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含鉛廢水處理工藝---杜笙除鉛樹脂 Tulsion CH-93
鉛常被用作原料應用于蓄電池、電鍍、顏料、橡膠、農藥、燃料等制造業(yè)。鉛板制作工藝中排放的酸性廢水(pH3=鉛濃度最高，電鍍廢液產生的廢水鉛濃度也很高。
鉛是自然界分布很廣的元素,也是工業(yè)中常使用的元素之一。鉛和可溶性鉛鹽都有毒性,含鉛廢水對人體健康和動植物生長都有嚴重危害。如每日攝取鉛量超過0.3-1.0mg,就可在人體內積累,引起貧血、神經炎等。隨著工業(yè)技術的迅速發(fā)展,工業(yè)廢水中的重金屬鉛作為一類污染物,國家排放標準中明確規(guī)定含鉛廢水的排放標準為鉛總含1mg/L。
一、含鉛廢水的來源
含鉛廢水來自各種電池車間、選礦廠、石油化工廠等。電池工業(yè)是含鉛廢水的最主要來源,據(jù)報道,每生產1個電池就造成鉛損失4.54-6810mg,其次是石油工業(yè)生產汽油添加劑。
盡管鉛不如銅、鎘那樣常見,但它卻是工業(yè)廢水中的普通組分。尤其是電池廠在生產過程中產生大量含鉛廢水,廢水中鉛含量超出國家標準百倍,對地下水源構成很大威脅,如果不進行處理而任意排放,必然給環(huán)境與社會帶來極大的危害。
二、含鉛廢水處理工藝
目前含鉛廢水的處理工藝，應用較多、較成熟可靠的技術有：離子交換法、沉淀法、吸附法、電解法以及以上工藝的組合。
1.離子交換法
離子交換法的原理是利用離子交換劑分離廢水中有害物質的方法，常用的離子交換劑有離子交換樹脂、沸石等。離子交換是靠交換劑自身所帶的能自由移動的離子與被處理的溶液中的離子通過離子交換來實現(xiàn)的。推動離子交換的動力是離子間濃度差和交換劑上的功能基對離子的親和能力。
在對炸藥廠廢水的處理研究中，使用強酸性陽離子交換樹脂、在pH值5.0—5.2時，用磷酸樹脂對排放水進行離子交換處理，鉛含量可降到O.20一O.53mg/L;在對離子交換工藝及相應工藝條件運行及考察，含鉛量10mL的廢水經離子交換處理，排出水含鉛量為0.14一O.18mg/L，達到國家排放水質量標準。利用由氯甲基化交聯(lián)的聚苯乙烯氧化制得的帶羧基的弱酸樹脂強酸性陽離子交換樹脂，在pH=2.5、流速為15米/小時，可以處理700倍樹脂體積的廢液流，排放量可以達到0.01毫克/升以下。
離子交換法除鉛工藝的特點是：a.除鉛徹底，工業(yè)含鉛廢水可實現(xiàn)達標排放。b.對環(huán)境污染危害小，污泥少。c.離子交換樹脂的使用壽命長達5年以上，可經再生反復使用。d.離子交換裝置占地面積小。
2.沉淀法
沉淀法是工業(yè)處理含鉛廢水的一種重要工藝，主要分為化學沉淀法和物理沉淀法，化學沉淀法主要是選擇合適的化學沉淀劑將鉛離子轉化為不溶性的鉛鹽與無機顆粒一起沉降。物理沉淀法主要是絮凝沉淀法，選擇主要的絮凝劑使鉛離子變成中性的微粒，在分子的作用下，加快沉降速度，實現(xiàn)固液分離。
1)化學沉淀法
化學沉淀法是目前使用較為普遍的方法。其又可以分為a.氫氧化物沉淀法.b.硫化物沉淀法;c.碳酸鹽沉淀法等等。所用沉淀劑有：石灰、燒堿、硫化鹽、純堿以及磷酸鹽。其中氫氧化物沉淀法應用較多。重金屬離子與0H一離子能否生成難溶的氫氧化物沉淀，取決于溶液中重金屬離子的濃度和0H的濃度。最有效的氫氧化鉛沉淀發(fā)生在pH值為9.2-9.5時，在此pH值范圍內處理的排水，鉛含量為O.01-0.03mg/L，在更高的pH值時會出現(xiàn)反溶現(xiàn)象，氫氧化物沉淀形成的效果急速下降，所以控制好pH值是本方法的關鍵。硫化物沉淀法是向溶液中投入硫化鈉等沉淀劑，使廢水中的Pb生成Pbs沉淀，Pbs溶解度很小，其溶度積為3.48*10-28，在熱水中幾乎不溶，每除去lmg鉛離子理論上只需加入0.1544mg硫離子。磷酸鹽沉淀法是以Na3P04。作沉淀劑，生成Pb3(p04)2：沉淀。其在水中的溶解度很小。有利于從廢水中沉淀析出。
2)絮凝法
利用向廢水中投加絮凝劑的方法，捕捉重金屬，形成與廢水中雜質粒子帶相仿電荷的膠體，然后靠重力沉降予以分離，目前國內常用的絮凝劑有金屬鹽類和高分子聚合物兩大類。前者主要有鋁鹽和鐵鹽，后者主要有聚丙烯酞胺等。
3.吸附法
吸附法也是一種常用的含鉛廢水處理工藝，根據(jù)它的作用機理的不同也可以分為物理吸附法和生物吸附法。
1)物理吸附法
物理吸附法是利用吸附劑特殊的物理化學性質，如較高的表面活性、較大的比表面積、特殊的微孔結構等。常用的吸附劑有改性膨潤土、粉煤灰、沸石、陶土、活性炭等。這種處理工藝具有除鉛效率高、成本適中、不造成二次污染的特點，因此具有良好的使用前景，特別是對一些吸附劑的改性之后處理效果更加可觀。
2)生物吸附法
微生物對重金屬具有很強的親和吸附性能，通過物理化學作用將重金屬吸附在胞外聚合物的結合點上，從而從水中去除，活的和死的微生物對重金屬離子都有較強的吸附能力。這些微生物主要有藻類、真菌、細菌等。該法以其原材料來源豐富、成本低、吸附速度快、吸附量大、選擇性好、無毒、無害、無二次污染等特點正受到越來越多的重視。
4.電解法
電解法的原理是重金屬離子在陰極表面得到電子而被還原為金屬。電解法處理廢水一般無需加入很多化學藥品，處理簡單、占地面積小、管理方便、污泥量小，所以被稱為清潔處理法。這種方法可直接得到純金屬，可以回收使用重金屬。三維電極電解法的提出是電解法的革新，使得含鉛廢水通過點解法的深度進化成為可能。三維電極電解法通過增大電極表面積實現(xiàn)低電流密度下電解，減小了濃差極化，從而提高了電流效率。目前使用三維電極電解處理廢水中的Cu“已經取得了較好的效果，并已應用于實踐中。R-C?Wjdener等人使用網(wǎng)狀玻璃炭電極對酸性含鉛廢水進行了研究，在一O.8V(vs.SCE)的電位下，使用O.5moL/L硼酸作緩沖溶液，得出最佳條件是陰極孔隙率80ppi，流速240L/h。可使初始濃度為50mg/L的含鉛廢水降至0.1mg/L，電流效率還可達到14%。實現(xiàn)了含鉛廢水的深度凈化。
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