关于重金属废水处理的论文

XX大学环境工程系毕业论文

目录

摘要 (1)

1 前言 (2)

2 重金属废水的来源与危害 (2)

2.1 重金属废水的来源 (2)

2.2 重金属废水的危害 (3)

2.2.1 毒性很强 (3)

2.2.2 毒性具有长期持续性 (3)

2.2.3 生物富集特性 (3)

3 重金属废水处理方法 (3)

3.1 化学法 (3)

3.1.1 氢氧化物沉淀法 (4)

3.1.2 硫化物沉淀法 (4)

3.1.3 化学氧化还原法 (4)

3.2 物理化学法 (4)

3.2.1 吸附法 (5)

3.2.2 离子交换法 (5)

3.2.3 分离技术 (5)

3.2.4 气浮法 (5)

3.3 生物化学法 (6)

3.3.1 生物絮凝法 (6)

3.3.2 生物吸附法 (6)

4 总结 (7)

参考文献 (8)

致谢 (10)

摘要

重金属在水体中具有相当高的稳定性和难降解性。本文总结和介绍了几类常用的重金属废水处理方法：发生化学反应的方法、利用物理化学原理和化工单元操作的方法、借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用的方法。并对每类方法中的主要技术方法的原理、应用特点作了介绍和比较分析

关键词：重金属废水；化学法；物理化学法；生物化学法

1 前言

水是人类宝贵的自然资源，是人类生活、动植物生长和工农业生产不可缺少的物质。它是人类社会可持续发展的限制因素，在自然界以不同的形态存在并循环不息。世界陆地年径流量约仅为470000亿立方米，可以说这是目前可供人类利用的水资源的极限。

我国水资源贫乏、污染严重。据2009年9月水利部公布的2008年中国水资源公报表明：2008年全国水资源总量为28196亿立方米，占全球水资源的6%，居世界第六位，但人均水资源量只有2300立方米，仅为世界平均水平的1/4。然而在这极为有限的水资源中，水污染导致水资源匮乏的形势雪上加霜。2007年全国废污水排放总量2092.81亿立方米，其中工业废水占2/3，第三产业和城镇居民生活污水占1/3[1]。

在诸多水体污染问题中，重金属污染一直以来都是国内外关注的焦点。其中以湘江流域较为突出，它既是当地居民主要饮用水源地，又是沿江城市的纳污水体。有色金属冶炼等工业的粗放发展是造成流域水环境污染的主要原因。有毒有害重金属在部分河段超标频率越来越高，超标倍数呈增加趋势，严重威胁饮用水源水质安全。2008年湖南省工业废水排放量达到10亿吨，其中重金属排放量如汞达到1.3吨，镉18.5吨，铬13.9吨，铅77.1吨，砷80.5吨。导致湘江流域重大污染事故屡有发生[2]。

当前重金属污染中以重金属废水的污染形势最为严峻，因为重金属在水体中积累到一定的限度就会对水体—水生植物—水生动物系统产生严重危害，并可以通过食物链直接或间接地影响到人类健康。因此如何有效的治理重金属污染已成为人类共同关注的问题。

2 重金属废水的来源与危害

2.1 重金属废水的来源

重金属一般是指密度大于4.5 g/cm3的金属，约有45种，一般都属于过渡元素，如铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。在环境污染方面所说的重金属主要是指汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重元素。重金属废水来源于采矿、选矿、冶炼、电镀、化工等生产部门，主要来自矿山排水、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、油漆、颜料等工业的废水[3]。

废水中重金属离子的种类、含量及其存在形态随不同生产种类而差异很大。

2.2 重金属废水的危害

重金属废水是对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一，尽管锰、铜、锌等重金属是生命活动所需的微量元素，但是大部分重金属如汞、铅、镉等并非生命活动所必需，而且所有重金属超过一定浓度均对人体有毒。重金属不能被生物降解，相反却能在食物链的生物放大作用下，成千百倍地富集，最后进入人体。重金属在人体内能和蛋白质及酶等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累积，造成慢性中毒。重金属元素由于某些原因未经处理就被排入河流、湖泊或海洋，或者进入了土壤中，使得这些河流、湖泊、海洋和土壤受到永久污染。鱼类或贝类如果积累重金属而为人类所食，或者重金属被稻谷、小麦等农作物所吸收被人类食用，重金属就会进入人体使人产生重金属中毒，轻则发生怪病（水俣病、骨痛病等），重者导致死亡[4]。

重金属是最具潜在危害的重要污染物。它具有如下三个特点[5-7]：

2.2.1 毒性很强

在天然水体中只要有微量重金属，即可产生毒性反应，一般重金属产生毒性的范围在1.0~10 mg/L之间，毒性较强的重金属如锡、汞等毒性浓度范围为0.001~0.l mg/L。某些重金属虽只有微量浓度，但可在微生物作用下，化为毒性更强的有机化合物。如无机汞在天然水体中可被微生物转化为毒性更强甲基汞。

2.2.2 毒性具有长期持续性

重金属无论采用何种处理方法或微生物都不能降解，只不过改变其化合价和合物种类。

2.2.3 生物富集特性

重金属经生物可大量富集，这种生物富集的特性是重金属废水污染的突出特点。某些重金属富集倍数可达上万倍，然后通过食物链，在人体器官中积累造成慢性毒，严重危害人体健康。因此，必须重视重金属废水的污染控制。

3 重金属废水处理方法

3.1 化学法

化学法大致可分为两大类：一是利用化学反应使废水中重金属离子转变成难溶的重金属化合物，经沉淀从废水中分离，即化学沉淀法；二是通过化学反应改变废水中重金属离子的价态从而降低重金属的毒性，主要指氧化还原法。化学沉淀法又根据使