廢水中鎘的處理方法精選(九篇)

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第1篇：廢水中鎘的處理方法范文

關(guān)鍵詞：Cd（II）離子；廢水處理；環(huán)境保護(hù)；脈沖伏安法

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.23.002

1 前言

隨著工業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大、科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)的高科技產(chǎn)品中重金屬的運(yùn)用越來越頻繁，但是隨之而來的是一系列對(duì)人體、環(huán)境有害的重金屬污染，特別是廢水中的Cd（II）離子污染，給生產(chǎn)生活帶來了極大的危害。因此通過對(duì)廢水中的Cd（II）離子的性質(zhì)、特征、附和狀態(tài)進(jìn)行分析，總結(jié)傳統(tǒng)的廢水重金屬監(jiān)測(cè)方法，結(jié)合Cd（II）離子污染的污染現(xiàn)狀，探討和創(chuàng)新監(jiān)測(cè)廢水中Cd（II）離子的含量，進(jìn)而確保生產(chǎn)生活的健康、可持續(xù)發(fā)展。

2 Cd（II）離子

2.1 Cd（II）離子的特征

Cd（鎘）是一種能夠吸收中子、存在于自然界中的優(yōu)良金屬，具有燃弧小、導(dǎo)電性能好、抗熔焊性能強(qiáng)、電位高等特征，多被運(yùn)用于鋅鎘電池之中，由于其硫化物的顏色鮮明，也被用于制備鎘黃顏料，而由其制成的棒條能夠在原子反應(yīng)中起到減緩核子的連鎖反應(yīng)速度的作用。鎘在燃燒加熱的化學(xué)反應(yīng)中，其離子能夠與氧化鈉形成氧化鎘或氫氧化鎘。鎘離子較為活躍且難降解，其對(duì)人體的傷害主要表現(xiàn)為其通過刺激人體的呼吸道又難以被人體的消化系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)降解，長(zhǎng)期積存于腎臟或肝而造成腎臟或肝的損害，有時(shí)還會(huì)導(dǎo)致骨質(zhì)軟化或骨質(zhì)疏松。一般情況下，在處理含鎘的廢水時(shí)，大多數(shù)都采用離子交換法、氣浮法、中和沉淀法、堿性氯化法等方法，但是都不能徹底清除掉活躍的鎘離子及其附和的化合物。

2.2 Cd（II）離子的安全標(biāo)準(zhǔn)及污染

由于鎘離子屬于重金屬中的難以降解、活躍程度高的一種金屬，其被歐盟列為可致癌物質(zhì)、高危有毒物質(zhì)來監(jiān)管；而美國(guó)的環(huán)境保護(hù)署則限制其排入農(nóng)田、河流、湖泊之中，而飲用水中含鎘量不得超過10ppb，并嚴(yán)格限制到5ppb以下，對(duì)于空氣中和食品、藥品中的含鎘量都是嚴(yán)格控制的。

據(jù)目前的鎘污染事件的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，隨著人們生產(chǎn)生活的需要，鎘離子污染的出現(xiàn)頻率越來越高，雖然在工業(yè)的材料選用上，大多采用環(huán)保型材料，但是鎘金屬的選用逐漸朝著化妝品、食品等領(lǐng)域轉(zhuǎn)移，例如2012年由加拿大環(huán)保組織出具的關(guān)于化妝品中重金屬危害的報(bào)告，國(guó)際知名化妝品品牌（如倩碧、歐萊雅的睫毛膏等）的產(chǎn)品中都含有鎘金屬；2013年廣州食品藥品抽檢流通中的大米及其相關(guān)米制品時(shí)發(fā)現(xiàn)鎘嚴(yán)重超標(biāo)等等現(xiàn)象，這些數(shù)據(jù)和報(bào)告都表明了鎘等重金屬都在嚴(yán)重地侵害著人們的身體健康和優(yōu)美的環(huán)境。

3 廢水中Cd（II）離子含量的監(jiān)測(cè)方法

3.1 火焰原子吸收光度法

此種方法具有極高的靈敏度，主要是依據(jù)鎘離子對(duì)鎘元素的特征普線所產(chǎn)生的選擇性吸收來測(cè)定其含量的。將試樣溶液（含鎘廢水）噴入空氣乙炔火焰之中，鎘離子的化合物將會(huì)在火焰中離解成為原子蒸汽，當(dāng)元素?zé)簦ㄤJ線光源）發(fā)射的鎘離子特征在普線光輻射經(jīng)過原子蒸汽層時(shí)，其將會(huì)對(duì)普線發(fā)生選擇性的吸收。一般情況下，在特定的條件中，鎘離子與特征普線的濃度將會(huì)形成正比的關(guān)系，這樣就能夠通過吸收線的吸光度來確定含鎘廢水中鎘離子的濃度了。此種方式來測(cè)定鎘離子的含量，具有準(zhǔn)確度高、檢出限低、選擇性好、分析速度快、應(yīng)用范圍廣、儀器較為簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，但是也有對(duì)鎘離子等難熔元素、稀土元素的測(cè)量結(jié)果不滿意、不能同時(shí)進(jìn)行多元素、離子分類分析的局限性，不能極大限度地解決現(xiàn)今鎘污染擴(kuò)大的問題。

3.2 ICP-AES監(jiān)測(cè)方法

此種方法是要借助二氧化錳等介質(zhì)對(duì)Cd（II）離子的吸附效果來測(cè)定其在污水中的含量，主要用于金屬合金、水質(zhì)、高純物質(zhì)、生物試樣的分析。其對(duì)Cd（II）離子的測(cè)定主要是通過電感耦合等離子體使得含鎘廢水的樣品氣化分離出Cd（II）離子，進(jìn)而進(jìn)入質(zhì)譜對(duì)其進(jìn)行測(cè)定，同時(shí)采用定量分析、半定量分析、定性分析等方法同時(shí)進(jìn)行Cd（II）離子附和物元素及其同位素的Cd（II）離子含量的測(cè)定。這種方式的檢測(cè)限比火焰原子吸收光度法更低，具有靈敏度高、線性寬、可同時(shí)測(cè)量多種金屬元素及其同位素，是衡量分析中的最先進(jìn)的方法；但是對(duì)于廢水中Cd（II）離子含量的監(jiān)測(cè)，由于其還具有第三介質(zhì)、催化劑等物質(zhì)的加入，造成結(jié)果不精準(zhǔn)、效果不佳等問題而不能準(zhǔn)確測(cè)定Cd（II）離子的含量。

3.3 HPLC監(jiān)測(cè)方法

HPLC（高效液相色譜法）監(jiān)測(cè)法是色譜法的重要分支，目前被許多學(xué)者運(yùn)用于Cd（II）離子的檢測(cè)，主要是采用不同比例的混合溶劑或不同極性的同種溶劑、緩沖液等流動(dòng)相，在高壓輸液系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)固定相色譜柱的分離檢測(cè)分析。此種方式由于絡(luò)合劑的原則范圍較窄而產(chǎn)生了局限性。

3.4 脈沖伏安法

此種方法是利用了Cd（II）離子的電活性等性質(zhì)，采用了三電極系統(tǒng)來進(jìn)行差分脈沖伏安法來測(cè)定、分析其含量的。其原理在于Cd（II）離子在一定的電位條件下在電極的表面能夠被還原，并通過儀器將氧化還原反應(yīng)中的電流信號(hào)轉(zhuǎn)為電壓信號(hào)并記錄成電位D電流曲線，同時(shí)對(duì)其峰電位、峰電流、待測(cè)的Cd（II）離子的濃度、含量進(jìn)行定量的分析。其具有線性寬、靈敏度高等優(yōu)勢(shì)，但是容易受到共存離子等物質(zhì)的干擾，結(jié)果不能精準(zhǔn)。

4 結(jié)語

目前，鎘等重金屬的污染正朝著食品、藥品、水體等領(lǐng)域擴(kuò)張的趨勢(shì)發(fā)展，對(duì)人們的身體健康、生命安全、生存環(huán)境帶來了嚴(yán)重的危害。因此，通過電感耦合等離子體、脈沖伏安法、原子吸收法等方法對(duì)廢水中的Cd（II）離子進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不僅有利于污水、廢水的循環(huán)利用，減少工業(yè)用水的負(fù)擔(dān)，還能夠?yàn)槿藗兊纳婕捌洵h(huán)境的保護(hù)豎立起一道屏障，進(jìn)而促進(jìn)人與環(huán)境的和諧相處。

參考文獻(xiàn)：

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項(xiàng)目名稱：遼寧省教育廳科學(xué)研究一般項(xiàng)目“柔性金屬-有機(jī)骨架材料的制備及其光催化性能研究”（項(xiàng)目編號(hào)：L2015549）

第2篇：廢水中鎘的處理方法范文

作者簡(jiǎn)介： 馬明蘭（1982-），女，湖北宜昌人，武漢科技大學(xué)中南分校生命科學(xué)學(xué)院教師；易求實(shí)（1943－），男，湖南長(zhǎng)沙人，武漢科技大學(xué)中南分校生命科學(xué)學(xué)院教授。

（武漢科技大學(xué)中南分校 生命科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430223）

摘要：本文對(duì)有色冶煉尾氣凈化中產(chǎn)生的污酸進(jìn)行處理的重要性作了介紹，對(duì)污酸處理的不同方法進(jìn)行了比較和評(píng)價(jià)。著重指出，使洗凈水閉路循環(huán)是污酸處理的科學(xué)和合理的方式，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求。根據(jù)污酸處理實(shí)踐，對(duì)如何實(shí)現(xiàn)洗凈水閉路循環(huán)處理進(jìn)行了論述和思考。

關(guān)鍵詞：污酸；處理；閉路循環(huán)

中圖分類號(hào)：X703.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、污酸處理的重要性

環(huán)境污染物中，重金屬汞、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷，對(duì)人和動(dòng)物危害最為嚴(yán)重。進(jìn)入大氣、水體和土壤等各種環(huán)境的重金屬，均可通過呼吸道、消化道和皮膚等各種途徑被動(dòng)物吸收。當(dāng)這些重金屬在動(dòng)物體內(nèi)積累到一定程度時(shí)，即會(huì)直接影響動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育、生理生化機(jī)能，直至引起動(dòng)物的死亡[1]。由于重金屬不能被微生物降解，在環(huán)境中只能發(fā)生各種形態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)化，所以，重金屬污染的消除往往更為困難，對(duì)生物引起的影響和危害也是人們更為關(guān)注的問題[2]。在有色冶煉中，環(huán)境毒害非常嚴(yán)重的砷、鎘、氟等，相當(dāng)一部分進(jìn)入煙氣中，我國(guó)將它們列為一類污染物。據(jù)估計(jì)，有色冶金系統(tǒng)每年有約1萬噸以上的砷進(jìn)入煙氣[3]，如果不進(jìn)行處理，將使2000億立方米以上（相當(dāng)4條黃河的年流量）的水砷含量達(dá)到50ug以上，不進(jìn)行處理則不能飲用。在利用煙氣制酸的過程中，它們又轉(zhuǎn)移到洗滌煙氣產(chǎn)生的“污酸”中，因此，有效回收污酸中包括砷、鎘在內(nèi)的重金屬以及氟，實(shí)際上是扼住了有色冶煉中最重要的污染源。

二、污酸處理現(xiàn)狀

含砷及重金屬?gòu)U水的治理方法很多，如中和法、硫化法、鐵氧化法、電凝聚法、離子交換法、吸附法等等[4]。隨著國(guó)家對(duì)污染控制力度的加強(qiáng)、控制指標(biāo)的要求更加嚴(yán)格，對(duì)這些方法的研究及實(shí)踐，將越來越深入。面對(duì)污酸廢水排量大、含量高和組成復(fù)雜的特點(diǎn)，目前采用得較多的是硫酸亞鐵―石灰法和硫化法兩大類。

（一）硫酸亞鐵―石灰法

這類方法用石灰中和污酸并調(diào)節(jié)PH，利用硫酸亞鐵中的鐵能與砷、鎘生成難溶鹽、鐵的氫氧化物具有強(qiáng)大的吸附和絮凝能力的特性，達(dá)到去除污酸中砷、鎘等有害重金屬的目的，此過程中氟也同時(shí)被去除[5][6]。杜冬云、易求實(shí)等在一種去除水中重金屬的專利技術(shù)[7]的基礎(chǔ)上對(duì)于砷含量8000mg/L，含鎘165mg/L的高砷高鎘污酸廢水，提出新改進(jìn)的鐵鹽法。該方法能確保砷鎘的達(dá)標(biāo)排放，砷的去除率達(dá)到9999％[8]。

石灰―硫酸亞鐵法處理污酸產(chǎn)生的渣量很大，砷等重金屬在渣中呈稀散分布。年產(chǎn)量20萬噸的廠，有近7萬噸濕廢渣產(chǎn)生，砷鎘等資源化再回收困難，廢渣的無泄漏永久存放也難以實(shí)現(xiàn)。二次污染隨時(shí)都可發(fā)生。

（二）硫化法

硫化法是用可溶性硫化物與重金屬反應(yīng)，生成難溶硫化物，將他們從污酸中除去。硫化渣中砷鎘等含量大大提高，在去除污酸中有毒重金屬時(shí)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)重金屬的資源化，這類反應(yīng)可在PH較低的條件下發(fā)生，留下的稀酸可用于磷肥生產(chǎn)[9]。

硫化法去除砷鎘的效果目前還不能和石灰―鐵鹽法比較，處理后的污酸中砷含量還有幾十mg/L，有的可達(dá)100mg/L[10]。因此，硫化法目前實(shí)際是一種預(yù)處理方法，用它將大部分重金屬取走并富集余渣中，使后續(xù)的達(dá)標(biāo)排放處理難度降低。不同的側(cè)重點(diǎn)，形成不同的硫化工藝路線，常見的有：

工藝路線回收了大部分砷鎘，但砷鎘含量仍較高，有將此“凈化酸”用于磷肥生產(chǎn)的報(bào)道，砷鎘有可能超標(biāo)。當(dāng)凈化酸找不到出路時(shí)，為了使污酸廢水達(dá)標(biāo)排放，必須采用鐵鹽―石灰法除砷鎘氟，但渣量大幅度減少。

如何進(jìn)一步提高硫化法的砷鎘去除率，金隆銅業(yè)公司等單位研究采用了中和―硫化―氧化工藝[11]，將硫化法的砷的去除率提高到95％以上，剩下的5％仍采用石灰―鐵鹽法處理：

三、污酸處理的原則思考

黨的十六大以后，中央對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展，提出了可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和構(gòu)建和諧社會(huì)等重大決策。我國(guó)的環(huán)境保護(hù)政策，隨之進(jìn)入一個(gè)新時(shí)期，對(duì)污染防治認(rèn)識(shí)將更深遠(yuǎn)，要求將更嚴(yán)格，執(zhí)法將更嚴(yán)厲。國(guó)家環(huán)?？偩謱⑺廴咀鳛槲廴痉乐蔚闹刂兄?。明確指出在污染的防治中要防止污染物形成二次污染。在這樣的總體形式下。對(duì)污酸污染治理的原則也要進(jìn)行新的思考。

第一，資源化和無害化原則。重金屬和氟的不可降解性的特點(diǎn)，防止在處理過程產(chǎn)生的廢渣廢水成為新的污染源，是治理方案或工藝流程設(shè)計(jì)必須重點(diǎn)考慮的。對(duì)于重金屬污染物，重點(diǎn)考慮資源化回收，對(duì)于硫酸，首先考慮無害化再兼顧資源化。重金屬污染物一旦不能做到資源化，就難以有無害化的路線可走，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致污染物轉(zhuǎn)移或出現(xiàn)二次污染的后果。資源化回收工作不僅有技術(shù)問題，也有環(huán)境政策問題，例如，污酸硫化渣中砷含量可達(dá)52％，人們還在采用水泥固化棄置[12]，原因之一就是因?yàn)榘着鴥r(jià)格太低，將含砷濾餅制成白砒無利潤(rùn)可言。

第二，高效去除和高度富集并重原則。高效去除是治理工藝的根本前提，離開這個(gè)根本前提，將失去環(huán)境法規(guī)和環(huán)境政策的肯定和支持。但高效去除并不等于高度富集，現(xiàn)某公司采用的“新改進(jìn)的鐵鹽法”[8]砷的去除率可達(dá)到9999％，但是，這是以大量的石灰，超量的鐵鹽投入取得的效果。藥劑大量的投加必然產(chǎn)生大量的廢渣，必然導(dǎo)致重金屬在渣中的稀散分布，為后續(xù)處理帶來重重困難，必然導(dǎo)致二次污染的危險(xiǎn)。

人們?cè)谧巫尾痪氲淖非蟾咝コ叨雀患δ艿奶幚韯┖吞幚矸椒āＮ鬯嵊泻Τ煞謴?fù)雜，試圖用一種藥劑或某種單一手段輕易達(dá)到去除目的的愿望，近期內(nèi)還不太可能實(shí)現(xiàn)。在處理水中高濃度有害重金屬方面，雖然多種有機(jī)制劑問世，還沒有一種能與硫化鈉這樣廣普、高效和廉價(jià)的藥劑相比擬。善用巧用無機(jī)硫化物處理重金屬?gòu)U水，會(huì)收到高效去除高度富集的效果。

第三，閉路循環(huán)原則?，F(xiàn)行的污酸處理大多采用達(dá)標(biāo)排放的方案，對(duì)污酸中的砷氟，采用的是“除惡務(wù)盡”的處理方法。要求去除率高到令人難以置信的程度，例如采用“新改進(jìn)的鐵鹽法”處理8000mg/L的高砷廢水，在工業(yè)規(guī)模的連續(xù)流程中，外排水中砷濃度可小于05mg/L，去除率在9999％以上。這么高的去除率除了要有可靠的工藝保障外，還必須具有優(yōu)良先進(jìn)的設(shè)備支撐，嚴(yán)格的規(guī)章督促管理，高素質(zhì)的職工隊(duì)伍運(yùn)作實(shí)施。這么高的去除率，留給設(shè)備的“安全裕量”必然是很小的。、留給工藝的“自由度”必定是很窄的，上班時(shí)工程師和工人的神經(jīng)都還是高度緊張的。如何改變這樣的狀況？使污酸廢水經(jīng)處理后洗凈水循環(huán)使用，使污酸廢水實(shí)現(xiàn)零排放，當(dāng)是根本的辦法。

第四，客觀成本原則。污染的防治是需要資金投入的，是有一定治理成本的，人類對(duì)污染防治，經(jīng)歷了一個(gè)由淺入深，由被動(dòng)到主動(dòng)的過程。這種被動(dòng)和膚淺意識(shí)長(zhǎng)期主宰著環(huán)境污染防治工作，表現(xiàn)為追求形式而不注重效果，追求短暫的目前而不注重長(zhǎng)久的將來，追求污染的局部治理而不注重污染的遷移。在這種思想觀念下形成的治理成本，是不客觀的，往往是偏低的，只考慮局部治理的成本，顯然要比兼顧防止二次污染產(chǎn)生的全局治理成本要低。現(xiàn)在環(huán)境污染治理正處在一個(gè)轉(zhuǎn)型時(shí)期，如果仍以老的成本觀念來審視新的處理方法，新方法可能由于處理費(fèi)用過高被否決。因此，樹立一個(gè)新的客觀的成本觀念在新時(shí)期的環(huán)境污染治理中更為重要。

四、污酸閉路循環(huán)處理

（一）污酸處理水閉路循環(huán)基本構(gòu)想

污酸是對(duì)SO2尾氣除塵除SO3煙霧的凈化工藝中產(chǎn)生的，凈化工藝對(duì)水質(zhì)并無特殊嚴(yán)格要求，所以，對(duì)污酸中的重金屬、砷、氟進(jìn)行適當(dāng)削減處理后，仍可返回凈化工段循環(huán)使用，應(yīng)仍能滿足凈化工藝的要求。有報(bào)道20世紀(jì)70年代起，廈門化肥廠[13]和荊門市磷肥廠[14]等就開始研究閉路循環(huán)工藝。江蘇瑞和化肥有限公司在100Kt/a裝置上實(shí)現(xiàn)了閉路循環(huán)，達(dá)到零排放[15]。武漢青江化工股份有限公司在成功實(shí)現(xiàn)部分循環(huán)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，開始準(zhǔn)備實(shí)現(xiàn)全閉路循環(huán)[16]。

（二）污酸處理水閉路循環(huán)的關(guān)鍵

全閉路循環(huán)工藝在用化學(xué)方法削減污酸中有害重金屬和稀酸過程中，必然造成水的硬度增加和無機(jī)鹽積累。硬度過高會(huì)使管路和設(shè)備結(jié)垢堵塞，無機(jī)鹽的累積（例如氟鹽，錳鹽）還會(huì)影響凈化效果。實(shí)現(xiàn)全封閉無限循環(huán)的困難也主要集中在這里。要實(shí)現(xiàn)全封閉無限循環(huán)最重要的是要防止垢的產(chǎn)生和氟砷等影響凈化效果物質(zhì)超過限度。研究發(fā)現(xiàn)，少量聚丙烯酸或馬丙共聚物等，對(duì)CaSO4•2H2O晶種表面具有吸附作用，抑制了CaSO4•2H2O的結(jié)晶生長(zhǎng)，從而具有很好的阻垢作用，這類物質(zhì)稱為阻垢劑[17]，能有效阻止循環(huán)冷卻水水垢的產(chǎn)生。循環(huán)冷卻水的鈣鎂總量是固定的，有理由相信，阻垢劑能很好發(fā)揮阻垢作用，而二氧化硫尾氣洗凈水的閉路循環(huán)，水中的鈣會(huì)在每一次循環(huán)中得到補(bǔ)充。因此，阻垢劑能否在二氧化硫尾氣閉路循環(huán)洗凈水的處理中很好發(fā)揮阻垢作用？值得研究。特別是無限閉路循環(huán)工藝。

由上可知，實(shí)現(xiàn)污酸處理水無限閉路循環(huán)，達(dá)到零排放的目的，最根本的是要控制離子濃度，初步試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，控制恰當(dāng)PH，以石灰中和硫酸，添加少量助劑，有可能使砷鈣氟濃度保持在允許范圍內(nèi)，有實(shí)現(xiàn)零排放的可能。根本上消除污酸可能產(chǎn)生的危害。進(jìn)一步研究表明，運(yùn)用系統(tǒng)工程理論，污酸可以零排放，而實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。相信在可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和構(gòu)建和諧社會(huì)等重大決策支持下，污酸的零排放處理，SO2洗凈水的閉路無限循環(huán)工藝一定能建立并逐步完善起來。有色冶煉有毒重金屬?gòu)U水將得到徹底的防治。

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第3篇：廢水中鎘的處理方法范文

關(guān)鍵詞：原子吸收 常壓消解 微波消解 污泥 鎘

中圖分類號(hào)：X832 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）09（c）-0068-02

鎘是一種有毒有害的金屬，破壞神經(jīng)系統(tǒng)，食入會(huì)引起急性腸胃炎，出現(xiàn)心血管病，鎘中毒會(huì)加速骨骼的鈣質(zhì)流失，引發(fā)骨折或變形。污水處理過程中，廢水中含有的大量鎘通過水中懸浮物和膠體物質(zhì)的吸附、包藏、沉淀于污泥中大大增加了污泥的毒害性。本實(shí)驗(yàn)通過一系列的方法研究，分別將微波消解和常壓消解后的污泥樣品，應(yīng)用原子吸收分光光度法測(cè)定其中鎘及其化合物的含量，使兩種方法得以比對(duì)，選出最佳實(shí)驗(yàn)條件。

本實(shí)驗(yàn)選用儀器：美國(guó)CEM微波消解儀，美國(guó)PerkinElmer公司AAnalyst-700原子吸收分光光度計(jì)。

1 試劑（所用水均為去離子水）

2 儀器、設(shè)備

所用儀器均已硝酸（1+5）浸泡過夜，用水反復(fù)沖洗，最后用去離子水沖洗干凈。

（1）PE-700原子吸收分光光度計(jì)及其配件：帶有氘燈背景扣除裝置、空心陰極燈。（2）乙炔鋼瓶氣（高純）。（3）空氣壓縮機(jī)。（4）電子天平；感量0.0001g。（5）烘箱。（6）微波消解儀（美國(guó)CEM）。

3 采樣

采集具有代表性的污泥樣品，將濕污泥樣品平鋪于硬質(zhì)板上，用玻璃棒等壓散，出去泥樣中石頭和動(dòng)物殘?bào)w等異物，混勻備用。

干污泥樣品出去泥樣中石頭和動(dòng)物殘?bào)w等異物后，用四分法縮分至獲得所需樣品用研缽研磨至樣品全部通過（80～100）目尼龍篩，混勻備用。

4 分析步驟

4.2 樣品測(cè)定

4.2.1 樣品預(yù)處理

（1）常壓消解進(jìn)行預(yù)處理。

稱取1.0000g樣品于150ml三角瓶中，加入1ml去離子水濕潤(rùn)樣品，加入硝酸（1.2）10ml，蓋上玻璃表面皿于電熱板上加熱10min。冷卻后再加入5ml硝酸（1.1），蓋上玻璃表面皿加熱30min。此時(shí)的煙霧為硝酸氧化樣品所產(chǎn)生。重復(fù)此步驟，每次加硝酸5ml，直至無棕色煙霧產(chǎn)生，表示消化反應(yīng)完成。冷卻后加入2ml純水及過氧化氫（1.4），直至反應(yīng)不再劇烈。注意加入過氧化氫總量不超過10ml。繼續(xù)加熱至溶液5ml。冷卻后加入10ml濃鹽酸，蓋上玻璃表面皿加熱15min。冷卻后加入40ml去離子水，加熱煮沸至溶液剩下10ml。處理后的樣品定容至50ml容量瓶中。

用去離子水代替式樣，按（4.2.1）相同步驟和試劑作全程序試劑空白試驗(yàn)。

（2）微波消解。

①微波消解最佳實(shí)驗(yàn)條件的確定。

（1）在不同功率下，分別對(duì)污泥樣品進(jìn)行試驗(yàn)比較，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

實(shí)驗(yàn)顯示在800～1000W功率下測(cè)得污泥鎘濃度基本相同，因此確定800W為最佳實(shí)驗(yàn)功率。

實(shí)驗(yàn)顯示：

在第一部保溫時(shí)間于1～3min內(nèi)測(cè)定出的污泥鎘濃度基本相同。

在第二部保溫時(shí)間于5～8min內(nèi)測(cè)定出的污泥鎘濃度基本相同。

在第三部保溫時(shí)間于20～30min內(nèi)測(cè)定出的污泥鎘濃度基本相同。

從而確定三步的保溫時(shí)間分別為1min，5min，20min。

注：升溫時(shí)間的確定。

第一步，將需要升至的最終溫度減去試問（20℃）除以第一步升溫速率。

第二、三步，將第二步需要升至的最終溫度減去第一步溫度，除以第二步升溫速率，以此類推。

4.2.2 微波消解進(jìn)行預(yù)處理

稱取0.5000g樣品于聚四佛乙烯罐中，沿罐壁加入濃硝酸8ml（1.1），1.0mlH2O2，蓋上內(nèi)蓋，擰緊罐蓋，放入微波消解爐中，管好爐門。按已優(yōu)化好的消解步驟進(jìn)行消解。消解結(jié)束后，冷卻，取出消解罐。將消解液移入50ml容量瓶中，用硝酸（1.3）定容待測(cè)。

4.2.3 樣品測(cè)定

對(duì)同一樣品不同條件下進(jìn)行平行測(cè)定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

5 結(jié)語

綜上數(shù)據(jù)可見，在實(shí)驗(yàn)過程中通過對(duì)污泥樣品應(yīng)用微波消解的方法進(jìn)行預(yù)處理，其結(jié)果與常壓消解得出的樣品在最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果上基本相同。但其安全性，準(zhǔn)確性，高效性皆優(yōu)于常壓消解這種預(yù)處理方式。在以后的實(shí)驗(yàn)中可大面積推廣應(yīng)用，其方法簡(jiǎn)便、安全，數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。

參考文獻(xiàn)

[1]美國(guó)公共衛(wèi)生協(xié)會(huì).水和廢水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)法[J].17版.

[2]水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法指南[M].中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社.

第4篇：廢水中鎘的處理方法范文

關(guān)鍵詞：重金屬；離子；廢水；處理；技術(shù)；研究

Abstract: with the development of industrial modernization, many waters including groundwater wastewater containing heavy metal ion pollution, removal of heavy metal ions in wastewater in China and the world, the urgent need to solve the environmental problem, but also the realization of the sustainable development strategy will inevitably face the problem. This article reviews the heavy metal pollution on the environment and human hazards; specifically introduces treatment of waste water containing heavy metal ions by physical method, chemical method, physical method, biological method in general chemistry and electrochemistry technology research progress; discusses the electric biological coupling in total metal wastewater treatment.

Key words: heavy metal; ion; wastewater; treatment technology; research;

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1. 重金屬污染概述

重金屬污染是當(dāng)今世界三大水環(huán)境污染之一，主要包括汞、鎘、鉻、鉛、鋅、銅、鈷、錳、鈦、鉬等，其含量和存形態(tài)隨產(chǎn)生條件而不同，大部分重金屬離子具有毒性且是致癌因子，重金屬在自然環(huán)境中很難講解，僅會(huì)在形態(tài)上發(fā)生改變，在環(huán)境水體中容易破壞生態(tài)平衡，并可通過食物鏈富集危害人類健康。重金屬對(duì)健康的影響通常表現(xiàn)為對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的長(zhǎng)期損害，以及對(duì)消化系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)的細(xì)胞、臟器、皮膚及骨骼的破壞。而重金屬離子的慢性危害，短時(shí)間內(nèi)不易被發(fā)現(xiàn)和診斷出，一旦發(fā)生病變后果十分嚴(yán)重。震驚世界的日本水俁病就汞離子引起人體生理機(jī)能病變的真實(shí)病例。

重金屬?gòu)U水主要來源于采礦、有色金屬、電解、電鍍、醫(yī)藥、農(nóng)藥、顏料、油漆等工業(yè)，這些生產(chǎn)廢水常以多種廢水混合狀態(tài)存在，往往包含了多種重金屬離子，因此在重金屬離子的處理上存在較大的困難，對(duì)環(huán)境危害程度大。處理工業(yè)廢水的重金屬離子一直是全世界共同的課題，在處理重金屬離子的研究上許多學(xué)者都取得了相應(yīng)的效果和成就，現(xiàn)對(duì)重金屬?gòu)U水處理的方法做敘述。

重金屬?gòu)U水處理方法

2. 1 物理法

2.1.1吸附法

活性炭吸附法是利用活性炭的吸附吸附能力和氧化還原作用除去廢水中的毒害物質(zhì)。該法投資少、效果好，但存在吸附速度慢、吸附容量小的缺點(diǎn)，因此不適合于處理污染物濃度較高的廢水。

目前，科技工作者致力于新型廉價(jià)吸附劑的研究應(yīng)用，已經(jīng)取得了一定進(jìn)展，用粉煤灰、沸石、落葉、蛭石、橢圓小球藻等一系列天然物質(zhì)或工農(nóng)業(yè)廢棄物對(duì)重金屬離子具有良好的吸附效果，而此類吸附劑來源豐富，使用后不必再生，具有極其廣闊的應(yīng)用前景。

2.1.2 膜分離技術(shù)法

反滲透法：是利用特種半透膜具有溶劑水透過而溶質(zhì)難以透過的特性，通過對(duì)廢水施加高壓，使對(duì)廢水進(jìn)行濃縮，減少水處理過程中的水量，進(jìn)而減少工作量。該法投資少、操作方便、可回收有用材料，其關(guān)鍵技術(shù)是制造高效耐用的反滲透膜。為避免雜質(zhì)的積累，最好與離子交換法聯(lián)合使用。

超濾法：聚合物增強(qiáng)超濾是指通過利用超濾膜的濾過性質(zhì)，能夠有效截流結(jié)合有重金屬離子的聚合物大分子，此法要根據(jù)不同的重金屬離子選用不同水溶性聚合物，通過聚合物官能團(tuán)即可選擇性分離重金屬離子。例如用以十二烷基苯磺胺表面活性劑增強(qiáng)的超濾膜處理含Pb2+廢水，使之形成Pb／DAS、Pb／十二甲基胺系統(tǒng)，Pb2+去除率大于99％；用聚乙烯亞胺、殼聚糖等作聚合劑，采用超濾法去除水中的Cr 3+去除率可達(dá)100％。

納米過濾：納米過濾膜分離機(jī)理包括原子篩分效應(yīng)與電效應(yīng)。納米膜上的帶電離子與液體中的離子形成離子對(duì)，同時(shí)后者被除去。這種膜的小孔道以及表面電荷使得尺寸小于孔道的離子能被去除。納米過濾法比反滲透法需要的壓力低，因此，操作費(fèi)用也較后者低。一般說來，納米過濾法可以處理含重金屬離子濃度大于2 000 mg／L的無機(jī)廢水。如何在多種膜分離方法中選擇最合適的，主要考慮以下幾個(gè)因素：廢水的性質(zhì)、金屬離子在水中的本性與濃度、pH值與溫度。除此之外，膜還要和投料溶液與清潔劑相配套，以使表面污塞最小。

2.1.3氣浮法

氣浮法是利用氣泡的吸附作用進(jìn)行固液分離，在一定條件下，可實(shí)現(xiàn)回收金屬又消除污染的目的，楊曉玲等對(duì)某電鍍廠含重金屬離子廢水進(jìn)行氣浮處理，取得了理想效果，氣浮法具有占地面積小、設(shè)備簡(jiǎn)單、適宜于間歇生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，適宜對(duì)重金屬氫氧化物或碳酸鹽過濾困難的廢水處理。

2.1.4 絮凝-浮選法

絮凝-浮選法是通過添加試劑使得廢水中的膠體粒子穩(wěn)定性變差，從而聚集沉淀下來，過程包括調(diào)節(jié)pH值和加入含鐵或鋁鹽的絮凝劑。此法可以處理濃度小于100 mg／L或高于1 000 mg／L的重金屬?gòu)U水。絮凝-浮選法能pH值為11-11.5時(shí)可以有效去除重金屬離子[1]。

化學(xué)方法

3.1化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法是一種傳統(tǒng)的水處理方法，具有技術(shù)成熟、投資少、處理成本低、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外已廣泛被應(yīng)用。在含重金屬?gòu)U水的處理中，根據(jù)沉淀類型的不同，可分為氫氧化物沉淀法、難溶鹽沉淀法和鐵氧體法[2]。氫氧化物沉淀法即中和沉淀法，加入堿使廢水中的金屬陽離子以氫氧化物或鹽的形態(tài)沉淀析出。難溶鹽法則是通過加入沉淀劑與廢水中的金屬離子形成難溶化合物的方式去除或回收金屬離子。鐵氧化體法是一種新型的化學(xué)沉淀法，是指向廢水中投加鐵鹽，使廢水中的重金屬離子在鐵氧體的包裹、夾帶作用下進(jìn)入鐵氧體的晶格中形成復(fù)合鐵氧體，然后再采用固液分離的手段，一次脫除多種重金屬離子的方法。

3.2 離子交換法

離子交換法是利用離子交換樹脂對(duì)廢水中離子進(jìn)行選擇換，而進(jìn)行廢水處理的方法，基本上所有的無機(jī)有害離子都可用離子交換法進(jìn)行處理，在處理廢水時(shí)，離子交換發(fā)生在固體與液相之間：不溶性的物質(zhì)從電解液中除去離子，同時(shí)以相同價(jià)態(tài)釋放出離子。離子交換也可從無機(jī)廢水中回收有價(jià)值的重金屬，再將金屬濃縮后回收。該法的不足之處在于一次性投資高、占地面積較大，廢水中污染物濃度不宜太高。

4 電化學(xué)法

電化學(xué)法利用通電時(shí)陰陽極的電化學(xué)反應(yīng)而使廢水中的有毒物分解、氧化還原、沉淀。該法設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，易于自動(dòng)控制；以電子作為反應(yīng)劑，可避免產(chǎn)生二次污染。

4.1 電滲析法

電滲析法是一種膜分離技術(shù)，是利用對(duì)廢水通以低壓直流電時(shí)，陰陽離子定向運(yùn)動(dòng)并的透過選擇性薄膜的性質(zhì)，將電解質(zhì)濃縮在一定的區(qū)域內(nèi)，在另一些區(qū)域內(nèi)得到較純的水，從而提高滲析效率。電滲法并不能有效去除濃度大于1 000 mg／L的離子，它更適用于濃度小于20 mg／L的離子的去除。Smara等報(bào)道了對(duì)離子交換／電滲析處理Pb2+、Cd2+、Cu2+、Zn2+等離子吸附順序及混合液中競(jìng)爭(zhēng)吸附的情況[3]。

4.2 三維電極法

三維電極法是電化學(xué)法處理重金屬?gòu)U水的最新研究成果。三維電極是在傳統(tǒng)二維電解槽電極間裝填材料，并使表面帶電，進(jìn)而在其表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。與二維電極相比，三維電極將電解槽的面積比加大、提高物質(zhì)遷移速度、分離產(chǎn)物便捷。三維電極的缺點(diǎn)是床內(nèi)電流電位分布不均，可能導(dǎo)致局部出現(xiàn)“盲區(qū)”，并易發(fā)生副反應(yīng)[4]。

5 生化法

生物膜法當(dāng)今廢水生物處理研究領(lǐng)域的主流，是在固體載體上附著微生物細(xì)胞并使其生長(zhǎng)繁殖，而后在載體上形成膜狀生物污泥。生物膜法具有污泥產(chǎn)量少、參與凈化反應(yīng)的微生物種類多及運(yùn)行操作簡(jiǎn)單方便等優(yōu)點(diǎn)。

Ahluwalia等研究表明可通過利用無活性微生物體吸附重金屬離子技術(shù)，且對(duì)細(xì)胞無毒化作用及突破了細(xì)胞本身生理特征、生長(zhǎng)性質(zhì)的限制；但其缺點(diǎn)為死細(xì)胞無法通過基因工程學(xué)提高微生物的處理潛力。

此外酵母菌吸附劑已成為環(huán)境生物技術(shù)研究的重要組成部分，有研究表明相關(guān)研究表明酵母菌可以有效吸附的金屬離子包括銅、銫、鈷、鈾、鎘、鍶、鋅、鉛、鉻、鎳等重金屬離子。其中，對(duì)鉛、鎘、鋅、鉻和鎳等金屬離子的吸附能力較強(qiáng)。Yakubu研究發(fā)現(xiàn)酵母菌吸附劑吸附鈾的能力是離子交換樹脂的14倍。Norris等發(fā)現(xiàn)酵母菌對(duì)Ni2+和Cu2+的吸附能力比細(xì)菌更強(qiáng)。而Wang比較發(fā)現(xiàn)釀酒酵母對(duì)不同重金屬離子具有不同的吸附能力，還發(fā)現(xiàn)釀酒酵母對(duì)Cu2+的吸附能力強(qiáng)于其它金屬離子。如今酵母菌吸附劑的發(fā)展已成為處理重金屬?gòu)U水新工藝的技術(shù)基礎(chǔ)。但酵母菌吸附工藝仍處于實(shí)驗(yàn)階段，要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化仍需要酵母菌深入研究和開發(fā)其它相關(guān)水處理技術(shù)。

6 電-生物耦合法

利用生物法與電化學(xué)法耦合是近年來處理該類廢水的一項(xiàng)新技術(shù)，該法能發(fā)揮雙方優(yōu)勢(shì)，提高含重金屬離子廢水的處理效果。電-生物耦合法為了不影響微生物的活性，電解或電沉積電流密度較低。曹宏斌等研究表明，生物膜固定在特制填料上的生物膜可承受15 A／m 的直流電，耐電性是游離細(xì)菌的承受能力的3倍。利用電-生物耦合法，不但使重金屬離子的定向遷移，還能能調(diào)節(jié)微生物的代謝，提高細(xì)菌有絲分裂速度和生化處理重金屬離子廢水的效果。李天成等研究出利用電沉積-生物膜復(fù)合工藝處理含重金屬有機(jī)廢水的方法；而Li等用電生物膜反應(yīng)器處理含高濃度苯酚的Cr2+和Pb2+廢水，苯酚降解率提高了138％，Cr6+ 和Pb2+濃度分別在12 h和6 h內(nèi)降至1 mg／L以下，達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[5]。

7 結(jié)語

隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，許多水域包括地下水都已受到含重金屬離子廢水的污染，鑒于重金屬?gòu)U水的特點(diǎn)及處理的復(fù)雜性，在處理重金屬?gòu)U水時(shí)應(yīng)考慮多種方法和工藝的綜合運(yùn)用，以期收到更好效果。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，傳統(tǒng)的處理工藝會(huì)得到進(jìn)一步的改進(jìn)與完善，與此同時(shí)還會(huì)不斷出現(xiàn)更新的處理方法和技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳勇生，孫啟俊，陳鈞等．重金屬的生物吸附技術(shù)研究．環(huán)境科學(xué)進(jìn)展，1997，5(6)：34-43.

[2]郭燕妮，方增坤，胡杰華等．化學(xué)沉淀法處理含重金屬?gòu)U水的研究進(jìn)展．工業(yè)水處理，2011，31(12)：9-13.

[3]林海, 菅小東, 李天昕. 活性炭纖維電化學(xué)處理染料廢水．北京科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2003, 25(2)：124-126.

第5篇：廢水中鎘的處理方法范文

認(rèn)識(shí)金屬鎘

鎘是銀白色、有光澤的金屬，有韌性和延展性。鎘元素并非人體必需元素，一般在人體內(nèi)含量很低，正常環(huán)境狀態(tài)下不會(huì)影響人體健康。但是鎘的毒性較大，被鎘污染的空氣和食物對(duì)人體危害嚴(yán)重，日本因鎘中毒曾出現(xiàn)過“痛痛病”。

鎘和鋅是同族元素，在自然界中鎘常與鋅、鉛共生。當(dāng)環(huán)境受到鎘污染后，鎘及其化合物可以經(jīng)過呼吸道和消化道進(jìn)入人體。長(zhǎng)期接觸一定劑量的鎘會(huì)導(dǎo)致腎臟損害，表現(xiàn)為尿中含大量低分子量蛋白，由于腎小管功能受損，造成鈣、磷和維生素D代謝障礙，進(jìn)而造成骨質(zhì)軟化和疏松，嚴(yán)重者極易發(fā)生病理性骨折，甚至嚴(yán)重影響勞動(dòng)能力和生活質(zhì)量。

應(yīng)對(duì)鎘污染

20世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)鎘以來，鎘的產(chǎn)量逐年增加。相當(dāng)數(shù)量的鎘通過廢氣、廢水、廢渣排入環(huán)境，造成污染。污染源主要是鉛鋅礦，以及有色金屬冶煉、電鍍和用鎘化合物做原料或觸媒的工廠。鎘對(duì)土壤的污染，主要通過兩種形式，一種是工業(yè)廢氣中的鎘隨風(fēng)向四周擴(kuò)散，經(jīng)自然沉降，蓄積于工廠周圍土壤中；另一種是用含鎘工業(yè)廢水灌溉農(nóng)田，使土壤受到鎘的污染。

針對(duì)受鎘污染的水體，可以進(jìn)行有效的應(yīng)急處理措施，包括化學(xué)沉淀、離子交換、吸附等。曾有研究報(bào)道稱，當(dāng)分別采用三氯化鐵和聚合氯化鋁為混凝劑時(shí)，分別將過濾后水的pH值控制在8.69和8.58以上時(shí)，可有效去除超標(biāo)50倍的鎘污染物，且對(duì)鎘的去除率隨著pH值的提高而提高。但由于鎘在水中通常以Cd2+形式存在，在高濃度鎘污染情況下，單純提高混凝劑投放劑量并不能相應(yīng)提高對(duì)鎘的去除效果。有研究表明，鎘離子在堿性條件下可以形成難溶的氫氧化鎘沉淀物，因此可結(jié)合堿性沉淀法，以降低水中鎘含量。

鎘污染的現(xiàn)實(shí)危害，在于土壤一旦被污染，需要很長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)到去污染狀態(tài)。鎘污染的現(xiàn)實(shí)危害，還在于目前尚沒有特效的解毒藥物可供使用，而進(jìn)入人體的鎘，其生物學(xué)半衰期長(zhǎng)達(dá)10～30年。所以，目前應(yīng)對(duì)環(huán)境鎘污染的有效手段，依然是預(yù)防為主，有效控制污染源。

鎘的用途廣泛

雖然金屬鎘毒性較大，但是它的用途也極為廣泛，可用于制作性質(zhì)優(yōu)良的各種合金。它不僅是一種吸收中子的優(yōu)良金屬，可被制成棒條，用在原子反應(yīng)爐內(nèi)以減緩核子連鎖反應(yīng)速率，也可被制成鎳鎘電池，還常被用來電鍍，做鐵、鋼的保護(hù)膜。

鎳鎘電池是最早應(yīng)用于手機(jī)等設(shè)備的電池種類，可重復(fù)500次以上充電和放電，經(jīng)濟(jì)耐用。其內(nèi)部抵制力小，即內(nèi)阻很小，可快速充電，又可為負(fù)載提供大電流，而且放電時(shí)電壓變化很小，是一種非常理想的直流供電電池。然而鎳鎘電池最致命的缺點(diǎn)是，在充放電過程中如果處理不當(dāng)，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的“記憶效應(yīng)”，使得服務(wù)壽命大大縮短。再加上鎘元素對(duì)環(huán)境的不友好，鎳鎘電池現(xiàn)已逐漸退出了歷史舞臺(tái)。

重金屬的污染在工業(yè)的發(fā)展中在所難免，但是只要在生產(chǎn)和操作中做好防護(hù)措施，污染就可以得到很好的控制。

1. 隨意丟棄的廢舊電池會(huì)造成環(huán)境污染，其實(shí)廢舊電池中的許多物質(zhì)是可以回收利用的。請(qǐng)根據(jù)廢舊電池中的物質(zhì)（如下圖所示），選用適當(dāng)物質(zhì)用化學(xué)式填空。

（1）金屬活動(dòng)性相對(duì)較強(qiáng)的金屬是_____；

（2）在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，二氧化錳可用作過氧化氫（H2O2）分解制氧氣的催化劑，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________；

（3）含氮元素且可作氮肥的物質(zhì)是_____。

2. 鎳鎘電池放電時(shí)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：Cd + 2NiO(OH) + 2H2O = 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2，此過程是將_______能轉(zhuǎn)化為______，其中氧化劑是_______，還原劑是_______，請(qǐng)寫出充電時(shí)的化學(xué)反應(yīng)方程式。

蔬果電池的制作

制作方法：用一根約5厘米長(zhǎng)的銅絲和一條約2厘米寬的鋅片，分別插到土豆或西紅柿內(nèi)；再用耳機(jī)的兩端分別接觸銅絲和鋅片，便能清晰地聽到聲音。如果把12個(gè)土豆按上述方法每個(gè)都插入銅片和鋅片然后串聯(lián)，接上電鍵及1.5 V的小電珠，合上電鍵時(shí)電珠能被點(diǎn)亮，這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的蔬果電池就制作好了。

原理：1780年，意大利動(dòng)物學(xué)家伽伐尼從青蛙腿的觸電肌肉收縮發(fā)現(xiàn)了生物電，提出了原電池的雛形。銅鋅電池中銅為正極、鋅為負(fù)極，土豆汁或西紅柿汁為電解質(zhì)溶液，起導(dǎo)電作用。

鎘的發(fā)現(xiàn)

鎘與它的同族元素汞、鋅相比，被發(fā)現(xiàn)得晚得多。盡管鎘在地殼中的含量比汞還多一些，但是汞一經(jīng)出現(xiàn)，就以其強(qiáng)烈的金屬光澤、較大的比重、特殊的流動(dòng)性和能夠溶解多種金屬的特征吸引了人們的注意。而鎘在地殼中的含量比鋅少得多，且常常以少量包含于鋅礦中，很少單獨(dú)成礦。金屬鎘比鋅更易揮發(fā)，因此在用高溫?zé)掍\時(shí)，它比鋅更早逸出，逃避了人們的覺察，這也注定了鎘不可能先于鋅而被人們發(fā)現(xiàn)。

（劉波）

2012 年第 3 期“試一試”答案

1. 二氧化碳，活性炭，一氧化碳和活性炭，甲烷，氫氣，甲烷

2. 明礬凈水：利用明礬做絮凝劑，使懸浮物凝聚，形成較大的顆粒物而沉淀

第6篇：廢水中鎘的處理方法范文

工業(yè)廢水污染問題，成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要瓶頸。采用因子分析方法，選取工業(yè)廢水中八種金屬污染物質(zhì)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，研究了我國(guó)31個(gè)省份水污染中金屬污染狀況。研究結(jié)果表明了各省份主要污染來源，為我國(guó)水污染的治理提供理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】

因子分析；金屬污染；評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.引言

人類文明迅速發(fā)展的同時(shí)，帶來了許多環(huán)境問題，特別是工業(yè)化的發(fā)展，工業(yè)廢水排放成為水污染的主要來源。中國(guó)七大水系中國(guó)，遼河、海河污染最為嚴(yán)重，長(zhǎng)江流域水系水質(zhì)總體情況良好，但受工業(yè)廢水和生活污水量分別占全國(guó)總量的42.5%和35.7%；據(jù)監(jiān)測(cè)，全國(guó)115座城市地下水嚴(yán)重污染，占檢測(cè)總數(shù)的97.5%，其中重度污染約占40%；90年代后，我國(guó)東部湖泊幾乎全部處于富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。

鎘、鉛、六價(jià)鉻、砷、鉛、汞、揮發(fā)酚及氨氮等金屬物質(zhì)對(duì)水體具有嚴(yán)重污染性，易導(dǎo)致水生物缺氧或中毒而死，因此根據(jù)2011年中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒，對(duì)全國(guó)31個(gè)省份的工業(yè)廢水排放中的污染物進(jìn)行因子分析，并選出其中八項(xiàng)作為作為評(píng)價(jià)污染狀況的指標(biāo)。選取因子為：鎘（X1）、六價(jià)鉻（X2）鉛（X3）、砷（X4）、揮發(fā)酚（X5）、汞（X6）、石油類（X7）、氨氮（X8）。八種物質(zhì)的用途用以說明廢水工業(yè)來源，分析各省份污染主要元素，方便確定治理方向，對(duì)不同省份進(jìn)行具有針對(duì)性的監(jiān)測(cè)與治理。

2.實(shí)證分析

因子分析就是由樣本的數(shù)據(jù)資料將每一個(gè)原始變量用起支配作用的公共因子與特殊因子的線性函數(shù)來表示，以盡量保持和合理解釋原始變量間的復(fù)雜關(guān)系?；灸Ｐ腿缦拢篨p=a運(yùn)用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS16.0 for Windows，進(jìn)行KMO值檢驗(yàn)，該數(shù)據(jù)的KMO值為0.553，一般適合因子分析。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差貢獻(xiàn)率檢測(cè)，累計(jì)方差為80.614%，即3個(gè)主因子提供了源資料的80.614%的信息，較為適合因子分析原則。旋轉(zhuǎn)后的累計(jì)貢獻(xiàn)率未發(fā)生變化，即總的信息量沒有損失。

因子分析的目的是將具有相近的因子載荷的各個(gè)變量置于一個(gè)公因子之下，正交方差最大旋轉(zhuǎn)使每一個(gè)主因子只與最少個(gè)數(shù)的變量相關(guān)，從而使足夠多的因子負(fù)荷都很小，更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)因子意義的解釋。表1為進(jìn)行方差最大化旋轉(zhuǎn)前后的因子載荷矩陣，由旋轉(zhuǎn)前的因子載荷矩陣可知，系數(shù)差別不是很明顯，表明三個(gè)公因子的意義不是很清楚，因此進(jìn)行方差最大化旋轉(zhuǎn)進(jìn)行調(diào)整，得到調(diào)整后的因子載荷矩陣。

結(jié)果表明，公共因子1為鎘、鉛、砷的組合；公共因子2為六價(jià)鉻、汞和氨氮的組合；公共因子3為揮發(fā)酚和石油類的組合。鉛和砷的公因子系數(shù)分別達(dá)到0.978和0.971，因而相關(guān)性最強(qiáng)，很有可能出自同一個(gè)來源。

計(jì)算因子得分，并且以提取的3個(gè)公共因子的方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)重，建立綜合評(píng)價(jià)模型：

對(duì)因子得分及綜合得分按降序排列，并以此為標(biāo)準(zhǔn)分別對(duì)各省份進(jìn)行排名，得到一個(gè)全國(guó)金屬水污染情況排名。

第一公共因子是鎘、鉛、砷的組合，分析工業(yè)廢水來源，三種元素集中的工業(yè)有可能是當(dāng)?shù)氐娜玖仙a(chǎn)行業(yè)，電池、化工產(chǎn)品及有色金屬制造等行業(yè)。以其作為評(píng)價(jià)條件，污染較為嚴(yán)重的是湖南、云南、廣西、江西、甘肅這五個(gè)省份。這幾個(gè)省份礦產(chǎn)資源較為豐富，并且湖南、廣西、江西省份水資源豐富，然而由于采礦技術(shù)力量不夠，選礦、洗礦產(chǎn)生的鎘、錳、鉛等超標(biāo)，并隨著河流流動(dòng)，延伸長(zhǎng)遠(yuǎn)，破壞極為嚴(yán)重。第二公共因子是六價(jià)鉻、汞、氨氮的組合。以江西、廣東、湖北、浙江、江蘇污染最為嚴(yán)重，皮革生產(chǎn)、食品冷藏等行業(yè)易造成六價(jià)鉻、汞、氨氮類的污染。說明這五個(gè)省份的電鍍、制革、冶金以及化肥制造等行業(yè)污染較為嚴(yán)重。第三公共因子是揮發(fā)酚和石油類，揮發(fā)酚多來自煉焦、煉油工業(yè)廢水排放，石油類多來自石油加工、化工工業(yè)等廢水排放。以山西、河北、江蘇、河南、黑龍江污染最為嚴(yán)重，作為老工業(yè)基地，這與煤炭工業(yè)、煉焦、煉油以及機(jī)械制造工業(yè)有關(guān)。

根據(jù)八種指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)，湖南、江西、廣東、云南、湖北的水污染情況較為嚴(yán)重。排名較為靠后的是海南、北京、寧夏、、天津等省份，寧夏、處于西部地區(qū)，水資源較少，海南旅游業(yè)發(fā)展勝于工業(yè)發(fā)展，因而水污染相對(duì)較少；北京、天津等省市，由于近幾年的國(guó)家政策支持，污染的治理情況較好，但是不能忽略的是，這八項(xiàng)指標(biāo)以外的污染情況未經(jīng)測(cè)定，其他方面的污染未見得樂觀。

3.建議

①政策上完善環(huán)境保護(hù)法律體系，建立節(jié)能減排考核機(jī)制，加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)督管理職能。增強(qiáng)全民環(huán)保意識(shí)，同時(shí)嚴(yán)格監(jiān)督工業(yè)廢水排放情況，道德與法律相結(jié)合，走可持續(xù)發(fā)展的道路。

②提高廢水利用率。水體污染中的金屬元素本身對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有重大價(jià)值，特別是砷、鉛、鎘、六價(jià)鉻等元素都是重要化工材料，然而作為廢棄物排放，會(huì)給水生物和人類帶來重大傷害。應(yīng)采用提高污水處理技術(shù)，提取廢物中金屬進(jìn)行回收再利用。

③進(jìn)行生物處理。即利用生物降解的方法對(duì)污水進(jìn)行凈化處理后在排放。通過沉池、生物轉(zhuǎn)盤、排毒等相關(guān)步驟，對(duì)污水進(jìn)行分解，去除污染物質(zhì)，或利用一定的能源和處理藥劑，把污水中有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為污泥和二氧化碳。

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第7篇：廢水中鎘的處理方法范文

1含油廢水的處理

含油廢水面廣量大，鋼鐵工業(yè)的壓延、金屬切削、研磨，以及石油煉制及管道運(yùn)輸?shù)榷籍a(chǎn)生含油廢水，處理含油廢水的目的主要是除油同時(shí)去除COD及BOD.膜分離技術(shù)在含油廢水處理中的研究與應(yīng)用相當(dāng)廣泛，主要是采用不同材質(zhì)的超濾膜和微濾膜來處理。

唐燕輝等利用自行設(shè)計(jì)、組裝的膜處理裝置，考察了多種制膜方法，實(shí)驗(yàn)表明用加壓制膜法制備的超濾膜（A4膜），分離機(jī)械加工排放的含油污水時(shí)，可以使CODCr從728.64mg/L降至87.8mg/L，含油質(zhì)量濃度從5000mg/L降至2.5mg/L，脫除率分別達(dá)到87.95%和99.95%，分離后排水已達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)〔3〕。B.E.Reed研究了用截留相對(duì)分子質(zhì)量為120000、表面荷負(fù)電和截留相對(duì)分子質(zhì)量為100000、表面不帶電的管式聚亞乙烯氟超濾膜處理含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%油脂的金屬工業(yè)廢水〔4〕。荷電膜由于高的截留相對(duì)分子質(zhì)量和表面電荷，其平均滲透通量遠(yuǎn)大于不帶電膜。當(dāng)油脂質(zhì)量濃度小于50mg/L、總懸浮固體質(zhì)量濃度小于25mg/L時(shí)，荷電膜油脂的平均去除率為97%，而不帶電膜為98%.兩種膜對(duì)總懸浮固體的去除率均接近97%.張國(guó)勝采用0.2μm氧化鋯膜處理鋼鐵廠冷軋乳化液廢水，通過對(duì)膜的選擇、操作參數(shù)的考察、過程的優(yōu)化，獲得了滿意的結(jié)果，膜通量100L/（m2.h）時(shí)，含油質(zhì)量濃度從5000mg/L降至10mg/L以下，截留率大于99%，透過液中油質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.001%，并且該技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用〔5〕。張?jiān)苡孟噢D(zhuǎn)化法制備聚砜-Al2O3復(fù)合膜，將Al2O3微粒填充到聚砜中，并用該復(fù)合膜對(duì)華北油田北大站外排水砂濾后水樣進(jìn)行了超濾處理，原水的油質(zhì)量濃度為640mg/L，處理后的油質(zhì)量濃度小于0.5mg/L，完全符合回注水的要求〔6〕。

2染料廢水的處理

目前在染料的工業(yè)生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生大量的高鹽度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于5%）、高色度（數(shù)萬至十幾萬）、高CODCr（數(shù)萬至十幾萬）的廢水。由于該類廢水的BOD5與CODCr的比值小于0.4，生物降解性差；同時(shí)廢水中所含的鹽將進(jìn)一步降低廢水的生物降解性，所以生化處理前必需對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理〔7〕。

楊剛等采用CA卷式納濾膜進(jìn)行了二苯乙烯雙三嗪型熒光增白染料（NT）水溶液脫鹽和濃縮過程的研究。在1.8MPa壓力下經(jīng)納濾膜處理后，NT染料水溶液中的NaCl濃度從1.05mol/L降到0.049mol/L以下，NT濃度從0.14mol/L濃縮到0.25mol/L以上，NT成分的平均截留率達(dá)99.8%〔8〕。GuohuaChen等采用ATF50型納濾膜對(duì)香港的印染廢水進(jìn)行處理，兩股原水的COD分別為14000mg/L和5430mg/L，經(jīng)納濾后，兩股廢水的COD截留率分別達(dá)到95%和80%～85%，出水達(dá)到了香港的排放標(biāo)準(zhǔn)〔9〕。劉宗義利用卷式反滲透膜處理腈綸絲洗滌廢液，進(jìn)膜廢液中己內(nèi)酰胺單體質(zhì)量濃度在2000mg/L以上時(shí)，可以使單體含量濃縮10倍以上，截留率達(dá)到80%左右，透過液可作為工藝用水，可節(jié)約大量新鮮軟水，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益〔10〕。郭明遠(yuǎn)等自制了醋酸纖維素納濾膜，研究了該納濾膜對(duì)活性艷紅、X-3B水溶液的分離性能，結(jié)果表明，CA納濾膜可用于活性染料印染廢水的處理和染料回收〔11〕。

3造紙廢水處理

造紙廢水一般含懸浮物（包括無機(jī)和有機(jī)的）較多，為避免廢水污物堵塞薄膜，減少清洗難度和頻率，不宜直接用一段膜分離法，最好在膜分離前進(jìn)行絮凝和常規(guī)過濾等預(yù)處理。目前對(duì)造紙廢水的膜分離法的研究已取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，并已開始進(jìn)入工業(yè)化階段。除抄紙廢水（白水）用氣浮法即可處理外，膜分離法幾乎適用于處理所有的制漿造紙廢水（如機(jī)械漿廢水、硫酸鹽漿漂白堿性廢水、涂布廢水、亞硫酸鹽廢液等），特別對(duì)漂白廢水的毒性、色度和懸浮物的去除有明顯效果。

薛建軍等研究用MAE（membrane-assistedelectrolysis）單陽膜技術(shù)控制造紙黑液的污染。研究表明，MAE單陽膜技術(shù)不但能回收有用的化學(xué)品，還可將黑液的CODCr從112000mg/L降到2000mg/L左右，具有明顯的控制效果〔12〕。F.Zhang進(jìn)行了草漿CEH漂白廢水的超濾處理研究，選用透過相對(duì)分子質(zhì)量分別為3000（A）、10000（B）、30000（C）、60000（D）4種平板PS膜（單膜有效面積0.33cm2，操作壓力0.3MPa）進(jìn)行對(duì)比研究，結(jié)果表明，A、C膜具有較顯著的分離效果和膜通量〔13〕。分別以C、A膜為一、二級(jí)聯(lián)合處理CEH漂白廢水，膜通量為16.6L/（m2.h），BOD5去除率為66.0%，CODCr去除率為85.1%，TOC去除率為71.6%.黃水前等提出，采用pH范圍為1~14的高耐酸堿無機(jī)膜處理堿性造紙黑液，不需調(diào)整控制pH〔14〕。利用不同孔徑的高耐堿無機(jī)分離膜可回收纖維素、膠體SiO2、木質(zhì)素（相對(duì)分子質(zhì)量為1000~12000，分子大小為2.4~4.0nm）和還原糖（相對(duì)分子質(zhì)量約為200～400，分子大小為1~2nm）等，最終透過液主要含氫氧化鈉，質(zhì)量分?jǐn)?shù)調(diào)整到10%~12%即可回收用于蒸煮制漿，實(shí)現(xiàn)造紙工業(yè)廢水的閉路循環(huán)。

4、重金屬的廢水處理

在工業(yè)廢水中重金屬?gòu)U水占有相當(dāng)大的比例，如電鍍、冶金、化工、電子、礦山等許多工業(yè)過程中都會(huì)產(chǎn)生含鎳、鉻、銅、鉛、鎘等金屬離子的廢水，利用膜技術(shù)不僅可以使得廢水達(dá)標(biāo)排放，而且可以回收有用物質(zhì)。

許振良等利用3種單皮層聚醚酰亞胺（PEI）中空纖維超濾膜，對(duì)水溶液中重金屬離子（鎘和鉛，質(zhì)量濃度均為100mg/L）的脫除進(jìn)行了膠束強(qiáng)化超濾研究〔15〕。在膠束強(qiáng)化超濾（MEUF）過程中，測(cè)定了流速、操作壓力、表面活性劑（十二烷基硫酸鈉和十二烷基苯磺酸鈉）與濃度對(duì)超濾膜分離重金屬離子性能的影響，結(jié)果表明，鎘和鉛的截留率可達(dá)99.0%以上，滲透通量可達(dá)1.83×10-10m3/（m2.s.Pa）同時(shí)，對(duì)聚電解質(zhì)（羧甲基纖維素鈉和聚丙烯酸鈉）在MEUF中的應(yīng)用也進(jìn)行了研究。R.J.Lahiere等報(bào)道了采用陶瓷膜處理廢水中的重金屬離子，方法是用堿中和使之形成氫氧化物沉淀，通過0.8μm和1.4μm兩種孔徑膜的兩級(jí)過濾，使重金屬氫氧化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)從0.012%下降到0.0002%以下，并把懸浮液濃縮至15%～20%〔16〕。X.Chai采用RO膜對(duì)含銅廢水進(jìn)行研究，當(dāng)進(jìn)水銅質(zhì)量濃度340mg/L時(shí)，透過液中銅質(zhì)量濃度小于4mg/L，去除率接近99%〔17〕。

5高濃度有機(jī)廢水的處理

在高濃度有機(jī)廢水處理中，膜技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用，已在制藥廢水、制糖廢水、含酚廢水、乳化液廢水、啤酒廢水、味精廢水等領(lǐng)域得到了應(yīng)用。1976年，日本就通過管式反滲透處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了水產(chǎn)品（主要是魚、蟹、貝類等）加工有機(jī)廢水的回收利用，通過氣浮、反滲透的二級(jí)處理，COD由600～1000mg/L降至30～70mg/L〔18〕。陸曉千等利用自制小型超濾設(shè)備對(duì)上海拖拉機(jī)內(nèi)燃機(jī)公司油嘴油泵廠的切削液廢水進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室研究，并將所得參數(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)和運(yùn)行〔19〕。切削液乳化液廢水經(jīng)超濾法處理后可以回用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。蔡肖邦用試制的5種聚酰胺型納濾膜，對(duì)藥廠生產(chǎn)的螺旋霉素（SPM）發(fā)酵液進(jìn)行了分離操作條件和濃縮效果的研究，滲透通量為25L/（m2.h），滲透液的SPM效價(jià)始終為零〔20〕。王連軍等采用無機(jī)膜-生物反應(yīng)器（IMBR）處理啤酒廢水，在水力停留時(shí)間為3.5～5h，COD負(fù)荷為3.54～6.225kg/（m3.d）條件下，IMBR對(duì)廢水的COD、NH3-N、SS、濁度的去除率分別達(dá)到96%、99%、90%和100%，膜出水水質(zhì)好且穩(wěn)定〔21，22〕。

6、結(jié)語

由于膜過濾技術(shù)具有分離效率高、節(jié)能、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，使其在廢水處理領(lǐng)域有很大的發(fā)展?jié)摿?。但由于工業(yè)廢水往往含有酸、堿、油等物質(zhì)，處理?xiàng)l件比較苛刻，因此，處理廢水使用的膜必須具有較好的材料性能，從而在苛刻的條件下保持良好的分離性能和較長(zhǎng)的使用壽命。從這方面來看，開發(fā)抗污染等性能優(yōu)良的過濾膜具有重要的戰(zhàn)略意義。由于工業(yè)廢水的復(fù)雜性，任何單一技術(shù)的處理往往達(dá)不到理想的效果，必須重視膜分離技術(shù)與其他水處理技術(shù)的集成工藝研究，發(fā)揮各種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，形成廢水深度處理的新工藝。

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第8篇：廢水中鎘的處理方法范文

【關(guān)鍵詞】水生植物；污水處理；水質(zhì)改善；應(yīng)用；分析

日益嚴(yán)峻的水污染使得水體的使用功效大大降低，不僅影響水體污染當(dāng)?shù)鼐用竦陌踩嬎约吧眢w健康，還使得水資源的緊缺形勢(shì)進(jìn)一步惡化，影響了我國(guó)當(dāng)前正在實(shí)行的可持續(xù)利用資源戰(zhàn)略。當(dāng)然我國(guó)也尋求了一些較為有效的處理污染水資源的技術(shù)，如較為傳統(tǒng)的生化二級(jí)處理，達(dá)到了理想的處理水污染效果，但由于使用成本過高，使得可供利用性大大降低?；诖?，提出使用生物學(xué)處理法進(jìn)行處理污水，取得了不錯(cuò)的效果。

一、以藻類為代表的低等植物在污水處理以及水質(zhì)的改善中的運(yùn)用

利用藻類處理水污染和改善水質(zhì)有著較為顯著的功效。使用藻類對(duì)被污染的水源進(jìn)行處理后產(chǎn)生的一些死藻類沉積物在進(jìn)行干燥后還能夠用來制作魚飼料，是魚飼料的良好的添加劑，還可以作為肥料加以利用。與此同時(shí)，藻類在進(jìn)行污水處理中會(huì)產(chǎn)生大量的氧氣，這些氧氣能夠極大地減輕水體缺氧現(xiàn)象，并減少由于水體缺氧而出現(xiàn)的惡臭氣味，進(jìn)而起到改善水質(zhì)的作用。由此可知藻類在污水處理中具有使用成本降低、凈化效率較高的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛運(yùn)用于處理水污染現(xiàn)象和改善水質(zhì)中，取得了不錯(cuò)的效果。

1、常見的運(yùn)用類型

（1）固定化藻。固定化藻就是利用人工調(diào)控方式為藻類提供最佳的生長(zhǎng)環(huán)境條件。固定化藻通過化學(xué)或者物理方式利用載體固定藻類細(xì)胞，進(jìn)而形成較為固定的藻類高效生物反應(yīng)器系統(tǒng)，使得藻類生長(zhǎng)更加迅速，具有高濃度的藻細(xì)胞，更加容易收獲，并克服了傳統(tǒng)的藻類處理系統(tǒng)處理效率不高、占地面積較大以及停留時(shí)間過于長(zhǎng)的缺陷。我國(guó)近年來研究固定化藻取得了較為顯著的成績(jī)。固定化藻的固定分為包埋法和吸附法，通常使用聚乙烯、多孔硅膠、聚丙烯酰胺、瓊脂、角叉菜聚糖以及褐藻酸鈣等載體。

（2）活性藻。活性藻是通過人工手段盡量縮短處理時(shí)間，培育濃度較高的藻類。由于活性藻良好的沉降性，容易收獲，且出水澄清，在處理水污染現(xiàn)象和改善水質(zhì)中得到了較為廣泛的運(yùn)用。

（3）藻類塘。利用藻菌共生系統(tǒng)研究氧化塘，利用藻類分解營(yíng)養(yǎng)物實(shí)現(xiàn)處理污水的目的。藻類單元在中等城鎮(zhèn)的污水綜合處理中起到了相當(dāng)重要的作用，綜合生物塘技術(shù)的運(yùn)用使得綜合處理污水成為了可能。

2、低等藻類的運(yùn)用范圍以及去除的污染物的種類

（1）運(yùn)用范圍。運(yùn)用藻類不僅可以進(jìn)行處理生活類污水，還可以進(jìn)行處理其它類型的污水，運(yùn)用范圍較為廣泛。舉例子來說明，在德蘭士瓦以及納米比亞等多地的多家制革廠都在采用螺旋藻處理大部分的生產(chǎn)廢水；在南非的開普敦旁邊的一個(gè)處理污水場(chǎng)利用一個(gè)充滿螺旋藻、面積約為一千平方米的水池在處理著約為一千人產(chǎn)生的生活廢水。

（2）去除的污染物的種類。藻類能夠去除污水中含有的營(yíng)養(yǎng)物如氮、磷等，同時(shí)還能夠富集并去除其它的重金屬以及有機(jī)物。藻類能夠去除營(yíng)養(yǎng)物，Wong和Tam將柵藻和小球藻分別于一級(jí)處理出水與二級(jí)處理出水中培育，結(jié)果顯示，柵藻和小球藻的長(zhǎng)勢(shì)在一級(jí)處理出水中較好，在培育約七天之后對(duì)氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物的去除率達(dá)到了70%左右。Covindam在使用藻類進(jìn)行混合污水的處理時(shí)發(fā)現(xiàn)，藻類不僅去除了大量的氮、磷營(yíng)養(yǎng)物，同時(shí)還去除了約為90%左右的化學(xué)需氧量（COD）以及生物需氧量（BOD）；藻類能夠去除有機(jī)物。Hosetti認(rèn)為原生動(dòng)物以及單種細(xì)菌對(duì)BOD的去除效果不及單種藻類的去除效果高，當(dāng)中一些比較普通的小球藻能夠達(dá)到83%左右的BOD去除率。從Maguuire研究有機(jī)物的凈化實(shí)驗(yàn)中可以明白，纖維藻能夠于25ug/mL的三丁錫中生長(zhǎng)，同時(shí)能夠?qū)θ″a進(jìn)行降解作用，能夠降解為無機(jī)錫、單丁錫以及二丁錫。林毅雄利用普通小球藻、策哈衣藻以及斜生柵藻對(duì)丙體-666有機(jī)農(nóng)藥的去除進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)污水中含有濃度為1mg/L的丙體-666時(shí)，藻類的處理時(shí)間為0.5小時(shí)至96小時(shí)，處理后丙體-666的殘留量大概為0.49至0.32ug/mL，而藻類體內(nèi)的富集量大約為34.64至33.72ug/mL。劉厚田等人的實(shí)驗(yàn)也都表明，藻類在藻菌共生系統(tǒng)中能夠單獨(dú)對(duì)偶氮染料進(jìn)行降解。從鄧星明等采用藻菌類生物膜對(duì)煉油廢水進(jìn)行凈化實(shí)驗(yàn)表明，坑行席藻對(duì)正十四烷有著較為明顯的去除效果；藻類能夠去除重金屬。王煥校和楊紅玉認(rèn)為，綠藻能夠在濃度不高于0.5mg/L的鎘溶液中有效吸收鎘，這個(gè)時(shí)候的富集系數(shù)達(dá)到最大。Soeder認(rèn)為空星藻在溫度為30攝氏度左右時(shí)，僅僅需要1.5小時(shí)就可以從溶液中吸取約為90%的鉛，但吸收的鎘量較少，效率較低，在24小時(shí)于40mg/L的鎘溶液中才能吸收僅僅約為60%的鎘。在溫度為23攝氏度時(shí)，經(jīng)過20個(gè)小時(shí)后能夠從含鉛為1mg/L的溶液中吸取100%的鉛。

二、以水生維管束植物為主的高等植物在污水處理以及水質(zhì)的改善中的運(yùn)用

1、常見的應(yīng)用方式

（1）濕地系統(tǒng)。大型水生植物在濕地系統(tǒng)中起著相當(dāng)重要的作用，降低污染負(fù)荷，吸取部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；改善生物地化循環(huán)系統(tǒng)；形成一定的隔離層，防止冬季雪霜直接凍結(jié)濕地的地面；使得濕地床表面更加牢固等。

（2）綜合生物塘系統(tǒng)。將多種水生植物進(jìn)行有機(jī)組合，在污水穩(wěn)定塘的基礎(chǔ)上形成綜合生物塘。大型水生植物在這個(gè)系統(tǒng)里面仍舊占據(jù)著相當(dāng)重要的地位。

2、運(yùn)用范圍

這些高等植物不僅可以處理生活廢水，還可以處理工業(yè)、生產(chǎn)廢水。吳振斌使用香蒲床和蘆葦在草毒素水體的處理中取得了良好的效果；胡煥斌選用蘆葦床對(duì)鐵礦炸藥污水進(jìn)行了處理，取得了不錯(cuò)的效果；曾健等使用浮萍、水葫蘆以及水浮蓮對(duì)高能液體廢水進(jìn)行了凈化處理，取得了很好的凈化效果。

3、在改善水質(zhì)中的應(yīng)用

高等植物的生長(zhǎng)需要氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這些藻類對(duì)污水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的去除與藻類細(xì)胞內(nèi)部的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度、營(yíng)養(yǎng)物的利用度、污水中氮磷的比例以及營(yíng)養(yǎng)物的濃度有著直接性的影響作用。藻類長(zhǎng)勢(shì)較好，對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的去除效果也就較好。高等植物同樣也能夠去除污水中的有機(jī)物以及重金屬。有機(jī)物能夠?yàn)樵孱愄峁┥L(zhǎng)所需要的重要的碳源，藻類通過富集和降解進(jìn)行去除有機(jī)物。去除重金屬則分為吸附與轉(zhuǎn)移兩個(gè)階段。

結(jié)語：

利用水生植物進(jìn)行污水處理以及水質(zhì)改善不僅符合我國(guó)的基本國(guó)情，同時(shí)還具有綠色、環(huán)保、投資較少、成效較高的優(yōu)勢(shì)。水生植物在處理污水中的一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及其它污染物質(zhì)時(shí)操作方法較為簡(jiǎn)便，對(duì)環(huán)境等的破壞較少，具有較高的美化環(huán)境的價(jià)值，能夠回收再利用植物資源，有較高的環(huán)境效益、生態(tài)效益以及經(jīng)濟(jì)效益，在社會(huì)中正在被越來越多的人認(rèn)可和接受，使用范圍越來越廣泛，使用可靠性較高。

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第9篇：廢水中鎘的處理方法范文

[關(guān)鍵詞]含鉻污水單反應(yīng)池絮凝沉淀

目前電鍍工業(yè)越來越多采用Cr電鍍,所造成的Cr污染已成為電鍍工業(yè)中一個(gè)倍受關(guān)注的問題。電鍍含鉻廢水的鉻存在形式有Cr3+和Cr6+兩種, 廢水中的鉻毒性很大,其中,以Cr6+的毒性最大,約是Cr3+的100倍,屬致癌性物質(zhì),可引起肺癌、腸道疾病和貧血,被列為國(guó)家一類有害物質(zhì)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定污水中最高允許排放量分別為六價(jià)鉻 0.5mg/L;總 鉻 1.5mg/L。

我廠主要從事金屬件的鍍鋅、鍍鉻等業(yè)務(wù)。生產(chǎn)排出的廢水和廢液,如鍍件漂洗水、廢槽液、設(shè)備冷卻水和沖洗地面水等,其水質(zhì)因生產(chǎn)工藝不同,其成分比較復(fù)雜,除含氰(CN-)廢水和酸堿廢水外,還有含鉻(Cr)、鎳(Ni)、鎘(Cd)、銅(Cu)、鋅(Zn)等重金屬?gòu)U水和一定量的有機(jī)添加劑,是具有潛在危害性的環(huán)境污染因數(shù)。本文重點(diǎn)介紹我廠在化學(xué)還原法常用處理電鍍含鉻污水的工藝基礎(chǔ)上,采用從雙反應(yīng)池到單反應(yīng)池化學(xué)還原法處理電鍍含鉻污水的實(shí)驗(yàn),獲得了處理含鉻電鍍廢水的最佳工藝參數(shù)。

1化學(xué)還原法處理電鍍含鉻污水技術(shù)

將電鍍含鉻廢水中六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻離子,加堿調(diào)整pH值,使三價(jià)鉻形成氫氧化鉻進(jìn)一步絮凝沉淀。常用的還原劑有硫酸亞鐵、亞硫酸鹽、二氧化硫、聚合氯化鐵、聚合氯化鋁鐵等。

化學(xué)還原法常用處理工藝一般分為兩個(gè)反應(yīng)池處理,首先在第一反應(yīng)池中先將廢水用硫酸調(diào)節(jié)pH值至2～3,再加入還原劑硫酸亞鐵,在下一個(gè)反應(yīng)池中用NaOH或Ca(OH)2調(diào)pH值至7～8,生成Cr(OH)3沉淀,再加絮凝劑,使Cr(OH)3沉淀并去除。

2單反應(yīng)池化學(xué)還原法處理電鍍含鉻污水的實(shí)驗(yàn)

我廠在進(jìn)行含鉻電鍍作業(yè)時(shí),原來的含鉻電鍍廢水處理過程也是采用上述兩個(gè)反應(yīng)池處理工藝。含鉻電鍍廢水成分如表1所示。日產(chǎn)生含鉻電鍍廢水約為100 m3左右。為了探討含鉻電鍍廢水處理的工藝方法,我廠采用單反應(yīng)池處理技術(shù)處理本廠電鍍含鉻污水。首先在反應(yīng)池中先將廢水用硫酸調(diào)節(jié)pH值至2左右。其次在反應(yīng)池中投加過量的硫酸亞鐵,用NaOH或Ca(OH)2調(diào)pH值至7～8,生成Cr(OH)3沉淀,再加混凝劑,使Cr(OH)3沉淀除去。技術(shù)實(shí)驗(yàn)效果表明:單反應(yīng)池處理電鍍含鉻廢水技術(shù)可以滿足含鉻廢水日處理量為300m3的需要,處理后的廢水中鉻含量為10mg/l。具有成本低廉,工藝簡(jiǎn)單,沉降速度快,處理效果好,總鉻去除率達(dá)到 92%左右。設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn),主要用于間歇處理。

表1閩侯卜州電鍍廠含鉻電鍍廢水成分

項(xiàng)目 pH 總Cr Cr6+ Cu2+ Zn2+ Fe3+ Ni2+ Al3+

數(shù)據(jù) 2.0 120 85 94 49 10 3.5 2.5

化學(xué)還原法的影響因素:還原劑的添加量; pH的控制(還原反應(yīng)的pH 、沉淀反應(yīng)時(shí)的pH );廢水中Cr的濃度。

2.1 pH的控制

pH對(duì) 化學(xué)還原法的反應(yīng)影響很重要,必須加以嚴(yán)格控制。隨著還原反應(yīng)的進(jìn)行,Cr6+逐步轉(zhuǎn)化為Cr3+,溶液pH逐步上升。該反應(yīng)大致分兩個(gè)階段完成,第一階段是還原劑與Cr6+離子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的過程 ,在酸性介質(zhì)中進(jìn)行,要求將廢水用硫酸調(diào)節(jié)pH值至2～3。實(shí)驗(yàn)過程中通過改變?nèi)芤簆H,當(dāng)pH上升到3.8時(shí),溶液出現(xiàn)淡黃色并有少量Fe(OH)3沉淀生成,實(shí)驗(yàn)表明,此時(shí)的化學(xué)還原反應(yīng)已經(jīng)接近終點(diǎn)。第二階段是沉淀反應(yīng)過程,要求用NaOH或Ca(OH)2調(diào)pH值至9。在堿性條件下使 Cr3+完全生成 Cr(OH)3 沉淀并加入絮凝劑后將沉淀去除。

表2pH 改變與Cr6+ 濃度關(guān)聯(lián)表

pH值 2.8 3.5 3.8 5.3 6 7.8

Cr6+濃度mg/l 19.8 12.3 9.5 2.0 1.5 1.0

2.2 還原劑的添加量

作為還原劑的硫酸亞鐵(FeSO4•7H2O)的添加量對(duì)Cr6+ 還原性有重要影響。理論上計(jì)算,硫酸亞鐵的添加量應(yīng)為六價(jià)鉻量的16倍。我們的實(shí)驗(yàn)從16倍開始實(shí)驗(yàn),通過加入不同比例的還原劑添加量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:還原劑實(shí)際添加量應(yīng)高于這個(gè)比例。實(shí)際還原劑添加量應(yīng)為六價(jià)鉻量的20～23倍。反應(yīng)基本上達(dá)到平衡狀態(tài)。

2.3 廢水初始濃度的影響

不同Cr初始濃度時(shí),化學(xué)沉淀法對(duì)總Cr去除率的影響為:Cr初始濃度>220mg/L時(shí),水中的Cr(OH)3懸浮物明顯增多,且隨電鍍廢水初始濃度的增大,絮凝沉淀后的上清液中總 Cr直線增加,說明隨電鍍廢水初始濃度的增大,去除效果比較差。當(dāng)初始濃度

2.4 小結(jié)

單反應(yīng)池化學(xué)沉淀法處理含鉻電鍍廢水的效果和穩(wěn)定性很好總鉻去除率在 93%左右;實(shí)驗(yàn)則表明:實(shí)際還原劑添加量應(yīng)為六價(jià)鉻量的20～23倍(質(zhì)量比)時(shí)還原效果比較好;控制pH

在第二階段反應(yīng)進(jìn)入絮凝沉淀時(shí),pH變化范圍控制為9。實(shí)驗(yàn)表明:當(dāng)pH4時(shí)開始生成Cr(OH)3沉淀;但是當(dāng)pH=10～14時(shí)出現(xiàn)Cr(OH)3沉淀溶解,原因是 Cr(OH)3屬兩性化合物,當(dāng)pH太大時(shí)Cr(OH)3 會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,最佳pH為9左右。

3含鉻電鍍廢水成分檢測(cè)

實(shí)驗(yàn)中總Cr、Cr6+濃度的測(cè)量采用二苯碳酰二肼法用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)量吸光度(數(shù)據(jù)見表3),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。使用Cr標(biāo)準(zhǔn)曲線通過內(nèi)插法計(jì)算樣品液中總Cr的含量。根據(jù)電鍍廢水中總Cr初始濃度和化學(xué)沉淀法處理后的總Cr濃度,可以計(jì)算總Cr去除率。

表3含鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度

M標(biāo)

ug 1 2 4 6 8 9 樣品

液 加標(biāo)

液

吸光

度A 0.004 0.008 0.018 0.027 0.035 0.04 0.016 0.020

3.1 實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備

3.1.1 儀器:原子吸收分光光度計(jì),北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;pH 計(jì);六聯(lián)攪拌儀ZR4-6。

3.1.2試劑:六水合硫酸亞鐵、高錳酸鉀、二苯碳酰二肼、尿素、亞硝酸鈉、濃磷酸(1+1)、濃硫酸(1+1)、銅鐵試劑、鹽酸羥胺等。

3.1.3 顯色劑制備:稱取0.2g二苯碳酰二肼,加入50ml丙酮中溶解,移入100ml容量瓶中加水稀釋至標(biāo)線,搖勻裝入棕色瓶中并放入冰箱待用。

3.2 實(shí)驗(yàn)操作

3.2.1標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度測(cè)定:在50ml比色管中將0.01g/l鉻 標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別加入0.00、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00ml,再加入0.5ml硫酸和0.5ml磷酸,加水稀釋至比色管標(biāo)線,再加入2ml顯色劑,搖勻靜置5～10min,在540nm波長(zhǎng)處,用鉻濃度為0的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行對(duì)比,從稀至濃依次測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列溶液吸光度。

3.2.2待測(cè)樣品六價(jià)鉻含量測(cè)定:在100ml容量瓶中加入1ml電鍍廢水,加水稀釋至刻度線,搖勻備用。在兩個(gè)50ml比色管中加入20ml稀釋水樣,加入0.5ml硫酸和0.5ml磷酸,在其中一個(gè)比色管中另加入1.00ml鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液,定容至刻度線后再加入2ml顯色劑,搖勻靜置5～10分鐘后,與540nm波長(zhǎng)處,以鉻濃度為0的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行對(duì)比,測(cè)定吸光度并作空白校正,從校準(zhǔn)曲線上查得六價(jià)鉻含量。

3.2.3計(jì)算:根據(jù)鉻標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程和待測(cè)液吸光度計(jì)算各待測(cè)液濃度。根據(jù)進(jìn)、出口待測(cè)液六價(jià)鉻含量可以計(jì)算出回收率。

A、企業(yè)樣品液y1 =0.016,依據(jù) y1 =0.0045x1-0.0005求得 x1=3.6667;

B、加標(biāo)樣品液y2 =0.020,依據(jù) y1 =0.0045x1-0.0005求得 x2=4.5556;

C、回收率=(4.5556-3.6667)/1×100%=88.89%;

D、電鍍企業(yè)廢水濃度=x1/20×100=18.33mg/l。

4采用DTCR系列絮凝劑進(jìn)一步調(diào)節(jié)Cr(OH)3沉淀廢水

由于電鍍過程中存在含鉻、含鎳、含鎘、含銅、含鋅等重金屬離子混合的現(xiàn)象,在堿性介質(zhì)中,重金屬離子沉淀可能形成絡(luò)合物,增加它在水中的溶解度。我們?cè)谟没瘜W(xué)沉淀法處理含鉻廢水時(shí),由于各離子生成沉淀的最佳pH值不同,在處理含鉻廢水時(shí)生成的Cr(OH)3沉淀,容易受到其他重金屬離子的干擾。曾經(jīng)出現(xiàn)部分Cr(OH)3沉淀會(huì)隨著pH值的降低而重新溶解于水中,使得處理效果受到影響。實(shí)踐表明:當(dāng)pH值調(diào)至8～9時(shí),鋅、鎳嚴(yán)重超標(biāo),但若將pH值提高到9以上時(shí)則鉻會(huì)因反溶而超標(biāo)。

我廠使用武漢博仁迪公司出產(chǎn)的DTCR螯合沉淀法重金屬離子脫除劑(TMT-18C)作為化學(xué)還原法處理的補(bǔ)充后處理,取得良好的處理效果。DTCR螯合沉淀法是高分子制劑,在常溫下能與廢水中Cu2+、Pb2+、Ni2+、Zn2+、Cr3+等多種重金屬離子迅速反應(yīng),去除效果好;pH值適用范圍大,在pH=3～11范圍內(nèi)有效;處理方法簡(jiǎn)單,只要添加藥劑即可除去重金屬離子,不增加設(shè)備費(fèi)用;所產(chǎn)生(下轉(zhuǎn)第136頁(yè))

的污泥量少且易脫水,采用傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀法和低分子捕集沉淀劑處理時(shí),往往需要投加大量的助沉劑而致使污泥量增多,且污泥不易脫水,甚至粘在濾布或?yàn)V帶上而造成流道堵塞;在生成不溶于水的螯合鹽后再加入少量有機(jī)或(和)無機(jī)絮凝劑以形成絮狀沉淀,從而達(dá)到捕集去除重金屬離子的目的。實(shí)驗(yàn)表明:電鍍廢水經(jīng)過DTCR螯合沉淀法再處理后的廢水,可以達(dá)到國(guó)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)。

5結(jié)論

在化學(xué)還原法常用處理電鍍含鉻污水的工藝基礎(chǔ)上,采用單反應(yīng)池處理電鍍含鉻廢水技術(shù)可以滿足含鉻廢水日處理量300m3的需要,處理后的廢水中鉻含量為10mg/l左右。反應(yīng)初期pH值控制2～3,反應(yīng)后期pH值控制

同時(shí)采用DTCR系列絮凝劑進(jìn)一步調(diào)節(jié)Cr(OH)3沉淀廢水,作為化學(xué)還原法處理的補(bǔ)充后處理,取得良好的處理效果。獲得了處理含鉻電鍍廢水的最佳工藝參數(shù)。沉淀物被填料吸附、過濾后統(tǒng)一處理,清水回用;使電鍍含鉻廢水實(shí)現(xiàn)零排放。