重金屬廢水常用的處理技術(shù)

我國人口眾多，水資源分布不均導(dǎo)致我國許多地區(qū)存在嚴(yán)重的水資源危機(jī)。然而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)廢水的排放不僅造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)；而且威脅著居民的飲水安全，因此重金屬廢水處理一直是我國環(huán)保領(lǐng)域的重要內(nèi)容。在此背景下，加強(qiáng)對(duì)重金屬廢水處理技術(shù)和資源化利用的研究，已成為當(dāng)前環(huán)境治理工作開展過程中的重要任務(wù)。

重金屬廢水的來源及處理的必要性

具體到我國工業(yè)生產(chǎn)來說，重金屬廢水污染主要來自于冶金、電鍍以及采礦等行業(yè)。例如有色金屬冶煉廠、電鍍廠等即會(huì)排放大量的廢水，其中含有各種重金屬離子，造成許多重金屬隨著廢水滲入到生態(tài)系統(tǒng)中。

重金屬廢水中的砷、鉻、汞、鉛等元素及其化合物會(huì)被水中的植物、魚類等收集并沿食物鏈傳遞，對(duì)此類重金屬及其化合物進(jìn)行分析可知，其能夠?qū)е碌鞍踪|(zhì)與活性酶失活，從而引發(fā)代謝紊亂，而由于其無法自然降解或經(jīng)由生物代謝而排除，故容易對(duì)人類健康與其他生物的生存和發(fā)展帶來嚴(yán)重威脅，因此有必要也必須加強(qiáng)對(duì)重金屬廢水處理技術(shù)的研究。

重金屬廢水處理技術(shù)

目前來說重金屬廢水的處理主要有化學(xué)法、物理化學(xué)法以及生物法三大類。其中比較常用的方法有電解法、化學(xué)沉淀法、生物吸附法和離子交換法。

電解法

電解法處理重金屬廢水的原理為：在直流電作用下，廢水中帶正電的重金屬離子遷移至陰，且在陰獲得電子而被還原，所產(chǎn)生的金屬單質(zhì)則沉淀至反應(yīng)器的底部或是吸附到電表面，實(shí)現(xiàn)廢水除鹽與水中重金屬的回收。以電化學(xué)鍍鎳液為例，利用電解法對(duì)溫度T＝80℃、pH＝9且電流密度為8.0mA/cm2的鍍鎳液進(jìn)行電解，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在循環(huán)條件下通電2h后，可從廢水中回收97.9%的金屬鎳。對(duì)基于電解法的重金屬廢水處理技術(shù)進(jìn)行分析可知，該方法無需添加任何化學(xué)試劑，故不會(huì)產(chǎn)生二次污染，但在溶液（廢水）內(nèi)部，隨著反應(yīng)的逐漸進(jìn)行，原溶液中金屬離子的濃度也逐漸下降，從而導(dǎo)致溶液電阻率升高，耗電量也隨之增加，故電解法并不適用于低濃度的重金屬廢水處理。

化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法，即將硫化物、氫氧化物、鋇鹽等沉淀劑投入到重金屬廢水當(dāng)中，使其與廢水中重金屬離子發(fā)生反應(yīng)并形成沉淀，達(dá)到取出廢水中游離的重金屬離子目的的一類技術(shù)。對(duì)化學(xué)沉淀法進(jìn)行分析可知，該方法具有操作便捷、工藝簡單的優(yōu)點(diǎn)，但在對(duì)重金屬處理過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢渣，若不對(duì)其進(jìn)行二次處理，將很有可能產(chǎn)生二次污染。近年來，化學(xué)沉淀法在工藝和沉淀劑方面取得了顯著進(jìn)展，例如，目前，一種新型的有機(jī)螯合劑——二丙浮選劑被大量應(yīng)用于廢水中重金屬的去除工作當(dāng)中，由于該螯合劑的重金屬去除不會(huì)受到pH與多重金屬離子的干擾，故基于該螯合劑的廢水中的重金屬去除率高達(dá)99.9%。

生物吸附法

生物吸附法是近年來新興的一種重金屬廢水處理方法，對(duì)生物吸附進(jìn)行分析可知，其是生物通過靜電作用、共價(jià)作用或分子力作用吸附在生物體表面的一種現(xiàn)象，而基于該方法的重金屬廢水處理主要包括兩個(gè)步驟：首先，重金屬離子與細(xì)胞表面大分子物質(zhì)與官能基團(tuán)的結(jié)合；其次，生物體細(xì)胞對(duì)廢水中的重金屬離子進(jìn)行主動(dòng)運(yùn)輸和吸收。

離子交換法

離子交換法去除廢水中重金屬離子的原理為，使離子交換劑的功能基團(tuán)同廢水中重金屬離子進(jìn)行交換，從而將廢水中的重金屬離子去除，具體來說就是，當(dāng)重金屬廢水經(jīng)過離子交換器時(shí)，重金屬離子間的濃度差與交換劑的功能基團(tuán)形成較強(qiáng)的離子親和力，由此來推動(dòng)二者間的離子交換，進(jìn)而達(dá)到去除廢水中重金屬離子的目的。目前，基于離子交換法的重金屬廢水處理過程中，常用到的離子交換劑包括了陰陽離子交換沸石和樹脂等，特別是陰陽離子交換樹脂的應(yīng)用效果尤為顯著。

結(jié)語

本文通過對(duì)重金屬廢水處理的必要性進(jìn)行說明，進(jìn)而對(duì)重金屬廢水處理的電解法、化學(xué)沉淀法和生物吸附法等相關(guān)技術(shù)方法做出了系統(tǒng)探究。研究結(jié)果表明，重金屬廢水處理和資源化的方法較多，未來應(yīng)結(jié)合重金屬廢水的實(shí)際情況選擇恰當(dāng)?shù)姆椒▽?duì)其進(jìn)行處理和資源化利用，從而為提高重金屬廢水資源利用效率和強(qiáng)化環(huán)保效果奠定良好基礎(chǔ)。

重金屬廢水是一種資源，許多重金屬都比較昂貴。如果將廢水中的重金屬作為一種資源來回收，不但解決了重金屬的污染，而且還具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。電化學(xué)法就可以滿足這些要求處理重金屬廢水，但由于廢水中重金屬的濃度一般較低，用傳統(tǒng)的電化學(xué)法來處理，電流效率較低，電能消耗較高。因此，為滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求，實(shí)現(xiàn)廢水回用和重金屬回收,可將幾種技術(shù)集成起來處理重金屬廢水，同時(shí)發(fā)揮各種技術(shù)的長處。從而實(shí)現(xiàn)廢水回用和重金屬回收的雙重目的，為重金屬廢水的*找到了新的出路。