重金属废水处理技术研究进展

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1、重金属废水处理技术研究进展来源：重金属废水；水处理；研究；进展作者:邹照华何素芳韩彩芸张六一罗永明[摘要]对重金属废水的来源、危害及目前常用的处理技术进行了综述。包括传统方法中的化学沉淀法、电化学法、吸附法和膜分离法；新出现的技术方法如纳米技术、光催化法、新型介孑L材料和基因工程。并对上述各方法的机理、研究进展、优缺点进行了评述，同时展望了处理重金属废水的技术和方法的发展趋势。[关键词]重金属废水；纳米技术；基因工程水是人类赖以生存和发展的物质基础，维系着整个社会的进步。据联合国最近一份报告指出，世界上超过1／5人口的地区处于中等或高度供水紧张状态。中国水资源总量居世界第6位

2、．但人均水量约为世界人均水量的1／4，是水资源严重不足的国家之一，预计到2010年总缺口将达到1140亿t[1]。近年来随着工业生产和城市现代化水平发展．废水大量排放，水源中重金属积累加剧，重金属污染严重，因此重金属废水的治理受到国内外科研工作者的高度重视。笔者对重金属废水的来源、危害，几种处理重金属废水的方法及其优缺点和发展趋势进行了综述。1重金属废水的来源和危害1．1重金属废水的来源重金属废水主要来自矿山坑内排水，选矿厂尾矿排水，废石场淋浸水，有色金属冶炼厂除尘排水，有色金属加工厂酸洗水．电镀厂镀件洗涤水，钢铁厂酸洗排水，以及电解、农药、医药、油漆、颜料等工业废水。近年来

3、，随着工业发展和人类自身活动的增加。大量含有重金属污染物的工业废水和城市生活污水排入到江河湖泊。1．2重金属废水的危害重金属废水污染具有毒效长。生物不可降解的特点，可通过食物链作用进入人体，并在人体内累积。从而导致各种疾病和机能紊乱。最终对人体健康造成严重损害。其中主要金属污染源有Cu、Zn、Hg、Ni、Cd、Pb和Cr等。日本水俣湾由汞中毒造成的“水俣病”，神通川流域由镉引起的“痛痛病”，就是重金属污染给人体健康带来损害的典型事例。可见，对含重金属废水的治理刻不容缓。2重金属废水的传统处理方法对重金属废水的治理包括传统方法和新技术。其中，较传统的方法有化学沉淀法、电化学法、

4、吸附法和膜分离法等。新技术有纳米技术、光催化法、新型介孑L材料和基因工程等。2．1化学沉淀法化学沉淀法是传统的电镀废水处理技术，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉淀法和铁氧体共沉淀法等。其中，中和沉淀法是目前工业上应用最广的方法。向重金属废水中投加碱中和剂，使废水中的重金属形成溶解度较小的氢氧化物或碳酸盐沉淀而去除。含铜、镉、铬、铅等电镀废水均可采用此法处理，常用的沉淀剂有石灰、碳酸钠和氢氧化钠等。化学沉淀法是工艺较成熟的方法．它具有去除范围广、效率高、经济简便的特点，但需要投加大量化学药剂，并以沉淀物的形式沉淀出来．存在二次污染问题。2．2电化学法电化学法指应用电解的基本

5、原理。使废水中的重金属通过电解在阳、阴两极上分别发生氧化还原反应使重金属富集的方法。按照阳极类型的不同，电解法可分为电解沉淀法和回收重金属电解法。其中电解沉淀法主要用于含铬工业废水的治理，一般采用铁板作为阴极和阳极，在直流电作用下，铁阳极不断溶解，产生的亚铁离子在酸性条件下将六价铬还原成三价铬，随着反应进行，氢离子的浓度逐渐降低，溶液从酸性变为碱性，使Cr3+生成氢氧化物沉淀[2]。电化学法工艺成熟，设备简单，占地面积小，无二次污染，所沉淀的重金属可回收利用；缺点是耗电量大，废水处理量小，出水水质差，不适合处理低浓度废水。2.3吸附法2．3．1物理吸附物理吸附法主要是利用具有

6、高的比表面积或表面具有高空隙结构的物质，如活性炭、矿物质和分子筛等，吸附去除重金属的方法。活性炭是最早、也是应用最广的吸附剂，但其价格昂贵，使用寿命短。近年来，发现矿物材料具有很强的吸附能力，如沸石、蛇纹石、硅藻土等。其中，沸石是目前发现的天然矿物中比表面积最大、吸附J陛’毙最强的矿物。M．Sprynskyy等研究了斜发沸石对Pb、Cu“、Ni和Cd的吸附。结果表明，对Cd的最大吸附量为4．22mg／g一10一(Cd’的初始质量浓度为80mg／L)：对Pb2+、Cuz+和Ni的最大吸附量分别为27．7、25．76、13．03mgg(Pb、Cu和Ni的初始质量浓度均为800mg

7、／L)。目前，沸石可用于处理含铬(主要来源于电镀铬、钝化工序)的工业废水。采用沸石吸附处理含铬废水，要求废水总铬质量浓度<300,ng／L，沸石处理前六价铬一般先用硫酸亚铁还原，再按m(铬)：m(沸石)=1：500投加沸石吸附处理。此法只能处理低浓度含铬废水．同时对吸附铬后的沸石的处理也有相应要求。2．3．2树脂吸附树脂中含有羟基、羧基、氨基等活性基团可与重金属离子进行螯合，形成网状结构的笼形分子。因此能有效地吸附重金属。其中壳聚糖及其衍生物是处理重金属废水的理想材料，许多学者对此研究甚多。王茹等以工业