摘　要(yao)： 隨著技(ji)(ji)術(shu)的進(jin)步,重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)廢(fei)水的處理(li)工藝取得了很大的進(jin)步,從傳統(tong)的沉淀法、化(hua)學法、吸附法到現(xian)代的微生物處理(li)技(ji)(ji)術(shu)、反滲(shen)透技(ji)(ji)術(shu)等。傳統(tong)的治理(li)含重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的廢(fei)水的方(fang)法,只是(shi)把重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)從廢(fei)水中(zhong)轉移(yi)到了其它得介質中(zhong),沒有從根本上(shang)杜絕重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的污染(ran)問題。本文主要(yao)介紹(shao)重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)廢(fei)水處理(li)現(xian)狀與發展(zhan)趨勢的有關內容。

關鍵詞：重金屬;廢水;處(chu)理;工(gong)藝;發展;技術;

重金屬(shu)(shu)廢水(shui)來(lai)源于電(dian)(dian)(dian)鍍、采礦(kuang)、化工等(deng)部門。主要來(lai)自礦(kuang)山排(pai)(pai)水(shui)、廢石(shi)場淋浸水(shui)、選礦(kuang)廠(chang)尾(wei)礦(kuang)排(pai)(pai)水(shui)、有(you)色(se)金屬(shu)(shu)冶煉廠(chang)除(chu)塵排(pai)(pai)水(shui)、有(you)色(se)金屬(shu)(shu)加(jia)工廠(chang)酸(suan)洗水(shui)、電(dian)(dian)(dian)鍍廠(chang)鍍件洗滌(di)水(shui)、鋼(gang)鐵廠(chang)酸(suan)洗排(pai)(pai)水(shui)，以及電(dian)(dian)(dian)解、農(nong)藥、醫藥、油漆、顏料等(deng)工業的廢水(shui)。廢水(shui)中重金屬(shu)(shu)離子的種(zhong)類(lei)、含量及其存(cun)在形態隨不同生產種(zhong)類(lei)而(er)異(yi)，差異(yi)很(hen)大(da)。

1.重(zhong)金屬廢(fei)水的危害(hai)及排放(fang)標準

Cu,Zn,Ni都是人(ren)體(ti)所必需的(de)微量元素。Cu,Zn參與(yu)人(ren)體(ti)糖代謝過(guo)(guo)(guo)程。Cu對紅血(xue)球的(de)形成十分重要(yao)，Zn有(you)(you)(you)(you)助于人(ren)體(ti)生(sheng)(sheng)長(chang)發育(yu)和骨骼成長(chang)，有(you)(you)(you)(you)助于避免動脈硬化和皮膚(fu)病。Ni與(yu)人(ren)體(ti)催化激素調節有(you)(you)(you)(you)關，避免人(ren)體(ti)生(sheng)(sheng)長(chang)緩慢，而且Ni有(you)(you)(you)(you)助于造(zao)血(xue)功(gong)能。但(dan)是Cu,Zn,Ni過(guo)(guo)(guo)量攝(she)人(ren)，會對人(ren)體(ti)產生(sheng)(sheng)重大(da)危害。Cu過(guo)(guo)(guo)量會刺激消化系統，長(chang)期過(guo)(guo)(guo)量促使肝硬化.Zn的(de)毒性較弱(ruo)，但(dan)Zn的(de)有(you)(you)(you)(you)機(ji)化合(he)物如檸檬酸(suan)鋅(xin)、酒石酸(suan)鋅(xin)等毒性卻較強. Zn過(guo)(guo)(guo)量時，會引起(qi)發育(yu)不良，新陳(chen)代謝失調、腹(fu)瀉等。Ni過(guo)(guo)(guo)量初期發生(sheng)(sheng)頭暈、頭痛，有(you)(you)(you)(you)時惡心嘔吐，長(chang)期過(guo)(guo)(guo)量則發高燒，呼(hu)吸困難等，甚至中樞(shu)神(shen)經障礙，一時精神(shen)錯亂。若Ni在(zai)水中與(yu)撥基化合(he)物結合(he)形成撥基鎳則毒性很強。

Cr3+在(zai)人(ren)體中(zhong)(zhong)屬于微量元素(su)，參與(yu)葡(pu)萄糖和脂類代謝。但過量的(de)Cr3+易積存在(zai)肺泡中(zhong)(zhong)，引起(qi)肺癌，進人(ren)血(xue)液(ye)中(zhong)(zhong)引起(qi)肝和腎的(de)障礙。 Cr6+有(you)很大的(de)刺(ci)激和腐蝕性，引起(qi)演瘍、喉炎(yan)和腸炎(yan)。流行(xing)病學研究(jiu)表明:Cr6+化(hua)合物是常見的(de)致癌物質(zhi)，吸人(ren)到血(xue)液(ye)中(zhong)(zhong)奪取(qu)部分OZ，使血(xue)紅(hong)(hong)蛋白變成高(gao)鐵(tie)血(xue)紅(hong)(hong)蛋白，紅(hong)(hong)細胞(bao)攜氣機能(neng)(neng)障礙，發(fa)生內息。Hermann研究(jiu)了(le)Cr6+的(de)毒性，討論了(le)Cr6+濃度對紅(hong)(hong)細胞(bao)攜氣機能(neng)(neng)的(de)影響，與(yu)Cr3+相比，Cr6+毒性遠(yuan)遠(yuan)大于Cr3+。 Cu,Zn,Ni的(de)硫酸鹽(yan)、硝(xiao)酸鹽(yan)及氛化(hua)物易溶(rong)于水，性質(zhi)穩(wen)定(ding)。

重金(jin)屬酸(suan)(suan)洗(xi)廢水影響(xiang)魚(yu)類和水生(sheng)物生(sheng)長，妨礙漁業生(sheng)產。據(ju)資(zi)料(liao)報道(dao)，江蘇(su)某廠每(mei)年向附近水庫排(pai)放酸(suan)(suan)洗(xi)電鍍廢水47000余噸，造成魚(yu)產量從15萬斤降至2萬斤左(zuo)右。昆明(ming)市每(mei)天排(pai)放鉻醉40多噸，濱池(chi)水體常死魚(yu)，珍貴魚(yu)種金(jin)線魚(yu)、桂(gui)花(hua)魚(yu)及(ji)海(hai)菜花(hua)已趨絕跡。

重金屬廢(fei)水排(pai)人土壤，植(zhi)物體內重金屬逐步積累，造成(cheng)植(zhi)物根部受(shou)抑制，葉片退(tui)綠發(fa)黃。植(zhi)物生長發(fa)育(yu)受(shou)阻甚至死(si)亡，造成(cheng)農業(ye)、林(lin)業(ye)減產l。1974年北京(jing)某(mou)廠排(pai)放(fang)的(de)電鍍(du)廢(fei)水污染農田，造成(cheng)3000畝小麥死(si)亡。

2.重金(jin)屬廢水處理(li)現狀

目前(qian)，重金(jin)屬(shu)廢水處理最主要的方法(fa)是化學法(fa)和物理化學法(fa)。

(一)化學法

1.中(zhong)和沉(chen)淀法。投加堿中(zhong)和劑(ji)，使廢水中(zhong)重金屬離子(zi)形成溶解(jie)度較(jiao)小(xiao)的氫氧(yang)化(hua)物戴碳酸鹽沉(chen)淀而去(qu)除。堿石(shi)灰等中(zhong)和劑(ji)，價格低廉，可(ke)去(qu)除汞以外的重金屬離子(zi)，工藝簡單，處理成本(ben)低。但沉(chen)渣量(liang)大(da)，含(han)水率高(gao)，易形成二次污染(ran)。

2.硫(liu)化(hua)(hua)物(wu)沉(chen)淀(dian)法。廢水中的(de)重金屬離子(zi)與S2一(yi)結合生成溶解度很小的(de)鹽。硫(liu)化(hua)(hua)物(wu)沉(chen)淀(dian)中沉(chen)淀(dian)劑(ji)(ji)會在水中部分殘留(liu)(liu)，殘留(liu)(liu)沉(chen)淀(dian)劑(ji)(ji)也是一(yi)種污(wu)染(ran)物(wu)，會產生惡臭等，而(er)且遇到酸性環境產生有(you)害氣體，將會形成二次污(wu)染(ran)。

3.鐵(tie)氧(yang)體沉(chen)淀法。FeS04可使各(ge)種(zhong)重金屬(shu)離子(zi)形成鐵(tie)氧(yang)體晶體而(er)沉(chen)淀析出。該方(fang)(fang)法能一次脫除(chu)多種(zhong)重金屬(shu)離子(zi)，設備簡單(dan)，操(cao)作(zuo)方(fang)(fang)便，但不能單(dan)獨(du)回收重金屬(shu)。

4.氧(yang)化還原(yuan)法(fa)。當廢水中有(you)Cr6+在(zai)酸性條件(jian)下加入還原(yuan)劑，沉淀(dian)反應前將Cr6+還原(yuan)為Cr，然后(hou)再沉淀(dian)的(de)方(fang)法(fa)稱(cheng)為氧(yang)化還原(yuan)法(fa)。該方(fang)法(fa)常用還原(yuan)劑為水合脅(xie)，產(chan)生污泥量少，工藝成熟，流程簡(jian)單，效果好，但(dan)處理成本高。

5.氣(qi)浮法(fa)。氣(qi)浮法(fa)處理電鍍廢(fei)水時，須先(xian)將重金(jin)屬(shu)離(li)子析(xi)出，加入表面活(huo)性物(wu)質(zhi)，使重金(jin)屬(shu)析(xi)出物(wu)疏水化，然后粘附于上升(sheng)氣(qi)泡(pao)表面，上浮去除。該方法(fa)處理重金(jin)屬(shu)殘留低，操作(zuo)速度快，占(zhan)地少，廢(fei)水處理量大。生成的渣(zha)泥體(ti)積小，重金(jin)屬(shu)含量高，運轉費低。

6.生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)法(fa)。利用生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)菌(jun)(jun)種(zhong)和(he)廢水(shui)(shui)污(wu)染物(wu)發生(sheng)(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)作用而消除重金屬(shu)。使(shi)用生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)菌(jun)(jun)種(zhong)進(jin)行含鉻廢水(shui)(shui)生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)處理是將(jiang)菌(jun)(jun)種(zhong)、生(sheng)(sheng)(sheng)活廢水(shui)(shui)和(he)含C r6'廢水(shui)(shui)在厭(yan)氧條件下(xia)混(hun)合，最終形(xing)成(cheng)Cr(OH)3沉(chen)淀。該方法(fa)所需(xu)設備簡單(dan)，投資少，廢水(shui)(shui)處理量大，凈化(hua)(hua)(hua)效益高。

(二)物理化學法

1.離子交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)法。它是重(zhong)金屬離子與(yu)離子交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)樹脂發生離子交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)的過程。樹脂上的陰離子主要與(yu)廢水的C r6+或-HCrO一交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)，從而(er)達到凈化Cr廢水的目(mu)的。

2.吸附(fu)法。它是吸附(fu)劑(ji)活性表(biao)面對(dui)(dui)重(zhong)(zhong)金(jin)屬離子(zi)的(de)吸引(yin)。吸附(fu)劑(ji)最常見(jian)的(de)是活性炭。活性炭可以同時吸附(fu)多種重(zhong)(zhong)金(jin)屬離子(zi)，吸附(fu)容量大，對(dui)(dui)C r 6+陽離子(zi)也有(you)較強的(de)還原作用，但其使(shi)用周(zhou)期短，操作費用高。

3.反滲透(tou)法(fa)和(he)電(dian)滲析法(fa)。反滲透(tou)法(fa)作為一種新的膜分(fen)離(li)技術，已(yi)大(da)規(gui)模用(yong)(yong)于(yu)鍍Zn,Ni,Cr漂洗(xi)水及(ji)混合重(zhong)金(jin)屬廢水處(chu)理。電(dian)滲析法(fa)處(chu)理重(zhong)金(jin)屬廢水時，陽(yang)離(li)子膜只允許(xu)陽(yang)離(li)子通(tong)過，陰(yin)離(li)子膜只允許(xu)陰(yin)離(li)子通(tong)過，在電(dian)流作用(yong)(yong)下，電(dian)鍍廢水得到濃縮和(he)淡(dan)化。該方法(fa)技術可靠，操作費用(yong)(yong)低，占(zhan)地面積小，不產(chan)生廢渣。

3.重(zhong)金屬廢水(shui)處理新工藝

3.1 微生(sheng)(sheng)物(wu)處(chu)理(li)技術生(sheng)(sheng)物(wu)絮(xu)(xu)凝法(fa)是利用微生(sheng)(sheng)物(wu)或微生(sheng)(sheng)物(wu)產生(sheng)(sheng)的代(dai)謝(xie)物(wu)進行絮(xu)(xu)凝沉淀的一(yi)種除污方法(fa)。具有(you)無機絮(xu)(xu)凝劑(ji)和合成有(you)機絮(xu)(xu)凝法(fa)無法(fa)比(bi)擬的優點,處(chu)理(li)廢水(shui)安(an)全方便無毒、不產生(sheng)(sheng)二次污染,但當前(qian)也存在(zai)著(zhu)生(sheng)(sheng)產成本(ben)較高、活(huo)體絮(xu)(xu)凝劑(ji)保存困難等難題,大部分生(sheng)(sheng)物(wu)絮(xu)(xu)凝劑(ji)還處(chu)于(yu)探索研究(jiu)階段。

3.2 反(fan)滲透技術反(fan)滲透是滲透作用的逆過(guo)程。在(zai)實際應用中(zhong)主要有微濾膜、納濾膜、超(chao)濾膜、電生物膜等。且有去除(chu)率高,選(xuan)擇(ze)性(xing)強;在(zai)常溫下操(cao)作無相態(tai)變化;能(neng)耗低(di)、污染(ran)小;自(zi)動化程度高,可(ke)作為(wei)重(zhong)(zhong)金屬廢(fei)水(shui)終(zhong)端處(chu)理,可(ke)使廢(fei)水(shui)中(zhong)的重(zhong)(zhong)金屬離子(zi)完全去除(chu),處(chu)理后(hou)的水(shui)質優良,并(bing)可(ke)循環再利(li)用等優點(dian)。反(fan)滲透法由于(yu)其本身對生產(chan)工藝要求很(hen)高,所以其在(zai)應用推廣(guang)中(zhong)受到(dao)了限制。

3.3 MEUF去除廢水(shui)中(zhong)的(de)(de)金屬(shu)離子膠團強(qiang)化超(chao)濾(lv)(MEUF)是一種表面(mian)活(huo)性(xing)劑和超(chao)濾(lv)相結合(he)的(de)(de)技術,用于(yu)處理低濃度(du)的(de)(de)金屬(shu)離子。MEUF 技術中(zhong)還有(you)待解(jie)決的(de)(de)問題(ti):①MEUF 在表面(mian)活(huo)性(xing)劑濃度(du)高于(yu)CMC以(yi)上時才能(neng)去除污染物,表面(mian)活(huo)性(xing)劑用量較大(da);②MEUF 的(de)(de)滲透(tou)液中(zhong)含有(you)一定濃度(du)(低于(yu)CMC)的(de)(de)表面(mian)活(huo)性(xing)劑單體,造成浪費。如(ru)何(he)從濃縮液中(zhong)回收有(you)價(jia)值的(de)(de)金屬(shu)和有(you)機物也是MEUF技術的(de)(de)重要研究方向。

3.4 植物修復法(fa)(fa)植物修復法(fa)(fa)是指(zhi)利用植物通過(guo)吸(xi)收、沉淀和富集

等(deng)作用降低被(bei)污染(ran)土壤(rang)或(huo)地表水的(de)(de)重金(jin)(jin)屬含量,以(yi)達到治理(li)污染(ran)、修復(fu)環境(jing)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。植物(wu)修復(fu)法與其他的(de)(de)方(fang)法相比具有技術和經濟上的(de)(de)雙重優勢,實施較簡(jian)便、成(cheng)(cheng)本較低[8]和對(dui)環境(jing)擾動少(shao)。缺點(dian)是治理(li)效(xiao)率(lv)較低,不能(neng)治理(li)重污染(ran)土壤(rang)。由于(yu)一種植物(wu)只吸收一種或(huo)兩種重金(jin)(jin)屬,難以(yi)全面(mian)清除土壤(rang)中(zhong)的(de)(de)所有污染(ran)物(wu)。另(ling)外施加有機螯合(he)劑雖能(neng)增強對(dui)重金(jin)(jin)屬的(de)(de)富集能(neng)力(li),卻(que)可(ke)能(neng)會(hui)造成(cheng)(cheng)有毒元(yuan)素(su)地下的(de)(de)滲漏,形成(cheng)(cheng)潛在(zai)的(de)(de)污染(ran)風險[,且增加了運行成(cheng)(cheng)本。

3.5 化學品替代法(fa)(fa)目前有(you)此使用重(zhong)金(jin)屬(shu)化學品企業,利用替代法(fa)(fa)解決重(zhong)金(jin)屬(shu)污(wu)(wu)染(ran),效果(guo)較好。舉例吉林省汪(wang)清東(dong)光電子有(you)限(xian)公司化成箔(bo)腐(fu)蝕工序從(cong)傳通(tong)的鉻酸(suan)法(fa)(fa)生產鋁箔(bo)改為(wei)希(xi)硫酸(suan)法(fa)(fa)生產鋁箔(bo),徹(che)底解決了(le)重(zhong)金(jin)屬(shu)六價鉻的污(wu)(wu)染(ran)問(wen)題。

4.重金(jin)屬廢水處(chu)理技(ji)術的發展(zhan)趨勢

鑒于(yu)重金(jin)屬廢(fei)水濃(nong)度稀，成分復雜，處(chu)(chu)理(li)達標要(yao)求又非常嚴格，傳統的(de)(de)廢(fei)水處(chu)(chu)理(li)技(ji)(ji)術(shu)均有優缺點(dian)。主(zhu)要(yao)表現在處(chu)(chu)理(li)劑使用(yong)(yong)(yong)量大、價(jia)格昂貴、反應(ying)(ying)較慢、不(bu)易(yi)控制、效果不(bu)理(li)想、水質差、殘渣不(bu)穩定、回收貴金(jin)屬難。合后社會(hui)重金(jin)屬廢(fei)水處(chu)(chu)理(li)發(fa)展趨勢(shi):一(yi)是應(ying)(ying)對環境無(wu)影響、無(wu)毒無(wu)害藥(yao)劑的(de)(de)開(kai)發(fa)和利用(yong)(yong)(yong);二是物(wu)理(li)處(chu)(chu)理(li)新(xin)技(ji)(ji)術(shu)、生物(wu)處(chu)(chu)理(li)新(xin)技(ji)(ji)術(shu)和計算機輔助應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)開(kai)發(fa)和應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong);三是功(gong)效好(hao)、成本低的(de)(de)水處(chu)(chu)理(li)技(ji)(ji)術(shu)和藥(yao)劑的(de)(de)開(kai)發(fa);四是加(jia)強對各種水處(chu)(chu)理(li)技(ji)(ji)術(shu)綜合應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)等研究具有重要(yao)意義。

結束語

目(mu)前,對(dui)重(zhong)金(jin)(jin)屬廢水的(de)(de)(de)處(chu)理工(gong)藝(yi)還處(chu)存在(zai)(zai)技(ji)術、運行成本(ben)、產(chan)生二(er)次污染(ran)等問題,在(zai)(zai)實際(ji)應用(yong)時應根據重(zhong)金(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)種類(lei)、技(ji)術、工(gong)程成本(ben)、等方(fang)面(mian)綜合(he)考慮,選擇最優的(de)(de)(de)技(ji)術方(fang)案。根據實際(ji)情(qing)況將兩(liang)種或多種工(gong)藝(yi)組合(he),達(da)到最優的(de)(de)(de)效果。目(mu)前我(wo)們(men)應該致(zhi)力于新工(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)開(kai)(kai)發(fa)與傳統工(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)改造,努力開(kai)(kai)發(fa)出既降低成本(ben)、不產(chan)生二(er)次污染(ran)又(you)能夠達(da)標(biao)排放,使重(zhong)金(jin)(jin)屬得到有效回收利用(yong),同(tong)時注重(zhong)考慮替(ti)代重(zhong)金(jin)(jin)屬化學品的(de)(de)(de)工(gong)藝(yi),從源頭上杜絕重(zhong)金(jin)(jin)屬污染(ran),這是我(wo)們(men)今后應該努力與探(tan)討的(de)(de)(de)方(fang)向。

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