化学沉淀法处理含重金属废水的分析与研究

化学沉淀法处理含重金属废水的分析与研究

陈智清

河源市勤诚达水务有限公司广东省河源市517000

摘要：重金属废水的排放会造成严重的环境污染，农业种植与养殖也会由于重金属元素的富集而对食用者的身体健康带来影响。本文首先就重金属废水处理中的化学沉淀方法进行简要介绍，进而探讨化学沉淀法处理含重金属废水的有效方法，以期有效减少废水中的重金属含量，避免对自然环境带来较大的影响。

关键词：化学沉淀法；重金属废水；固液分离

前言

重金属元素包括汞元素、铅元素、镉元素、铜元素与砷元素等，重金属元素在自然环境中无法实现自然降解，但会进入生物的食物链中，富集于各种动植物体内，对动植物的正常生理代谢活动造成破坏。就目前而言，重金属元素的污染已经成为挤压人类生存空间的重要问题。

一、重金属废水处理中的化学沉淀法

对于市政管理工作而言，对于废水的处理工作是其中重要的工作环节，市政工作所需处理的废水包括生活废水、农业废水与工业废水等，其中工业废水中，重金属废水是指化工、冶金、电子、仪表等工业生产过程中所产生的含有重金属离子的废水，具体重金属离子包括镉离子、镍离子、汞离子与锌离子等，这类重金属废水的排放，会对环境造成较为严重的污染，且废水中的重金属离子无法发通过自然分解与破坏，需要通过对重金属位置与形态进行转换与处理，应通过改革生产工艺进行处理。除此之外，针对重金属废水，还应当采用合理有效的方式对重金属离子进行分离处理，提高废水的排放标准。

化学沉淀法是较为常见的重金属废水的处理方法，是指向废水中投入化学药剂，使废水中的溶解物质转化为非溶解物质，以实现固液分离，以实现废水中重金属元素的有效处理。通过化学沉淀的方法降低废水中的金属浓度，实现硬水软化处理。相较于其他重金属废水的处理方法，化学沉淀法的应用较为简单便捷，高效易行，且具备较高的经济优势，因此在实际的市政重金属废水处理中的应用十分广泛。

二、化学沉淀法在重金属废水处理中的实际应用

2.1加碱沉淀方法

对污水中的重金属物质进行沉淀处理时，可采用加碱沉淀的方式加以实现，通过向废水中投放氢氧化物进行废水pH值调节，所产生的溶液为碱性溶液，该碱性溶液内部的重金属离子会与氢氧化物发生反应，形成重金属氢氧化物，以实现重金属离子的沉淀与分离。这种方式操作简单，且经济性较强，因此该技术的应用在市政废水处理时的应用较为常见。在技术发展过程中，有学者提出采用分层双吸收氢氧化物与碱性介质沉淀方法进行重金属废水的沉淀处理，或采用含碳酸盐的层状氧化镁铝材料进行重金属离子吸附，以更好地保证重金属离子沉淀的稳定性效果。

另外也可以利用氢氧化钙对废水中的汞离子进行沉淀处理，当废水处理的pH值为8时，向废水中投入氧化钙材料，经过10分钟反应处理，可起到较好的处理效果，废水中的汞离子会大大下降，低于国家对于废水排放所出台的技术标准限值。在采用氢氧化钙进行废水汞离子沉淀处理时，需要适当提高废水pH值，在完成沉淀处理之后，应当降低废水pH值，以满足废水排放的技术要求。废水中个别金属离子的颗粒较小，仅仅采取氢氧化钙材料进行沉淀处理时，无法对其中金属粒子加以全部清除，因此还应当加入絮凝剂以起到更好地废水处理效果。另外，必要情况下，应当对废水进行预处理。

2.2硫化物沉淀方法

对于废水进行处理时，采用硫化物进行金属离子沉淀时，可通过硫化钠等元素加以实现。对硫化物与氢氧化物进行废水处理的方式加以对比，硫化物沉淀方法的应用要求沉淀环境为中性环境，因此无需对废水进行过多处理，且络合物具备较强的稳定性。

对于废水中的镉离子进行沉淀处理，可采用硫化钠、硫酸铝进行处理，在中性化废水环境中进行重金属离子的沉淀处理，可添加5mL/L硫化钠、18H2O8mL/L硫酸铝及3mL/L聚丙烯酰胺，经过25分钟的搅拌处理，静置15分钟，所达到的镉离子去除率高达99%[1]。

采用生物浸出与硫化沉淀的方式可进行铅锌离子的沉淀处理，通过生物反应器溶解金属离子。通过向废水中添加生物浸出液，进而投入硫化钠材料，实现金属沉淀向硫化物相进行转化，通过这种方法可以实现定量与有选择的金属沉淀生成。又或者也可采用硫化物沉淀法对贵重金属炼制废水中的重金属离子进行沉淀处理，重金属离子具体包括二价锌、二价铜与二价镉，向废水中添加1.5倍的絮凝剂进行沉淀处理，沉淀pH值为5，沉淀处理温度为50℃，经过20分钟的处理，废水排出的pH值在8~9之间，经过处理的废水金属离子含量能够达到国家对于废水排放的规定标准[2]。但这一方法的应用也存在一定的技术缺陷，主要在于：其一，技术应用条件为酸性条件，因此在废水处理中会产生硫化氢等刺激性气体；其二，相较于其他沉淀处理方法，硫化物沉淀法的应用过程中，与重金属离子相结合，所产生的沉淀物颗粒较小，且形成聚合物的可能性较高，容易导致废水过滤的堵塞。

2.3铁氧体沉淀方法

该沉淀方法的应用具备较大的经济优势，因此在实际废水处理中的应用较为常见。随着近年来废水处理受到愈发广泛的重视，铁氧体处理方法的应用愈发常见，在实际的技术应用中，将铁离子及铁氧体投入废水当中，对沉淀反应的处理条件进行有效控制，比如控制沉淀酸碱环境、沉淀反应的催化剂、沉淀反应温度等，在合适的条件下，重金属离子会与铁盐生成相对稳定的固体混合物，进而通过废水沉淀处理与固液分离处理去除金属离子。经过沉淀处理与固液分离的重金属离子还可以进行烘干与电解回收处理，提高重金属回收利用价值。有研究提出采用硼氢化钠，通过对氯化铁的还原反应生成纳米零价铁颗粒，可采用间歇平衡实验的方式对重金属离子的去除效果加以确定[3]。

另外，还可采用铁锰双金属氧化物纳米球进行废水重金属离子的沉淀处理，铁锰双金属氧化物纳米球材料具备较大的比表面积，具备较为丰富的表面官能团，在实际废水处理中，可以形成内球表面复合物，因此在实际应用中并不会受到竞争阴离子的影响。在实际的沉淀处理中，可以利用这种沉淀处理方法，实现对于废水中砷与铬的重金属离子进行有效的沉淀处理，具备强有力的沉淀吸附效果。通过实践证明，这一方法的应用，可以有效实现对于废水中重金属离子的去除，形成重金属离子聚合胶团，经过固液分离加以处理。同时，铁氧体与重金属离子的相互结合，可以产生性能良好的半导体材料，但在实际应用中，这种处理方式的应用需要经过70℃以上的升温处理，需要经过缓慢氧化，因此处理时间较长[4]。

三、结语

化学沉淀法应用较为成熟，且经济成本的投入较小，且具备较高的自动化程度，因此在实际应用中可以起到较好的效果。但同时，化学沉淀法的应用也具备一定的弊端，比如不利于对重金属离子浓度较小的废水处理工作，重金属废水处理会产生较多的聚合元素，从而导致过滤膜堵塞问题，这些都是技术应用有待完善的部分。

参考文献

[1]马健伟,任淑鹏,初阳等.化学沉淀法处理重金属废水的研究进展[J].化学工程师,2018,32(08):57-59+41.

[2]郑波,何星基,蔡国华等.基于发明专利技术处理重金属废水的新工艺[J].企业科技与发展,2016(07):38-40.

[3]周芬,汪晓军.化学-混凝沉淀处理含氟含重金属废水研究[J].环境工程学报,2012,6(02):445-450.

[4]郭燕妮,方增坤,胡杰华,谢洪珍,李黎婷,叶志勇.化学沉淀法处理含重金属废水的研究进展[J].工业水处理,2011,31(12):9-13.