水体重金属污染一直备受人们关注.由于历史遗留、生产技术、经营规模等方面的原因,有色金属采选、冶炼等行业产生的含重金属离子废水长期得不到有效治理,致使水体重金属污染日趋严重.由于具有毒性大、留存久、不可生物降解、易生物富集等特点,极低浓度的重金属污染都有可能对生态环境和人体造成严重的危害.因此,含重金属离子废水必须要进行严格处理。
随着工业的发展,重金属使用越来越广泛,随之而来的是重金属污染越来越严重,重金属污水中含有大量有毒的铬,铅和镉。这些重金属可以通过食物链最终进入动物体内,尤其是人类。这些重金属会破坏人体正常的生理代谢,容易产生癌变。重金属工业废水是危害环境的罪魁祸首。所以需要迫切找出处理重金属废水的技术和方法。
重金属废水治理的方法很多,比较传统的有化学沉淀法,中和沉淀法,气浮发,点解法,生物处理法等,这里着重讲解生物处理法处理工业废水的重金属离子。
材料准备,硅藻土的准备,硅藻土的堆密度在0.5 g•cm-3,比表面积22.5 cm2•g-1,主要化学成分为SiO2,同时含有少量Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO和有机质.使用前过10目土壤筛去除原矿带入的杂质,用去离子水反复擦洗,去除硅藻土颗粒表面杂质,而后于105 ℃烘干,冷却、研磨,过100目土壤筛,取筛下土密闭、干燥保存备用。复合改性硅藻土制备工艺包括4个步骤,依次为酸活化、钠化、柱撑、焙烧.1酸活化:取一定量体积分数分别为5%、10%、12%、15%、18%的硫酸,按一定液固比加入硅藻土中,混合均匀,恒温(80℃)加热120 min至微沸, 重金属废水处理期间加水保持液面平衡,冷却后离心,去上清液,用去离子水反复清洗,直至pH值为6.0;然后于105 ℃下烘干,研磨、过筛,即得酸活化土.2钠化:取适量酸活化土,按质量比1∶9加入适量去离子水,均匀搅拌成悬浊液;称取适量分析纯NaCl固体,加入悬浊液中,使NaCl质量分数分别为2%、4%、6%、8%、10%、20%,搅拌均匀,恒温振荡30 min后离心,去上清液,加入去离子水洗涤,直至无Cl-;然后烘干、研磨、过筛,即得钠化土。
重金属废水处理冲击力传感器中硅藻土最佳复合改性(酸活化-钠化-柱撑-焙烧)工艺条件为:硫酸体积分数10%,NaCl质量分数6%,OH/Al摩尔比2.2,焙烧温度150 ℃.经复合改性后,硅藻土对Cd2+的吸附容量由原来的5.44 mg•g-1提升至9.60 mg•g-1,提升了76.5%,吸附性能得到了显著改善.
重金属废水处理在改性前后硅藻土对Cd2+的吸附属性没有发生改变,均符合Langmuir等温吸附模型和二级动力学模型,吸附以物理过程为主.SEM、XRD和IR分析结果均表明,经复合改性,硅藻土壳体杂质得到清除,聚合羟基铝离子(Al13)成功引入硅藻土孔道并发挥柱撑作用,硅藻土壳体孔隙结构得到了充分改善.