摘　要： 近年來(lai)各地區普遍關(guan)注,重金屬(shu)廢(fei)水處理(li)。隨著技(ji)術的(de)(de)(de)進步(bu),重金屬(shu)廢(fei)水的(de)(de)(de)處理(li)工藝取得(de)了很大(da)的(de)(de)(de)進步(bu),從傳統的(de)(de)(de)沉淀(dian)法(fa)(fa)(fa)、化(hua)學法(fa)(fa)(fa)、吸附(fu)法(fa)(fa)(fa)到現代的(de)(de)(de)微(wei)生物(wu)處理(li)技(ji)術、反滲透技(ji)術等。傳統的(de)(de)(de)治理(li)含(han)重金屬(shu)的(de)(de)(de)廢(fei)水的(de)(de)(de)方法(fa)(fa)(fa),只是把重金屬(shu)從廢(fei)水中轉(zhuan)移(yi)到了其(qi)它得(de)介質(zhi)中,沒有從根(gen)本上杜(du)絕重金屬(shu)的(de)(de)(de)污染問題。本文主要對重金屬(shu)的(de)(de)(de)處理(li)工藝的(de)(de)(de)原理(li),優、缺點及其(qi)應(ying)用方向進行研究和探討。

關(guan)鍵詞：污水處理系統; 重金(jin)屬; 廢水處理工(gong)藝(yi); 設計(ji)研究

重金屬廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)是對(dui)(dui)環(huan)境(jing)污(wu)染(ran)最(zui)嚴(yan)重和對(dui)(dui)人類危害(hai)最(zui)大的(de)工(gong)業(ye)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)之一。20世(shi)紀60年代震(zhen)驚世(shi)界的(de)日本公害(hai)病──水(shui)(shui)(shui)俁(yu)病和痛痛病，就是分別(bie)由含(han)汞廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)和含(han)鎘廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)污(wu)染(ran)環(huan)境(jing)造(zao)成的(de)。因此，各(ge)國對(dui)(dui)重金屬廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)的(de)治理都十分重視。

1.水污染(ran)現狀(zhuang)

水(shui)是一種寶貴的(de)自然(ran)資源，隨(sui)著工農(nong)業的(de)迅速發展和人們(men)生活(huo)水(shui)平的(de)不斷提高，對水(shui)資源的(de)要求，無論是從質而(er)(er)言，還是從量而(er)(er)言，都有了更(geng)高的(de)標準。水(shui)并非(fei)是取之(zhi)不盡，用之(zhi)不竭(jie)的(de)天然(ran)資源，它是有限資源，對于缺水(shui)地區來說(shuo)，水(shui)就更(geng)加(jia)寶貴了，防(fang)止(zhi)水(shui)污(wu)染，保護水(shui)環境(jing)，目前已(yi)引起(qi)廣泛(fan)共識。

水(shui)(shui)污(wu)染(ran)是(shi)指水(shui)(shui)體(ti)(ti)因外界某種(zhong)物質的(de)(de)介(jie)入，導致原(yuan)有質量(liang)特性發生改變，從而影響了(le)(le)原(yuan)有的(de)(de)功能和利用(yong)價值，甚至危害人體(ti)(ti)健康，破壞生態環境。人類社會為了(le)(le)滿足(zu)生活(huo)及生產的(de)(de)需(xu)求，要從各種(zhong)自然水(shui)(shui)體(ti)(ti)中取(qu)用(yong)大(da)量(liang)的(de)(de)水(shui)(shui)，這些(xie)水(shui)(shui)被(bei)利用(yong)后(hou)，即產生生活(huo)污(wu)水(shui)(shui)和工業廢(fei)水(shui)(shui)，并最(zui)終又排入天然水(shui)(shui)體(ti)(ti)，這樣就構成了(le)(le)一個用(yong)水(shui)(shui)的(de)(de)循環。

2.處(chu)理特點和基本原則

廢水(shui)中的(de)(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)是(shi)各種常用方法不能(neng)分解破壞的(de)(de)(de)(de)，而只能(neng)轉(zhuan)(zhuan)移(yi)它(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)存(cun)在位置和轉(zhuan)(zhuan)變它(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)和化學形態(tai)。例如(ru)，經(jing)化學沉淀處(chu)理(li)(li)后，廢水(shui)中的(de)(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)從(cong)(cong)溶(rong)解的(de)(de)(de)(de)離(li)子(zi)狀態(tai)轉(zhuan)(zhuan)變成難(nan)溶(rong)性化合物(wu)(wu)(wu)而沉淀下來(lai)，從(cong)(cong)水(shui)中轉(zhuan)(zhuan)移(yi)到(dao)污泥中;經(jing)離(li)子(zi)交換處(chu)理(li)(li)后，廢水(shui)中的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)離(li)子(zi)轉(zhuan)(zhuan)移(yi)到(dao)離(li)子(zi)交換樹脂(zhi)上(shang)(shang);經(jing)再生(sheng)后又從(cong)(cong)離(li)子(zi)交換樹脂(zhi)上(shang)(shang)轉(zhuan)(zhuan)移(yi)到(dao)再生(sheng)廢液中。總之(zhi)，重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)廢水(shui)經(jing)處(chu)理(li)(li)后形成兩(liang)種產(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)，一是(shi)基本上(shang)(shang)脫除了重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)處(chu)理(li)(li)水(shui)，一是(shi)重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)濃(nong)(nong)縮產(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)。重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)濃(nong)(nong)度低于排放標準的(de)(de)(de)(de)處(chu)理(li)(li)水(shui)可以(yi)排放;如(ru)果(guo)符合生(sheng)產(chan)(chan)工藝用水(shui)要求，最好回(hui)用。濃(nong)(nong)縮產(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)中的(de)(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)大都有使用價值(zhi)，應盡量(liang)回(hui)收(shou)利(li)用;沒有回(hui)收(shou)價值(zhi)的(de)(de)(de)(de)，要加以(yi)無害(hai)化處(chu)理(li)(li)。

重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)治理(li)，必(bi)須采用綜合措施。首先(xian)，最根本的(de)(de)是改革(ge)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)工藝，不用或少用毒性大的(de)(de)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu);其(qi)次是在(zai)使(shi)(shi)用重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)采用合理(li)的(de)(de)工藝流程(cheng)和(he)完善的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)設備，實行科學的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)管理(li)和(he)運行操作(zuo)(zuo)，減少重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)的(de)(de)耗(hao)用量(liang)和(he)隨廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)流失量(liang);在(zai)此基礎上對數量(liang)少、濃度低的(de)(de)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)進(jin)行有效的(de)(de)處(chu)理(li)。重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)應(ying)當在(zai)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)地(di)點就(jiu)地(di)處(chu)理(li)，不同其(qi)他廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)混合，以免使(shi)(shi)處(chu)理(li)復雜(za)化。更不應(ying)當不經(jing)處(chu)理(li)直接排(pai)入(ru)城(cheng)市下(xia)水(shui)(shui)道，同城(cheng)市污水(shui)(shui)混合進(jin)入(ru)污水(shui)(shui)處(chu)理(li)廠。如果用含有重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)的(de)(de)污泥(ni)和(he)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)作(zuo)(zuo)為肥(fei)料和(he)灌溉(gai)農(nong)田，會使(shi)(shi)土壤受(shou)污染，造成重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)在(zai)農(nong)作(zuo)(zuo)物(wu)中(zhong)積蓄。在(zai)農(nong)作(zuo)(zuo)物(wu)中(zhong)富集系(xi)數最高的(de)(de)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)是鎘、鎳和(he)鋅，而在(zai)水(shui)(shui)生(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)物(wu)中(zhong)富集系(xi)數最高的(de)(de)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)是汞、鋅等。

3.處(chu)理方法可分為兩(liang)類：

3.1使廢水中(zhong)呈溶解(jie)(jie)(jie)狀態的重金屬轉變成不(bu)溶的重金屬化(hua)合物或(huo)元(yuan)素，經沉(chen)(chen)淀(dian)和上浮從(cong)廢水中(zhong)去除，可應用中(zhong)和沉(chen)(chen)淀(dian)法(fa)、硫化(hua)物沉(chen)(chen)淀(dian)法(fa)、上浮分離法(fa)、離子浮選法(fa)、電(dian)解(jie)(jie)(jie)沉(chen)(chen)淀(dian)或(huo)電(dian)解(jie)(jie)(jie)上浮法(fa)、隔膜電(dian)解(jie)(jie)(jie)法(fa)等;

3.2將廢(fei)水(shui)中(zhong)的(de)重(zhong)(zhong)金屬(shu)(shu)(shu)(shu)在不改(gai)變其(qi)化(hua)(hua)學(xue)(xue)形態的(de)條件下進行濃(nong)縮和(he)(he)分離，可(ke)應用反(fan)滲透法(fa)(fa)(fa)、電滲析法(fa)(fa)(fa)、蒸(zheng)發(fa)法(fa)(fa)(fa)、離子交(jiao)換法(fa)(fa)(fa)等。第(di)一(yi)(yi)類方(fang)法(fa)(fa)(fa)特(te)別是中(zhong)和(he)(he)沉(chen)(chen)淀(dian)法(fa)(fa)(fa)、硫(liu)化(hua)(hua)物沉(chen)(chen)淀(dian)法(fa)(fa)(fa)和(he)(he)電解沉(chen)(chen)淀(dian)法(fa)(fa)(fa)應用最廣(guang)。從重(zhong)(zhong)金屬(shu)(shu)(shu)(shu)廢(fei)水(shui)回用的(de)角度看，第(di)二(er)類方(fang)法(fa)(fa)(fa)比第(di)一(yi)(yi)類優越(yue)，因為(wei)用第(di)二(er)類方(fang)法(fa)(fa)(fa)處(chu)理(li)(li)，重(zhong)(zhong)金屬(shu)(shu)(shu)(shu)是以(yi)原狀濃(nong)縮，不添加任何化(hua)(hua)學(xue)(xue)藥(yao)劑(ji)(ji)，可(ke)直接回用于生產過程。而用第(di)一(yi)(yi)類方(fang)法(fa)(fa)(fa)，重(zhong)(zhong)金屬(shu)(shu)(shu)(shu)要(yao)借助于多次(ci)(ci)使(shi)用的(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)藥(yao)劑(ji)(ji)，經(jing)過多次(ci)(ci)的(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)形態的(de)轉化(hua)(hua)才(cai)能回收(shou)(shou)利(li)用。一(yi)(yi)些重(zhong)(zhong)金屬(shu)(shu)(shu)(shu)廢(fei)水(shui)如(ru)電鍍漂洗水(shui)用第(di)二(er)類方(fang)法(fa)(fa)(fa)回收(shou)(shou)，也容(rong)易(yi)實(shi)現閉路循環。但是第(di)二(er)類方(fang)法(fa)(fa)(fa)受到經(jing)濟(ji)和(he)(he)技(ji)術上的(de)一(yi)(yi)些限制，目前還不適(shi)于處(chu)理(li)(li)大(da)流量的(de)工業廢(fei)水(shui)如(ru)礦(kuang)冶廢(fei)水(shui)。這類廢(fei)水(shui)仍(reng)以(yi)化(hua)(hua)學(xue)(xue)沉(chen)(chen)淀(dian)為(wei)主要(yao)處(chu)理(li)(li)方(fang)法(fa)(fa)(fa)(見廢(fei)水(shui)化(hua)(hua)學(xue)(xue)處(chu)理(li)(li)法(fa)(fa)(fa))，并沿著有利(li)于回收(shou)(shou)重(zhong)(zhong)金屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)方(fang)向改(gai)進。

4.重金屬廢水(shui)處理發展趨勢及展望

4.1生(sheng)物(wu)法(fa)(fa)將成(cheng)為主導(dao)方法(fa)(fa) 雖然化學法(fa)(fa)、物(wu)理(li)(li)化學法(fa)(fa)、生(sheng)物(wu)法(fa)(fa)都可以治理(li)(li)和回收廢水中的(de)重金屬，但由(you)于生(sheng)物(wu)法(fa)(fa)處理(li)(li)重金屬廢水成(cheng)本低(di)、效益高、易管理(li)(li)、無二次污染、有利于生(sheng)態環境的(de)改善。另外，通過基(ji)因(yin)工程、分子生(sheng)物(wu)學等(deng)技術(shu)應用(yong)，可使生(sheng)物(wu)具有更(geng)強的(de)吸附、絮凝、整治修復能力。因(yin)此生(sheng)物(wu)法(fa)(fa)具有更(geng)加廣闊的(de)發展前景。

4.2幾種(zhong)技(ji)術(shu)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)起來處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬廢(fei)(fei)水(shui)(shui) 重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬廢(fei)(fei)水(shui)(shui)是(shi)一(yi)(yi)種(zhong)資源，許多重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬都(dou)比(bi)較昂貴。如果將廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬作為(wei)一(yi)(yi)種(zhong)資源來回(hui)收(shou)，不但解決了重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)污(wu)染，而且還具有(you)一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)經濟效益(yi)。電(dian)化(hua)學(xue)法(fa)(fa)就(jiu)可(ke)以滿足(zu)這些要求(qiu)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬廢(fei)(fei)水(shui)(shui)，但由于廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)濃度一(yi)(yi)般(ban)較低，用(yong)(yong)傳統的(de)(de)(de)(de)電(dian)化(hua)學(xue)法(fa)(fa)來處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)，電(dian)流效率較低，電(dian)能消耗較高。因(yin)此，為(wei)滿足(zu)日益(yi)嚴格的(de)(de)(de)(de)環保要求(qiu)，實(shi)現廢(fei)(fei)水(shui)(shui)回(hui)用(yong)(yong)和(he)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬回(hui)收(shou),可(ke)將幾種(zhong)技(ji)術(shu)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)起來處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬廢(fei)(fei)水(shui)(shui)，同(tong)時發揮各種(zhong)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)長處(chu)(chu)(chu)(chu)。Tung Chung-Ching等[19] 集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)采用(yong)(yong)膠(jiao)束(shu)增強(qiang)超(chao)濾法(fa)(fa)去除水(shui)(shui)溶液中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)銅離(li)子取得(de)了顯著效果。張永鋒[20]采用(yong)(yong)絡合-超(chao)濾-電(dian)解集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)技(ji)術(shu)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬廢(fei)(fei)水(shui)(shui)，超(chao)濾的(de)(de)(de)(de)濃縮液可(ke)通過電(dian)解回(hui)收(shou)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬，從而實(shi)現廢(fei)(fei)水(shui)(shui)回(hui)用(yong)(yong)和(he)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬回(hui)收(shou)的(de)(de)(de)(de)雙重(zhong)(zhong)(zhong)目(mu)的(de)(de)(de)(de)，為(wei)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬廢(fei)(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)根治找到(dao)了新的(de)(de)(de)(de)出路。

5.重(zhong)金(jin)屬(shu)濃縮(suo)產物的(de)無害化處理

重(zhong)(zhong)金(jin)屬廢水經(jing)處(chu)理(li)形成的濃縮產物(wu)，如因技術(shu)、經(jing)濟等(deng)原因不能回(hui)收利(li)用(yong)，或者經(jing)回(hui)收處(chu)理(li)后仍(reng)有較高濃度的金(jin)屬物(wu)未達(da)到排放(fang)標(biao)準時(shi)，不能任意棄置，而應進行無害(hai)化(hua)(hua)處(chu)理(li)。常用(yong)方(fang)法是(shi)不溶(rong)化(hua)(hua)和固化(hua)(hua)處(chu)理(li)，就是(shi)將污(wu)泥(ni)等(deng)容易溶(rong)出重(zhong)(zhong)金(jin)屬的廢物(wu)同(tong)一些重(zhong)(zhong)金(jin)屬的不溶(rong)化(hua)(hua)劑、固定劑等(deng)混(hun)合(he)(he)，使(shi)其中的重(zhong)(zhong)金(jin)屬轉(zhuan)變成難溶(rong)解的化(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)，并且加(jia)入如水泥(ni)、瀝(li)青等(deng)膠結劑，將廢物(wu)制成形狀有規則、有一定強(qiang)度、重(zhong)(zhong)金(jin)屬浸(jin)出率很低的固體;還可用(yong)燒(shao)結法將重(zhong)(zhong)金(jin)屬污(wu)泥(ni)制成不溶(rong)性固體。

6.結束語

我們應(ying)該(gai)充(chong)分利(li)用自(zi)然界(jie)中的(de)(de)微(wei)生物(wu)與植物(wu)的(de)(de)協同凈化(hua)作(zuo)用，并輔(fu)之(zhi)以(yi)物(wu)理(li)或(huo)化(hua)學(xue)方法(fa)，尋找(zhao)凈化(hua)重(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)有效(xiao)途徑(jing)。對重(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)污(wu)染源頭(tou)進行嚴格的(de)(de)控制和(he)監(jian)督，利(li)用物(wu)理(li)和(he)化(hua)學(xue)的(de)(de)辦(ban)法(fa)處(chu)理(li)好(hao)源頭(tou)的(de)(de)含較高濃度的(de)(de)重(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)廢水，不讓高含量的(de)(de)重(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)廢水進入城市排水管網(wang)。這樣可以(yi)減少治理(li)成本，又減輕了(le)二級(ji)污(wu)水廠的(de)(de)處(chu)理(li)難度，取得較好(hao)的(de)(de)經濟效(xiao)益和(he)環境(jing)效(xiao)益。在已建成的(de)(de)環境(jing)治理(li)項(xiang)目

中(zhong)，可以考慮(lv)進行對(dui)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)處理的改進和(he)改造(zao)以達到對(dui)相應重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)的處理，而在有必要進行重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)處理的未建成環境治理項目，應該在立項時即考慮(lv)對(dui)重(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)的去除，以達到更好(hao)的治理污(wu)染，修復(fu)環境的目的。

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