离子交换技术在重金属工业废水处理中的应用

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1、第34卷第2期水处理技术Vol.34No.2122008年2月TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTFeb.,2008离子交换技术在重金属工业废水处理中的应用李红艳1，李亚新1，李尚明2（1.太原理工大学环境科学与工程学院，山西太原030024;2.太原理工大学材料科学与工程学院，山西太原030024)摘要:工业废水中重金属离子毒性大且不易生物降解,加上工业废水中的重金属离子浓度越来越高、排放标准控制越来越严,从而使此类废水的排放成为难题。目前,离子交换技术在重金属废水的达标排放处理中取

2、得了不少成果,并在工程中有了卓有成效的应用,本文对此进行了综述。并详细讨论了影响该技术的各项参数,包括:pH值、溶液浓度、树脂用量、接触时间和运行条件等。关键词:重金属;工业废水;离子交换中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1000-3770(2008)02-012-04随着现代工业的高速发展，重金属工业废水的改变DNA编译使一些重要染色体失常[3]。一些工业排放量日益增加，水质更加复杂，其中有些属于致流出液的含铬浓度在数十mg/L到数百mg/L之间，癌、致畸或致突变的剧毒物质对人类危害极

3、大。而人而NIOSH（TheNationalInstituteforOccupational们对环境质量要求不断提高，国家制定的废水排放SafetyandHealth）规定饮用水中铬含量应≤标准越来越严格，因此，研究经济、高效的重金属工10-3mg/L[3]，工业废水中铬含量应≤0.1mg/L[4]。业废水的处理技术已成为环保工作的当务之急。目前工业废水中的硼浓度不断增加，与其它污染元素不同，硼在自然界是以硼酸盐的形式存在，如1重金属工业废水硬硼酸钙石（2CaO·3B2O3·5H2O）和硼钠钙石工业迅

4、速发展导致废水中的成份越来越复杂，（Na2O·2CaO·5B2O·316H2O）。含硼废水排放到土壤有毒有害物质越来越多，特别是不可生物降解的重后，硼在土壤中累积很快，对植物和动物有毒害作用[5]。金属离子，它们在生物机体内累积起来会导致各种据报道，土耳其某一地热发电厂的地热废水中含硼各样的疾病。如意大利制革厂每年大约有280000吨20～30mg/L，这对于灌溉和农业来说，浓度已超标，含Cr3+（1%～4%）的废物产生[1]。Cr3+对人类和水生因柠檬和黑莓的灌溉水要求硼浓度≤0.5mg/L，胡生物

5、的毒性没有其它重金属离子大，但当Cr3+被土椒、碗豆、萝卜、土豆和黄瓜等的灌溉水要求硼浓壤中的MnO氧化成Cr6+后，它的毒性就很大。一些2度≤2mg/L[6]。西班牙马德里自治区规定废水中硼的油漆涂料厂、不锈钢生产厂、皮革化肥厂都会将含排放标准是≤3mg/L[7]，WHO规定饮用水中硼含量≤Cr6+的废水排入地表水中[2]。Cr6+在溶液中有较强的0.3mg/L[8]。氧化性，当有电子受体存在时，它是不稳定的。Cr6+钴及钴盐可用于核医疗学、釉质、半导体、玻璃形成的不同化合物与溶液pH值和Cr6+的

6、浓度有（磁器）、湿度计和电镀物品等的表面喷漆，在啤酒关。当pH≥7时，溶液中只存在CrO2-；1≤pH<6时，4和维生素B12制造中可作为一种泡沫稳定剂，但钴HCrO2-占主体；在天然水体正常的pH值范围内，4对人类的危害较大，会引发哮喘症，损害心脏和肝，Cr6+以CrO2-、HCrO2-和CrO2-形式出现，这些化合4427导致心力衰竭和生物细胞基因突变等[9]。在一些军事物在水体中可溶也易于流动危害较大。Cr6+被认为基地周围的土壤中因受钴等重金属的影响，使周围是一种较强的致癌物质，对人类和动物有

7、毒害，它能地下水和地表水受到污染。加拿大水质标准要求灌收稿日期：2007-05-31作者简介：李红艳（1975-），女，博士研究生，讲师，研究方向为废水处理与回用；联系电话：0351-6183859；E-mail：lhy3162@126.com。李红艳等，离子交换技术在重金属工业废水处理中的应用13溉水和牲畜饮用水中含Co2+分别不超过水，硼的去除率达99%[5]。AErdemYilmaz等人[6]研0.05mg/dm3和0.1mg/dm3[9]。究用强碱性阴离子交换树脂DiaionSan-1去除废水

8、镍电池工业中，除了毒性较大的CN-外，Ni2+是中的硼时，发现硼在树脂上的吸附主要是以四硼酸该工业废水中的主要离子[10]。据报道[11]，电镀废水中盐和五硼酸盐的形式存在的。RecepBoncukcuogluNi2+的浓度大约达到500～2000mg/L。电镀废水中等人[8]用AmberliteXE243树脂处理硼砂和硼酸厂除含Cr3+、Ni2+等重金属离子外，还含有Cd2+，镉剂量的废水时，硼的去除率达95%以上。很低时毒性就很大，它是毒性最大的重金