重金屬廢水處理論文范文

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1國內外處理含重金屬廢水的方法

1.1離子交換法離子交換法是利用離子交換樹脂把廢水中的重金屬離子交換出來，重金屬離子在通過H型離子交換樹脂時，被H+取代，從而除去重金屬離子。離子交換法的處理效率會隨著樹脂中可交換的H+被消耗而降低，需定期對樹脂進行再生，離子交換法占地面積較大，會產生大量的再生廢液。

1.2吸附法吸附法是應用多孔吸附材料吸附處理廢水中重金屬的一種方法。傳統吸附劑有活性碳和硫化煤等。近年來，隨著人們逐漸開發出具吸附能力的材料。包括硅藻土、泥煤、礦渣、浮石、麥飯石及各種改良型材料?；钚蕴际悄壳皬U水中普遍采用的吸附劑，其比表面積大，吸附能力強。利用活性碳的吸附和還原，可以處理電鍍行業和礦山冶煉產生的重金屬廢水，但造價較高。

1.3電滲析法電滲析法是在外加直流電場的作用下，以電位差為推動力，利用離子交換膜的選擇透過性，重金屬離子在陰極得到電子被還原，這些重金屬或沉淀在電極表面，或沉淀到反應槽底部，從而降低廢水中重金屬含量。該方法操作簡單，但耗電量大，易極化、結垢。

1.4反滲透法反滲透法于70年代應用于電鍍廢水的治理，現已應用于鍍鋅、鎳、鉻漂洗水以及多種重金屬混合的廢水治理[1]。UJANGZ.采用復合低壓反滲透膜對Zn2+和Cu2+的廢水進行處理研究，在適宜的溫度、PH和操作壓力條件下，水回收率為40%，Zn2+和Cu2+的去除率可達到90%以上；投加適宜的EDTA時，兩種金屬的截留率均達到99%以上[2]。納濾又稱松散型反滲透，對二價離子具有很高的截留率，利用納濾膜處理鍍鎳漂洗水可達到出水循環回用和鎳回收的目的[3]。反滲透法雖然去除效果好，但膜易堵塞，周期短，需定期更換反滲透膜，造價較高。

1.5生物修復法重金屬在生物體內，有累積，富集的現象，且一些生物對特殊的重金屬元素，有明顯的耐受性。鑒于這種特性，生物被用來對重金屬廢水進行富集，回收分離。由于生物處理具有成本相對較低，易于管理等特點，在低濃度重金屬廢水領域，生物修復法被認為是最具有發展前景的重金屬廢水處理技術[4]。由于高濃度重金屬廢水對生物具有毒害作用，生物法一般用來處理低濃度重金屬廢水。按照生物的種類不同，生物處理法可被分為植物處理、動物處理和微生物處理三種。

1.5.1植物處理植物處理是利用天然或者遺傳工程培育的植物對污染物進行處理的技術。利用植物實施污染環境修復的觀念并不新穎，很早以前人們就認識到一些水生植物（如鳳眼蓮、浮萍等）能夠吸收污染水體中的Pb、Cu、Cd、Fe和Hg等重金屬污染物。上世紀80年代中期Gersberg等對加利福尼亞的一人工濕地進行人工添加高濃度zn、cd和Cu，通過為期一年對濕地凈化重金屬的效果調查研究發現，濕地對這三種重金屬的去除效果顯著，去除率均達到90%以上[5]。Groudeva等人研究發現蘆葦、香蒲、燈心草對污水中銅、鉛、鎘、鐵都有一定的富集作用[6]。超積累植物在富集重金屬方面優勢更為明顯，超積累植物可以在不影響正常生長的情況下積累高于普通植物百倍濃度的重金屬，并可對富集于植物中經濟價值較高的重金屬進行回收。研究中發現，鳳眼蓮根部對水中8.0μg/kg的銀的富集系數達到60多萬倍，灰分銀含量達到18.5%，在動態實驗中72.5μg/kg的含銀廢水處理后鳳眼蓮根部灰分中含銀63.5%，從這些灰分中提煉銀得到成功[7]。由此可見植物在富集去除污水中重金屬有著很大的開發前景。

1.5.2動物處理水生動物對水體的重金屬也有一定的富集能力，尤其是無脊椎動物對鋅和鎘具有很大的富集能力（富集系數達到104～105）。龐艷春等人調查表明，利用河蚌處理重金屬廢水，在重金屬濃度為3.125mg/L時，其對重金屬Cu2+、Pb2+、Zn2+、Ag+的脫除系數達到72.0％～89.9％。[8]

1.5.3微生物及藻類處理微生物通過生物絮凝，生物吸附，生物沉淀等作用實現廢水中重金屬的轉化，沉積和固定。研究發現，少量的活性污泥可以起到明顯的去除重金屬的作用。另外，微生物還可以代謝產生由多糖、蛋白質、纖維素、聚氨基酸等天然高分子物質，該類分子中含有多種官能團，能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉淀。另一方面，濕地系統土壤中的微生物，對重金屬的去除具有間接作用。成水平等人的研究指出，濕地系統中的微生物代謝放熱，可能是系統冬季出水溫度（5℃）高于進水溫度（0℃）的原因，即微生物的作用使得濕地系統具有保溫作用[9]。這對于濕地系統冬天防冰具有重要意義。微生物與植物協同作用則可以強化植物對污染物的吸收。

2結論

綜上所述，處理重金屬廢水的方法各有優缺點，重金屬廢水水質比較復雜，通常含有多種重金屬離子，為了達到更好的處理效果，需要將幾種工藝組合起來，揚長避短。另外生物處理法在處理低濃度重金屬廢水方面，具有投資少，效果好，運行成本低等特點，具有廣闊的應用前景，有利于改善河流水生態環境。由于重金屬通常比較昂貴，且對環境危害性較大，將重金屬離子充分回收利用，真正實現廢水的“零排放”，取得良好的經濟效益和社會效益，是當前重金屬廢水處理技術的發展趨勢。

作者：錢小娟宋建軍單位：江蘇省水文水資源勘測局南通分局