重金属工业废水的现状与未来

目录

摘要 (01)

重金属废水 (01)

重金属废水污染及其主要特点 (01)

重金属废水污染现状 (02)

污染来源 (03)

主要危害 (05)

重金属废水的处理技术 (05)

重金属废水处理发展走向 (08)

参考文献 (09)

重金属工业废水的现状与未来

唐司淼，赵梦楠，赵唯，李博士

(北京建筑工程学院，环境与能源工程学院，环08-1)

摘要: 重金属污染给生态环境及人类健康带来了极大的危害。重金属污染,根据其元素种类、含量以及存在形态的不同, 采用不同的方法进行治理。本文综述了传统化学法、物理化学法及生物法等重金属污染水体治理技术的进展。最后指出了重金属污染治理的发展方向,认为物理化学法及生物絮凝法在重金属水处理中有广泛的应用空间,组合工艺是提高重金属分离效率的一种可行方法。

关键词:重金属;污染;废水处理

重金属废水

重金属废水是指矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排出的含重金属的废水。重金属（如含镉、镍、汞、锌等）废水是对一环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一，其水质水量与生产工艺有关。

重金属废水污染及其性质

重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。如日本的水俣病是由汞污染污染所引起。其危害程度取决于重金属在环境、食品和生物体中存在的浓度和化学形态。重金属污染主要表现在水污染中，还有一部分是在大气和固体废物中。

重金属污染与其他有机化合物的污染不同。不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化，使有害性降低或解除。而重金属具有富集性，很难在环境中降解。目前我国由于在重金属的开采、冶炼、加工过程中，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。如随废

水排出的重金属，即使浓度小，也可在藻类和底泥中积累，被鱼和贝类体表吸附，产生食物链浓缩，从而造成公害。水体中金属有利或有害不仅取决于金属的种类、理化性质，而且还取决于金属的浓度及存在的价态和形态，即使有益的金属元素浓度超过某一数值也会有剧烈的毒性，使动植物中毒，甚至死亡。金属有机化合物(如有机汞、有机铅、有机砷、有机锡等)比相应的金属无机化合物毒性要强得多；可溶态的金属又比颗粒态金属的毒性要大；六价铬比三价铬毒性要大等等。

重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中富集，如果超过人体所能耐受的限度，会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等，对人体会造成很大的危害，例如，日本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染，等公害病，都是由重金属污染引起的。

重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布，而底泥往往是重金属的储存库和最后

的归宿。当环境变化时，底泥中的重金属形态将发生转化并释放造成污染。重金属不能被生物降解，但具有生物累积性，可以直接威胁高等生物包括人类，有关专家指出，重金属对土壤的污染具有不可逆转性，已受污染土壤没有治理价值，只能调整种植品种来加以回避。因此，底泥重金属污染问题日益受到人们的重视。

酸、碱废水和废液的来源及性质

含酸废水和废液主要来自于工厂的材料酸洗车间。废水中含有硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸，还含有大量的金属离子和部分添加剂。含碱废水和废液相对较少，主要来自酸洗之前的碱洗、中和等工序，在通风吸收洗涤塔、洗衣房和零件清洗机等环节也会产生一部分碱性废水。酸性废水和碱性废水中和之后的废水一般都呈酸性。

含铅废水的来源和性质

含铅废水主要来源于与铅蓄电池相关的生产、维修、回收环节，这部分废水往往还含有大量的硫酸和机油等。此外，电镀车间、电泳涂漆等过程的排水也含有少量铅的成分。

电镀废水的来源和性质

电镀是利用化学的方法对金属和非金属表面进行装饰、防护及获取某些新的性能的工艺过程。电镀过程产生的污水来源于电镀之前对镀件的清洗和电镀之后镀件表面残留的液体的清洗。机械工业电镀废水的资料表明，电镀废水主要包含含氰废水、含铬废水、含镍废水、含铜废水、含锌废水和磷化废水等。

矿山冶炼重金属废水

钢铁和有色金属的采矿和冶炼需耗用大量的水。有色金属采选或冶炼排水中含重金属离子的成分比较复杂，大部分有色金属和矿石中有伴生元素存在。这些污染成分排放到环境中去只能改变形态或被转移、稀释、积累，却不能降解，因而危害较大。有色金属的废水中单位体积中的重金属含量不是很高，但废水量大，向环境排放的绝对量大。

其他重金属离子的工业废水

其他行业虽不是重金属废水的主要来源，但是也有排放重金属废水的可能。如化工行业在生产合成无机盐类时会排放含重金属的废水，其排放废水量虽然不大，但排放的浓度高，品种多，处理过程复杂。使用催化剂的化工工艺也会有重金属甚至稀有金属的废水排放。

重金属废水污染现状

科技是一把双刃剑，20世纪以来科学技术迅猛发展，促进了经济的发展，提高了人民的生活水平，然而，与此同时，人类也付出了惨重的代价。由于工业“三废”机动车尾气的排放、污水灌溉和农药、除草剂、化肥等的使用以及矿业的发展，严重地污染了土壤、水质和大气。

据报道，1989年中国有色冶金工业向环境中排放重金属Hg为56 t，Cd为88 t，As为173 t，Pb为226t。美国科学家对一些公路及城市的土壤进行过化学分析，发现其中铅的含量出奇的高，达到最大允许量的几十倍，甚至几百倍。2004年，夏厚林等人根据中国药典2000 版一部附录重金属检查法及对外贸易经济合作部颁布的《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》中有关铅、镉、汞的测定法，测定了元胡止痛片中重金属总量，结果铅、镉、汞含量均有不同程度的超标。孟加拉国的12500万人口中有3500-7700万人在饮用被污染的水。重金属污染目前已相当严重，其对环境和生物的危害极大，同时，其易通过食物链而富集，因此，已经引起了世界各国科学家的高度重视，解决这个问题已迫在眉睫。

我国工业废水排放及工业废水处理情况

我国工业废水污染现象严重，主要是水体污染，目前全国500多条主要河流中，有80%