重金属废水处理论文范文

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1国内外处理含重金属废水的方法

1.1离子交换法离子交换法是利用离子交换树脂把废水中的重金属离子交换出来，重金属离子在通过H型离子交换树脂时，被H+取代，从而除去重金属离子。离子交换法的处理效率会随着树脂中可交换的H+被消耗而降低，需定期对树脂进行再生，离子交换法占地面积较大，会产生大量的再生废液。

1.2吸附法吸附法是应用多孔吸附材料吸附处理废水中重金属的一种方法。传统吸附剂有活性碳和硫化煤等。近年来，随着人们逐渐开发出具吸附能力的材料。包括硅藻土、泥煤、矿渣、浮石、麦饭石及各种改良型材料。活性碳是目前废水中普遍采用的吸附剂，其比表面积大，吸附能力强。利用活性碳的吸附和还原，可以处理电镀行业和矿山冶炼产生的重金属废水，但造价较高。

1.3电渗析法电渗析法是在外加直流电场的作用下，以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，重金属离子在阴极得到电子被还原，这些重金属或沉淀在电极表面，或沉淀到反应槽底部，从而降低废水中重金属含量。该方法操作简单，但耗电量大，易极化、结垢。

1.4反渗透法反渗透法于70年代应用于电镀废水的治理，现已应用于镀锌、镍、铬漂洗水以及多种重金属混合的废水治理[1]。UJANGZ.采用复合低压反渗透膜对Zn2+和Cu2+的废水进行处理研究，在适宜的温度、PH和操作压力条件下，水回收率为40%，Zn2+和Cu2+的去除率可达到90%以上；投加适宜的EDTA时，两种金属的截留率均达到99%以上[2]。纳滤又称松散型反渗透，对二价离子具有很高的截留率，利用纳滤膜处理镀镍漂洗水可达到出水循环回用和镍回收的目的[3]。反渗透法虽然去除效果好，但膜易堵塞，周期短，需定期更换反渗透膜，造价较高。

1.5生物修复法重金属在生物体内，有累积，富集的现象，且一些生物对特殊的重金属元素，有明显的耐受性。鉴于这种特性，生物被用来对重金属废水进行富集，回收分离。由于生物处理具有成本相对较低，易于管理等特点，在低浓度重金属废水领域，生物修复法被认为是最具有发展前景的重金属废水处理技术[4]。由于高浓度重金属废水对生物具有毒害作用，生物法一般用来处理低浓度重金属废水。按照生物的种类不同，生物处理法可被分为植物处理、动物处理和微生物处理三种。

1.5.1植物处理植物处理是利用天然或者遗传工程培育的植物对污染物进行处理的技术。利用植物实施污染环境修复的观念并不新颖，很早以前人们就认识到一些水生植物（如凤眼莲、浮萍等）能够吸收污染水体中的Pb、Cu、Cd、Fe和Hg等重金属污染物。上世纪80年代中期Gersberg等对加利福尼亚的一人工湿地进行人工添加高浓度zn、cd和Cu，通过为期一年对湿地净化重金属的效果调查研究发现，湿地对这三种重金属的去除效果显著，去除率均达到90%以上[5]。Groudeva等人研究发现芦苇、香蒲、灯心草对污水中铜、铅、镉、铁都有一定的富集作用[6]。超积累植物在富集重金属方面优势更为明显，超积累植物可以在不影响正常生长的情况下积累高于普通植物百倍浓度的重金属，并可对富集于植物中经济价值较高的重金属进行回收。研究中发现，凤眼莲根部对水中8.0μg/kg的银的富集系数达到60多万倍，灰分银含量达到18.5%，在动态实验中72.5μg/kg的含银废水处理后凤眼莲根部灰分中含银63.5%，从这些灰分中提炼银得到成功[7]。由此可见植物在富集去除污水中重金属有着很大的开发前景。

1.5.2动物处理水生动物对水体的重金属也有一定的富集能力，尤其是无脊椎动物对锌和镉具有很大的富集能力（富集系数达到104～105）。庞艳春等人调查表明，利用河蚌处理重金属废水，在重金属浓度为3.125mg/L时，其对重金属Cu2+、Pb2+、Zn2+、Ag+的脱除系数达到72.0％～89.9％。[8]

1.5.3微生物及藻类处理微生物通过生物絮凝，生物吸附，生物沉淀等作用实现废水中重金属的转化，沉积和固定。研究发现，少量的活性污泥可以起到明显的去除重金属的作用。另外，微生物还可以代谢产生由多糖、蛋白质、纤维素、聚氨基酸等天然高分子物质，该类分子中含有多种官能团，能使水中胶体悬浮物相互凝聚沉淀。另一方面，湿地系统土壤中的微生物，对重金属的去除具有间接作用。成水平等人的研究指出，湿地系统中的微生物代谢放热，可能是系统冬季出水温度（5℃）高于进水温度（0℃）的原因，即微生物的作用使得湿地系统具有保温作用[9]。这对于湿地系统冬天防冰具有重要意义。微生物与植物协同作用则可以强化植物对污染物的吸收。

2结论

综上所述，处理重金属废水的方法各有优缺点，重金属废水水质比较复杂，通常含有多种重金属离子，为了达到更好的处理效果，需要将几种工艺组合起来，扬长避短。另外生物处理法在处理低浓度重金属废水方面，具有投资少，效果好，运行成本低等特点，具有广阔的应用前景，有利于改善河流水生态环境。由于重金属通常比较昂贵，且对环境危害性较大，将重金属离子充分回收利用，真正实现废水的“零排放”，取得良好的经济效益和社会效益，是当前重金属废水处理技术的发展趋势。

作者：钱小娟宋建军单位：江苏省水文水资源勘测局南通分局