含镉介绍及其废水处理全解析

含镉介绍

镉（Cd）是一种对人体有害的重金属元素，它在自然界中多以化合态存在，含量相对较低。在大气中，镉的含量一般不超过0.003微克每立方米（μg/m3），水中不超过10微克每升（μg/L），土壤中每千克不超过0.5毫克（mg）。虽然这些自然存在的镉浓度对人体健康影响有限，但一旦环境受到镉污染，镉可在生物体内富集，并通过食物链进入人体，引发慢性中毒。

镉常与锌、铅等金属共生，污染源主要来自铅锌矿以及有色金属冶炼、电镀和使用镉化合物作为原料或触媒的工厂。镉对土壤的污染主要有气型和水型两种：气型污染来自工业废气，镉随废气扩散到工厂周围并自然沉降，蓄积于土壤中；水型污染则主要由铅锌矿的选矿废水和相关工业（如电镀、碱性电池等）废水排入地面水或渗入地下水引起。

含镉废水来源特点

含镉废水主要来源于工业生产过程，具体包括但不限于以下几个方面：

有色金属冶炼：在冶炼锌、铅等有色金属时，镉作为伴生元素会被提取出来，部分会随废水排放。

电镀行业：电镀过程中使用的镉化合物，如硫酸镉，在电镀液清洗和排放过程中会形成含镉废水。

电池制造：碱性电池、镍镉电池等制造过程中，镉作为电极材料，其废水排放也是含镉废水的重要来源。

其他工业：如颜料制造、半导体生产等过程中，也可能产生含镉废水。

含镉废水具有毒性高、难降解等特点，对环境和人体健康构成严重威胁。

含镉废水处理工艺流程

处理含镉废水通常包括以下几个步骤：

预处理：通过格栅、调节池等设施去除废水中的大颗粒杂质和悬浮物，为后续处理提供稳定的进水条件。

混凝沉淀：向废水中加入混凝剂（如聚合氯化铝、硫酸亚铁等），使废水中的镉离子与混凝剂反应生成不溶性的镉盐沉淀物，通过沉淀池进行分离。

过滤：利用砂滤、活性炭过滤等物理方法进一步去除废水中的悬浮物和微小颗粒。

化学沉淀：在特定条件下，通过添加沉淀剂（如氢氧化钠、石灰乳等）使废水中的镉离子生成难溶的镉化合物沉淀，并通过沉淀池进行分离。

吸附：利用活性炭、纳米材料、离子交换树脂等吸附材料吸附废水中的镉离子，实现镉的去除。

生物处理：在某些情况下，可以利用微生物的代谢作用去除废水中的镉。但这种方法对镉的去除效率相对较低，且需要严格控制条件。

深度处理：根据出水水质要求，可能需要采用反渗透、纳滤等膜技术进行深度处理，以进一步去除废水中的镉和其他污染物。

消毒与排放：最后，废水经过消毒处理（如紫外线消毒、臭氧消毒等），确保出水水质符合排放标准后排放至环境。

含镉废水处理案例

以下是一个含镉废水处理的案例：

某再生资源公司铅酸废电池回收项目中，需要处理大量含镉废水。原水中镉含量高达20毫克每升（mg/L），处理水量为2立方米每小时（m3/h）。业主要求出水镉浓度低于0.05毫克每升（mg/L），同时对出水稳定性要求严格。

针对该项目特点，技术团队采用了化学沉淀系统+过滤系统+螯合树脂深度除镉系统的组合工艺。具体步骤如下：

化学沉淀：首先通过调节废水的pH值，使其处于中性或弱碱性条件下，然后添加合适的沉淀剂（如氢氧化钠、石灰乳等），使镉离子与沉淀剂反应生成不溶性的镉盐沉淀物。沉淀物通过沉淀池进行分离。

过滤：利用石英砂和活性炭等过滤介质进一步去除废水中的悬浮物和溶解态镉。

螯合树脂深度除镉：采用CH-90螯合树脂进行深度处理。该树脂凭借其独特的亚氨基二乙酸官能团与大孔结构设计，实现了高去除率与良好的再生性能。经过深度处理后，项目出水的镉浓度降至0.005mg/L以下，远远低于国家排放标准。

该案例表明，通过科学合理的处理工艺流程和先进的处理技术，我们可以有效应对含镉废水处理难题，实现废水的达标排放和资源化利用。

综上所述，含镉废水处理是一项复杂而重要的任务。通过不断优化处理工艺流程和提高处理技术，我们可以为环境保护和人类健康贡献更多力量。