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天然植物材料在电镀废水处理中的应用(下)

放大字体  缩小字体发布日期:2012-07-13  浏览次数:1270
核心提示:我国有丰富的农业废弃物花生壳、稻谷壳,林业废弃物木屑、树皮等。原材料几乎不需要成本,加工简单,相比传统的化学,物理化学处理方法具有巨大的经济价值和市场潜力。
   李氏禾对电镀污泥中重金属离子的吸收和积累试验表明,该植物对电镀污泥中的铬、铜和镍具有很强的耐受和富集能力,单株李氏禾地上部铬、铜和镍的积累质量最高可达0.87、41.68和43.18μg/株。该植物应用于湿地系统中能够持续有效地将基质中重金属元素转移到地上部组织中。研究者同时对水力负荷和进水浓度对李氏禾人工湿地处理电镀废水效果的影响进行了实验研究。研究发现,随着水力负荷的降低,湿地系统对电镀废水中重金属离子的去除率呈现先上升后下降的趋势,在水力负荷为0.15m3/(m2·d)时达到最高,电镀废水的进水浓度越低,湿地系统对电镀废水中重金属离子的去除能力越强。李氏禾人工湿地处理电镀废水的试验研究结果表明,李氏禾人工湿地对电镀废水中铬、铜和镍的η去除分别达到86.76%、95.52%和78.34%,出水ρ(Cr3+)、ρ(Cu2+)和ρ(Ni2+)平均值分别为1.20、0.06和0.56mg/L,低于电镀行业水污染物排放重金属标准限值。为了了解人工湿地对重金属离子吸收的影响因素,国内学者也做了大量的研究工作。为研究不同湿地植物根系泌氧能力与重金属离子吸收积累能力间的关系。李光辉等人[38]选用6种对废水中重金属离子吸收能力较强的湿地植物进行盆栽实验。结果表明:不同种类湿地植物的根系向水中的泌氧能力存在明显差异,植物间水体溶解氧质量浓度的差异最大可达1.05mg/L;不同种类湿地植物对重金属离子的吸收积累能力也有显著差异,而且在重金属元素积累量方面的差异明显高于重金属离子浓度方面的差异。相关分析表明:不同种类湿地植物水体溶解氧浓度与植株重金属元素积累量之间存在显著正相关关系,相关系数达到显著水平(P<0.05)。该结果说明:湿地植物对废水及底泥中重金属离子的吸收积累能力在相当大的程度上取决于其根系的泌氧能力。

  为研究不同湿地植物根系分泌物对水体的酸化能力与重金属离子吸收积累能力间的关系,李光辉等人[39]选用六种对废水中重金属离子吸收能力较强的湿地植物进行了盆栽实验。这六种湿地植物分别是:稗、空心莲子草、茭笋、鸭舌草、柳叶箬、辣蓼。研究结果表明,不同种类的植物对水体的酸化能力存在明显差异,水体pH差异最大可达0.85;不同湿地植物间对重金属离子的吸收积累能力有显著差异,而且在重金属元素积累量方面的差异明显高于重金属离子浓度方面的差异。相关分析表明,不同湿地植物水体pH与植株重金属元素积累量之间存在较好的负相关关系,相关系数达到或接近P=0.05显著水平。研究结果说明,湿地植物对废水中重金属离子的吸收积累能力在相当大的程度上取决于其根系分泌物对水体的酸化能力。

  4·天然植物材料处理电镀废水的优点

  我国有丰富的农业废弃物花生壳、稻谷壳,林业废弃物木屑、树皮等。原材料几乎不需要成本,加工简单,相比传统的化学,物理化学处理方法具有巨大的经济价值和市场潜力。人工湿地具有可自建性,建设运行管理费用低,根据电镀废水的特点,水培对特定重金属离子具有良好富集作用的植株可以实现良好的处理效果,具有很高的推广利用价值。

  5·结语及展望

  用天然植物材料等吸附剂处理废水是一种“以废治废”的途径,可大大降低废水的处理费用。由于原料丰富,价格便宜,制备工艺简单,使用方便,具有明显的经济效益、社会效益和环境效益。是循环经济和清洁生产在环保产业中的一种典型模式,应该加强其在环境保护产业中的应用研究。

  但是,天然植物材料直接用于电镀废水处理虽然具有一定效果,但是处理深度不足,应加强对天然植物材料进行简单、经济、有效的预处理,通过天然植物材料的改性,使天然植物材料的吸附性能,絮凝能力,机械强度等得到改善和加强,进而达到理想的处理效果。因此在进一步探讨天然植物材料处理废水机理的基础上,寻求合适的天然植物材料,采取经济有效的改性方法,寻求与之相适应的吸附工艺和配套水处理工艺将是该技术的一个关键性环节。

  人工湿地作为一种缓冲容量大、工艺简单、投资省、运行费用低,处理效果好的电镀废水处理方法,应该在电镀废水的处理中大力推广。利用人工湿地处理电镀废水,需要根据各厂水质情况,选取、培育合适的湿地植物,提高湿地对电镀废水的处理效果。

  目前我国电镀废水的治理任务很大,应以循环利用为前提,以清洁生产为目的,以废治废为根本出发点,寻求来源广,处理效果好的天然植物材料,通过简单经济的改性,应用于电镀废水处理,实现社会效益、经济效益和环境效益的统一。

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