含重金属离子废水治理技术进展论文

浅析含重金属离子的废水治理技术的研究进展摘要：随着工业现代化的发展，许多水域包括地下水含重金属离子废水的污染，去除废水中的重金属离子是我国乃至全世界当前急需解决的环境问题之一，也是实现可持续发展战略所必然面对的问题。

本文综述了重金属污染对环境和人类的危害；具体介绍了治理含重金属离子废水的物理法、物理化学法、普通化学法、生化法及电化学法等技术的研究进展；论述了电-生物耦合法在处理总金属废水中的应用。

关键词：重金属；离子；废水；处理；技术；研究
abstract: with the development of industrial modernization, many waters including groundwater wastewater containing heavy metal ion pollution, removal of heavy metal ions in wastewater in china and the world, the urgent need to solve the environmental problem, but also the realization of the sustainable development strategy will inevitably face the problem. this article reviews the heavy metal pollution on the environment and human hazards; specifically introduces treatment of waste water containing heavy metal ions by physical method, chemical method, physical method, biological method in general chemistry and electrochemistry technology research progress; discusses the electric biological coupling in total metal wastewater treatment.
key words: heavy metal; ion; wastewater; treatment technology; research;
中图分类号：x703 文献标识码：a 文章编号：
1. 重金属污染概述
重金属污染是当今世界三大水环境污染之一，主要包括汞、镉、铬、铅、锌、铜、钴、锰、钛、钼等，其含量和存形态随产生条件而不同，大部分重金属离子具有毒性且是致癌因子，重金属在自然环境中很难讲解，仅会在形态上发生改变，在环境水体中容易破坏生态平衡，并可通过食物链富集危害人类健康。

重金属对健康的影响通常表现为对神经系统的长期损害，以及对消化系统、泌尿系统的细胞、脏器、皮肤及骨骼的破坏。

而重金属离子的慢性危害，短时间内不易被发现和诊断出，一旦发生病变后果十分严重。

震惊世界的日本水俣病就汞离子引起人体生理机能病变的真实病例。

重金属废水主要来源于采矿、有色金属、电解、电镀、医药、农药、颜料、油漆等工业，这些生产废水常以多种废水混合状态存在，往往包含了多种重金属离子，因此在重金属离子的处理上存在较大的困难，对环境危害程度大。

处理工业废水的重金属离子一直是全世界共同的课题，在处理重金属离子的研究上许多学者都取得了相应的效果和成就，现对重金属废水处理的方法做叙述。

重金属废水处理方法
2. 1 物理法
2.1.1吸附法
活性炭吸附法是利用活性炭的吸附吸附能力和氧化还原作用除去废水中的毒害物质。

该法投资少、效果好，但存在吸附速度慢、吸附容量小的缺点，因此不适合于处理污染物浓度较高的废水。

目前，科技工作者致力于新型廉价吸附剂的研究应用，已经取得了一定进展，用粉煤灰、沸石、落叶、蛭石、椭圆小球藻等一系列天然物质或工农业废弃物对重金属离子具有良好的吸附效果，而此类吸附剂来源丰富，使用后不必再生，具有极其广阔的应用前景。

2.1.2 膜分离技术法
反渗透法：是利用特种半透膜具有溶剂水透过而溶质难以透过的特性，通过对废水施加高压，使对废水进行浓缩，减少水处理过程中的水量，进而减少工作量。

该法投资少、操作方便、可回收有用材料，其关键技术是制造高效耐用的反渗透膜。

为避免杂质的积累，最好与离子交换法联合使用。

超滤法：聚合物增强超滤是指通过利用超滤膜的滤过性质，能够有效截流结合有重金属离子的聚合物大分子，此法要根据不同的重金属离子选用不同水溶性聚合物，通过聚合物官能团即可选择性分离重金属离子。

例如用以十二烷基苯磺胺表面活性剂增强的超滤膜处理含pb2+废水，使之形成pb／das、pb／十二甲基胺系统，pb2+去除率大于99％；用聚乙烯亚胺、壳聚糖等作聚合剂，采用超滤法去除水中的cr 3+去除率可达100％。

纳米过滤：纳米过滤膜分离机理包括原子筛分效应与电效应。

纳米膜上的带电离子与液体中的离子形成离子对，同时后者被除
去。

这种膜的小孔道以及表面电荷使得尺寸小于孔道的离子能被去除。

纳米过滤法比反渗透法需要的压力低，因此，操作费用也较后者低。

一般说来，纳米过滤法可以处理含重金属离子浓度大于2 000 mg／l的无机废水。

如何在多种膜分离方法中选择最合适的，主要考虑以下几个因素：废水的性质、金属离子在水中的本性与浓度、ph值与温度。

除此之外，膜还要和投料溶液与清洁剂相配套，以使表面污塞最小。

2.1.3气浮法
气浮法是利用气泡的吸附作用进行固液分离，在一定条件下，可实现回收金属又消除污染的目的，杨晓玲等对某电镀厂含重金属离子废水进行气浮处理，取得了理想效果，气浮法具有占地面积小、设备简单、适宜于间歇生产等优点，适宜对重金属氢氧化物或碳酸盐过滤困难的废水处理。

2.1.4 絮凝-浮选法
絮凝-浮选法是通过添加试剂使得废水中的胶体粒子稳定性变差，从而聚集沉淀下来，过程包括调节ph值和加入含铁或铝盐的絮凝剂。

此法可以处理浓度小于100 mg／l或高于1 000 mg／l的重金属废水。

絮凝-浮选法能ph值为11-11.5时可以有效去除重金属离子[1]。

化学方法
3.1化学沉淀法
化学沉淀法是一种传统的水处理方法，具有技术成熟、投资少、
处理成本低、自动化程度高等优点，在国内外已广泛被应用。

在含重金属废水的处理中，根据沉淀类型的不同，可分为氢氧化物沉淀法、难溶盐沉淀法和铁氧体法[2]。

氢氧化物沉淀法即中和沉淀法，加入碱使废水中的金属阳离子以氢氧化物或盐的形态沉淀析出。

难溶盐法则是通过加入沉淀剂与废水中的金属离子形成难溶化合物
的方式去除或回收金属离子。

铁氧化体法是一种新型的化学沉淀法，是指向废水中投加铁盐，使废水中的重金属离子在铁氧体的包裹、夹带作用下进入铁氧体的晶格中形成复合铁氧体，然后再采用固液分离的手段，一次脱除多种重金属离子的方法。

3.2 离子交换法
离子交换法是利用离子交换树脂对废水中离子进行选择性交换，而进行废水处理的方法，基本上所有的无机有害离子都可用离子交换法进行处理，在处理废水时，离子交换发生在固体与液相之间：不溶性的物质从电解液中除去离子，同时以相同价态释放出离子。

离子交换也可从无机废水中回收有价值的重金属，再将金属浓缩后回收。

该法的不足之处在于一次性投资高、占地面积较大，废水中污染物浓度不宜太高。