您好,欢迎来到土木商易宝请登录注册

搞定废水中的有毒汞,这种新型材料技术是未来热点

2023年04月10日 来源: 土木在线 作者:土木在线

简介: 含汞废水的成分十分复杂,并且排放浓度标准极为严格,如何处理此类废水并回收汞是一个极大的难题。与其他污水处理方法相比,吸附处理技术具有高效、环保、节能、易操作等优点,是目前工业废水处理领域的研究热点。

含汞废水的成分十分复杂,并且排放浓度标准极为严格,如何处理此类废水并回收汞是一个极大的难题。与其他污水处理方法相比,吸附处理技术具有高效、环保、节能、易操作等优点,是目前工业废水处理领域的研究热点。

 

1. 工业废水中 Hg(Ⅱ) 处理方法的研究现状

 

目前,越来越多的处理手段被用于去除工业废水中 Hg(Ⅱ),例如絮凝、络合、吸附、离子交换、溶剂萃取、泡沫浮选、电沉积和膜过滤等等。

 

化学沉淀法:操作简单,且充当沉淀剂的药剂廉价易得,然而该方法对水体中沉淀剂的浓度要求较高,因而难以应用于处理流动水体等。

 

生物絮凝:则是通过某些微生物及其分泌物作为絮凝剂通过絮凝沉淀的方式去除水中的 Hg(Ⅱ),然而绝大部分生物吸附剂对 Hg(Ⅱ)的选择性不高,去除效率低,面临着高昂的成本问题。

 

电化学处理:需要高规格的维护设施和大量电能来运行,也限制了某些应用,同时初期的设备投入较大,这些因素导致电化学法在实际的处理中难以大规模应用。

 

离子交换:尽管已经被视为一种成熟的废水中汞去除方法,然而大部分离子交换树脂存在运行周期长、占地面积大、操作复杂等问题,并不适用于大规模的工业废水处理中。

 

 

2. 高吸附容量可再生壳聚糖材料有望大展身手

 

对比诸多废水汞处理手段,吸附法由于其操作简便、吸附剂成本低廉、处理效果好等优点,一直被广泛应用在污染物处理中,也是目前最普遍的汞去除方法。

 

而吸附技术的发展中最重要的是吸附剂的研发,其性能决定着处理效果的好坏。

 

目前,已经有很多种吸附剂应用在汞去除领域中,但是由于目标污染物性质不同,以及吸附剂本身的性质(吸附机理)差异,因此除了吸附容量和吸附速度是决定材料选取的关键之外,原料来源、制备方式、物理化学稳定性、应用范围、可重复利用能力等同样对吸附剂的应用有着极大影响。

 

为了满足处理含汞废水的需要,克服现有吸附剂的缺点,新型吸附剂需满足以下条件:

(1)可对含极高浓度 Hg(II)的废水进行深度处理,使其满足排放标准;

(2)通过简单的脱附方式吸附剂即可重复使用;

(3)在复杂环境条件下性能保持稳定,可耐受极端溶液环境条件;

(4)无二次污染产生,可自然降解;

(5)制备简便,成本能耗低。

 

使用价格低廉且环境友好的壳聚糖制备吸附材料从废水中去除汞,是一种十分可行的技术。基于此,很多学者对耐酸型壳聚糖吸附材料的制备进行了探究,使用交联和接枝特定官能团的方式,制备出耐酸性强、吸附量较高且易分离可工程应用的壳聚糖吸附材料。

 

 

3. 壳聚糖微凝胶化学改性方法助其出圈

 

壳聚糖由于其高结晶度,低机械强度和易溶于酸溶液的缺点在复杂条件下的实际废水处理中应用较少。因此,通过化学改性提高壳聚糖对重金属的吸附性能及选择性是一个切实可行的途径。

 

为了克服实际利用问题,可以通过化学交联得到了各种形式的交联壳聚糖。交联理论上是通过使用能够与壳聚糖的官能团反应的化学试剂作为交联剂,交联剂每个分子上至少有两个反应性官能团(如醛类、酸酐和环氧化物),一些特殊的单官能团试剂(如环氧氯丙烷)也可用于交联。也可通过接枝对汞具备更高亲和力的活性基团或引入更多数量的活性基团,可以有效提高壳聚糖的吸附能力,制备出耐酸性强、吸附量较高且易分离可工程应用的壳聚糖吸附材料。

 

以粒径毫米级以上的凝胶珠、海绵形式的壳聚糖基材料则可较好地实现固液分离,为解决比表面积低、吸附速率慢等问题,还需要进一步制孔和改性以期提升性能和实际应用性。

随着技术的不断提升,使用价格低廉且环境友好的壳聚糖制备吸附材料从废水中去除汞将会是一种十分可行的技术。

 

4. 天然高分子为基质的吸附剂将成为新宠

 

壳聚糖由于其独特的物理化学性质被视为重金属离子的优良吸附剂,壳聚糖来源广泛,储量巨大,此外通过化学改性制备的壳聚糖基吸附剂展现了更优异的汞捕获能力,除了吸附容量高等特点,壳聚糖可制备成多种形态的吸附剂应用在不同的处理环境中,因而是当前对汞吸附剂的研究热点。

 

未来,以壳聚糖为代表的天然高分子为基质的吸附剂,以绿色无污染、来源范围广和可自然降解无二次污染等特点,将在重金属去除领域备受关注。

 

更多废水处理技术及设备展示尽在2023世环会【工业节能与环保展】,展会同期还将举办80+场高端行业峰会,分享先进技术与实践交流先进经验,探讨行业未来发展趋势,共同推动环保行业发展。

5.png


申明:本文章内容来自( 土木在线),作者(土木在线)。著作权归原作者所有,如涉及作品侵权问题,请与我们联系,我们将及时处理!
分享到: QQ空间 新浪微博 腾讯微博 微信
全部评论

联系电话

  • 0519-68887188-0(查号)
  • 0519-68887188-3(在线教育)
  • 0519-68887188-4(商易宝会员)
  • 0519-68887188-5(广告合作)
  • 0519-68887188-0(内容侵权举报)

客户服务

  • 0519-68887188-5(商易宝客服)
  • info@co188.com
  • 关注土木在线:
    土木在线官方新浪微博
    土木在线官方腾讯微博
    土木在线官方微信
网上110报警 不良信息举报中心 电子营业执照