微波-化学法处理高浓度重金属废水

更新时间：2014-01-15 10:03 来源：环境化学作者: 阅读：1554

摘要：依据锌冶炼废水水质特征及出水要求,设计试验装置及工艺,研究微波-化学法处理锌冶炼重金属废水新技术。由试验结果可知,该工艺技术能有效地去除废水中的Cd、Pb、As、Zn等重金属污染物,去除效率均在95%以上,出水中重金属离子浓度低于铅锌工业污染物排放标准(GB25466—2010),且抗冲击负荷能力强；同时考察微波作用时间、微波功率、进水流量、B+F试剂投加量等对去除效果的影响,通过对比试验发现微波对水质中重金属去除率具有很大的作用,微波作用时间长短对处理效果影响不显著,该实验装置的最佳进水量为1m3·h-1,微波功率最适宜为1kW,B药剂最佳投加量为0.15g·L-1,F药剂投加量为0.1g·L-1；沉淀絮体进行物相分析和重金属含量分析发现,大部分重金属都能有效被截留。絮体中Zn含量约10%,Cd含量0.7%,满足冶炼工艺要求,可资源化利用。

关键词：微波-化学法，重金属废水，物相分析

重金属污染是我国水环境面临的严峻问题之一。由于其高毒性、累积性和持久性，严重威胁着水环境生态和饮用水安全。目前，针对重金属废水处理方法主要有３类：第一类是化学方法，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体共沉淀法、化学还原法、电化学还原法和高分子重金属捕集剂法等。第二类物理方法，包括吸附、浓缩、分离的方法、溶剂萃取、蒸发和凝固法、离子交换和膜分离等。第三类是生物法，包括生物絮凝、生物化学法和植物生态修复等。目前，最为常用的仍然是化学法。

近年来，微波技术被引入到环境科学与工程领域，在污染物治理、环境监测与分析、清洁生产与绿色工艺等方向上取得了许多成功的范例。杨良玉等研究了微波强化内电解处理染料废水，结果表明，微波不仅可以再生炭铁混合物，而且可以氧化分解活性炭吸附的染料；同时还可以促进微波再生活性炭，微波作用多次后炭铁混合物对废水的去除率仍能保持色度去除率９９％，ＣＯＤ去除率６４％；Ｃｈａ等对微波脱除燃煤烟气中的ＳＯ２和ＮＯｘ进行了研究，利用炭床将ＳＯ２和ＮＯｘ吸附后，在微波加热作用下将ＳＯ２和ＮＯｘ分别还原为单质硫和氮气，去除率接近９８％．微波处理ＮＯｘ后的再生炭床的比表面积从８２ｍ２·ｇ－１增加到８００ｍ２·ｇ－１。利用微波技术处理重金属废水的研究鲜有报道。

本文选取湖南省某大型锌冶炼厂的综合废水作为处理对象，研究微波-化学法对废水中Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｓ的去除效果及运行工况。对沉淀絮体中重金属进行检测，考察是否满足冶炼工艺要求，可以资源化利用。本研究为开展湘江流域水环境重金属污染控制技术和饮用水安全保障技术提供技术支持。

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