重金属是人体健康不可或缺的微量元素

重金属是人体健康不可或缺的微量元素. 但如果超量就会造成严重的后果。

近年来。

随着经济的快速发展，废水的大量排放•水源和土壤中重金属积累加剧，重金属污染越来越严重。

重金属离子对水体的污染，由于其不易降解性和毒害性，被定为第一类污染物，如何减小和
消除重金属危害已成为当前环保工作者和科研人员面临的一大课题。

重金属废水来源于电镀、采矿、化工等部门。

随着工业的快速发展和城市化进程的加快，越来越多的工矿业废水、生活污水等未经适当处理就直接排放，引起水域的重金属污染。

同时，也造成土壤污染，以及富含重金属的大气沉降物的输入，在降雨作用下，都使得地下水
中重金属含量急剧升高，引起地下水重金属污染。

重金属废水主要来自矿山坑内排水、废石场淋浸水、选矿厂尾矿排水、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、烟草、油漆、颜料等工业。

废水中重金属种类、含量以及存在形态随不同生产种类而异•变化很大。

近年来常出现重金属污染导致居民健康问题，甚至死亡。

大部分是由于企业排放中的重
金属没有经过处理直接排入附近的河流、土壤，废水中的重金属能被土壤作物吸收，且性质稳定，难降解，又能抑制作物生长发育，造成早衰、减产甚至死亡，并通过根系进入植物体。

重金属废水及其化合物能在水生生物体内以及植物体组织内累积富集，通过饮水和食物链的
生物积累、生物浓缩、生物放大等作用，最终对人体健康造成严重危害。

重金属废水是污染
性很强的一类废水，即使浓度很小，也能造成危害，且毒性具有长期持续性。

重金属无论采用何种处理方法都不能被降解，只能改变其状态.或与阴离子配体形成配合物或螫合物。

使水中重金属浓度增大，从受污染水体中分离出来
重金属废水是对环境和人类健康危害极大的污染物，随着人们对环保关注度的增加，对
重金属废水处理的要求也日益严格。

高效、低耗地去除废水中重金属离子的同时，实现废水回用和重金属回收是今后重金属废水处理的发展方向。

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。

废水中的重金属一般不能分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态。

处理方法是首先改革生产工艺，不用或少用毒性大的重金属，在
生产地点就地处理（如不排出生产车间）常采用化学沉淀法、离子交换法等进行处理，处理
后的水中重金属低于排放标准可以排放或回用。

形成新的重金属浓缩产物尽量回收利用或加
以无害化处理。

目录
1处理标准2处理原则3处理方法4无害化处理1处理标准
1、改革生产工艺，不用或少用毒性大的重金属。

2、采用合理的工艺流程、科学的管理和操作，减少重金属用量和随废水流失量，尽量减少
外排废水量。

重金属废水应当在产生地点就地处理，不同其他废水混合，以免使处理复杂化。

更不应当不经处理直接排入城市下水道，以免扩大重金属污染。

3、废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶的金属化合物或元素，经沉淀和上浮从废水中去
除。

可应用方法如中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、电解沉淀（或上浮）法、隔膜电解法等。

4、将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，可应用方法有反渗透法、电渗析法、蒸发法和离子交换法等。

这些方法应根据废水水质、水量等情况单独或组合使用。

2处理原则
废水中的重金属是各种常用方法不能分解破坏的，而只能转移它们的存在位置和转变它们的
物理和化学形态。

例如，经化学沉淀处理后，废水中的重金属从溶解的离子状态转变成难溶性化合物而沉淀下来，从水中转移到污泥中；经离子交换处理后，废水中的金属离子转移到离子交换树脂上；经再生后又从离子交换树脂上转移到再生废液中。

总之，重金属废水经处理后
形成两种产物，一是基本上脱除了重金属的处理水，一是重金属的浓缩产物。

重金属浓度低
于排放标准的处理水可以排放；如果符合生产工艺用水要求，最好回用。

浓缩产物中的重金
属大都有使用价值，应尽量回收利用；没有回收价值的，要加以无害化处理。

重金属废水的治理，必须采用综合措施。

首先，最根本的是改革生产工艺，不用或少用毒性大的重金属；其次是在使用重金属的生产过程中采用合理的工艺流程和完善的生产设备，实行科学的生产管理和运行操作，减少重金属的耗用量和随废水的流失量；在此基础上对数量少、
浓度低的废水进行有效的处理。

重金属废水应当在产生地点就地处理，不同其他废水混合，以免使处理复杂化。

更不应当不经处理直接排入城市下水道，同城市污水混合进入污水处理厂。

如果用含有重金属的污泥和废水作为肥料和灌溉农田，会使土壤受污染，造成重金属在
农作物中积蓄。

在农作物中富集系数最高的重金属是镉、镍和锌，而在水生生物中富集系数
最高的重金属是汞、锌等。

3处理方法
可分为两类：一是使废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶的重金属化合物或元素，经沉淀和上浮从废水中去除，可应用中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、离子浮选法、电解沉淀或电解上浮法、隔膜电解法等；二是将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，可应用反渗透法、电渗析法、蒸发法、离子交换法等。

第一类方法特别是中和沉淀法、硫化物沉淀法和电解沉淀法应用最广。

从重金属废水回用的角度看，第二类方法
比第一类优越，因为用第二类方法处理，重金属是以原状浓缩，不添加任何化学药剂，可直接回用于生产过程。

而用第一类方法，重金属要借助于多次使用的化学药剂，经过多次的化学形态的转化才能回收利用。

一些重金属废水如电镀漂洗水用第二类方法回收，也容易实现闭路循环。

但是第二类方法受到经济和技术上的一些限制，目前还不适于处理大流量的工业
废水如矿冶废水。

这类废水仍以化学沉淀为主要处理方法，并沿着有利于回收重金属的方向
改进。

电解法：比较广泛地用于处理含氰的重金属废水。

以电解氧化使氰分解和使重金属形成氢氧化物沉淀的方式去除废水中的氰和重金属。

硫化汞废渣用电解法处理能高效地回收纯汞或汞化物。

上浮法：废水中的重金属氢氧化物和硫化物还可用鼓气上浮法去除，其中以加压溶气上浮法
最为有效。

电解上浮法能有效地处理多种重金属废水，特别是含有重金属络合物的废水。

这是因为在电解过程中能将重金属络合物氧化分解生成重金属氢氧化物，它们能被铝或铁阳极
溶解形成的活性氢氧化铝或氢氧化铁吸附，在共沉作用下完全沉淀。

废水中的油类和有机杂
质也能被吸附，并借助阴极上产生的细小氢气泡浮上水面。

此法处理效率高，在电镀废水处
理中往往作为中和沉淀处理后的进一步净化处理措施。

离子浮选法：往重金属废水中投加阴离子表面活性剂，如黄原酸钠、十二烷基苯磺酸钠、明胶等，与其中的重金属离子形成具有表面活性的络合物或螯合物。

不同的表面活性剂对不同
的金属离子或同一种表面活性剂在不同的pH值等条件下对不同的重金属离子具有选择络合
性，从而可对废水中的重金属进行浮选分离。

此法可用于处理矿冶废水。

离子交换和吸附：废水中的重金属如果以阳离子形式存在，用阳离子交换树脂或其他阳离子
交换剂处理；如果以阴离子形式存在，如氯碱工业的含汞废水中的氯化汞络合阴离子
(HgCI4)-2,氰化电镀废水中的重金属氰化络合阴离子Zn(CN)厈、Cd(CN)+、Cu(CN)，含
铬废水中的铬酸根阴离子CrO-，则用阴离子交换树脂处理。

活性炭能在酸性(pH值2〜3)条件下从低浓度含铬废水中有效地去除铬。

含硫活性炭能有效
地去除废水中的汞。

活性炭还可用于处理含锌和铜的电镀废水。

活性炭能吸附CN-,并在有Cu2+和02存在的条件下使CN-氧化，从而使吸附CN-的部位得到再生。

膜法：主要有电渗析和反渗透法。

电渗析的特点是浓缩倍数有限，须经多级电渗析处理，才能把废水中有用物质浓缩到可回用的程度。

反渗透法用于处理镀镍、镀铜、镀锌、镀镉等电镀
漂洗废水。

对镍、铜、锌、镉等离子的去除率大都大于99%。

因此重金属废水通过反渗透
处理就能浓缩和回用重金属，反渗透水(产水)质量好时也可回用。

4无害化处理
重金属废水经处理形成的浓缩产物，如因技术、经济等原因不能回收利用，或者经回收处理
后仍有较高浓度的金属物未达到排放标准时，不能任意弃置，而应进行无害化处理。

常用方
法是不溶化和固化处理，就是将污泥等容易溶出重金属的废物同一些重金属的不溶化剂、固定剂等混合，使其中的重金属转变成难溶解的化合物，并且加入如水泥、沥青等胶结剂，将废物制成形状有规则、有一定强度、重金属浸出率很低的固体；还可用烧结法将重金属污泥制成不溶性固体
重金属离子废水
编辑词条
编辑摘要
重金属离子废水是指矿冶、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。

废水中的重金属一般不能分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态。

处理方法是首先改革生产工艺，不用或少用毒性大的重金属，
在生产地点就地处理(如不排出生产车间)常采用化学沉淀法、离子交换法等进行处理，处
理后的水中重金属低于排放标准可以排放或回用。

形成新的重金属浓缩产物尽量回收利用或
加以无害化处理。

简介
编辑本段电镀工艺中的重金属离子废水包括镀锌、钝化水洗产生的电镀废水，其中镀
锌和钝化水洗工序产生的含重金属离子废水中主要污染物为二价锌、六价铬。

在环境与人类健康领域，重金属主要指汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(cr)、砷(As)、铜(Cu)、锌(Zn)、钴(Co)、镍(Ni)等重金属。

他们以不同的形态存在于环境之中，并在环境中迁移、
积累。

采矿、冶金、化工等行业是水体中主要的人重金属废水处理方法化学法
化学法主要包括化学沉淀法和电解法，主要适用于含较高浓度重金属离子废水的处理，化学法是目前国内外处理含重金属废水的主要方法。

[2]
化学沉淀法
化学沉淀法的原理是通过化学反应使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属
化合物，通过过滤和分离使沉淀物从水溶液中去除，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧
体共沉淀法。

由于受沉淀剂和环境条件的影响，沉淀法往往出水浓度达不到要求，需作进一步处理，产生的沉淀物必须很好地处理与处置，否则会造成二次污染。

电解法[3]
电解法是利用金属的电化学性质，金属离子在电解时能够从相对高浓度的溶液中分离出来，然后加以利用。

电解法主要用于电镀废水的处理，这种方法的缺点是水中的重金属离子浓度
不能降的很低。

所以，电解法不适于处理较低浓度的含重金属离子的废水。

[4]
物理处理法物理处理法主要包含溶剂萃取分离、离子交换法、膜分离技术及吸附法。

溶剂萃取分离
溶剂萃取法是分离和净化物质常用的方法。

由于液液接触，可连续操作，分离效果较好。

使用这种方法时，要选择有较高选择性的萃取剂，废水中重金属一般以阳离子或阴离子形式存
在，例如在酸性条件下，与萃取剂发生络合反应，从水相被萃取到有机相，然后在碱性条件
下被反萃取到水相，使溶剂再生以循环利用。

这就要求在萃取操作时注意选择水相酸度。

尽管萃取法有较大优越性，然而溶剂在萃取过程中的流失和再生过程中能源消耗大，使这种方法存在一定局限性，应用受到很大的限制。

离子交换法
离子交换法是重金属离子与离子交换剂进行交换，达到去除废水中重金属离子的方法。

常用的离子交换剂有阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、螯合树脂等。

几年来，国内外学者就离
子交换剂的研制开发展开了大量的研究工作。

随着离子交换剂的不断涌现，在电镀废水深度
处理、高价金属盐类的回收等方面，离子交换法越来越展现出其优势。

离子交换法是一种重
要的电镀废水治理方法，处理容量大，出水水质好，可回收重金属资源，对环境无二次污染，但离子交换剂易氧化失效，再生频繁，操作费用高。

膜分离技术
膜分离技术是利用一种特殊的半透膜，在外界压力的作用下，不改变溶液中化学形态的基础
上，将溶剂和溶质进行分离或浓缩的方法，包括电渗析和隔膜电解。

电渗析是在直流电场作
用下，利用阴阳离子交换膜对溶液阴阳离子选择透过性使水溶液中重金属离子与水分离的一种物理化学过程。

隔膜电解是以膜隔开电解装置的阳极和阴极而进行电解的方法，实际上是把电渗析与电解组合起来的一种方法。

上述方法在运行中都遇到了电极极化、结垢和腐蚀等问题。

吸附法
吸附法是利用多孔性固态物质吸附去除水中重金属离子的一种有效方法。

吸附法的关键技术是吸附剂的选择，传统吸附剂是活性炭。

活性炭有很强吸附能力，去除率高，但活性炭再生
效率低，处理水质很难达到回用要求，价格贵，应用受到限制。

近年来，逐渐开发出有吸附能力的多种吸附材料。

有相关研究表明，壳聚糖及其衍生物是重金属离子的良好吸附剂，壳聚糖树脂交联后，可重复使用10次，吸附容量没有明显降低。

利用改性的海泡石治理重金
属废水对Pb2+、Hg2+、Cd2+有很好的吸附能力，处理后废水中重金属含量显著低于污水综合排放标准。

另有文献报道蒙脱石也是一种性能良好的粘土矿物吸附剂，铝锆柱撑蒙脱石
在酸性条件下对Cr 6+的去除率达到99%，出水中Cr 6+含量低于国家排放标准，具有实际应用前景。

为污染源。

重金属在食物链中的过量富集会对自然环境和人体健康造成很大的危
害。

[1]
处理标准
编辑本段1改革生产工艺，不用或少用毒性大的重金属。

2、采用合理的工艺流程、科学的管理和操作，减少重金属用量和随废水流失量，尽量减少
外排废水量。

重金属废水应当在产生地点就地处理，不同其他废水混合，以免使处理复杂化。

更不应当不经处理直接排入城市下水道，以免扩大重金属污染。

3、废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶的金属化合物或元素，经沉淀和上浮从废水中去
除。

可应用方法如中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、电解沉淀（或上浮）法、隔膜电解法等。

4、将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，可应用方法有反渗透
法、电渗析法、蒸发法和离子交换法等。

这些方法应根据废水水质、水量等情况单独或组合使用。

如何有效地治理重金属污染特别是酸性含铜废水的污染已成为人类共同关注的问题。

国内外学者对酸性含铜废水的处理问题做了大量的研究。

目前，酸性含铜废水处理的常见方法有化学沉淀法、氧化还原法、溶剂萃取法、离子交换法、离子螯合法、电极法等。

然就目前废水处理实际状况来说，电极法具有处理效果好、运行成本低、产生污泥量少、自动化程度高、易于操作管理和能同时去除多种污染物等优点，受到广大环境保护治理技术专家、学者的关注。

、含铅废水处理工艺
目前含铅废水的处理工艺，应用较多、较成熟可靠的技术有：离子交换法、沉淀法、吸附法、电解法以及以上工艺的组合。

1.离子交换法
离子交换法的原理是利用离子交换剂分离废水中有害物质的方法，常用的离子交换剂有
离子交换树脂、沸石等。

离子交换是靠交换剂自身所带的能自由移动的离子与被处理的溶液中的离子通过离子交换来实现的。

推动离子交换的动力是离子间浓度差和交换剂上的功能基对离子的亲和能力。

在对炸药厂废水的处理研究中，使用强酸性阳离子交换树脂、在pH值5. 0 —5 . 2时, 用磷酸树脂对排放水进行离子交换处理，铅含量可降到0. 20 一O . 53mg / L ;在对离子
交换工艺及相应工艺条件运行及考察，含铅量10m // L的废水经离子交换处理，排出水含铅量为0. 14 一0 . 18mg /L，达到国家排放水质量标准。

利用由氯甲基化交联的聚苯乙烯
以处理700倍树脂体积的废液流，排放量可以达到0. 01毫影升以下。

离子交换法除铅工艺的特点是： a •除铅彻底，工业含铅废水可实现达标排放。

b •对环境污染危害小，污泥少。

c•离子交换树脂的使用寿命长达5年以上，可经再生反复使用。

d .离子交换装置占地面积小。

2.沉淀法
沉淀法是工业处理含铅废水的一种重要工艺，主要分为化学沉淀法和物理沉淀法，化学沉淀法主要是选择合适的化学沉淀剂将铅离子转化为不溶性的铅盐与无机颗粒一起沉降。

物理沉淀法主要是絮凝沉淀法，选择主要的絮凝剂使铅离子变成中性的微粒，在分子的作用下，
加快沉降速度，实现固液分离。

1）化学沉淀法
化学沉淀法是目前使用较为普遍的方法。

其又可以分为 a .氢氧化物沉淀法.b .硫化
物沉淀法；c.碳酸盐沉淀法等等。

所用沉淀剂有：石灰、烧碱、硫化盐、纯碱以及磷酸盐。

其中氢氧化物沉淀法应用较多。

重金属离子与0H —离子能否生成难溶的氢氧化物沉淀，取决于溶液中重金属离子的浓度和0H的浓度。

最有效的氢氧化铅沉淀发生在pH值为9.2-9.5时，在此pH值范围内处理的排水，铅含量为0.01-0.03mg /L,在更高的pH值时会出现反溶现象，氢氧化物沉淀形成的效果急速下降，所以控制好pH值是本方法的关键。

硫化物
沉淀法是向溶液中投入硫化钠等沉淀剂，使废水中的Pb生成Pbs沉淀，Pbs溶解度很小，
其溶度积为3.48*10-28，在热水中几乎不溶，每除去lmg铅离子理论上只需加入0 . 1544mg 硫离子。

磷酸盐沉淀法是以Na3P04。

作沉淀剂，生成Pb3 （p04 ）2 :沉淀。

其在水中的
溶解度很小。

有利于从废水中沉淀析出。

2）絮凝法
利用向废水中投加絮凝剂的方法，捕捉重金属，形成与废水中杂质粒子带相仿电荷的胶
体，然后靠重力沉降予以分离，目前国内常用的絮凝剂有金属盐类和高分子聚合物两大类。

前者主要有铝盐和铁盐，后者主要有聚丙烯酞胺等。

2.吸附法
吸附法也是一种常用的含铅废水处理工艺，根据它的作用机理的不同也可以分为物理吸
附法和生物吸附法。

1）物理吸附法
物理吸附法是利用吸附剂特殊的物理化学性质，如较高的表面活性、较大的比表面积、特殊的微孔结构等。

常用的吸附剂有改性膨润土、粉煤灰、沸石、陶土、活性炭等。

这种处理工艺具有除铅效率高、成本适中、不造成二次污染的特点，因此具有良好的使用前景，特
别是对一些吸附剂的改性之后处理效果更加可观。

2)生物吸附法
微生物对重金属具有很强的亲和吸附性能，通过物理化学作用将重金属吸附在胞外聚合
物的结合点上，从而从水中去除，活的和死的微生物对重金属离子都有较强的吸附能力。

这些微生物主要有藻类、真菌、细菌等。

该法以其原材料来源丰富、成本低、吸附速度快、吸附量大、选择性好、无毒、无害、无二次污染等特点正受到越来越多的重视。

3.电解法
电解法的原理是重金属离子在阴极表面得到电子而被还原为金属。

电解法处理废水一般
无需加入很多化学药品，处理简单、占地面积小、管理方便、污泥量小，所以被称为清洁处理法。

这种方法可直接得到纯金属，可以回收使用重金属。

三维电极电解法的提出是电解法
的革新，使得含铅废水通过点解法的深度进化成为可能。

三维电极电解法通过增大电极表面
积实现低电流密度下电解，减小了浓差极化，从而提高了电流效率。

目前使用三维电极电解
处理废水中的Cu “已经取得了较好的效果，并已应用于实践中。

R-C?Wjdener等人使用网
状玻璃炭电极对酸性含铅废水进行了研究，在一0.8V (vs . SCE )的电位下，使用0.5moL
/L硼酸作缓冲溶液，得出最佳条件是阴极孔隙率80ppi，流速240L /h。

可使初始浓度为
50mg /L的含铅废水降至0. 1mg /L,电流效率还可达到14%。

实现了含铅废水的深度净化。