目前機械制造廠廢水處理常用的技術
①化學法:化學沉淀法,氧化還原法,溶劑萃取分離;主導工藝,我公司一教育部重點實驗室為依托,任何方案或者設備調試均以水質分析為基礎,理論和實驗結合為主體,量身定制處理方案。12年我公司研發項目——機械制造廠廢水低耗低渣高效處理技術與設備獲得高新區唯一一個陜西省外國專家局留學人員科技活動重點項目資助。
②物理化學法:離子交換法,吸附法,膜分離技術;
③生物法:植物修復法,生物絮凝法,生物吸附法。但生物方法也存在著一定的局限性:①易受廢水中離子濃度、溫度、pH、等外界因素的影響;②生物會受季節、培養周期和具有選擇性的限制;③很多生物處理重金屬廢水的研究目前大多停留在實驗室階段,在實際應用中仍需檢驗。
機械制造廠廢水的來源及特征
機械制造加工過程廢水,主要是金屬表面清洗除銹產生的酸性廢液。金屬材料多用硫酸和鹽酸酸洗,而不銹鋼則要用硝酸,氫氟酸混合酸洗。酸洗后的鋼材又要用清水漂洗,產生漂洗酸性廢水。一般情況下,漂洗后剩余的廢液含酸百分之七左右,其中含有大量溶解鐵質,漂洗水的PH值為1—2。酸性廢液和漂洗水,如不經處理就外排,必將造成嚴重的污染。
機械制造廠廢水對環境的污染
在高度集中的現代化大工業情況下,工業生產排出的廢水,特別是機械制造廠廢水對周圍環境的污染日益嚴重。機械制造廠的污染是把含有重金屬及酸性的工業廢水排入江河湖海,它將直接對漁業和農業產生嚴重影響,同時直接或間接地危害人體健康。現將幾種重金屬的危害簡介如下。
1.汞(Hg+) 其毒性作用表現為損害細胞內酶系統蛋白質的巰基,攝取無機汞死量為75~300mg/人以上的汞,則汞在人體內就會積累,長期持續下去,就會發生慢性中毒,有機汞化合物,如烷基汞,苯基汞等,由于在脂肪中溶解度可達到在水中的100倍,因而易于進入生物組織,也有很高的積蓄作用。日本的水俁病公害就是無機汞轉化為有機汞,這些汞經食物鏈進入人體而引起的。
2.鎘(Cd2+)鎘的化合物毒性很強,動物吸收的鎘很少可能排出,從而極易在人體內產生積蓄作用從而引起貧血,新陳代謝不良,肝病變以至死亡。鎘在腎臟內蓄積引起病變后,會使鈣的吸收失調,從而發生軟骨病。日本富山縣神通川流域發生的骨痛病公害,就是鎘中毒引起的。
3.鉻(Cr6+)六價鉻化合物及其鹽類毒性很大,其存在形態主要是CrO3 ,CrO42- ,Cr2等,易于在水中溶解存在。六價鉻有強氧化性,對皮膚,黏膜有劇烈腐蝕性,近來研究認為,六價鉻和三價鉻都有致癌性。
4.鉛(Pb2+)鉛對人體各種組織均有毒性作用,其中對神經系統,造血系統和血管毒害最大。鉛主要蓄積在骨骼之中,慢性鉛中毒,其癥狀主要表現在食欲不振,便秘及皮膚出現灰黑色。
5.鋅(Zn2+)鋅的鹽類能使蛋白質沉淀,對皮膚和黏膜有刺激和腐蝕作用,對水生物和農作物有明顯的毒性。
6.銅(Cu2+)銅的毒性較小,它是生命所必需的微量元素之一,但超過一定量后,就會刺激消化系統,引起腹痛,嘔吐,長期過量可促成肝硬化。銅對低等生物和農作物毒性較大,對于魚類,0.1~0.2mg/l為致死量,所以一般水產用水用求含銅量在0.01mg/l以下,對于農作物,銅是重金屬中毒性最高者,它以離子的形態固定于根部,影響養分吸收機能。
因此,電鍍廠廢水的治理刻不容緩,重金屬是一種永久性的污染物。對于電鍍廠廢水,必須進行適當的處理,首先應該設法減少廢水量,盡量回收其有用金屬,廢水適當處理后實行循環利用,盡可能不排或少排廢水。對必須排放的廢水進行凈化處理,使之達到排放標準,對處理產生的污泥和濃縮液,如無回收利用價值,也應該進行無害化處理,以免二次污染。
機械制造廠廢水處理方法
l 物理吸附法

活性炭是最早使用的吸附劑,也是目前使用最廣泛的吸附劑。之所以能夠進行物理吸附,是因為活性炭具有高的比表面積以及高度發達的孔隙結構。后來在此基礎上又出現了活性炭纖維等衍生物,去除效率高,但價格比較昂貴。能夠用于物理吸附的材料還有各種礦物質以及分子篩等。
l 樹脂吸附

環保是樹脂吸附法的一個重要的特點,這種方法能夠分離、純化、回收重金屬,效果顯著。主要是由于樹脂中含有各種活性基團,比較典型的有羥基、羧基、氨基等,能夠與重金屬離子進行螯合,因而這些功能性樹脂材料能有效的吸附重金屬離子。根據活性基團的種類不同,分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。
l 氫氧化物沉淀法

往機械加工廠廢水中加入堿性溶液,利用OH-與重金屬離子反應生成難溶的金屬氫氧化物沉淀,通過過濾予以分離。氫氧化物沉淀法包括分步沉淀法和一次沉淀法兩種。分步沉淀法是分段加入石灰乳,利用不同的金屬氫氧化物在不同的pH值下沉淀析出的特性,依次回收各種金屬氫氧化物。一次沉淀法則是一次性投加石灰乳,使溶液達到額定的pH值,從而使廢水中的各種重金屬離子同時以氫氧化物沉淀的形式析出。
l 硫化物沉淀法
將重金屬廢水pH值調節為一定堿性后,再通過向機械制造廠廢水中投加硫化鈉或硫化鉀等硫化物,或者直接通入硫化氫氣體,使重金屬離子同硫離子反應生成難溶的金屬硫化物沉淀,然后被過濾分離。由于金屬硫化物的溶度積比相應的金屬氫氧化物的溶度積小得多,因此,硫化物沉淀法比氫氧化物沉淀法具有更多的優點,比如沉渣量少,容易脫水,沉渣金屬品位高,有利于金屬的回收。可是硫化物沉淀法也有不足之處,比方說硫化物結晶比較細小,難以沉降,因而應用也不是很廣。
l 還原-沉淀法
這種方法的原理是,用還原劑將重金屬廢水中的重金屬離子還原為金屬單質或者價態較低的金屬離子,先將金屬過濾收集,然后再往處理液中加入石灰乳,使得還原態的重金屬離子以氫氧化物的形式沉淀收集。銅和汞等的回收可以利用這種方法,該法也常用于含鉻廢水的處理。較常使用的還原劑有硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉、鐵粉等。