重金属废水深度处理:从原理到实践

目录第1章 重金属废水污染防治概述11.1 重金属废水的来源11.1.1 有色金属矿采选11.1.2 有色金属冶炼21.1.3 电镀41.1.4 皮革制造41.1.5 铅蓄电池生产与再生61.1.6 化学原料及化学制品制造71.1.7 其他来源81.2 常见重金属及其性质与危害91.2.1 铅101.2.2 镉101.2.3 铬111.2.4 汞111.2.5 砷111.2.6 镍121.2.7 铜121.2.8 其他重金属121.3 重金属废水污染防治的要求121.3.1 相关法律131.3.2 相关政策和法规131.4 重金属废水排放标准141.4.1 国家标准141.4.2 地方标准161.4.3 团体标准19参考文献20第2章 重金属废水常规处理技术简述222.1 混凝与沉淀技术222.1.1 混凝-絮凝法222.1.2 中和沉淀法242.1.3 硫化物沉淀法252.2 离子交换技术282.2.1 离子交换作用282.2.2 离子交换剂282.2.3 离子交换工艺及应用312.3 吸附处理技术322.3.1 活性炭322.3.2 沸石342.3.3 腐殖酸类吸附剂352.3.4 其他吸附剂372.4 膜分离技术382.4.1 超滤382.4.2 纳滤412.4.3 反渗透422.4.4 电渗析432.5 其他常规处理技术442.5.1 浮选技术442.5.2 氧化还原技术472.5.3 电沉积技术48参考文献50第3章 重金属废水深度处理发展现状与挑战583.1 重金属废水深度处理发展现状583.2 重金属废水深度处理面临的挑战60参考文献64第4章 水中重金属的基本形态及其分析方法694.1 重金属价态检测694.1.1 水中重金属价态概述694.1.2 原位分析方法724.1.3 异位分析方法774.2 络合态重金属概述794.2.1 配位基本理论804.2.2 络合稳定常数844.2.3 常见配体及络合物864.3 重金属络合物的分析方法894.3.1 电化学分析法894.3.2 液相色谱法914.3.3 毛细管电泳法944.3.4 离子色谱法964.3.5 薄膜扩散梯度分析法974.3.6 纳米光学传感器分析法984.3.7 络合特性与络合物结构分析方法1004.3.8 分析方法的综合运用102参考文献106第5章 基于选择性吸附分离的重金属废水深度处理方法1145.1 重金属选择性吸附基本理论1145.1.1 软硬酸碱理论1145.1.2 表面络合理论1155.1.3 螯合配位理论1175.1.4 晶格置换（内化）理论1185.1.5 离子交换理论1195.1.6 Donnan平衡理论1215.2 螯合吸附法1225.2.1 多胺基类螯合材料1225.2.2 羟/羧基类螯合材料1245.2.3 巯基类螯合材料1265.2.4 离子印迹类吸附材料1285.2.5 生物质类吸附材料1305.2.6 碳基功能材料1325.2.7 螯合吸附法应用展望1345.3 金属化合物选择吸附法1355.3.1 纳米过渡金属氧化物1355.3.2 M(IV)磷酸盐1375.3.3 层状双金属氢氧化物1395.3.4 二维层状二硫化钼1405.3.5 金属有机骨架1425.3.6 MXenes1445.3.7 纳米金属化合物对重金属净化特性及挑战1455.4 基于复合纳米材料的重金属深度处理方法1465.4.1 复合纳米材料制备方法及原理1465.4.2 复合纳米材料对重金属深度净化特性1495.4.3 复合纳米材料的再生及回用1515.4.4 纳米限域效应1525.4.5 复合纳米材料应用展望153参考文献154第6章 基于氧化还原的重金属废水深度处理方法1676.1 基于重金属价态调控的深度处理方法1676.1.1 砷的价态调控与深度处理1676.1.2 锑的价态调控与深度处理1746.1.3 铊的深度处理1776.2 基于化学氧化破络的重金属废水深度处理方法1796.2.1 次氯酸钠氧化破络1796.2.2 （类）芬顿氧化破络1806.2.3 臭氧氧化破络1826.2.4 紫外激发分子内电子转移的选择性氧化破络1876.2.5 电化学氧化破络1936.2.6 其他化学氧化破络1956.2.7 金属变价循环强化重金属破络1976.3 基于化学还原的重金属废水深度处理方法2016.3.1 常规药剂还原2016.3.2 零价金属还原2026.3.3 电化学还原2056.3.4 光催化还原2076.3.5 光化学还原208参考文献209第7章 重金属废水深度处理的其他方法2207.1 电化学法2207.1.1 电絮凝2207.1.2 电沉积2237.1.3 电吸附2257.1.4 电去离子2267.2 重金属捕集剂法2277.2.1 重金属捕集剂的分类及作用原理2277.2.2 重金属捕集剂处理的影响因素2287.2.3 重金属捕集剂的合成及应用概述2297.3 晶化法2307.3.1 晶化法去除重金属的基本原理2307.3.2 晶化法处理的影响因素2317.3.3 晶化法处理重金属废水的应用概述2317.4 高铁酸盐法2327.4.1 高铁酸盐去除重金属的基本原理2327.4.2 高铁酸盐的制备方法及特性2347.4.3 高铁酸盐法处理重金属废水的应用概述2377.5 生物法2397.5.1 生物吸附法2397.5.2 生物絮凝法2417.5.3 植物修复法2447.6 蒸发浓缩法2467.6.1 蒸发浓缩法的基本原理2467.6.2 蒸发浓缩法的分类及衍生工艺2467.6.3 蒸发浓缩处理重金属废水的应用概述249参考文献250第8章 重金属废水深度处理组合技术与工程应用2588.1 重金属废水深度处理组合技术2588.1.1 组合技术的必要性2588.1.2 组合技术的具体类型2618.1.3 组合技术的系统优化2668.1.4 组合技术处理工艺的主要挑战2698.2 重金属废水深度处理工程应用2708.2.1 印刷电路板废水处理案例2708.2.2 制革废水处理案例2788.2.3 电镀废水处理案例2878.2.4 矿山废水处理案例297参考文献304第9章 重金属废水深度处理发展展望307