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【摘要】:通过研究,对有色金属矿山重金属废水深度的处理技术进行了综合性的分析,核心目的是通过技术项目的优化,有效治理有色金属矿山重金属废水的处理问题,提升重金属元素的处理效果,满足废水深度的处理技术,为环境的科学治理提供稳定支持。
【关键词】:有色金属;化学污染;海洋环境危害
【引言】:我国的经济正在快速发展,工业更是蒸蒸日上。但伴随而来的是大量的工业废水。工业废水中含有大量的重金属,使得我国水体的重金属污染愈加严重。如何对含有重金属的废水进行无害化处理,如何将重金属从废水中分离出来是一项富有挑战性的课题。含有重金属的废水在排放前必须经过处理。因此要做到将重金属废水的无害化处理和资源化利用相结合,处理废水的同时将资源进行回收利用。
1有色金属化学污染及其危害
海洋有色金属污染,是指一些比重大的金属经过各种途径流入海洋造成的污染,主要的污染物有汞、镉、铅、锌、铜等。海洋有色金属污染包括自然界当中不可避免的因素,但是更为严重的确是人类活动造成的污染,主要以工业废水和废物的形式流入海洋,包括工厂废水、生产污水、矿山废水、重金属农药以及煤炭等燃烧放出来的有色金属,通过降水等进入海洋。植物和动物体内积累一定比重的有色金屬,对其本身没有十分明显的危害,但是人类食用了以后确是有毒的,甚至是致命的。
现如今,在工业和农业生产中,铅锌汞镉铜等有色金属的使用越来越广泛,对海洋造成的污染日益加重。同时由于海水含有丰富的矿物质,在海洋化学资源开发的过程中也使用了大量的吸附剂,如硫酸铅、方铅矿、碱式碳酸锌等,都会通过化学反应替换海水中的有用物质。显而易见,这些吸附剂本身就含有有色金属元素,排入海水也会造成有色金属污染。
据计算,全球每年排入海水当中的汞在过去100年间,人为排放导致全球洋面下100米深的海水中汞含量增加了一倍。在更深的水域,汞浓度增加了25%,人们吃了受污染的鱼类,等同于直接食汞,因此從这个角度来说,水环境也是人类健康的重要环节。如,经常吃含有汞的鱼虾等,就会得水俣病。长期接触镉化合物,就会出现神经质、倦怠乏力、头疼恶心等症状。镉还能破坏人的心脏,造成骨骼中钙含量的降低,形成易脆骨骼;铅主要损害造血、神经、消化和心血管系统,进一步引起身体功能的衰竭
2有色金属矿山重金属废水深度处理技术
2.1电化学法技术分析
对于电化学法而言,主要是在电场作用下金属电极所产生阳离子进入水体的现象,在整个过程中会发生一系列的物理化学反应,通过电化学原理的处理及运用,可以实现有色金属矿山重金属废水的科学处理。例如,在废水处理的过程中,通过投加药剂可以实现沉淀法—污泥回流技术,实现对重金属废水的处理。在水质波动的状态下,由于加药存在着一定的不可控因素,所以,当发生重金属元素Cd、As无法达标的情况,需要在原有工艺技术分析的基础上,采用电化学法的处理方式,使监测技术得到稳定控制,并提升运行效果,减少了河流污泥生产量。因此,在水质波动的状态下,可以采用电化学法减少河流污水的产生量,并阻止电极反应分析的发生,但是,在该种技术运用中,会严重影响工艺的整体效果,从而造成电耗相对较高的问题。
2.2生物制剂法技术
生物制剂作为一种富含羟基、羧基的胶态物质,其中的羟基中的氧原子外层电子为sp3杂化状态,而且,当生物制剂的pH值在3~4的范围内时,会诱导生物配位并形成胶团,因此,在这种溶解度分析中,其含有多种元素的非晶态化合物,实现重金属的有效脱离。在生物制剂标准提升的背景下,原有的工艺处理技术发生了一定的转变。例如,在生物制剂法运用中,通过生物制剂—石灰三段法的运用,可以有效提升金属指标的去除效率,其整体效率可以达到90%,通过生物制剂方法运用分析,可以有效提升重金属的浓度,减少环境二次污染因素的发生。但是,在生物制剂投加量控制中,会造成投药的浪费,而且,该生物制剂的成本相对较高,在某种程度上严重制约了生物制剂工艺的优化发展。
2.3植物修复法
植物可以吸收养分,沉淀杂质,富集土壤,植物修复法正是利用这些植物的特性来净化被污染的土壤,地表水也可以降低重金属的含量,最终使污染得到治理,环境得到修复。此方法节约能源,提高能效,在处理重金属污染的同时有效的控制了温室气体的排放。植物修复法主要由三部分组成:(1)从水中吸取重金属离子,进行富集和沉淀;(2)降低重金属离子的活性,有效的组织重金属随介质渗透到地下或随空气进行扩散;(3)将土壤或地表水中的有毒重金属萃取出来,集中到可收割的根部或枝干部分,操作人员通过移除积累了大量重金属的植物来达到降低土壤、空气、地表水中的重金属浓度。
2.4新型金属捕集剂
重金属捕集剂可采用二烃基二硫代磷酸的铵盐、钾盐或钠盐,活性基团(给电子基团)为二硫代磷酸。因活性基团中的硫原子电负性小、半径较大、易失去电子并易极化变形产生负电场,故能捕捉阳离子并趋向成键,生成难溶于水的二烃基二硫代磷酸盐。当捕集剂与某一金属离子结合时,均通过其结构中的2个硫与烃基及磷酸根和金属离子形成多个环,故形成的化合物为螯合物,并具有高稳定性。
2.5离子交换树脂吸附技术
对于离子交换技术而言,其作为离子树脂以及废水中的重金属离子交换控制中,可以通过对废水重金属的合理选择,实现对污水合理控制。而且,在离子交换树脂法技术运用的同时,可以对有色金属矿山含重金属进行深度处理,并在某种程度上有效去除低浓度的Cu2+、Cr(Ⅵ)等重金属离子,在整个治理的过程中也并不会产生污泥,从而实现优质重金属的合理回收。但是,在离子交换树脂吸附法分析中,由于树脂价格相对昂贵,且吸附饱和后需要解析,解析废液很难处理。因此,在水质分析以及选择中,需要认识到其中存在着限制性因素,为离子交换技术的妥善处理提供良好支持。
结语
随着重金属污染愈发严重,人类已经严重的危害了自身生存的环境。人类已经意识到了重金属污染的危机,加强了对重金属处理的研究,利用化学、物理、生物等多种技术,并用计算机进行辅助开发新技术,形成了各种工艺,提高效率、减少能源消耗,扬长避短,推动重金属的无害化处理和资源再利用,实现重金属废水的回收再利用。
【参考文献】:
[1]李军.铁氧体沉淀法处理重金属废水[J].电镀与环保,2014(1)
[2]刘强,李哲浩,降向正,等.某黄金矿山尾矿库氰渣淋溶废水沉铜试验研究[J].黄金,2013,34(9):71-76.
【关键词】:有色金属;化学污染;海洋环境危害
【引言】:我国的经济正在快速发展,工业更是蒸蒸日上。但伴随而来的是大量的工业废水。工业废水中含有大量的重金属,使得我国水体的重金属污染愈加严重。如何对含有重金属的废水进行无害化处理,如何将重金属从废水中分离出来是一项富有挑战性的课题。含有重金属的废水在排放前必须经过处理。因此要做到将重金属废水的无害化处理和资源化利用相结合,处理废水的同时将资源进行回收利用。
1有色金属化学污染及其危害
海洋有色金属污染,是指一些比重大的金属经过各种途径流入海洋造成的污染,主要的污染物有汞、镉、铅、锌、铜等。海洋有色金属污染包括自然界当中不可避免的因素,但是更为严重的确是人类活动造成的污染,主要以工业废水和废物的形式流入海洋,包括工厂废水、生产污水、矿山废水、重金属农药以及煤炭等燃烧放出来的有色金属,通过降水等进入海洋。植物和动物体内积累一定比重的有色金屬,对其本身没有十分明显的危害,但是人类食用了以后确是有毒的,甚至是致命的。
现如今,在工业和农业生产中,铅锌汞镉铜等有色金属的使用越来越广泛,对海洋造成的污染日益加重。同时由于海水含有丰富的矿物质,在海洋化学资源开发的过程中也使用了大量的吸附剂,如硫酸铅、方铅矿、碱式碳酸锌等,都会通过化学反应替换海水中的有用物质。显而易见,这些吸附剂本身就含有有色金属元素,排入海水也会造成有色金属污染。
据计算,全球每年排入海水当中的汞在过去100年间,人为排放导致全球洋面下100米深的海水中汞含量增加了一倍。在更深的水域,汞浓度增加了25%,人们吃了受污染的鱼类,等同于直接食汞,因此從这个角度来说,水环境也是人类健康的重要环节。如,经常吃含有汞的鱼虾等,就会得水俣病。长期接触镉化合物,就会出现神经质、倦怠乏力、头疼恶心等症状。镉还能破坏人的心脏,造成骨骼中钙含量的降低,形成易脆骨骼;铅主要损害造血、神经、消化和心血管系统,进一步引起身体功能的衰竭
2有色金属矿山重金属废水深度处理技术
2.1电化学法技术分析
对于电化学法而言,主要是在电场作用下金属电极所产生阳离子进入水体的现象,在整个过程中会发生一系列的物理化学反应,通过电化学原理的处理及运用,可以实现有色金属矿山重金属废水的科学处理。例如,在废水处理的过程中,通过投加药剂可以实现沉淀法—污泥回流技术,实现对重金属废水的处理。在水质波动的状态下,由于加药存在着一定的不可控因素,所以,当发生重金属元素Cd、As无法达标的情况,需要在原有工艺技术分析的基础上,采用电化学法的处理方式,使监测技术得到稳定控制,并提升运行效果,减少了河流污泥生产量。因此,在水质波动的状态下,可以采用电化学法减少河流污水的产生量,并阻止电极反应分析的发生,但是,在该种技术运用中,会严重影响工艺的整体效果,从而造成电耗相对较高的问题。
2.2生物制剂法技术
生物制剂作为一种富含羟基、羧基的胶态物质,其中的羟基中的氧原子外层电子为sp3杂化状态,而且,当生物制剂的pH值在3~4的范围内时,会诱导生物配位并形成胶团,因此,在这种溶解度分析中,其含有多种元素的非晶态化合物,实现重金属的有效脱离。在生物制剂标准提升的背景下,原有的工艺处理技术发生了一定的转变。例如,在生物制剂法运用中,通过生物制剂—石灰三段法的运用,可以有效提升金属指标的去除效率,其整体效率可以达到90%,通过生物制剂方法运用分析,可以有效提升重金属的浓度,减少环境二次污染因素的发生。但是,在生物制剂投加量控制中,会造成投药的浪费,而且,该生物制剂的成本相对较高,在某种程度上严重制约了生物制剂工艺的优化发展。
2.3植物修复法
植物可以吸收养分,沉淀杂质,富集土壤,植物修复法正是利用这些植物的特性来净化被污染的土壤,地表水也可以降低重金属的含量,最终使污染得到治理,环境得到修复。此方法节约能源,提高能效,在处理重金属污染的同时有效的控制了温室气体的排放。植物修复法主要由三部分组成:(1)从水中吸取重金属离子,进行富集和沉淀;(2)降低重金属离子的活性,有效的组织重金属随介质渗透到地下或随空气进行扩散;(3)将土壤或地表水中的有毒重金属萃取出来,集中到可收割的根部或枝干部分,操作人员通过移除积累了大量重金属的植物来达到降低土壤、空气、地表水中的重金属浓度。
2.4新型金属捕集剂
重金属捕集剂可采用二烃基二硫代磷酸的铵盐、钾盐或钠盐,活性基团(给电子基团)为二硫代磷酸。因活性基团中的硫原子电负性小、半径较大、易失去电子并易极化变形产生负电场,故能捕捉阳离子并趋向成键,生成难溶于水的二烃基二硫代磷酸盐。当捕集剂与某一金属离子结合时,均通过其结构中的2个硫与烃基及磷酸根和金属离子形成多个环,故形成的化合物为螯合物,并具有高稳定性。
2.5离子交换树脂吸附技术
对于离子交换技术而言,其作为离子树脂以及废水中的重金属离子交换控制中,可以通过对废水重金属的合理选择,实现对污水合理控制。而且,在离子交换树脂法技术运用的同时,可以对有色金属矿山含重金属进行深度处理,并在某种程度上有效去除低浓度的Cu2+、Cr(Ⅵ)等重金属离子,在整个治理的过程中也并不会产生污泥,从而实现优质重金属的合理回收。但是,在离子交换树脂吸附法分析中,由于树脂价格相对昂贵,且吸附饱和后需要解析,解析废液很难处理。因此,在水质分析以及选择中,需要认识到其中存在着限制性因素,为离子交换技术的妥善处理提供良好支持。
结语
随着重金属污染愈发严重,人类已经严重的危害了自身生存的环境。人类已经意识到了重金属污染的危机,加强了对重金属处理的研究,利用化学、物理、生物等多种技术,并用计算机进行辅助开发新技术,形成了各种工艺,提高效率、减少能源消耗,扬长避短,推动重金属的无害化处理和资源再利用,实现重金属废水的回收再利用。
【参考文献】:
[1]李军.铁氧体沉淀法处理重金属废水[J].电镀与环保,2014(1)
[2]刘强,李哲浩,降向正,等.某黄金矿山尾矿库氰渣淋溶废水沉铜试验研究[J].黄金,2013,34(9):71-76.