鉛蓄電池行業(yè)含鉛廢水深度處理技術(shù)

 1.引言：在鉛酸蓄電池的生產(chǎn)過程中，涂板工序、化成工序以及電池清洗工序會產(chǎn)生含鉛的重金屬廢水。鉛進(jìn)入人體后，除部分通過糞便、汗液排泄外，其余在數(shù)小時后溶入血液中，阻礙血液的合成，導(dǎo)致人體貧血，出現(xiàn)頭痛、眩暈、乏力、困倦、便秘和肢體酸痛等;有的口中會有金屬味，以及動脈硬化、消化道潰瘍和眼底出血等癥狀。

小孩鉛中毒則出現(xiàn)發(fā)育遲緩、食欲不振、行走不便和便秘、失眠;若是小學(xué)生，還伴有多動、聽覺障礙、注意力不集中、智力低下等現(xiàn)象。這是因?yàn)殂U進(jìn)入人體后通過血液侵入大腦神經(jīng)組織，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)和氧氣供應(yīng)不足，造成腦組織損傷，嚴(yán)重者可能導(dǎo)致終身殘廢。特別是兒童處于生長發(fā)育階段，對鉛比成年人更敏感，進(jìn)入體內(nèi)的鉛對神經(jīng)系統(tǒng)有很強(qiáng)的親和力，故對鉛的吸收量比成年人高好幾倍，受害尤為嚴(yán)重。

目前水資源嚴(yán)重短缺，大量工業(yè)用水使得本來就匱乏的淡水資源越來越少。鉛蓄電池企業(yè)排放的廢水雖然達(dá)到行業(yè)排放的規(guī)定，但廢水中仍然含有一定濃度的鉛，其排放到水體后仍然會對水體造成較大的污染，危害人的身體健康。將含鉛廢水深度處理后可使得處理后的廢水進(jìn)行工藝的回用，有效的節(jié)約了水資源，同時還減少了含鉛污染廢水的排放，保護(hù)環(huán)境，所以對含鉛廢水進(jìn)行深度處理意義重大。

2.國內(nèi)外含鉛廢水深度處理的主要技術(shù)

2.1一步凈化法

目前市場上出現(xiàn)了集中和、絮凝沉淀、過濾過程為一體的一步凈化器。例如，沈陽蓄電池廠新建的污水處理廠即采用此方法，將中和、絮凝、沉淀及過濾三步合為一步，通過一步凈化器來完成。一步凈化器占地少，節(jié)約能耗，使用和操作簡便，但它在處理含鉛廢水時也存在一些問題：一是含鉛廢水因pH值波動，在連續(xù)運(yùn)行中會出現(xiàn)pH值控制滯后的現(xiàn)象，不容易在沉淀段控制到合適的pH值，從而使得鉛的沉淀效果不理想;二是中和沉淀后的廢水如果不經(jīng)有效的過濾等工藝直接進(jìn)入混凝沉淀處理的過程會因pH值的變化造成沉淀物的解析;三是廢水中的含鉛濃度在處理的過程中也會有變化，會使絮凝沉淀處理工藝的加藥量不容易掌握，從而導(dǎo)致排水中鉛的濃度不穩(wěn)定。

2.2樹脂吸附法

樹脂中含有羥基、羧基、氨基等活性基團(tuán)可與重金屬離子進(jìn)行螯合，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的籠形分子，因此能有效地吸附重金屬。其中殼聚糖及其衍生物是處理重金屬廢水的理想材料，許多學(xué)者對此研究甚多。王茹等[1]以工業(yè)級殼聚糖(脫乙酰度為83%)為吸附劑，去除水溶液中的Pb，在室溫條件下，處理質(zhì)量濃度為100mg/L的Pb溶液時，最佳條件為：殼聚糖投加質(zhì)量濃度2g/L、粒度20-40目、pH值6-8、吸附時間為15h，該條件下Pb的去除率高達(dá)997%以上，殘余Pb的質(zhì)量濃度≤06mg/L。已達(dá)到國家廢水排放標(biāo)準(zhǔn)(≤10mg/L)的要求。近年來，對改性殼聚糖的研究也大量出現(xiàn)。

2.3離子交換法

離子交換法靠交換劑自身所帶的能自由移動的離子與被處理的溶液中的離子通過離子交換來實(shí)現(xiàn)的。推動離子交換的動力是離子間濃度差和交換劑上的功能基對離子的親和能力。在對某些含鉛廢水的處理研究中，使用強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂、在pH值50～52時，用磷酸樹脂對排放水進(jìn)行離子交換處理，鉛含量可降到020～053mg/L;對離子交換工藝及相應(yīng)工藝條件進(jìn)行運(yùn)行及考察后，發(fā)現(xiàn)含鉛量10mg/L的廢水經(jīng)離子交換處理，排出水含鉛量為014～018mg/L，達(dá)到國家排放水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[2]。然而，處理后的廢水出水水質(zhì)不穩(wěn)定，回用水水質(zhì)不能滿足生產(chǎn)上工藝用水要求，亦帶來洗脫水的二次污染，此法在食品，制藥中應(yīng)用較多。

3.鉛蓄電池行業(yè)含鉛廢水深度處理的新技術(shù)

3.1新型介孔材料

根據(jù)國際理論和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(IUPAC)定義，介孔材料指孔徑介于2～50nm的多孔材料。介孔材料具有長程結(jié)構(gòu)有序、孔徑分布窄、比表面積大(>1000cm2/g)、孔隙率高且水熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。因此，介孔材料是當(dāng)今國際上的研究熱點(diǎn)和前沿之一。近年來，研究者通過對材料進(jìn)行化學(xué)修飾或改性處理，已制備出了諸多新型功能化介孔材料，對含Hg、Cu、Pb、Cd等的廢水治理展示了誘人前景。馬國正等[3]以十六烷基三甲基溴化銨為模板劑，合成了A1-MCM-41介孔分子篩，研究表明，Cd2+能定量吸附在A1-MCM-41分子篩上，最大吸附量為13686mg/g(Cd的初始質(zhì)量濃度為400mg/L)。AMLiu等用氨基功能介孔材料SBA-15處理含重金屬廢水，結(jié)果顯示：SBA-15(NH2)對Cu2+、Zn2+、Cr3+均有很強(qiáng)的去除能力。目前利用新型高效介孔材料吸附劑處理重金屬廢水仍處于實(shí)驗(yàn)研究階段，吸附劑的價格限制了其在工業(yè)上的應(yīng)用。

3.2生物吸附法

許多研究表明：活的微生物和死的微生物對重金屬離子都有較大的吸附能力，作為生物吸附劑的生物源能夠從低濃度的含重金屬離子的水溶液中吸附重金屬，且有實(shí)用價值的微生物容易獲得。趙玲等[4]用海洋赤潮生物原甲藻(Prorocentrum micans)的活體和甲醛殺死的藻體對Cu2+、Pb2+、Ni2+、Zn2+、Ag+、Cd2+的吸附能力進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)證明：金屬離子混合液經(jīng)原甲藻吸附30min后，各離子的濃度顯著下降且達(dá)到平衡，原甲藻的活體和死體對這6種金屬離子具有相似的吸附能力。生物吸附法目前尚處在實(shí)驗(yàn)室研究階段，距離廣泛的工業(yè)應(yīng)用還有一段距離。

3.3膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)是指在分子水平上不同粒徑分子的混合物在通過半透膜時，實(shí)現(xiàn)選擇性分離的技術(shù)，半透膜又稱分離膜或?yàn)V膜，膜壁布滿小孔，根據(jù)孔徑大小可以分為：微濾膜(MF)、超濾膜(UF)、納濾膜(NF)、反滲透膜(RO)等，膜分離都采用錯流過濾方式。

引述資訊來源：環(huán)保零距離。登載此文出于傳播更多信息之目的，并不意味證實(shí)其描述，或贊同其觀點(diǎn)。