摘　要： 近年來(lái)各地區(qū)普遍關(guān)注,重金屬?gòu)U水處理。隨著技術(shù)的進(jìn)步,重金屬?gòu)U水的處理工藝取得了很大的進(jìn)步,從傳統(tǒng)的沉淀法、化學(xué)法、吸附法到現(xiàn)代的微生物處理技術(shù)、反滲透技術(shù)等。傳統(tǒng)的治理含重金屬的廢水的方法,只是把重金屬?gòu)膹U水中轉(zhuǎn)移到了其它得介質(zhì)中,沒(méi)有從根本上杜絕重金屬的污染問(wèn)題。本文主要對(duì)重金屬的處理工藝的原理,優(yōu)、缺點(diǎn)及其應(yīng)用方向進(jìn)行研究和探討。

關(guān)鍵詞：污水處理系統(tǒng); 重金屬; 廢水處理工藝; 設(shè)計(jì)研究

重金屬?gòu)U水是對(duì)環(huán)境污染最嚴(yán)重和對(duì)人類危害最大的工業(yè)廢水之一。20世紀(jì)60年代震驚世界的日本公害病──水俁病和痛痛病，就是分別由含汞廢水和含鎘廢水污染環(huán)境造成的。因此，各國(guó)對(duì)重金屬?gòu)U水的治理都十分重視。

1.水污染現(xiàn)狀

水是一種寶貴的自然資源，隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，對(duì)水資源的要求，無(wú)論是從質(zhì)而言，還是從量而言，都有了更高的標(biāo)準(zhǔn)。水并非是取之不盡，用之不竭的天然資源，它是有限資源，對(duì)于缺水地區(qū)來(lái)說(shuō)，水就更加寶貴了，防止水污染，保護(hù)水環(huán)境，目前已引起廣泛共識(shí)。

水污染是指水體因外界某種物質(zhì)的介入，導(dǎo)致原有質(zhì)量特性發(fā)生改變，從而影響了原有的功能和利用價(jià)值，甚至危害人體健康，破壞生態(tài)環(huán)境。人類社會(huì)為了滿足生活及生產(chǎn)的需求，要從各種自然水體中取用大量的水，這些水被利用后，即產(chǎn)生生活污水和工業(yè)廢水，并最終又排入天然水體，這樣就構(gòu)成了一個(gè)用水的循環(huán)。

2.處理特點(diǎn)和基本原則

廢水中的重金屬是各種常用方法不能分解破壞的，而只能轉(zhuǎn)移它們的存在位置和轉(zhuǎn)變它們的物理和化學(xué)形態(tài)。例如，經(jīng)化學(xué)沉淀處理后，廢水中的重金屬?gòu)娜芙獾碾x子狀態(tài)轉(zhuǎn)變成難溶性化合物而沉淀下來(lái)，從水中轉(zhuǎn)移到污泥中;經(jīng)離子交換處理后，廢水中的金屬離子轉(zhuǎn)移到離子交換樹脂上;經(jīng)再生后又從離子交換樹脂上轉(zhuǎn)移到再生廢液中�？傊�，重金屬?gòu)U水經(jīng)處理后形成兩種產(chǎn)物，一是基本上脫除了重金屬的處理水，一是重金屬的濃縮產(chǎn)物。重金屬濃度低于排放標(biāo)準(zhǔn)的處理水可以排放;如果符合生產(chǎn)工藝用水要求，最好回用。濃縮產(chǎn)物中的重金屬大都有使用價(jià)值，應(yīng)盡量回收利用;沒(méi)有回收價(jià)值的，要加以無(wú)害化處理。

重金屬?gòu)U水的治理，必須采用綜合措施。首先，最根本的是改革生產(chǎn)工藝，不用或少用毒性大的重金屬;其次是在使用重金屬的生產(chǎn)過(guò)程中采用合理的工藝流程和完善的生產(chǎn)設(shè)備，實(shí)行科學(xué)的生產(chǎn)管理和運(yùn)行操作，減少重金屬的耗用量和隨廢水的流失量;在此基礎(chǔ)上對(duì)數(shù)量少、濃度低的廢水進(jìn)行有效的處理。重金屬?gòu)U水應(yīng)當(dāng)在產(chǎn)生地點(diǎn)就地處理，不同其他廢水混合，以免使處理復(fù)雜化。更不應(yīng)當(dāng)不經(jīng)處理直接排入城市下水道，同城市污水混合進(jìn)入污水處理廠。如果用含有重金屬的污泥和廢水作為肥料和灌溉農(nóng)田，會(huì)使土壤受污染，造成重金屬在農(nóng)作物中積蓄。在農(nóng)作物中富集系數(shù)最高的重金屬是鎘、鎳和鋅，而在水生生物中富集系數(shù)最高的重金屬是汞、鋅等。

3.處理方法可分為兩類：

3.1使廢水中呈溶解狀態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)變成不溶的重金屬化合物或元素，經(jīng)沉淀和上浮從廢水中去除，可應(yīng)用中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分離法、離子浮選法、電解沉淀或電解上浮法、隔膜電解法等;

3.2將廢水中的重金屬在不改變其化學(xué)形態(tài)的條件下進(jìn)行濃縮和分離，可應(yīng)用反滲透法、電滲析法、蒸發(fā)法、離子交換法等。第一類方法特別是中和沉淀法、硫化物沉淀法和電解沉淀法應(yīng)用最廣。從重金屬?gòu)U水回用的角度看，第二類方法比第一類優(yōu)越，因?yàn)橛玫诙惙椒ㄌ幚�，重金屬是以原狀濃縮，不添加任何化學(xué)藥劑，可直接回用于生產(chǎn)過(guò)程。而用第一類方法，重金屬要借助于多次使用的化學(xué)藥劑，經(jīng)過(guò)多次的化學(xué)形態(tài)的轉(zhuǎn)化才能回收利用。一些重金屬?gòu)U水如電鍍漂洗水用第二類方法回收，也容易實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)。但是第二類方法受到經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的一些限制，目前還不適于處理大流量的工業(yè)廢水如礦冶廢水。這類廢水仍以化學(xué)沉淀為主要處理方法(見廢水化學(xué)處理法)，并沿著有利于回收重金屬的方向改進(jìn)。

4.重金屬?gòu)U水處理發(fā)展趨勢(shì)及展望

4.1生物法將成為主導(dǎo)方法 雖然化學(xué)法、物理化學(xué)法、生物法都可以治理和回收廢水中的重金屬，但由于生物法處理重金屬?gòu)U水成本低、效益高、易管理、無(wú)二次污染、有利于生態(tài)環(huán)境的改善。另外，通過(guò)基因工程、分子生物學(xué)等技術(shù)應(yīng)用，可使生物具有更強(qiáng)的吸附、絮凝、整治修復(fù)能力。因此生物法具有更加廣闊的發(fā)展前景。

4.2幾種技術(shù)集成起來(lái)處理重金屬?gòu)U水 重金屬?gòu)U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(lái)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?gòu)U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(lái)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(lái)處理重金屬?gòu)U水，同時(shí)發(fā)揮各種技術(shù)的長(zhǎng)處。Tung Chung-Ching等[19] 集成采用膠束增強(qiáng)超濾法去除水溶液中的銅離子取得了顯著效果。張永鋒[20]采用絡(luò)合-超濾-電解集成技術(shù)處理重金屬?gòu)U水，超濾的濃縮液可通過(guò)電解回收重金屬，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?gòu)U水的根治找到了新的出路。

5.重金屬濃縮產(chǎn)物的無(wú)害化處理

重金屬?gòu)U水經(jīng)處理形成的濃縮產(chǎn)物，如因技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等原因不能回收利用，或者經(jīng)回收處理后仍有較高濃度的金屬物未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，不能任意棄置，而應(yīng)進(jìn)行無(wú)害化處理。常用方法是不溶化和固化處理，就是將污泥等容易溶出重金屬的廢物同一些重金屬的不溶化劑、固定劑等混合，使其中的重金屬轉(zhuǎn)變成難溶解的化合物，并且加入如水泥、瀝青等膠結(jié)劑，將廢物制成形狀有規(guī)則、有一定強(qiáng)度、重金屬浸出率很低的固體;還可用燒結(jié)法將重金屬污泥制成不溶性固體。

6.結(jié)束語(yǔ)

我們應(yīng)該充分利用自然界中的微生物與植物的協(xié)同凈化作用，并輔之以物理或化學(xué)方法，尋找凈化重金屬的有效途徑。對(duì)重金屬的污染源頭進(jìn)行嚴(yán)格的控制和監(jiān)督，利用物理和化學(xué)的辦法處理好源頭的含較高濃度的重金屬?gòu)U水，不讓高含量的重金屬?gòu)U水進(jìn)入城市排水管網(wǎng)。這樣可以減少治理成本，又減輕了二級(jí)污水廠的處理難度，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。在已建成的環(huán)境治理項(xiàng)目

中，可以考慮進(jìn)行對(duì)重金屬處理的改進(jìn)和改造以達(dá)到對(duì)相應(yīng)重金屬的處理，而在有必要進(jìn)行重金屬處理的未建成環(huán)境治理項(xiàng)目，應(yīng)該在立項(xiàng)時(shí)即考慮對(duì)重金屬的去除，以達(dá)到更好的治理污染，修復(fù)環(huán)境的目的。

參考文獻(xiàn):

[1] 馬士軍.微生物絮凝劑的開發(fā)及應(yīng)用[J].工業(yè)處理,1997,12(1):7~10.

[2] 陳天,汪士新.利用殼聚糖為絮凝劑回收工業(yè)廢水中蛋白質(zhì)、染料以及重金屬離子[J].江蘇環(huán)境科學(xué),1996(1):45~46.

[3] 李明春,姜恒,侯文強(qiáng)等.酵母菌對(duì)重金屬離子吸附的研究[J].菌物系統(tǒng),1998,17(4):367~373.

[4] 趙玲,尹平河,Qiming Yu等.海洋赤潮生物原甲藻對(duì)重金屬的富集機(jī)理[J].環(huán)境科學(xué),2001,22 (4):42~45.

[5] 胡自偉,潘志彥,王泉源.固定化生物技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2002,3(9):19~23.

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