含镉、汞废水是世界上危害较大的工业废水之一。化学工业、冶炼、电镀等生产部门是含镉、汞废水的重要来源。镉进入人体后,造成积累性中毒,它首先引起肾脏损害,使肾小管再吸收不全,过多的钙长期从尿中损失得不到补充,就从骨骼中夺取钙,导致骨质疏松和骨骼软化,患者有无法忍受的骨痛感,故名“骨痛病”。汞进入人体后,也会还渐积累起来。水俣(音yǔ)病的特征是以脑损害为主要特征。因水俣病最早发现于日本九州一小镇——水俣而得名。病因是甲基汞中毒。汞中毒的病象:口腔炎、齿龈炎、神经过敏、头痛、发抖、腹泻、作呕和贫血等。
我国已把环境保护写入新宪法,1984年又颁布了《水污染防治法》等法规。环境保护方面近十年已取得重大进展。现仅简单介绍镉、汞废水的一些处理方法的原理。
1.中和沉淀法 就是在含镉废水中投入石灰、电石渣,使镉离子变为难溶的Cd(OH)2沉淀。
Cd2++2OH-=Cd(OH)2↓
此法可以用于处理冶炼含镉废水和电镀含镉废水。
2.离子交换法
这是比较先进的方法。基本原理是利用Cd2+离子比水中其它离子与阳离子交换树脂有较强的结合力,能优先交换。
含镉废水的处理还有气浮法、碱性氯化法等。
1.金属还原法
可以用铜屑、铁屑、锌粒、硼氢化钠等作还原剂。这种方法的最大优点是可以直接回收金属汞。
铜屑置换:用废料——紫铜屑、铅黄铜屑、铝屑,以废治废,可回收标谁电池车间排出的强酸性含汞废水。反应式:
Cu+Hg2+=Cu2++Hg↓
电池车间废水含有硫酸亚汞等。进水含汞浓度为1-400mg·L-1,经过三组铜屑,一组铝屑过滤置换,出水含汞量小于0.05mg·L-1,回收率达99%。
硼氢化钠还原法
反应方程式:
BH4-+Hg2++2OH-=BO2-+3H2↑+Hg↓
2.化学沉淀法
这种方法适用于不同浓度、不同种类的汞盐。缺点是含汞泥渣较多,后处理麻烦。一般又有几种,如硫化钠、硫酸亚铁共沉淀;电石渣、三氯化铁沉淀等,现以硫氢化钠沉淀为例。用硫氢化钠加明矾凝聚沉淀,可以处理多种汞盐洗涤废水,除汞率可达99%,反应方程式:
Hg2++S2-=HgS↓
经过滤后可使Hg2+达到国家排放标准。
含汞废水处理方法还有活性炭吸附法、电解法、离子交换法、微生物法等。