如:高岭石、蒙脱石、硅藻石、污泥基生物炭、果皮等也被用作重金属吸附剂。

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