哪些行业行之有效除铊适合用纳米除铊剂
纳米除铊剂法除铊适用于多种工业废水类型,尤其在以下场景中具有显著优势:
一、重金属冶炼行业废水铅锌冶炼废水
铅锌硫化矿焙烧过程中,铊随烟气进入净化废水(污酸),浓度可达 10-20mg/L。例如,某铅冶炼厂采用 “pH 调节+纳米除铊剂 ” 工艺,使铊浓度从初始 800μg/L 降至 0.298μg/L,去除率达 99.93%10。该方法尤其适用于高浓度铊废水(>10mg/L),但需注意控制 pH 在 9-12 以稳定沉淀。
钢铁行业脱硫废水
钢铁烧结烟气湿法脱硫喷淋液中铊浓度可高达 15000μg/L1。采用 “催化还原预处理 + 化学沉淀” 工艺,通过专用除铊药剂与铊离子形成难溶物,结合陶瓷膜过滤,可将铊浓度稳定降至 5μg/L 以下。该技术适用于任何浓度、水量的废水,且设备可在常温常压下运行,例如中天钢铁集团处理 720m³/d 废水,进水铊浓度 2000μg/L,出水仅 2μg/L1。
其他有色金属冶炼废水
铜、锡等冶炼过程中产生的含铊废水,可通过投加铁或聚合氯化铝(PAC)进行混凝沉淀。例如,广西某冶炼厂采用 “石灰中和 + 纳米除铊剂+ 纯碱除钙” 工艺,结合 重金属深度处理设备,使铊浓度从原水 1360μg/L 降至 2μg/L 以下4。
生产废水
生产过程中,含铊烟气经酸洗后形成酸性废水,铊浓度可达 1-10mg/L。采用 “纳米除铊剂+沉淀 ” 工艺,通过纳米除铊剂与铁协同作用,可将铊浓度降至 0.1mg/L 以下。例如,某厂废水经 “石灰中和 + 纳米除铊剂 + 絮凝” 处理后,铊去除率超过 99%4。
燃煤电厂湿法脱硫废水
燃煤烟气脱硫废水中铊浓度通常为 10-100μg/L,采用 “氧化 - 沉淀 - 吸附” 组合工艺(如过氧化氢氧化 + 纳米除铊剂沉淀 + 活性炭吸附),可使铊浓度达标排放。例如,某电厂通过投加聚合铁(PFS)和硫化钠,结合砂滤,将铊从 80μg/L 降至 5μg/L 以下12。
半导体与电池制造废水
电子工业中,铊用于半导体和电池生产,废水铊浓度多为 0.1-1mg/L。采用 “纳米除铊剂预处理 + 化学混凝沉淀” 工艺,先通过嗜酸氧化亚铁硫杆菌降解有机物,再投加铝或聚合氯化铝(PAC)形成氢氧化物沉淀,可将铊浓度降至 0.005mg/L 以下6。
光电管与含铊合金加工废水
含铊合金加工废水中铊浓度较高(1-5mg/L),可通过投加纳米除铊剂(如 CT-NM-3#)形成螯合物沉淀。例如,某合金厂采用 “纳米除铊剂沉淀 + 压滤” 工艺,使铊浓度从 5mg/L 降至 0.05mg/L8。
农药与医药生产废水
农药废水中铊浓度通常为 0.5-2mg/L,采用 “氧化 - 硫化沉淀” 工艺(如次氧化 + 纳米除铊剂沉淀),结合 pH 调节至 9-10,可有效去除铊。例如,某农药厂废水经处理后铊浓度从 1.2mg/L 降至 0.08mg/L。
垃圾焚烧渗滤液
垃圾焚烧过程中铊随飞灰进入渗滤液,浓度可达 50-200μg/L。采用 “纳米除铊剂+沉淀” 工艺,投加纳米除铊剂,可将铊浓度降至 10μg/L 以下。例如,某垃圾焚烧厂渗滤液经处理后铊浓度从 180μg/L 降至 8μg/L。
浓度范围
化学沉淀法尤其适用于中高浓度铊废水(0.1mg/L-20mg/L),对低浓度废水(<0.1mg/L)需结合吸附或离子交换法深度处理28。
水质兼容性
pH 要求:纳米除铊剂法需 pH≥10,,需根据药剂类型精准调节。
共存离子影响:高浓度盐或重金属(如铅、锌)可能干扰沉淀,需通过预处理(如氧化或离子交换)降低干扰410。
污泥管理
含铊污泥属于危险废物,需通过固化稳定化(如 K₃PO₄或 Na₂SiO₃固化)降低浸出毒性,或高温焙烧回收铊资源111。
铅锌冶炼废水
某铅锌矿采用 “过氧化氢氧化 + 纳米除铊剂沉淀” 工艺,处理含铊 800μg/L 的废水,出水铊浓度降至 0.298μg/L,去除率 99.93%,污泥经固化后浸出毒性 < 0.632mg/L10。
钢铁脱硫废水
中天钢铁集团采用 “催化还原 + 专用除铊药剂 + 陶瓷膜过滤” 工艺,处理 720m³/d 含铊 2000μg/L 的废水,出水铊浓度稳定在 2μg/L 以下,年减排铊 475kg1。
厂废水
广西某厂采用 “石灰中和 + 次氧化 +纳米除铊剂 + J 设备过滤” 工艺,处理含铊 1360μg/L 的废水,出水铊浓度 < 2μg/L,处理成本仅 4.44 元 / 吨4。
药剂改良
开发高效螯合剂(如纳米除铊剂)和复合混凝剂(如聚硅酸铝铁),提高沉淀效率并减少污泥量812。
组合工艺
结合氧化 - 沉淀 - 吸附(如过氧化氢 + 纳米除铊剂 + 活性炭)或沉淀 - 离子交换(如纳米除铊剂沉淀 + RCX-5143 树脂),实现深度处理和资源回收1011。
自动化控制
采用 pH 在线监测和药剂自动投加系统,优化反应条件,降低药剂消耗和人工成本。
化学沉淀法因其成本低、操作简便,已成为工业除铊的主流技术,尤其在铅锌冶炼、钢铁脱硫等高浓度铊废水处理中效果显著。实际应用中需根据水质特性和排放标准,灵活选择药剂组合与工艺参数,并严格管控污泥处置,以实现高效、安全的铊污染治理。