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除去重金属铅的方法

2025-03-10214

  除去重金属铅的方法有多种,以下是一些常见且有效的方法:

  化学沉淀法

  氢氧化物沉淀法:向含铅废水中投加碱性中和剂,如石灰乳、氢氧化钠等,使铅离子与羟基反应,生成难溶的氢氧化铅沉淀,然后进行固液分离。此方法应用广泛,但需严格控制pH值,因为铅属于两性金属,pH过高时会形成络合物而使沉淀物反溶。

  硫化物沉淀法:向废水中投入硫化钠等沉淀剂,使铅离子生成硫化铅(PbS)沉淀。PbS的溶解度很小,其溶度积为3.4×10⁻²⁸,在热水中几乎不溶,能有效去除废水中的铅。不过,硫化物沉淀法产生的硫化物沉淀颗粒较小,易形成胶体,可能导致分离困难,且硫化物本身具有毒性,处理不当会造成二次污染。

  碳酸盐沉淀法:以碳酸钠等作沉淀剂,与铅离子反应生成碳酸铅(PbCO₃)沉淀,从而实现铅的去除。该方法沉淀效果较好,但碳酸铅在水中的溶解度相对较大,可能会影响铅的去除效率。

  吸附法

  物理吸附:利用吸附剂特殊的物理化学性质,如较大的比表面积、特殊的微孔结构等,吸附废水中的铅离子。常见的吸附剂有活性炭、沸石、膨润土、白陶土等。例如,活性炭具有较高的比表面积和发达的孔隙结构,能够有效吸附铅离子;沸石则利用其特殊的晶体结构和表面带负电特性吸附重金属离子。吸附饱和后的吸附剂需要进行妥善处理,以防止二次污染。

  生物吸附:微生物对重金属具有很强的亲和吸附性能,通过物理化学作用将重金属吸附在胞外聚合物的结合点上,从而从水中去除铅离子。具有吸附能力的微生物主要有藻类、真菌、细菌等。

  电解法

  通过电化学反应,将铅离子还原沉积于电极表面,或转化为无毒无害的化合物。电解法处理废水一般无需加入很多化学药品,处理简单、占地面积小、管理方便、污泥量小,被称为清洁处理法。此外,该方法可直接得到纯金属铅,实现资源回收利用。但电解法设备及运行成本较高,在大规模应用中有待进一步的技术改进。

  离子交换法

  利用离子交换树脂对废水中的铅离子进行选择性吸附和交换。常用的离子交换树脂有阳离子交换树脂、阴离子交换树脂等。例如,使用强酸性阳离子交换树脂,在合适的pH值下,可有效地将铅离子从废水中去除。离子交换法除铅效率高,能实现废水达标排放,且产生的污泥量少,但树脂的再生及维护费用较高。

  总的来说,除去重金属铅的方法多种多样,在实际应用中需要根据废水的性质、含铅浓度、处理规模以及经济成本等因素综合考虑,选择合适的处理方法或组合工艺以达到最佳的除铅效果。

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