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(yùn)行可靠，操作簡單，勞動條件好，可以用于高濃度無機(jī)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(jià)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(shí)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(jī)械強(qiáng)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(qiáng)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(shí)驗(yàn)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(jī)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(jī)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(tuán)，如-COOH,-OH,-C=O等，這些官能團(tuán)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(jià)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(jī)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(jì)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)如：運(yùn)行費(fèi)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(tuán)隊(duì)運(yùn)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(jià)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(tuán)故能除去大量的汞。通過實(shí)驗(yàn)，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(jī)汞和有機(jī)汞，其中有機(jī)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(jià)廉的吸附劑。人們認(rèn)為廉價(jià)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(jì)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