含汞廢水處理論文范文

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1含汞廢水處理方法及除汞技術(shù)研究進(jìn)展

1.1通過電解法我們可以在陰極得到金屬汞從而除去廢水中的汞。目前，國內(nèi)外把電解法作為治理重金屬廢水的主要方法之一，該法運行可靠，操作簡單，勞動條件好，可以用于高濃度無機汞廢水的有效處理方法。但此法存在耗電量高、電極板消耗大、處理成本高等問題。CharlesPéguyNanseu-Njiki[5]等人以較廉價的鐵和鋁作電極電解處理含汞廢水，電解過程中可以生成鐵或鋁的氫氧化物沉淀作為凝聚劑，可以螯合或靜電吸引汞離子從而除去汞，同時鐵和鋁也不會對環(huán)境造成二次污染。通過一系列的研究CharlesPéguyNanseu-Njiki等人證實了以鐵或鋁作電極治理廢水的方法是可行的，此法能夠除去廢水中99%以上的污染物。

1.2離子交換法離子交換技術(shù)用于廢水處理始于二戰(zhàn)期間。20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的大孔樹脂在交換容量。洗脫效率。耐污染性能、抗氧化能力以及機械強度方面都優(yōu)于凝膠型樹脂，促進(jìn)了離子交換技術(shù)在廢水處理中的發(fā)展，成為回收和處理重金屬廢水的有效方法之一。汞在廢水中以汞的陽離子（Hg2+）、陰離子絡(luò)合物和游離的金屬汞等形式存在。用一般的強堿陰離子交換樹脂可以去除汞的絡(luò)合陰離子，但處理效果差，出水的含汞量仍在0.1mg/L以上，而且由于其他陰離子的存在，特別是氯化物含量高時，影響樹脂對汞的交換容量。S.CHIARLE,M.RATTO[6]等人選用含有巰基的大孔螯合型離子交換樹脂GT-73用于廢水除汞的實驗研究。此種樹脂對汞的吸收效率極好，可以得到非常純凈的水，如此高的除汞效率使得此法得到廢水處理廠家的極大關(guān)注。

1.3吸附法吸附法是利用多孔固體吸附劑去除廢水中污染物的方法。吸附就是廢水中的污染物通過固-液界面上的物質(zhì)傳遞，轉(zhuǎn)移到固體吸附劑上的過程。按照吸附劑表面吸附機理的不同，分為物理吸附、化學(xué)吸附和離子交換吸附。廢水處理中的吸附一般是多種吸附機理同時存在，長用在廢水處理中的吸附劑有活性炭、磺化煤等。活性炭等物質(zhì)具有極大的表面積，在活化過程中形成含氧官能團，如-COOH,-OH,-C=O等，這些官能團賦予該吸附劑以化學(xué)吸附和催化氧化、還原等性能，因此這類物質(zhì)能有效去除重金屬。活性炭適用于小型的廢水處理，如果用于大型廢水處理工藝，成本偏高。吸附法易于操作，如果能找到來源豐富而又廉價的吸附劑，這種方法將得到更加廣泛的應(yīng)用，故近年來很多科研工作者致力于這方面的研究。Fu-ShenZhang[7]等人以活化有機污泥為吸附劑用于廢水除Hg（Ⅱ），發(fā)現(xiàn)ZnCl2活化效果最好。M.Zabihi[8]等人從伊朗胡桃殼中提取碳質(zhì)物質(zhì)作為吸附劑移除廢水中的Hg（Ⅱ），此種吸附劑為經(jīng)濟有效的吸附劑，它對Hg（Ⅱ）吸附符合Langmuir和Freundlich等溫線和擬二級動力學(xué)。人們也嘗試尋找新材料以期達(dá)到完美的除汞效果。B.Tawabini[9]等人將多壁納米碳管用去廢水除汞，實驗結(jié)果符合Langmuir等溫線模型和擬二級反應(yīng)（反應(yīng)常數(shù)k為0.018），并且能夠100%除汞。另外，有些科研人員嘗試生物質(zhì)吸附劑用于廢水除汞，如CláudiaB.Lopes[等人以軟木塞粉末作為吸附劑用于廢水除汞，如處理500μg/L的含汞廢水，軟木塞粉末僅為25mg/L時汞的移除率可達(dá)到94%，而且吸附劑除汞效果隨著汞初始濃度的升高而升高，另外在二元含汞廢水處理中此種吸附劑對汞還具有良好的選擇性。

1.4生物處理法生物法用于含汞廢水的處理尚處于研究階段，由于它的諸多優(yōu)點如：運行費用低，操作pH和溫度范圍寬，選擇性高及處理后的廢水含汞量極低，如cornell大學(xué)教授DavidB.Wilson領(lǐng)導(dǎo)下的科研團隊運用大腸桿菌處理低濃度含汞廢水可使得水中汞的含量降到6.3ng/L，這個水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于建議的滿足人們健康要求的144ng/L。因此這種方法越來越引起人們的重視。科學(xué)家利用不同的單一菌種處理含汞廢水，獲得了令人滿意的處理效果。H.VONCANSTEIN等人從污染河流沉積物中提取出惡臭假單胞菌并將其負(fù)載于多孔載體上裝載于生物反應(yīng)器中，經(jīng)此反應(yīng)器處理可除去90%~98%的汞。DengXX等人以大腸桿菌處理含有10種以上離子的廢水，其中汞的濃度為2.58mg/L，可能是收到其他離子和高pH的影響，對廢水中汞的吸收速度比對蒸餾水中汞的吸收速度快。在此研究中中空纖維作為生物反應(yīng)器，廢水中99%以上的汞被吸收。CarlosGreen-Ruiz以一種芽孢桿菌為生物吸附劑處理含汞（Ⅱ）廢水，發(fā)現(xiàn)此法適合處理濃度低的含汞廢水，pH對處理效果有明顯的影響，在Ph4.5-6.0間處理效果最優(yōu)。MeifangCHIEN[15]等人以非致病的耐熱的巨大芽孢桿菌MB1處理含汞廢水。研究中MB1被固定化在硅藻膠上，這樣能夠有效移除10mg/L含汞廢水中的80%汞，而且此種硅藻膠在重復(fù)使用9次后仍對汞有很高的移除作用。另外，科學(xué)家們也在尋找價廉且綠色環(huán)保的生物吸附劑來處理含汞廢水。VasileiosA.Anagnostopoulos等人把啤酒廠用過的麥芽根用于水系除汞，由于麥芽根上帶有羧基和磷酸酯官能團故能除去大量的汞。通過實驗，VasileiosA.Anagnostopoulos等人發(fā)現(xiàn)在pH為5時除汞效果最佳。IlhemGhodbane等人、Jun-JianWang[18]等人及LiShun-Xing等人分別對桉樹皮、植物不規(guī)則細(xì)根及浮萍粉末對汞的吸收性能進(jìn)行了研究，研究發(fā)現(xiàn)這三類物質(zhì)對汞都有很好的移除作用，其中浮萍粉末可以吸收無機汞和有機汞，其中有機汞包括甲基汞和乙基汞。

2展望

汞污染廢水是重要的全球性環(huán)境問題之一。為了滿足日益嚴(yán)格的環(huán)境管理規(guī)章條例，人們將很多技術(shù)應(yīng)用于廢水處理以除汞。廣泛使用的方法有化學(xué)沉淀法，凝聚沉淀法，離子交換法等。查閱文獻(xiàn)可知，很明顯，很多科研人員熱衷于吸附法的研究，旨在找到既有效且價廉的吸附劑。人們認(rèn)為廉價的吸附劑和生物吸附劑是處理低濃度重金屬廢水的經(jīng)濟有效的方法。離子交換法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于廢水除重金屬領(lǐng)域。而生物處理法能夠有效處理低濃度含汞廢水，且處理后能夠使汞的濃度降到10-9數(shù)量級，滿足人們飲用水要求，這種方法被認(rèn)為是一種很有發(fā)展前景的廢水除汞的方法。

作者：陳臘梅單位：南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院