¿Acerca del tratamiento de aguas residuales de galvanoplastia que contienen níquel?
01 Método de precipitación química
El método de precipitación química consiste en agregar sustancias químicas a las aguas residuales para convertir los metales pesados disueltos en compuestos insolubles en agua para la precipitación y luego separarlos del agua, para así lograr el propósito de eliminar metales pesados.
El método de precipitación química tiene las ventajas de una operación simple, tecnología madura y bajo costo. Puede eliminar múltiples metales pesados en las aguas residuales al mismo tiempo y se usa ampliamente en el tratamiento de aguas residuales con galvanoplastia.
1. Método de precipitación alcalina
El método de precipitación alcalina consiste en agregar NaOH, cal, carbonato de sodio y otras sustancias alcalinas a las aguas residuales para hacer que los metales pesados formen hidróxidos o carbonos con baja solubilidad. La sal precipita y se elimina. Este método tiene un bajo coste, un funcionamiento sencillo y actualmente se utiliza ampliamente.
El método de precipitación alcalina tiene una gran producción de lodo, lo que producirá contaminación secundaria. El valor del pH del efluente es alto y el valor del pH debe ajustarse produce relativamente poco lodo y es fácil de ajustar. reciclar, por lo que puede usarse ampliamente en ingeniería.
2. Método de precipitación de sulfuros
El método de precipitación de sulfuros consiste en agregar sulfuro (como Na2S, NariS, etc.) para hacer que los metales pesados en las aguas residuales formen un producto de solubilidad más pequeño. que el hidróxido Después de la precipitación, el pH del efluente es de 7 a 9 y se puede descargar sin ajustar el pH.
Sin embargo, las partículas de precipitación de sulfuro son relativamente finas y es necesario agregar floculantes para ayudar a la precipitación, lo que aumenta el costo del tratamiento. El sulfuro también puede producir gas HS tóxico en soluciones ácidas, lo que tiene limitaciones en las operaciones prácticas.
3. Método de ferrita
El método de ferrita se desarrolla basándose en el principio de producir ferrita, que hace que varios iones de metales pesados en las aguas residuales formen cristales de ferrita, purificando así. aguas residuales. Este método agrega principalmente sulfato ferroso a las aguas residuales y finalmente genera hierro ferroso mediante reducción, precipitación y floculación. Es ampliamente utilizado debido a su equipo simple, bajo costo, rápida sedimentación y buen efecto de tratamiento.
Se determinaron los efectos del valor de pH y la dosis de sulfato ferroso en la eliminación de iones de metales pesados mediante el método de ferrita. Los valores óptimos de pH de floculación de los iones de níquel, zinc y cobre son 8,00 ~ 9,80, 8,00 ~ 10,50 y 10,00 respectivamente. La proporción molar de iones ferrosos con respecto a ellos es de 2 a 8, y el pH de reducción óptimo del cromo hexavalente es de 4,00 a 5,50. El contenido de níquel en las aguas residuales es inferior a 0,5 mg/L, el contenido de cromo total es inferior a 1,0 mg/L, el contenido de zinc es inferior a 1,0 mg/L y el contenido de cobre es inferior a 0,5 mg/L, lo que Cumple con la Tabla 2 de los requisitos del "Estándar de emisión de contaminantes por galvanoplastia" (GB21900-2008).
Limitaciones del método de precipitación química
Con la mejora de los estándares de descarga de aguas residuales, el método tradicional de precipitación química única es difícil de tratar las aguas residuales de galvanoplastia de manera económica y efectiva, y a menudo se usa en conjunto. con otros procesos.
Utilice un proceso combinado de ferrita y carbonitruro (un material con funciones físicas de adsorción e intercambio iónico) para tratar aguas residuales de galvanoplastia que contienen níquel de alta concentración y que contienen aproximadamente 4000 mg/l de níquel: primero, se utiliza ferrita. El valor del pH es controlado a 11,0 por el método físico, y el valor del pH se controla en la relación Fe/Fe. Cuando la relación molar es 0,55, la relación en masa de feso 4·7H2O/Ni es 21, la temperatura de reacción es 35 °C y el tiempo de reacción es 15 min, la concentración promedio de Ni en las aguas residuales cae de 4212,5 mg/L a 6,8 mg/l y la tasa de eliminación es del 99,84 %. Luego se trata con material carbonizado. En condiciones de dosis de material carbonizado de 1,5 g/L, pH = 6,5, temperatura de 35 ℃ y tiempo de 6 h, la tasa de eliminación de níquel puede alcanzar el 96,48 % y la concentración de níquel efluente es 0,24. mg/L, alcanzando los estándares GB21900 para la "Tabla 2" en 2008.
Usar el método avanzado de precipitación química Fenton para tratar aguas residuales que contienen metales pesados quelados, usar hierro de valencia cero y peróxido de hidrógeno para degradar los quelatos y luego agregar álcali para precipitar iones de metales pesados, que pueden eliminar los iones de níquel. (tasa de eliminación de hasta 98,4%) y puede reducir la demanda química de oxígeno de la DQO.
Método de oxidación-reducción
1. Método de oxidación química
El método de oxidación química es particularmente eficaz en el tratamiento de aguas residuales de galvanoplastia que contienen cianuro. Este método puede resolver completamente el problema de la contaminación por cianuro oxidando los iones de cianuro (CN-1) en las aguas residuales en cianato (CNO-) y luego oxidando el cianato (CNO-) en dióxido de carbono y nitrógeno.
Los oxidantes más utilizados incluyen oxidantes a base de cloro, oxígeno, ozono, peróxido de hidrógeno, etc. , entre los cuales el método de cloración alcalina es el más utilizado. Se utilizó el método Fenton para tratar aguas residuales de galvanoplastia que contenían cianuro de baja concentración con una concentración total inicial de cianuro de 2,0 mg/L. En las condiciones óptimas de un valor de pH inicial de 3,5, una relación molar H2O2/feso4 de 3,5:1, una dosis de H2O2 de 5,0 g/L y un tiempo de reacción de 60 minutos, la tasa de eliminación de cianuro puede alcanzar el 93%, y la tasa total de eliminación de cianuro puede alcanzar el 93 %. La concentración química se puede reducir a 0,3 mg/l
2. Método de reducción química
El método de reducción química se utiliza principalmente para aguas residuales que contienen. Cromo hexavalente en el tratamiento de aguas residuales de galvanoplastia. En este método, se agrega un agente reductor (como FeSO, NaHSO3, Na2SO3, SO2, polvo de hierro, etc.) al agua residual para reducir el cromo hexavalente a cromo trivalente, y luego se agrega cal o hidróxido de sodio para la precipitación y separación. El método de ferrita descrito anteriormente también puede clasificarse como método de reducción química.
Las principales ventajas de este método son tecnología madura, operación simple, gran capacidad de procesamiento, baja inversión y buenos resultados en aplicaciones de ingeniería, pero una gran cantidad de lodo producirá contaminación secundaria. Utilice sulfato ferroso como agente reductor para tratar 80t/d de aguas residuales de galvanoplastia que contengan 70~80mg/L de cromo total. El cromo total en el efluente es inferior a 1,5 mg/L y el costo del tratamiento es de 3,1 yuanes/t, lo que tiene grandes beneficios económicos.
Utilice metabisulfito de sodio como agente reductor para tratar aguas residuales de galvanoplastia que contengan 80 mg/l de cromo hexavalente y un valor de pH de 6 a 7. La concentración de cromo hexavalente en el efluente es inferior a 0,2 mg/l
Método químico de aguas residuales de galvanoplastia
El método electroquímico se refiere a la eliminación de iones de metales pesados y contaminantes orgánicos en aguas residuales a través de una serie de reacciones como oxidación-reducción, descomposición, precipitación y flotación bajo la acción de la corriente eléctrica.
La principal ventaja de este método es que se elimina rápidamente, se rompe completamente el enlace del metal de coordinación, el metal pesado es fácil de reciclar, ocupa un área pequeña y, sin embargo, hay menos lodo. su consumo de electrodos es rápido y consume mucha energía, el efecto de eliminación de las aguas residuales de galvanoplastia de baja concentración no es bueno y solo es adecuado para el tratamiento de aguas residuales de galvanoplastia de tamaño pequeño y mediano.
Los métodos electroquímicos incluyen principalmente el método de electrocoagulación, el método de solución magnetoeléctrica y el método de electrólisis interna.
El método de electrocoagulación utiliza una placa de hierro o de aluminio como ánodo y durante el proceso de electrólisis se produce Fe2+, Fe o Al. A medida que avanza la electrólisis, la alcalinidad de la solución aumenta, formando Fe(OH)2, Fe(OH)3 o Al(OH)3, y los contaminantes se eliminan mediante floculación y precipitación.
Dado que el método de electrocoagulación tradicional pasivará la placa del electrodo si funciona durante mucho tiempo, en los últimos años, el método de electrocoagulación por pulsos de alto voltaje ha reemplazado gradualmente al método de electrocoagulación tradicional, lo que no solo supera el problema. de pasivación de la placa del electrodo, y la eficiencia actual aumenta en un 20% ~ 30%, el tiempo de electrólisis se acorta en un 30% ~ 40%, la energía eléctrica se ahorra en un 30% ~ 40%, se genera menos lodo y el pesado La tasa de eliminación de metal alcanza el 96% ~ 99.
Utilizando la tecnología de electrocoagulación por pulsos de alto voltaje para tratar las aguas residuales de galvanoplastia de una fábrica de galvanoplastia, las tasas de eliminación de Cu2X, Ni2, CN-1 y DQO alcanzaron el 99,80 %, 99,70 %, 99,68 % y 67,45 % respectivamente.
La electrocoagulación se utiliza a menudo en combinación con otros métodos. Las aguas residuales de galvanoplastia se tratan mediante electrocoagulación y oxidación con ozono. Utilizando hierro y aluminio como placas de electrodos, las tasas de eliminación de cromo hexavalente, hierro, níquel, cobre, zinc, plomo, TOC (carbono orgánico total) y DQO en el efluente son 99,94%, 65.438+000,00%, 95,86% y 98,66%. .
En los últimos años, la electrólisis interna ha recibido una amplia atención. El método de electrólisis interna utiliza el principio de celdas primarias, generalmente agregando polvo de hierro y partículas de carbono a las aguas residuales, utilizando las aguas residuales como medio electrolítico y eliminando varios iones de metales pesados al mismo tiempo a través de los efectos integrales de oxidación-reducción, reemplazo, floculación, adsorción, precipitación y otras reacciones.
Este método no requiere electricidad, tiene bajos costes de tratamiento y menos lodos. El efecto de eliminación de la microelectrólisis de hierro-carbono sobre DQO y iones de cobre en aguas residuales de galvanoplastia simuladas se estudió mediante experimentos estáticos, y las tasas de eliminación alcanzaron 59,438 ± 0% y 95,49% respectivamente. Sin embargo, los resultados de la operación de flujo continuo de la torre de reacción de microelectrólisis muestran que después de 14 días, la tasa de eliminación de DQO del efluente de microelectrólisis es solo del 10% al 15%, y la tasa de eliminación de cobre cae al 45% ~ 50%. , requiriendo reemplazo o regeneración regular del empaque.
04 Tecnología de separación por membrana
La tecnología de separación por membrana incluye principalmente microfiltración (MF), ultrafiltración (UF), nanofiltración (NF), ósmosis inversa (RO), electrodiálisis (ED), líquido película (Lv), etc. , utilizando separación por permeabilidad selectiva de membrana para eliminar contaminantes.
Este método tiene un buen efecto de eliminación, puede realizar el reciclaje de metales pesados y aguas residuales, ocupa un área pequeña y no tiene contaminación secundaria. Se trata de una tecnología prometedora, pero las membranas son caras y propensas a ensuciarse.
Se analizó la aplicación y el efecto de la tecnología de membranas en el tratamiento de aguas residuales mediante galvanoplastia. Los resultados muestran que el proceso de tratamiento de aguas residuales convencional se combina con el biorreactor de membrana (MBR), y las aguas residuales tratadas por galvanoplastia cumplen con los estándares de descarga. Después de que las aguas residuales de galvanoplastia se tratan mediante procesos integrados de purificación por ultrafiltración, ósmosis inversa y membrana de desalinización por nanofiltración, la calidad del agua alcanza el estándar de reutilización. La conductividad del agua producida por RO y NF es inferior a 100 gS/cm y 1000 gS/cm respectivamente, y la DQO es de aproximadamente 5 mg/L y 10 mg/L respectivamente. Después de que el agua residual del enjuague con niquelado pasa a través de la membrana de ósmosis inversa, la concentración de níquel es hasta 25 veces mayor, se logra la recuperación del níquel y la calidad del agua de ósmosis inversa alcanza el estándar de reutilización.
El análisis de inversión y costos operativos muestra que si el proyecto opera por más de un año, el costo de los equipos de concentración de níquel RO se puede recuperar.
El método de la película líquida no es una película sólida tradicional, sino una fina capa de partículas de látex suspendidas en un líquido. Es una nueva tecnología de separación similar a la extracción con disolventes, que incluye la fabricación de membranas, la separación, la purificación y la demulsificación.
El Dr. Li Nianzhi, un chino-estadounidense, inventó la tecnología de separación por membrana en emulsión, que tiene las ventajas de extracción y permeación, y combina los dos pasos de extracción y retroextracción. El método de membrana de emulsión también tiene las características de alta eficiencia de transferencia de masa, buena selectividad, menos contaminación secundaria, ahorro de energía y baja inversión en infraestructura. Tiene un buen efecto en el tratamiento y reciclaje de metales pesados en las aguas residuales de galvanoplastia.
05 Método de intercambio iónico
El método de intercambio iónico utiliza un intercambiador de iones para intercambiar y separar sustancias nocivas en las aguas residuales. Los intercambiadores de iones de uso común incluyen ácido húmico, zeolita, resina de intercambio iónico, fibra de intercambio iónico, etc. La operación del intercambio iónico incluye cuatro pasos: intercambio, retrolavado, regeneración y limpieza.
Este método tiene las características de operación simple, metales pesados reciclables y menos contaminación secundaria, pero el costo del intercambiador de iones es alto y la cantidad de regenerante es grande.
Se estudiaron las condiciones del proceso para el tratamiento de aguas residuales que contienen níquel con resina de intercambio iónico de ácido fuerte y el método de recuperación de níquel. Los resultados muestran que un pH de 6 a 7 es beneficioso para la eliminación de iones de níquel mediante una resina de intercambio catiónico fuertemente ácida. La temperatura adecuada para la eliminación del níquel por intercambio iónico es 30 °C y el caudal adecuado es 15 BV/h (es decir, 15 veces el volumen del lecho de resina por hora). El desorbente adecuado es ácido clorhídrico al 10% y el caudal de la solución desorbente es de 2 bv/h. La primera solución desorbente de 4,6 BV se puede reutilizar para preparar la solución del baño de galvanoplastia. La concentración de masa promedio de iones de níquel es de 18,8 g/l. .
Mei.1ingKong et al. estudiaron la capacidad de adsorción de la resina CHS-L para cr(VI) y descubrieron que a bajas concentraciones de Cr(VI), la tasa de adsorción de intercambio de la resina está controlada por el líquido. Difusión de películas y reacciones químicas. El valor de pH de adsorción óptimo de la resina CHS-1 para Cr(VI) es 2-3, y la capacidad de adsorción saturada a 298 K es 347,22 mg/g. La resina CHS-1 se puede eluir con una solución de hidróxido de sodio al 5% y una solución de cloruro de sodio al 5%, y la capacidad de adsorción no disminuye significativamente después de la regeneración.
En condiciones alcalinas, se polimerizaron 1-fe2o3 y acrilato de metilo utilizando un agente de acoplamiento de titanato para preparar la resina de intercambio catiónico de ácido débil magnético NDMC-1.
A través de investigaciones sobre la adsorción de cobre, metal pesado, se descubrió que la resina NDMC-L tiene un tamaño de partícula más pequeño y una superficie más grande, por lo que tiene propiedades cinéticas más rápidas. Póngase en contacto con Sewage Bao o consulte documentos técnicos más relevantes.
06 Método de concentración por evaporación
El método de concentración por evaporación consiste en calentar y evaporar las aguas residuales de galvanoplastia para concentrar el líquido antes de su reutilización. Generalmente es adecuado para tratar aguas residuales con altas concentraciones de metales pesados como cromo, cobre, plata y níquel. No es económico tratar aguas residuales con bajas concentraciones de metales pesados.
En el tratamiento de aguas residuales de galvanoplastia, el método de concentración por evaporación se suele utilizar junto con otros métodos para lograr una circulación en circuito cerrado y lograr buenos resultados, como la combinación de un evaporador a presión atmosférica y un enjuague a contracorriente. sistema. El método de concentración por evaporación es simple de operar, tiene tecnología madura y puede reciclarse. Sin embargo, el alto coste de procesamiento de los sólidos secos concentrados limita su aplicación, y actualmente sólo se utiliza como método de tratamiento auxiliar.
07 Tecnología de tratamiento biológico
El tratamiento biológico utiliza microorganismos o plantas para depurar los contaminantes. Este método tiene bajos costos operativos, menos volumen de lodo y no tiene contaminación secundaria. Es la mejor opción para aguas residuales de galvanoplastia de baja concentración con gran volumen de agua. Los métodos biológicos incluyen principalmente biofloculación, biosorción, bioquímica y fitorremediación.
1. Método de floculación biológica
La floculación biológica es un método que utiliza microorganismos o metabolitos producidos por microorganismos para flocular y sedimentar para purificar el agua. El floculante microbiano es un tipo de metabolito producido por microorganismos y secretado por las células. Tiene actividad floculante y puede hacer que la materia coloidal suspendida en el agua se agregue y precipite entre sí.
En comparación con los floculantes inorgánicos y los floculantes orgánicos sintéticos, los floculantes biológicos tienen las ventajas de seguridad, no toxicidad, buen efecto de floculación y ausencia de contaminación secundaria. Sin embargo, el almacenamiento de floculantes biológicos activos es difícil y la producción. El costo es alto, lo que limita su aplicación práctica. En la actualidad, la mayoría de los biofloculantes aún se encuentran en etapa de exploración e investigación.
Los floculantes biológicos se pueden dividir en las siguientes tres categorías:
(1) Utilizar directamente células microbianas como floculantes, como algunas bacterias, actinomicetos, hongos, levaduras, etc.
(2) Utilizar extracto de pared celular microbiana como floculante. Las sustancias de floculación producidas por microorganismos incluyen glicoproteínas, mucopolisacáridos, proteínas y otras sustancias de alto peso molecular, como el glucano de las paredes celulares de levadura, la IV-acetilglucosamina y los polisacáridos de las paredes celulares de hongos filamentosos, que pueden usarse como buenos floculantes biológicos.
(3) Floculantes que utilizan metabolitos de células microbianas. Los metabolitos incluyen principalmente polisacáridos, proteínas, lípidos y sus complejos.
Los biofloculantes reportados en los últimos años son principalmente polisacáridos y proteínas. El primero incluye ZS-7, ZL-P, H12 y DP. 152 etc Estos últimos incluyen MBF-W6, NOC-L, etc. El estudio de adsorción por floculación de Cr (ⅳ) se llevó a cabo utilizando floculante preparado a partir de polímero extracelular de Pseudomonas gx4-1.
Los resultados muestran que, en condiciones adecuadas, la tasa de eliminación de Or(IV) puede alcanzar el 51%. Se estudió el efecto del tratamiento del biofloculante ácido V-poliglutámico (T-PGA) preparado por Bacillus subtilis NX-2 en aguas residuales de galvanoplastia. Los experimentos muestran que el T-PGA puede eliminar eficazmente los iones de metales pesados Cr3+ y Ni.
2. Método de biosorción
El método de biosorción utiliza la estructura química o las características de composición de los organismos para adsorber metales pesados en agua y luego separa los metales pesados del agua mediante separación sólido-líquido.
Los organismos y sus derivados que pueden separar metales pesados de las soluciones se denominan biosorbentes. Los biosorbentes incluyen principalmente biomasa, bacterias, levaduras, mohos, algas, etc. Este método tiene bajo costo, rápida velocidad de adsorción y desorción, fácil recuperación de metales pesados, selectividad y amplias perspectivas.
Se estudiaron los efectos de diversos factores sobre la adsorción de cadmio procedente de aguas residuales de galvanoplastia por parte de Bacillus subtilis. Los resultados muestran que en condiciones de valor de pH 8, dosis de adsorbente de 10 g/L (peso húmedo), velocidad de agitación de 800 r/min y tiempo de adsorción de 10 min, la tasa de eliminación de cadmio en las aguas residuales de galvanoplastia puede alcanzar más del 93 %.
Después de adsorber cadmio, las células de Bacillus subtilis se hincharon, adquirieron un color más brillante y se adhirieron entre sí. Cd2+ realiza el intercambio iónico con el sodio en la superficie celular.
El quitosano es un polisacárido polímero natural alcalino obtenido por desacetilación de la quitina extraída de crustáceos en organismos marinos. Puede eliminar eficazmente los iones de metales pesados en las aguas residuales de galvanoplastia.
Se prepararon microesferas de quitosano compuestas de nanopartículas de sílice magnéticas mediante el método de reticulación en emulsión y se modificaron con etilendiamina y cloruro de glicidiltrimetilo. El biosorbente resultante tiene alta resistencia a los ácidos y capacidad de respuesta magnética.
Úselo para eliminar cr (VI) de aguas residuales ácidas. A pH 2,5 y temperatura de 25 °C, la capacidad máxima de adsorción es de 233,1 mg/g y el tiempo de equilibrio es de 40 ~ 120 min [dependiendo del Cr. (VI) concentración inicial]. El adsorbente se regeneró con una solución mixta de 0,3 mol/L de hidróxido de sodio y 0,3 mol/L de NAAC 1, y la tasa de desorción alcanzó el 95,6 %, lo que indica que el biosorbente tiene una alta reutilización.
3. Método bioquímico
El método bioquímico se refiere a la reacción química directa entre microorganismos y metales pesados en aguas residuales, que convierte los iones de metales pesados en materia insoluble y se elimina.
Se examinaron y aislaron tres cepas que pueden degradar eficazmente el cianuro libre a partir de aguas residuales de galvanoplastia. En condiciones óptimas, 80 mg/L de CN-1 se pueden eliminar a 0,22 mg/L. Se ha descubierto que hay muchos microorganismos que pueden reducir el cr(VI) a cr(III) poco tóxico, como Achromobacter, en el suelo. bacterias, Bacillus, Desulfovibrio, Enterobacter, Micrococcus, Thiobacillus, Pseudomonas, etc. Entre ellos, salvo Escherichia coli, Bacillus, Thiobacillus, Pseudomonas, etc. La mayoría de las cepas sólo pueden reducir el Cr(VI) en condiciones aeróbicas.
R.S. Laxman et al. descubrieron que Streptomyces griseus puede reducir cr(VI) a cr(III) en 24 a 48 horas, y puede adsorber y eliminar significativamente cr(III). Li Fu y Wu Qianjing del Instituto de Biología de Chengdu de la Academia de Ciencias de China aislaron y examinaron 35 cepas bacterianas de lodos de galvanoplastia, aguas residuales y tuberías de hierro de alcantarillado, y obtuvieron la serie SR de bacterias funcionales compuestas, que tienen un efecto de eliminación eficiente en metales pesados como el Cr(VI). Sobre esta base, se aplicó en ingeniería y obtuvo buenos resultados.
4. Fitorremediación
La fitorremediación es el tratamiento de metales pesados y materia orgánica en aguas residuales de galvanoplastia mediante la absorción, precipitación y enriquecimiento de las plantas, logrando así el propósito de tratamiento de aguas residuales y restauración ecológica. .
Este método causa poca alteración ambiental, favorece la mejora ambiental y tiene bajos costos de procesamiento. Los humedales artificiales desempeñan un papel importante a este respecto y son un método de tratamiento con amplias perspectivas de desarrollo.
La sanguijuela es una planta acuática que puede enriquecer metales y tiene un gran potencial para eliminar metales pesados del agua. Li Shihe fue plantado en un humedal artificial para tratar las aguas residuales de galvanoplastia que contienen cromo, cobre y níquel, y su contenido se redujo en un 84,4%, 97,1% y 94,3% respectivamente. Cuando la carga hidráulica es inferior a 0,3 m/(m2·d 1), la concentración de metales pesados en el efluente cumple con los requisitos de la "Norma de descarga de contaminantes por galvanoplastia". Cuando las concentraciones de Cr, Cu y Ni en el agua entrante son de 5, 10 y 8 mg/L respectivamente, aún se pueden cumplir los estándares de emisión.
Se puede observar que es factible utilizar Li Shihe para tratar aguas residuales de galvanoplastia de concentración media y baja. Los balances de masa indican que la mayor parte del cromo, el cobre y el níquel permanecen en los sedimentos del sistema de humedales artificiales.
08 Método de adsorción
El método de adsorción utiliza materiales porosos con grandes superficies específicas para adsorber metales pesados y contaminantes orgánicos en aguas residuales de galvanoplastia, logrando así el efecto del tratamiento de aguas residuales.
El carbón activado es el adsorbente más antiguo y más utilizado. Puede adsorber una variedad de metales pesados y tiene una gran capacidad de adsorción. Sin embargo, el carbón activado es caro y tiene una vida útil corta. Es necesario regenerarlo y el coste de regeneración no es bajo. Algunos materiales naturales y baratos, como la zeolita, el olivino, el caolín, la tierra de diatomeas, etc., también tienen una buena capacidad de adsorción, pero por diversas razones casi nunca se utilizan en ingeniería.
Usando zeolita como adsorbente para tratar aguas residuales de galvanoplastia que contienen cromo (VI), se encontró que en condiciones estáticas, la capacidad de adsorción de la zeolita para níquel, cobre y zinc alcanzó 5,9, 4,8 y 2,7 mg/g. respectivamente.
La tasa de eliminación de cr(VI) separado por un campo magnético externo es del 97,11%. Sin embargo, después de la separación magnética bajo 10 lluvias, la turbidez cayó de 4075 NTU a 21,8 NTU. El estudio también confirmó que el biocarbón magnético aún conservaba su rendimiento de separación magnética original después del proceso de adsorción. En los últimos años, se han desarrollado algunos materiales adsorbentes nuevos, como los biosorbentes y los adsorbentes de nanomateriales mencionados en este artículo.
La nanotecnología se refiere a la investigación y aplicación de fenómenos atómicos y moleculares en la escala de 1 a 100 nm. Es una ciencia y tecnología multidisciplinaria que está estrechamente vinculada con la investigación y aplicación básicas. Las nanopartículas tienen una mayor actividad catalítica porque sus nanoefectos no están disponibles en las partículas convencionales.
El efecto superficial de los nanomateriales les confiere una alta actividad superficial, una alta energía superficial y una alta superficie específica, por lo que los nanomateriales muestran un gran potencial en la preparación de adsorbentes de alto rendimiento. Los nanotubos de titanato se sintetizaron rápidamente utilizando un método hidrotermal suave y se aplicaron a la adsorción de iones de metales pesados Pb(II), cd(II) y Cr(III) en agua.
Los resultados muestran que a pH=5, las capacidades de adsorción en equilibrio de TNT con concentraciones iniciales de 200, 100 y 50 mg/L para Pb(II), Cd(II) y Cr(III) son 513,04 respectivamente, 212,46 y 66,35 mg/L. Como nueva tecnología de tratamiento eficiente, que ahorra energía y es respetuosa con el medio ambiente, la nanotecnología ha sido ampliamente reconocida por la gente y tiene un enorme potencial de desarrollo.
09 Tecnología fotocatalítica
La tecnología de tratamiento fotocatalítico tiene las características de baja selectividad, alta eficiencia de tratamiento, productos de degradación completa y sin contaminación secundaria.
El núcleo de la fotocatálisis es el fotocatalizador. Los más utilizados son TiO2, ZnO, WO3, SrTiO3, SnO2 y Fe2O3. Entre ellos, el dióxido de titanio tiene las características de buena estabilidad química, no toxicidad y fácil oxidación y reducción. TiO: Cuando se irradia con cierta energía, se producirá una transición electrónica y se generarán pares electrón-hueco.
Los electrones fotogenerados pueden reducir directamente los iones metálicos en las aguas residuales de galvanoplastia, mientras que los huecos pueden oxidar las moléculas de agua en radicales OH altamente oxidantes, oxidando así mucha materia orgánica refractaria en COz y H:0 y otras sustancias inorgánicas. ser uno de los métodos más prometedores y eficaces de tratamiento del agua.
Utilización de dióxido de titanio en suspensión como catalizador para llevar a cabo una reacción fotocatalítica en aguas residuales de complejos de cobre bajo la acción de la luz ultravioleta. Los resultados muestran que cuando la dosis de TiO2 es de 2 g/L y el pH del agua residual = 4, bajo la irradiación de una lámpara de mercurio de alta presión de 300 W, el tiempo de reacción es de 40 l, y la concentración de Cu(II) y DQO en los 120 mg /Las aguas residuales del complejo de cobre LED-TA son Las tasas de eliminación pueden alcanzar el 96,56% y el 57,67% respectivamente. Se ha realizado un ejemplo de ingeniería de tratamiento "físico-químico-fotocatalítico-membrana" de aguas residuales de galvanoplastia. La tasa de eliminación de DQO del efluente alcanza más del 70% y el fotocatalizador de TiO2 se puede reutilizar.
La introducción del método de membrana puede mejorar en gran medida la calidad del agua, hacer que el agua tratada cumpla con los estándares para la reutilización del agua recuperada, mejorar la tasa de utilización de recursos de las aguas residuales de galvanoplastia y la tasa de reutilización alcanza más del 85%. , lo que ahorra enormemente costes. Sin embargo, la tecnología fotocatalítica tiene muchas limitaciones en aplicaciones prácticas, como una baja tasa de adsorción de iones de metales pesados en la superficie del fotocatalizador, portadores de catalizador inmaduros y efectos de tratamiento muy reducidos cuando se encuentran aguas residuales de alto color. Sin embargo, la tecnología fotocatalítica, como tecnología de tratamiento limpia, eficiente y que ahorra energía, tendrá grandes perspectivas de aplicación.
10 recolectores de metales pesados
Los recolectores de metales pesados, también conocidos como quelantes de metales pesados, pueden producir una fuerte quelación con la mayoría de los iones de metales pesados en las aguas residuales, y los polímeros quelatados resultantes son insolubles en agua, por lo que los iones de metales pesados en las aguas residuales pueden eliminarse mediante separación.
Después de tratar las aguas residuales de metales pesados con recolectores de metales pesados, la mayoría de los iones de metales pesados restantes pueden cumplir con los estándares de emisión nacionales. Se utilizó el colector de iones de metales pesados ditiocarbamato XMT para explorar los efectos de captura de diferentes factores sobre el cobre. La tasa de eliminación de Cu alcanza más del 99% y la concentración de Cu en el efluente es inferior a 0,05 mg/L, lo que es muy inferior al estándar GB21900-2008 "Tabla 3".
Se seleccionaron tres colectores de metales pesados disponibles comercialmente para el tratamiento profundo simultáneo de Cu2+, Zn2+ y Ni en aguas residuales de galvanoplastia. Se encontró que TMT tiene el efecto de eliminación más significativo sobre el Cu, y la dosis es pequeña y el efecto es estable, pero el efecto de eliminación sobre el Ni es pobre. El ditiocarbamato de sodio sustituido con metilo (representado por Me2DTC) tiene la mayor aplicabilidad y tiene buenos efectos de eliminación de los tres iones de metales pesados. Puede cumplir con los estándares de emisión de la Tabla 3 de GB21900-2008. El efecto del tratamiento es cuando DH = 9,70 como máximo. El ditiocarbamato de sodio sustituido con etilo (Et2DTC) tiene un efecto de eliminación deficiente del níquel.
Los recolectores de metales pesados tienen alta eficiencia, bajo consumo de energía y costos de tratamiento relativamente bajos, y son muy prácticos.
Etiqueta
Las aguas residuales de galvanoplastia tienen componentes complejos y deben tratarse en secciones tanto como sea posible. Al seleccionar los métodos de tratamiento, es necesario considerar plenamente las ventajas y desventajas de varios métodos, fortalecer la aplicación integral de diversas tecnologías de tratamiento de agua y formar un proceso combinado que maximice las fortalezas y evite las debilidades.
Los metales pesados tienen un gran valor de reciclaje y toxicidad. En el proceso de tratamiento de aguas residuales por galvanoplastia, se debe utilizar tecnología de recuperación de metales pesados para reducir las emisiones tanto como sea posible.
Debido a los problemas de la gran producción de lodos del método de precipitación química, el alto consumo de energía del método electroquímico, el alto costo de la tecnología de separación por membrana y la fácil contaminación de los componentes de la membrana, la tecnología de tratamiento de aguas residuales por galvanoplastia existente debería ser energéticamente eficiente. -ahorro, eficiente y único Mejorar la dirección de la subcontaminación.
Al mismo tiempo, se puede combinar con tecnología informática para lograr un control inteligente. También se puede combinar con la ciencia de materiales, la biología y otras disciplinas para desarrollar nuevos materiales más adecuados para el tratamiento de aguas residuales de galvanoplastia.