离子交换法治理重金属电镀废水与`发展动态探析.docVIP

离子交换法治理重金属电镀废水及发展动态探讨 　　摘要：指出了在离子交换树脂技术的不断改进下，离子交换法被越来越多地应用到废水处理中。详细介绍了近年来腐植酸物质、沸石、离子交换树脂、离子交换纤维等离子材料的发展，并探讨了离子交换治理技术在重金属电镀水中的应用以及未来的发展动态 关键词：离子交换法；重金属电镀废水；发展动态 中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2016）06-0027-02 1 引言 在电镀行业中，由于电镀会造成严重的污染，所以在积极探寻新工艺的同时，还需要合理的选用电镀废水治理技术。离子交换法的应用在对排放量大、浓度比较低的重金属废水处理中取得了良好的处理效果，是当前对电镀废水进行处理的一种主要措施 2 离子交换法介绍 离子交换剂的不断发展，促进了离子交换法的应用和推广。从使用沸石对水进行软化到限制，离子交换剂的成分和类型都产生了巨大的变化，各种类型的离子交换剂不断出现，极大的促进了电镀行业中技术电镀的发展。而离子交换法主要是通过离子交换剂实现废水中有害物质的分离，在处理重金属电镀废水方面具有良好效果。当前比较常用的离子交换剂主要有以下几种 2.1 腐植酸物质 腐植酸物质作为离子交换剂包括两种类型，一类是富含天然腐植酸的褐煤、泥煤和风化煤等；另一类是腐植酸系树脂，它是由腐酸植物质构成的。重金属废水处理所使用的腐植酸是从褐煤中提出的。目前，用腐植酸树脂已经有了比较先进的仪器和成功的经验，镀镍废水、镀铬废水和镀镉钝化废水都可以使用腐植酸树脂进行处理 2.2 沸石 多种重金属的交换性能可以通过沸石体现出来，沸石可以当做大水量、低浓度电镀废水的交换机。由于沸石需要进行化学前处理，大面积制图却存在着很大的困难，因此在工业应用的时候，会有很大的难度 2.3 离子交换树脂 20世纪70年代中期，最早使用离子交换树脂法处理含铬废水技术的是上海光明电镀厂，从此这项技术在我国得到普遍推广。使用离子交换树脂法对电镀废水进行处理的时候，出水水质非常的好，可以将有用物质重新回收再使用，有利于自动化的实现。离子交换树脂法的缺点就是树脂易于污染和氧化，需要有较高的预处理技术 2.4 离子交换纤维 最近几年发展比较迅猛的离子交换新材料就是离子交换纤维，它在重金属废水处理的过程中得到普遍使用。比如，铵盐镀锌废水处理的时候就可以使用离子交换纤维。此外，日本研制成功的WRL200A季铵离子交换纤维对含铬废水处理以后，含铬废水溶液中铬的去除量达到80%。如今，国外不断研究新型的天然纤维来处理重金属废水，比如棕榈纤维和椰子壳对重金属有较强的吸附性；玉米棒子纤维可以较好的处理含铬废水 3 离子交换组合处理技术与综合治理 电镀废水的种类多种多样，使用一种办法无法达到预期的经济效益和处理效果，因此多元组合技术得以出现。20世纪80年代，电镀废水综合治理在国内得到普遍应用，各种各样的先进技术频繁出现。电镀废水综合治理指的是以目前的处理技术为基础，设计出比较先进的综合治理体系，最终达到经济合理、环境保护和资源重复利用的目标。对于离子交换技术来说，树脂法是电镀工业上最普遍使用的办法，尤其是最近兴起的综合治理技术更加的关注改进电镀工序的整个过程，促使离子交换法的优点得到普遍认可。比较具有代表性的就是闭路循环治理技术，20世纪30年代开始研究这项技术，在1972年，美国最早提出“电镀废水零排放计划”。20世纪70年代中后期，日本和美国等国家逐渐研发出“闭路循环工序化”技术，这是一项组合技术，也就是“逆流漂洗-离子交换-蒸发浓缩”相结合，这项技术中离子交换技术所发挥的作用不可小觑 离子交换树脂单元结构主要有3个构成部分，分别为连接骨架的功能基团、不溶性三维空间网状骨架以及功能基团带的相反的电荷可交换离子。在进行离子交换时，其基本步骤如下：①处于废水之中的金属离子经扩散和对流附着到静止液膜上，然后在扩散至树脂面上；②进一步扩散到树脂内部；③树脂上的可交换离子和扩散进入到树脂内部的金属离子产生交换；④离子交换后扩散在树脂内部，并从静止液膜经过后扩散到溶液中；⑤交换下的离子在溶液中出现扩散、对流。通常情况下，离子交换的快慢和以上步骤中最慢的布置有比较大的联系 现以镀铜废水的处理方法为例，对离子交换法治理重金属电镀废水技术进行介绍。在电镀行业中，镀铜废水主要由漂洗槽产生的漂洗废水，金属离子浓度比较高，需要对废水进行处理以后才可以排放。研究证明：镀铜废水中含有比较多强碱性的络离子，需要使用算来将其碱性条件破坏，将络离子转变成铜离子，此时才可以进行阳柱交换，将破络的pH值确定为4～5，反应方程如下： RCOOH+Cu2++NH3+NH4OH→（RCOO）2C