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氢氧化镁－绿色环保的水处理剂

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论文导读：氢氧化镁被称为“环境友好型”的绿色安全废水处理剂，近年来得到了广泛的应用，主要包括:酸性废水中和、重金属离子脱除、印染废水处理等。

关键词：氢氧化镁,水处理剂

1.前言

随着世界各国环保呼声日益高涨和环境立法日趋完善，原来用于废水处理领域中的一些强碱性物料诸如石灰、烧碱、纯碱逐渐受到限制，而被新崛起的氢氧化镁所取代，主要包括酸性废水处理、重金属脱除、印染废水脱色处理等方面[1]。氢氧化镁被称为“环境友好型”环保处理剂,具有活性大、吸附能力强、无腐蚀性、安全、无毒、无害等优点,在世界范围内得到大量应用[2]。

2.氢氧化镁在废水处理方面的应用

2.1酸性废水中和剂

酸性废水的处理方法通常是先采用中和法,把溶液的pH值调节至6—9后,再进行诸如生化法等进一步处理，采用的中和剂有石灰、纯碱、烧碱等碱性物质。用氢氧化镁作酸性工业废水中和剂,与传统的碱类物质相比具有较大优越性,氢氧化镁具有缓冲性，无论和哪类酸性物质反应,其pH值最高不超过9；氢氧化镁活性大、吸附能力强,同时有沉淀和吸附重金属离子的双重作用[3]。论文大全。因此,即使Mg(OH)2用量过多,pH值仍满足规定值,便于控制。但用其它碱类,若过量,pH值可能很高,如用石灰pH值可达12.15,用烧碱pH值可达到14。此外,料浆状氢氧化镁[含Mg(OH)2为30%～45%]具有非沉降性,非凝聚性和较好的流动性,它作为中和剂,反应过程缓慢,所生成的沉淀晶粒粗大且密实,易于沉降、澄清和过滤,从而降低了处理成本。废水生化处理时,必须保证有合适的pH值、营养条件和碱度,用烧碱或石灰石很难控制其碱度[4],目前,工业和城市污水处理厂开始转向使用氢氧化镁进行预处理。论文大全。应用氢氧化镁处理剂,可以减少沉淀的体积而且污泥的脱水性较好。

表一四种酸性废水中和剂性能比较

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项目

Ca(OH)2

Na2CO3

NaOH

Mg(OH)2

形状

氢氧化钙粉或含氢氧化钙35%的料浆

固体Na2CO3或15%的溶液

50%的溶液

含氢氧化镁58%的稠厚料浆

消耗量/t硫酸

687kg

982kg

741kg

541kg

消耗量/t盐酸

923kg

1318kg

1000kg

727kg

反应程度

能较快反应直到中和

能较快反应直到中和

反应快速激烈直到全部中和

反应适中，中和度为95%

中和过量时最高pH值

12

≥11

14

9

泥渣性质

如用硫酸中和产物为硫酸钙

体积松散近似胶体物质，与重金属同时除去

体积松散近似胶体物质，与重金属同时除去

沉淀物体积小、较密实与重金属同时除去

安全性

中等危险物料

中等危险物料

危险物料、严格遵守安全注意事项

安全物料、无任何危险

环境特征

有可能超过设定的pH值

排放物为钠盐

排放物为钠盐，有可能超过设定的pH值

在pH值为9时是缓冲溶液

2.2重金属离子脱除

氢氧化镁由于比表面积大,吸附力强,可以从不同的工业废液中除去对环境造成危害的Cr2+、Ni2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子[5]。例如含铬废水主要来源于电镀、皮革、染料等企业,废水中的铬通常以Cr(VI)化合物存在并且很稳定,其毒性远大于Cr(III)。氢氧化镁处理含铬废水显示出明显的优点,在酸性条件下用硫酸亚铁还原Cr(VI),然后加入氢氧化镁乳液,一方面中和废水的酸,另一方面使废水中的铬离子、铁离子形成氢氧化物沉淀而除去。氢氧化镁乳液成本较低,同时可使废水中的铬离子形成氢氧化铅沉淀,另一方面氢氧化镁颗粒的吸附作用也可除去一部分铬离子,有利于节约成本[6]。通常将氢氧化镁制成一定厚度的过滤床层,填充在过滤柱中,当含有重金属离子的废水流过时被吸附在氢氧化镁表面，从而达到理想的去除效果。

2.3印染废水脱色处理

印染废水是对环境危害极大的一类工业污水,由于排放量大、成分复杂、色度深等给治理带来了很大困难,特别是各种水溶性好、着色力强的染料使用,使传统的治理方法难以奏效。常规的处理方法有化学混凝法、生化法、电化学凝聚法和活性炭法[7]。近年来,国内外开展使用氢氧化镁对印染废水处理的研究,,其基本原理是利用带正电荷的Mg(OH)2吸附带负电荷的阴离子染料而使染料废水脱色。论文大全。采用氢氧化镁处理印染工业废水效果良好,但是药剂费用较高[8],因此,今后应进一步进行的氢氧化镁回收利用等研究工作,以降低费用,促进该技术的实用化。

2.4除氮脱磷

废水中的氮、磷含量过高会造成水体富营养化，用氢氧化镁除磷脱氮尽管成本略高，但是去除率高，磷最终可被稳定化，且可以除去一些重金属[9]。研究发现：磷酸根离子在氢氧化镁表面上主要是化学吸附，对污水中磷元素的去除能力是显著的，有可能成为控制