國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài)
國內(nèi)外研究現(xiàn)狀:
電鍍廢水成分復(fù)雜,除含氰廢水和酸堿廢水外,還含有鉻、鎳、鎘、 銅、鋅、金、銀等重金屬污染物。這些物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境,必定會對人類健康及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的危害[1]。
目前,處理電鍍廢水的主要技術(shù)有化學(xué)沉淀法、離子交換法、吸附、膜過濾、電化學(xué)處理技術(shù)等?;瘜W(xué)沉淀法是較為經(jīng)濟(jì)有效的方法,因其技術(shù)成熟、操作管理簡單,可同時去除電鍍廢水中多種金屬,因此得到廣泛的應(yīng)用,但同時也存在著化學(xué)藥劑的二次污染和固廢重金屬污染的問題[2]。離子交換法操作簡單,便捷,殘渣穩(wěn)定,相比而言,離子交換法能處理大容量的重金屬工業(yè)廢水,并且在電鍍車間能直接循環(huán)利用這些金屬,回收率達(dá)97%以上,但也存在著前期處理和再生酸堿耗的問題[3]。膜分離法是利用高分子所具有的選擇性進(jìn)行物質(zhì)分離的技術(shù),包括反滲透、超濾、納濾等,納濾能有效地去除廢水中的鎳、鉻、銅、砷等,操作簡單、可靠,能源消耗相對較低,污染物去除效率高,因此正在受到越來越多的關(guān)注[4, 5]。電化學(xué)方法是利用金屬的電化學(xué)性質(zhì),處理含有高濃度電沉積金屬廢水的一種有效方法,處理效率高,便于回收利用,而且隨著日益嚴(yán)格的污水排放標(biāo)準(zhǔn),它的重要性也日益凸顯,但缺點是初始投資高,供電貴,使它們還沒有廣泛地被使用[6]。
離子交換、吸附是處理電鍍廢水目前研究較多的方向之一,離子交換樹脂有螯合性樹脂、兩性樹脂、凝膠型離子交換樹脂、大孔交換樹脂等多種類型,離子交換樹脂法曾是我國電鍍廢水治理中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。縱觀離子交換技術(shù)的發(fā)展歷史及其在電鍍廢水治理中的應(yīng)用現(xiàn)狀,離子交換法的主要功能有:1)去除各種有害重金屬離子,以應(yīng)付今后將日趨嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn):2)脫鹽用,如化學(xué)法處理后,再經(jīng)樹脂交換脫鹽作末道把關(guān):3)回收廢水中的有價值金屬,如金、銀、銅、鎳、鉻等:4)提高水的循環(huán)利用率,節(jié)約日益匱乏的水資源:5)在多道逆流漂洗后,用于廢水凈化形成閉路循環(huán)[7]。
發(fā)展動態(tài):
隨著我國日趨嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn),電鍍廢水排放標(biāo)準(zhǔn)從《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)》提高到了《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn) (GB21900-2008)》,而且很多地區(qū)集中化管理,建立了電鍍工業(yè)園區(qū),因此電鍍廢水中離子種類和含量變化會更加復(fù)雜。這對電鍍廢水處理工藝的發(fā)展也提出了集中化、一體化、零排放等新的要求,因而離子交換樹脂也從早期電鍍廢水單一治理、達(dá)到排放,轉(zhuǎn)換為近年以優(yōu)化組合技術(shù)為特征的電鍍廢水綜合治理中的重要角色,如零排放的“閉路循環(huán)工序化”發(fā)展,即逆流漂洗→離子交換→蒸發(fā)濃縮的組合工藝——離子交換蒸濃法,針對廢水成分不同,國內(nèi)也出現(xiàn)了逆流漂洗→蒸發(fā)濃縮→離子交換的組合技術(shù)。隨著離子交換連續(xù)化工藝和新型離子交換樹脂(纖維)的不斷涌現(xiàn),離子交換技術(shù)也可以與化學(xué)沉淀法、膜處理技術(shù)、電解法等組合起來,在電鍍廢水深度處理、高價金屬鹽類的回收、提高水的循環(huán)利用率和符合日趨嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)中,發(fā)揮更大的作用,使離子交換的應(yīng)用還會有某種程度的擴(kuò)大。而根據(jù)重金屬工業(yè)廢水中所需去除離子的不同,篩選出對去除離子有較高選擇性的合理樹脂或通過運行條件的調(diào)整實現(xiàn)這種選擇性,是實現(xiàn)離子交換樹脂更廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵[8~10]。
參考文獻(xiàn)
[1]姜玉娟,陳志強(qiáng). 電鍍廢水處理技術(shù)的研究進(jìn)展[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2015,40(3): 45~48;
[2]徐靈,王成端,姚嵐. 重金屬廢水處理技術(shù)分析與優(yōu)選[J]. 廣州化工, 2006, 34(6):44~46;
[3]崔志新,任慶凱,艾勝書等.重金屬廢水處理及回收的研究進(jìn)展[J]. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2010,33(12):375~377;
[4]包子健. 電鍍廢水納濾膜(NF)濃縮回用研究(碩士論文),浙江大學(xué),2012;
[5]林蘭,張國亮, 孟琴,章宏梓. 膜技術(shù)在電鍍廢水資源化過程中的應(yīng)用[J].全國化學(xué)工程與生物化工年會, 2006.11;
[6] Belkacem M., Khodir M., Abdelkrim S., Treatment characteristics of textile wastewater and removal of heavy metals using the electroflotation technique[J].Desalination,2008, 228(1-3): 245~254;
[7]李健, 石鳳林, 爾麗珠, 張惠源. 離子交換法治理重金屬電鍍廢水及發(fā)展動態(tài)[J].電鍍與精飾, 2006, 25(6):28~31;
[8]李紅艷, 李亞新, 李尚明. 離子交換技術(shù)在重金屬工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用[J].水處理技術(shù), 2008, 34 (2):12~16.
[9] D. Petruzzelli, G. Tiravanti, R. Passino, Cr(III)/Al(III)/Fe(III) ion binding on mixed bed ion exchangers. Synergistic effects of the resins behaviour[J], Reactive & Functional Polymers, 1996, 31:179-185;
[10] V.K. Koul, A.K. Gupta, Uptake of sodium chloride by mixture of weakly acidic and weakly basic ion exchange resins: equilibrium and kinetic studies[J], Chemical Engineering Science, 2004, 59:1423-1435。
|