含锌废水处理研究进展

XXX大学

本科毕业（学位）论文

姓名： X X

年级： 2008

专业：环境科学

论文题目：含锌废水处理研究进展完成日期：2012年5月10日

指导教师：X X X

XXX大学资源环境学院

二〇一二年五月十日

含锌废水处理研究进展

作者： xx 指导老师：xxx

（资源环境学院 08级环境科学2班）

摘要：本文综述了传统的物理化学法和生物法处理含锌废水的原理，系统阐述了其研究进展。含锌废水的传统处理方法，如物理法和化学法具有一定的效果，但是其不足之处在于费用高，二次污染大。利用生物固定化技术处理重金属废水是国内外一个新的研究领域，具有速度快、选择性高、吸附容量大等优点，而且不造成二次污染，具有很好的发展前景。关键词：含锌废水；生物吸附法；微生物固定化技术；硫酸盐还原菌

The research progress of waste water containing zinc

Author:cheng yong Tutor: Wang dejin

(Dept.Resource & Environment,Anqing teacher's college,Anhui,Anqing 246011) Abstract: This article reviews the traditional physical and chemical method and the principle of the biological treatment of wastewater containing zinc，and describs the progress of their research. Traditional zinc wastewater treatment，such as physical and chemical methods have a certain effect，but the The disadvantage is that the high cost of secondary pollution.Treating heavy metal wastewater the use of biological immobilization technology is a new field of study at home and abroad，with fast，high selectivity and adsorption capacity，and does not cause secondary pollution，with good prospects for development.

Keywords: Zinc-containing wastewater, biosorption method，microbial immobilized technology，sulfate reducing bacteria.

1.前言：

锌是一种在地球上储量较为丰富的重金属资源。我国锌矿资源储量居世界第二位[1]，锌资源并广泛应用于现代工业生产如冶炼、制药及食品行业之中。锌是人体健康不可缺少的元素，它广泛存在于人体肌肉及骨骼中[2]，但是含量甚微，如果超量就会发生严重后果。含锌废水的排放对人体健康和工农业活动具有严重

危害，具有持久性、毒性大、污染严重等危害，一旦进入环境后不能被生物降解，大多数参与食物链循环，并最终在生物体内积累，破坏生物体正常生理代谢活动，危害人体健康。随着人类对重金属的开采、冶炼、加工等生产活动的日益增加，产生的重金属废水无论是从数量上还是种类上都大大增加，造成了严重的环境污染和资源浪费。因此含锌废水的治理仍然是世界环保领域的重大研究课题[3]。

2.含锌废水处理的国内外研究现状

锌工业的发展现状以及含锌废水的危害中国是产锌大国，产量位居世界首位。金属锌最大的消费领域是镀锌工业，其消费量约占锌总产量的30% ~40%。在大气环境中，由于锌可起到牺牲阳极而保护钢铁的作用，从而可以大大延长钢铁工件的使用寿命。很早人们就把镀锌作为长效防腐的措施，目前在世界各地仍普遍应用。钢铁材料的镀锌从锌与钢基表面的结合原理及过程来区分，主要可分为热浸镀锌、电镀镀锌和机械镀锌[4]。随着中国汽车工业的蓬勃发展，对镀锌材料的需求逐年提高，同时也会带动镀锌工业高速发展，随之而来的是如何解决含锌废水的污染问题[5]。

微量元素锌曾被誉为“生命之花”[6]，它是维持机体正常生长发育、新陈代谢的重要物质。但是，许多实验和流行病学调查已经证实，如果锌在人体内含量过高，将会抑制吞噬细胞的活性和杀菌力，从而降低人体的免疫功能，对疾病易感性增加。最近的科学研究表明，摄入过量的锌，会对人体造成一定的伤害，甚至可引起中毒，以至死亡。高浓度的含锌废水如果不经处理直接排放到自然界中会严重污染环境，对人和动物会产生不良的影响。锌在自然界中又不能被微生物降解，必须对含锌废水进行处理。

目前，国内外根据其处理手段的不同，可分为物化法和生物法，根据锌在溶液中存在的形态不同，常用的处理方法分两类[7]：第一类是使废水中呈溶解状态的锌离子转变为不溶的重金属化合物，经过沉淀或浮上法从废水中除去，具体方法有化学沉淀法、离子交换法、吸附法等；第二类是使废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离，具体方法有反渗透法、电渗析法、蒸发浓缩法。通常多采用第一种方法，第二种方法只有在特殊情况下才采用。从90年代开始，世界各国致力于研究微生物法处理含锌废水，有些已得到了较好的运用。

物理的和化学的方法具有一定的效果，但是这些传统的处理含锌废水方法都有一个共同缺点，就是用于处理浓度为1~100 mg/L的含锌废水时，操作费用和原材料成本相对过高，经济上不合算[8]。因此，微生物固定化技术处理含锌废水成为国内外的研究热点，它具有效率高、选择性好、吸附容量大等优点，不易造成二次污染，治理成本低。微生物固定化技术是现代生物工程领域中的一项新兴技术，是使生物催化剂得到更广泛、更有效使用的一种重要手段。

国内微生物固定化技术始于20世纪70年代初期，中国科学院微生物研究所和上海生物化学研究所同时开始固定化酶的研究工作。70年代后期，许多单位相继开展了固定化酶和固定化细胞的应用研究。1978年，全国首届酶工程会议后，固定化微生物技术的研究与应用迅速扩展到全国各地，并取得了一些可喜的成果。

3.物化法处理含锌废水

物化法一般都是采用混凝沉淀法、硫化沉淀法、铁氧法、电解法、离子交换法、膜分离技术等方法除去废液中的锌。

白色沉淀，再加过量的酸、沉在锌酸盐溶液中，加适量酸也可析出Zn(0H)

2

淀又复溶解。锌的氢氧化合物为两性化合物，pH值过高或过低，均能使沉淀返溶而使出水超标。所以在用化学沉淀法处理含锌废水的过程中，要注意pH值的控制。

3.1混凝沉淀法

混凝沉淀法其原理是在含锌废水中加入混凝剂（石灰、铁盐、铝盐），在pH=8～10 的弱碱性条件下，形成氢氧化物絮凝体，对锌离子有絮凝作用，而共沉淀析出。尹庚明[9]等采用混凝沉淀法对江门粉末冶金厂锰锌铁氧体生产废水进行处理，处理规模为30-80m3/d。实验室试验和工厂实际运行结果表明，本法土建及设备投资少，工艺简便，运行费用低，处理效果好。悬浮物去除率可达99.9%，浊度去除率可达99%，悬浮物由200-350mg/L 降为0.002-0.005mg/L，浊度由600-1200 度降为6-8度，出水水质达到GB8978-1996中的一级标准。且出水和废水中的金属氧化物均可回收利用。

3.2 硫化沉淀法

硫化沉淀法利用弱碱性条件下Na2S、MgS 中的S2+与重金属离子之间有较强的亲和力，生成溶度积极小的硫化物沉淀而从溶液中除去。硫加入量按理论计算