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平頂山含鎘一體化污水處理工業污水設備

水體重金屬污染成為當今世界普遍關注的環境問題之一.重金屬由于難以被微生物降解，并可通過食物鏈富集，給動物和人類帶來極大危害.Cd2+是工業廢水中極為常見的重金屬離子，是“痛痛病”的病因。怎么去除廢水中的鎘是一個值得深思的問題。

　　一、鎘的危害

　　(一)鎘可以引起急性中毒

　　鎘為有毒元素，其化合物毒性更大。它原本以化合物形式存在，與人類生活并不交會，但工業革命釋放了這個魔鬼。國外有研究推算，每年有2.2萬噸鎘進入土壤。自然界中，鎘的化合物具有不同的毒性。硫化鎘、硒磺酸鎘的毒性較低，氧化鎘、氯化鎘、硫酸鎘毒性較高。鎘引起人中毒的劑量平均為100mg。急性中毒癥狀主要表現為好、流涎、嘔吐、腹痛、腹瀉，繼而引起中樞神經中毒癥狀。嚴重者可因虛脫而死亡。

　　(二)長期食用含鎘食品可以引起慢性中毒

　　當環境受到鎘污染后，鎘可在生物體內富集，通過食物鏈進入人體引起慢性中毒。鎘的生物半衰期為10~30年，且生物富集作用顯著，即使停止接觸，大部分以往蓄積的鎘仍會繼續停留在人體內。長期攝入含鎘食品，可使腎臟發生慢性中毒，主要是損害腎小管和腎小球，導致蛋白尿、氨基酸尿和糖尿。同時，由于個鎘離子取代了骨骼中的鈣離子，從而妨礙鈣在骨質上的正常沉積，也妨礙骨膠原的正常固化成熟，導致軟骨病。

　　二、廢水中鎘的去除辦法

　　(一)沉淀法

　　1.1.1 碳酸鎘沉淀法

　　碳酸鎘的溶度積為5.2×10-12，為難溶于水的化合物。分析顏料工業廢水中鎘的含量為40mg·L-1, 其利用工藝過程漂洗水中的Na2CO3和NaOH為沉淀劑，不加其它的沉淀劑，控制pH為8~9，自然沉降6~8h，出水Cd2+的濃度<0.1mg·L-1, 實現了鎘的沉淀，達到固液分離的目的。

　　1.1.2 氫氧化物沉淀法

　　氫氧根離子與鎘離子結合可產生氫氧化鎘沉淀。含鎘廢水的氫氧化物沉淀法大多是采用價廉高效的石灰中和沉淀法，該法pH的控制非常關鍵。采用調節-混凝-沉淀-過濾工藝處理了電池生產過程產生的高pH鎳、鎘廢水。采用強陰離子型聚丙烯酰胺作混凝劑、氫氧化鈉或氫氧化鈣作pH調節劑，當pH>10時，可直接從廢水中沉淀除去鎳、鎘，具有較高的經濟性和可操作性。

　　1.1.3 磷酸鎘沉淀法

　　Ksp[Cd3(PO4)2]=3.6×10-32, 比CdS的溶度積還要小，理論上講Cd3(PO4)2 的沉淀效果要比CdS好。用Na3PO4、Na2S 和NaOH作沉淀劑對電鍍鎘廢水的處理進行工藝對比實驗，結果表明，用Na3PO4沉淀法處理電鍍鎘廢水效果明顯，處理后廢水中鎘的質量濃度低于0.008 mg·L-1，達到國家排放標準。目前該法處理含鎘廢水還沒有得到廣泛應用，磷酸鹽化學沉淀法處理含鎘廢水值得進一步探索和研究。

　平頂山含鎘一體化污水處理工業污水設備　

1.1.4 硫化鎘沉淀法

　　硫化鎘溶度積為3.6×10-29，屬難溶硫化物。根據溶度積原理，向含鎘廢水中加入硫化鈉等，使硫離子與游離態的鎘離子反應結合，生成難溶的硫化鎘沉淀，鎘的去除率一般可到99%以上。

　　1.1.5 綜合沉淀法

　　綜合沉淀法就是將幾種化學沉淀法結合起來，分步除去廢水中的鎘。利用綜合沉淀法處理了鋅、鎘廢水，用硫化物沉淀法作廢水的一級處理，石灰乳沉淀法作二級處理，處理后的廢水達到國家排放標準。化學沉淀法雖然具有工藝簡單、操作方便、經濟實用等諸多優點，但其沉淀渣難以處理，會造成二次污染，很難達到綠色環保的要求。

　　(二)電解法

　　電解法作為一種強的氧化技術，一般適用于鎘含量大的廢水處理。電鍍廢水中一般均含有大量的CN-，用電解法處理氰化鍍鎘廢水時，可采用鉑族氧化物或PbO2作陽極，以破壞好，然后將鎘離子在pH=11的條件下絮凝、沉淀、過濾。處理后廢水中鎘離子含量<0.02 mg·L-1，CN-含量<0.01 mg·L-1，鎘的回收率可達99.9%。由于該法能耗大，在含鎘廢水的處理上未能得到普遍應用。

　　(三)漂好氧化法

　　該法適用于處理氰法鍍鎘工廠的含氰、鎘的廢水。這種廢水的主要成分是[Cd(CN)4]2-、Cd2+和CN-，這些離子都有很大的毒性。用漂好氧化法既可除去Cd2+，同時也可以將CN-氧化除去。該法處理廢水的主要反應過程為：首先漂好水解生成Ca(OH)2和HOCl，OH-與Cd2+結合生成Cd(OH)2沉淀，同時由于生成的HOCl具有強的氧化性，可以將CN-氧化成CO32-和N2，從而一定程度上促進[Cd(CN)4]2-的離解，CO32-與Ca2+在堿性條件下生成CaCO3沉淀。該法處理效果好，但適用范圍比較窄，僅適用于含氰、鎘的電鍍廢水。

　　(四)鐵氧體共沉淀法

　　鐵氧體法分為氧化法和中和法兩種。將FeSO4加入到含鎘廢水中，用NaOH調節溶液的pH到9~10，加熱并通入壓縮空氣進行氧化，從而形成鐵氧體晶體，此為氧化法;將二價和三價的鐵鹽加入到待處理的廢水中，用堿中和到適宜的條件而形成鐵氧體晶體，此為中和法。鎘離子進入鐵氧體晶格中，在共沉淀作用下從溶液相進入固相。對鐵氧體法凈化鎘廢水進行研究，并對其進行了化學和電化學分析，這種方法與其他凈化廢水的方法相比大的優點是無廢渣產生,避免了二次污染,且能在常溫下進行。該法面臨的主要的問題是含鎘鐵氧體固體如何解決。

　　(五)吸附法

　　吸附法是利用多孔性固體物質，使廢水中的Cd2+吸附在固體吸附劑表面而除去的一種方法。根據資料表明用1 mol·L-1 HCl處理3 h后烘干，再在150 ℃焙燒，對鉛、鎘、汞有較好的吸附性。吸附法處理含鎘廢水適用范圍廣，不會造成二次污染，但吸附劑往往對鎘離子的吸附選擇性不高。

　　(六)離子交換法

　　離子交換法選擇性的去除廢水中的鎘離子，以其操作工藝簡單、易于再生、除雜效果好已廣泛應用于工業廢水處理。鎘離子選擇性樹脂種類繁多，用其處理后的廢水中鎘離子的含量可達ug·L-1級。近年來人們圍繞尋找高效低廉的樹脂開展的研究也較多。該法受樹脂的吸附容量限制，適用于處理含鎘濃度低的廢水，且樹脂易于中毒，處理成本偏高。

　　(七)金屬粉還原法

　　利用比鎘活潑的金屬如：鐵、鋅、鎂、鋁等作還原劑將鎘從廢水體系中還原出來，從而達到分離去除鎘的目的。該法處理含單一成分的高濃度含鎘廢水效果好，但脫鎘不*且原材料成本相對過高。

　　(八)膜分離法

　　膜分離技術是一項新興的流體處理工藝，具有高效、節能、無二次污染等優點，被譽為20世紀具有發展前途的高新技術之一。膜分離法作為一種新型隔膜分離技術在廢水深度處理、飲用水精制和海水淡化等領域受到重視和研究，并已在工程實踐中使用。在處理含重金屬離子的廢水時，可選用不同的載體，一般處理含鎘廢水時，需要在液膜中加入氯化甲基三辛胺。經過膜分離技術處理的廢水，可以實現重金屬的*或微排放，使生產成本大大降低。膜分離法處理含鎘廢水具有污染物去除率高、工藝簡單等優點，但膜組件的設計困難，且膜易以污染堵塞，投資高，這些都影響了膜法的應用。

　　(九)浮選法

　　浮選法是一種廢水處理新技術，分為溶氣浮選法、電解浮選法、離子浮選法等多種浮選技術，它在廢水處理領域有著廣泛的應用。向含鎘廢水中加入硫化鈉，將鎘轉化為硫化鎘沉淀，然后加入捕捉劑十二烷胺醋酸酯，采用氣泡上浮方法分離，對含鎘為5 mg·L-1的廢水能夠達到99%的去除率。該法具有處理量大，成本低及操作方便等優點，但合適捕捉劑的優選較難。