含重金属离子废水处理技术综述

含重金属离子废水处理技术综述 林玉瑶 (中山市环境保护局神湾分局广东中山 528462) 摘要：本文主要综述了重金属废水的几种主要的处理方法。并较为详细地对近几年欧洲国家研究开发了的新的处理技术——流态化诱导结晶法进行了探讨。重金属废水的主要来源是机械加工、矿山开采业(矿山坑道排水、废石场淋滤水，选矿场尾矿排水等)、钢铁及有色金属的冶炼(有色金属冶炼厂除尘排水、有色金属加工厂酸洗废水、钢铁厂酸洗排水等)电镀厂镀件洗涤水以及电解、,农药、医药、油漆、染料等企业。而电镀则是重金属废水的一个极为重要的来源。它主 [1]

内电解法设备简单，操作方便，占地面积小，并且可以以废治废，但是此种方法处理的废水量小，产生的废渣量较多，且对水力条件的要求较高。 5、生物法：生物法是利用生物菌种与废水污染物发生生化作用而去除重金属的方法。它的主要原理是将菌种、生活废水和含重金属离子的废水在厌氧条件下混合，高价重金属离子被还原成低价重金属离子，并以氢氧化物沉淀的形式析出，或重金属与微生物蛋白质相互作用生成絮状沉淀的过程。目前比较常见的生物法有固定化细胞技术、曲霉法等。生物法虽然处理重金属废水效果较为理想，但是培养菌体要求较高，处理水量不大。

要来自于电镀生产过程中的清洗、镀液的过滤、镀液的废弃、更新以及镀液的带出、冒、跑、漏等，含Cr、、、、等多种 Cr Cu Zn Ni 6+ 3+ 2+ 2+ 2+

重金属离子和NH 4Cl、 EDTA等的络合物。如何经济、有效地去除重 [2]

金属废水中的各种有害的重金属离子已经成为水环境保护的一项重要的课题。目前，国内外学者对重金属污染的治理问题做了大量的研究，按照重金属在处理工程中地形态变化，各种处理方法可以归纳为两大类：即化学形态改变法和化学形态不变法两类 [3]

二、化学形态不变法 包括吸附法、凝固法、萃取法、蒸发法、生物膜法等。 1、吸附法：吸附法的实质是吸附剂活性表面对重金属离子的吸引，从而达到去除重金属离子的目的。吸附法的新技术有正电纳米材料吸附法、天然沸石吸附――离子交换法、活性炭吸附法、还有利用麦饭石、棉杆皮、棉铃壳、海泡石、陶土、膨润石、海绿石等作为吸附剂的一些吸附方法。吸附法成本低，操作简单，操作条件易于实现，处理效果较为理想。但是处理完成后的废渣产量大，并且难以回用重金属资源造成了一定程度上的资源浪费。 2、溶剂萃取法：溶剂萃取法是利用重金属离子在

有机相和在水中溶解度的不同，使金属浓缩于有机相的分离方法。常用的用于萃取重金属离子的萃取剂有磷酸三丁酯、三锌基氧化磷、二甲庚基乙酰胺、三锌胺、伯胺、油酸、亚油酸等[8]。萃取法操作简单，所需要的设备简单，萃取剂中重金属离子含量高，有利于重金属的回收利用。但由于萃取剂的价格较为昂贵，因此导致此种方法所需的处理成本高，不适合于处理流量大的废水，对其的应用有一定程度的制约。 3、蒸发法：这是一种利用热能将重金属废水加热至蒸发，从而使重金属离子得以浓缩，最终得到去除的目的。此种方法的优点是工艺简单，所得到的浓缩重金属可以直接回收利用，主要的缺点是耗能大且费用高，易受杂质的干扰而影响处理效果。 4、膜分离技术：膜分离技术是指利用半透膜特有的性质将重金属离子从水中分离出来的方法。它包括液膜法、电渗析法、反渗透法、超滤法等。膜分离技术有操作简单、重金属回收利用率高等的特点。但容易受废水浓度和其他杂质的影响，且对膜的要求比较高，不适宜用于处理大量的废水。 5、流态结晶法[9]:利用诱导结晶法的原理，采用流化床技术对重金属废水中的重金属离子进行处理。它具有如下的特点： ) (1、材料价廉易得，成本低。诱导结晶法所采用的原料为普通硅砂，因此来源广泛，并且硅砂的数量多，从而成本低。在一定程度上降低下转第08页

一、化学形态改变法 包括中和沉淀法、化学沉淀法、氧化还原法、气浮法、电解法、生物法等。 1、生化法：这是利用生物菌种与废水污染物发生生化作用而去除重金属的方法。它的主要原理是将菌种、生活废水和含重金属离子的废水在厌氧条件下混合，高价重金属离子被还原成低价重金属离子，并以氢氧化物沉淀的形式析出，或重金属与微生物蛋白质相互作用生成絮状沉淀的过程。 2、气浮法[4]:气浮法的基本原理是设法在水中通入或产生大量微细气泡，使其附着在固体的颗粒上，由于比重减少而上浮出水面，从而获得固液分离的效果。气浮法按溶气方式不同和产生气泡大小的差异可分为：溶液中释放空气气浮法，多孔材料布气气浮法，机械碎细空气气浮法，电解凝聚气浮法等。在水处理中用得较多的是压力式气浮法。同其他方法相比，压力式气浮法能获得更少的气泡(φ在0.1mm以下)且设备简单，,占地面积小，开停方便，适宜于间歇生产。但是此法受水力扰动影响较大，并且溶气效率对处理后的结果影响较大，运行不够稳定，此外， PH

值亦是其中一个重要的影响因素之一。 3、氧化还原法：重金属离子在水中可能存在着几种价态，在某一价态时，重金属离子易于与沉淀剂生成沉淀，或有些价态本身就是沉淀态，为了获得这些价态，就需要在废水中加入氧化剂或还原剂 [5,6]

。根据处理的要去，氧化还原法可分为药剂氧化法和药剂 [7]

还原法两种。 4、内电解法：内电解法是将铁粉(铁屑)与活性炭粉混合后投于重金属离子废水中，铁粉与活性炭粉之间于重金属废水内形成了原电池，在一定的水力条件下， Fe逐渐溶解，从而从废水中置换出重金属离子或使重金属离子的价态降低，借此以去除重金属离子。

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