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含重金屬廢水的化學沉淀處理法

      就目前而言，重金屬元素的污染已經(jīng)成為擠壓人類生存空間的重要問題。重金屬廢水的排放會造成嚴重的環(huán)境污染，農(nóng)業(yè)種植與養(yǎng)殖也會由于重金屬元素的富集而對食用者的身體健康帶來影響。重金屬元素包括汞元素、鉛元素、鎘元素、銅元素與砷元素等，重金屬元素在自然環(huán)境中無法實現(xiàn)自然降解，但會進入生物的食物鏈中，富集于各種動植物體內(nèi)，對動植物的正常生理代謝活動造成破壞。

      本文首先就重金屬廢水處理中的化學沉淀方法進行簡要介紹，進而探討化學沉淀法處理含重金屬廢水的有效方法，以期有效減少廢水中的重金屬含量，避免對自然環(huán)境帶來較大的影響。

一、重金屬廢水處理中的化學沉淀法

      化學沉淀法是較為常見的重金屬廢水的處理方法，是指向廢水中投入化學藥劑，使廢水中的溶解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為非溶解物質(zhì)，以實現(xiàn)固液分離，以實現(xiàn)廢水中重金屬元素的有效處理。通過化學沉淀的方法降低廢水中的金屬濃度，實現(xiàn)硬水軟化處理。相較于其他重金屬廢水的處理方法，化學沉淀法的應用較為簡單便捷，高效易行，且具備較高的經(jīng)濟優(yōu)勢，因此在實際的市政重金屬廢水處理中的應用十分廣泛。

      對于市政管理工作而言，對于廢水的處理工作是其中重要的工作環(huán)節(jié)，市政工作所需處理的廢水包括生活廢水、農(nóng)業(yè)廢水與工業(yè)廢水等，其中工業(yè)廢水中，重金屬廢水是指化工、冶金、電子、儀表等工業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的含有重金屬離子的廢水，具體重金屬離子包括鎘離子、鎳離子、汞離子與鋅離子等，這類重金屬廢水的排放，會對環(huán)境造成較為嚴重的污染，且廢水中的重金屬離子無法發(fā)通過自然分解與破壞，需要通過對重金屬位置與形態(tài)進行轉(zhuǎn)換與處理，應通過改革生產(chǎn)工藝進行處理。除此之外，針對重金屬廢水，還應當采用合理有效的方式對重金屬離子進行分離處理，提高廢水的排放標準。

二、化學沉淀法在重金屬廢水處理中的實際應用

2.1加堿沉淀方法

      對污水中的重金屬物質(zhì)進行沉淀處理時，可采用加堿沉淀的方式加以實現(xiàn)，通過向廢水中投放氫氧化物進行廢水pH值調(diào)節(jié)，所產(chǎn)生的溶液為堿性溶液，該堿性溶液內(nèi)部的重金屬離子會與氫氧化物發(fā)生反應，形成重金屬氫氧化物，以實現(xiàn)重金屬離子的沉淀與分離。這種方式操作簡單，且經(jīng)濟性較強，因此該技術的應用在市政廢水處理時的應用較為常見。在技術發(fā)展過程中，有學者提出采用分層雙吸收氫氧化物與堿性介質(zhì)沉淀方法進行重金屬廢水的沉淀處理，或采用含碳酸鹽的層狀氧化鎂鋁材料進行重金屬離子吸附，以更好地保證重金屬離子沉淀的穩(wěn)定性效果。

另外也可以利用氫氧化鈣對廢水中的汞離子進行沉淀處理，當廢水處理的pH值為8時，向廢水中投入氧化鈣材料，經(jīng)過10分鐘反應處理，可起到較好的處理效果，廢水中的汞離子會大大下降，低于國家對于廢水排放所出臺的技術標準限值。在采用氫氧化鈣進行廢水汞離子沉淀處理時，需要適當提高廢水pH值，在完成沉淀處理之后，應當降低廢水pH值，以滿足廢水排放的技術要求。廢水中個別金屬離子的顆粒較小，僅僅采取氫氧化鈣材料進行沉淀處理時，無法對其中金屬粒子加以全部清除，因此還應當加入絮凝劑以起到更好地廢水處理效果。另外，必要情況下，應當對廢水進行預處理。

2.2硫化物沉淀方法

      對于廢水進行處理時，采用硫化物進行金屬離子沉淀時，可通過硫化鈉等元素加以實現(xiàn)。對硫化物與氫氧化物進行廢水處理的方式加以對比，硫化物沉淀方法的應用要求沉淀環(huán)境為中性環(huán)境，因此無需對廢水進行過多處理，且絡合物具備較強的穩(wěn)定性。

      對于廢水中的鎘離子進行沉淀處理，可采用硫化鈉、硫酸鋁進行處理，在中性化廢水環(huán)境中進行重金屬離子的沉淀處理，可添加5mL/L硫化鈉、18H2O8mL/L硫酸鋁及3mL/L聚丙烯酰胺，經(jīng)過25分鐘的攪拌處理，靜置15分鐘，所達到的鎘離子去除率高達99%。

      采用生物浸出與硫化沉淀的方式可進行鉛鋅離子的沉淀處理，通過生物反應器溶解金屬離子。通過向廢水中添加生物浸出液，進而投入硫化鈉材料，實現(xiàn)金屬沉淀向硫化物相進行轉(zhuǎn)化，通過這種方法可以實現(xiàn)定量與有選擇的金屬沉淀生成。又或者也可采用硫化物沉淀法對貴重金屬煉制廢水中的重金屬離子進行沉淀處理，重金屬離子具體包括二價鋅、二價銅與二價鎘，向廢水中添加1.5倍的絮凝劑進行沉淀處理，沉淀pH值為5，沉淀處理溫度為50℃，經(jīng)過20分鐘的處理，廢水排出的pH值在8~9之間，經(jīng)過處理的廢水金屬離子含量能夠達到國家對于廢水排放的規(guī)定標準[2]。但這一方法的應用也存在一定的技術缺陷，主要在于：其一，技術應用條件為酸性條件，因此在廢水處理中會產(chǎn)生硫化氫等刺激性氣體；其二，相較于其他沉淀處理方法，硫化物沉淀法的應用過程中，與重金屬離子相結合，所產(chǎn)生的沉淀物顆粒較小，且形成聚合物的可能性較高，容易導致廢水過濾的堵塞。

2.3鐵氧體沉淀方法

      該沉淀方法的應用具備較大的經(jīng)濟優(yōu)勢，因此在實際廢水處理中的應用較為常見。隨著近年來廢水處理受到愈發(fā)廣泛的重視，鐵氧體處理方法的應用愈發(fā)常見，在實際的技術應用中，將鐵離子及鐵氧體投入廢水當中，對沉淀反應的處理條件進行有效控制，比如控制沉淀酸堿環(huán)境、沉淀反應的催化劑、沉淀反應溫度等，在合適的條件下，重金屬離子會與鐵鹽生成相對穩(wěn)定的固體混合物，進而通過廢水沉淀處理與固液分離處理去除金屬離子。經(jīng)過沉淀處理與固液分離的重金屬離子還可以進行烘干與電解回收處理，提高重金屬回收利用價值。有研究提出采用硼氫化鈉，通過對氯化鐵的還原反應生成納米零價鐵顆粒，可采用間歇平衡實驗的方式對重金屬離子的去除效果加以確定。

      另外，還可采用鐵錳雙金屬氧化物納米球進行廢水重金屬離子的沉淀處理，鐵錳雙金屬氧化物納米球材料具備較大的比表面積，具備較為豐富的表面官能團，在實際廢水處理中，可以形成內(nèi)球表面復合物，因此在實際應用中并不會受到競爭陰離子的影響。在實際的沉淀處理中，可以利用這種沉淀處理方法，實現(xiàn)對于廢水中砷與鉻的重金屬離子進行有效的沉淀處理，具備強有力的沉淀吸附效果。通過實踐證明，這一方法的應用，可以有效實現(xiàn)對于廢水中重金屬離子的去除，形成重金屬離子聚合膠團，經(jīng)過固液分離加以處理。同時，鐵氧體與重金屬離子的相互結合，可以產(chǎn)生性能良好的半導體材料，但在實際應用中，這種處理方式的應用需要經(jīng)過70℃以上的升溫處理，需要經(jīng)過緩慢氧化，因此處理時間較長。

三、結語

      化學沉淀法應用較為成熟，且經(jīng)濟成本的投入較小，且具備較高的自動化程度，因此在實際應用中可以起到較好的效果。但同時，化學沉淀法的應用也具備一定的弊端，比如不利于對重金屬離子濃度較小的廢水處理工作，重金屬廢水處理會產(chǎn)生較多的聚合元素，從而導致過濾膜堵塞問題，這些都是技術應用有待完善的部分。

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