重金屬廢水處理技術

當前生產生活工作中所說的重金屬污染主要指的是電鍍、采礦、化工、印染、金屬加工等行業(yè)在金屬加工生產過程中，所生產排放的含有汞、鎘、鉻、鎳、鉛及砷等毒性比較強的重金屬元素，這些重金屬元素可能獨立的存在，但是同時也可能是以化合物的形式存在，一旦重金屬物排放超標，或者不符合標準的進行排放，那么對環(huán)境所造成的危害是非常嚴重的，且此種危害是不可逆的。當前，在中國經濟發(fā)展的過程中，重金屬所產生的污染，通過食物鏈作用的發(fā)揮，對人體以及動植物等產生了非常嚴重的危害，導致我國在未來的可持續(xù)發(fā)展過程中，在重金屬生產與環(huán)境保護、生物平衡中實現(xiàn)權衡成為了社會經濟發(fā)展重點突出的問題。自2011年起，我國各大地區(qū)開始重點加強了對重金屬行業(yè)的限制和規(guī)范管理，尤其是對重金屬污染產業(yè)生產的區(qū)域的周圍的自然環(huán)境開始了治理與預防管理的工作，力圖能夠緩解或降低重金屬所產生的污染。此外，在重金屬污染中，重金屬廢水的處理不僅僅是緩解污染的重要做法，而且廢水的處理能夠提高資源的利用率也是有著一定的作用。所以，整體上無論是從現(xiàn)實重金屬資源生產利用還是從長遠的重金屬行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，強化對重金屬廢水處理技術的應用以及資源化問題的研究都有著重要的意義。

1、重金屬廢水處理技術

1.1 化學沉淀法

化學沉淀作為重金屬廢水處理技術中的一種，在實際應用的過程中，主要是向重金屬生產過程中所排放的水中添加特定的沉淀劑，如氫氧化物、硫化物、鋇鹽、鐵氧體。這樣能夠在與水中的重金屬離子之間產生化學反應，尤其是游離的重金屬離子，能夠產哼沉淀物，然后在使用化學沉淀法，對沉淀所產生的廢渣進行處理。此種處理方法，不會產生二次污染，且操作工藝比較簡單，能夠最大限度的滿足重金屬排放的綠色環(huán)保的要求。

1.2 電解法

電解法去除重金屬廢水中的有毒重金屬離子同樣也是常用的方法之一，此種方法在運用的過程中主要是通過憑借直流電的產生，促使帶有正電的重金屬離子轉向陰極，并且在陰極能夠通過電子的重新獲得，而被還原，這樣能夠再次產生金屬單質，并且電極能夠最大限度的吸附這些被還原的金屬單質，最后通過整體的沉淀，沉淀到容器的底部，最后在使用沉淀法對沉淀去除，這樣能夠有效的解除重金屬廢水中所含有的重金屬離子。但是，此種方法在應用的過程中，存在的一個弊端則是此種方法會導致耗電量的增加，其最終的生產成本也是比較大的。

1.3 吸附法

吸附法同樣也是重金屬廢水處理技術中常用的技術之一，此種方法在使用的過程中主要是通過運用多孔性固體物質對廢水中的重金屬離子進行吸附的過程，最終的結果是重金屬離子字符在固體物質的表面，將固體物質取出，則可徹底的清除重金屬廢水中的重金屬離子。在實際應用中，常見的吸附物，有植物廢棄物或以氫氧化鈉作為活化劑制備稻殼基活性炭。但是，此種方法在運用的過程中，成本較高、所以實際應用受到了很大的限制。

1.4 離子交換法

離子交換法在重金屬廢水處理技術中的應用主要是通過交換重金屬離子的基因，改變重金屬離子的內部構造，而去除的，這種交換過程的實現(xiàn)，需要添加使用特定的離子交換劑。且所使用的離子交換劑的濃度與重金屬離子的濃度基本上是持平的狀態(tài)。在實際應用中，常見的離子交換劑有陰陽離子交換樹脂、沸石、膨土。

1.5 膜分離法

此種方法主要是通過運用特殊的半透膜在重金屬離子溶液中，通過半透膜的分子作用的發(fā)揮，促使重金屬廢水中的離子分離，也就是在不改變先前溶液狀態(tài)的前提下，促使溶質和溶劑分離的一種方法。在實際應用的過程中，膜分離法的應用有著高效、環(huán)保的特點，普遍被應用于當前的重金屬廢水處理的過程中。當前，在實際膜分離法的應用中，常用的膜分離法主要包括微濾、超微濾、納濾和反滲透等方法。

1.6 生物法

首先是生物絮凝法，主要通過使用微生物或其代謝物實現(xiàn)絮凝沉淀，從而清除污染的一種方法。其次則是生物吸附法，此種方法是通過防治與重金屬離子共價的靜電或分子力進行重金屬離子吸附的一種做法。在實際應用的過程中，重金屬離子的吸附主要是通過主動運輸?shù)淖饔梦街亟饘匐x子，或者重金屬離子與生物分子物質結合而實現(xiàn)的吸附效果。最后，植物修復法，此種方法的運用主要是通過植物對廢水中的重金屬離子進行吸收的一個過程，這個過程的實現(xiàn)不僅能夠達到凈化的目的，而且對于保護環(huán)境，避免二次污染的產生起著重要的作用。

2、重金屬廢水處理資源化問題

2.1 膜集成技術處理含銅廢水

當前，重金屬廢水處理資源化問題的研究中，最為有研究成效的是膜集成技術處理含銅廢水的應用研究。如某些學者研究發(fā)現(xiàn)，同各國使用膜集成技術處理膠體廢水的效率是非常高的，其在處理后水中的重金屬離子的濃度會極大的降低，且導電率也會同時的降低，此種常用的處理膠體的方法為超濾、反滲透、離子交換等方法。且在研究中發(fā)現(xiàn)，此種膜技術處理技術應用后所處理的水質能夠達到正常的生產用水的要求。且，部分水在經過濃縮系統(tǒng)和萃取系統(tǒng)后，能夠形成回收銅，最終實現(xiàn)含銅離子重金屬廢水的高效處理，此種方法在當前工業(yè)用水中對于回收電解銅有著非?？捎^的效果，對于資源的二次利用是非常重要的使用方法。

2.2 混凝沉淀/膜處理組合工藝處理蓄電池廢水

有學者研究發(fā)現(xiàn)，通過使用混凝沉淀/膜處理組合廢水處理工藝，對于回收資源等同樣有著非常重要的作用。這種方法在目前的應用中主要是對蓄電池的生產廢水進行處理，且當前每年在處理規(guī)模也是非常可觀的，當前最終的處理結果，在蓄電池廢水中，極大的降低了鉛和鎘的濃度，據(jù)香瓜研究表明，當前的此種方法在蓄電池廢水中的回收率達到了70%以上，且在實際應用中的效果也是非常穩(wěn)定的，實際應用成果也是比較好的，對于實現(xiàn)資源的二次利用有著非常重要的作用。

2.3 高效固液分離－重金屬廢水處理及資源化技術

當前，在重金屬廢水處理中，高效固液分離－重金屬廢水處理及資源化技術的應用作為當前重金屬廢水處理資源化的一種新技術，其能夠在保證固液分離、污泥濃縮、金屬回收的功能全部實現(xiàn)的基礎上，實現(xiàn)重金屬廢水中資源的二次利用。在實際應用中，據(jù)相關調查研究發(fā)現(xiàn)，在使用高效固液分離－重金屬廢水處理及資源化技術處理重金屬廢水中，整體上對于重金屬廢水中的銅、鎳、鉻、鋅的凈化率能夠達到99%左右，且重金屬離子的濃度也在大大的降低。

整體上而言，在當前重金屬廢水處理技術的應用中，重金屬廢水資源化的問題的研究及實際用用主要是通過使用膜處理技術和在廢水中添加沉淀劑而進行的。在實際應用的過程中，以上兩種技術可由其優(yōu)勢，但是對于解決重金屬廢水中的重金屬離子濃度的效果卻是非?？捎^的。