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處理污水中重金屬的方法范文1
[關鍵詞]微曝氣強化生態浮床；傳統生態浮床；強化生態浮床；重金屬；火焰原子吸收分光光度法
中圖分類號：X524 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）18-0134-01
水是人類賴以生存的自然資源，是整個人類社會穩定與發展的最基本要素。中國雖然是世界水資源大國，但是由于國土面積廣闊、人口眾多等，我國人均水資源占有量約為2200m3，僅為世界平均水平的四分之一，位于世界13個人均水資源貧乏的國家之列[1]。近年來，重金屬污染指標對水體的污染也越來越受到各方面的關注。目前，在我國有大量的采礦、冶煉以及電鍍等工業生產廢水不經處理或者處理不達標便直接排放進入自然水體，使得水體中的懸浮物、有機物和重金屬超標[2]。
生態浮床技術是一種有效的水體原位治理和生態修復技術，它利用植物的吸收、吸附、截留和微生物的降解作用，能夠有效的治理河流、湖泊、水庫等重污染水體。國內外已有將傳統生態浮床和強化生態浮床應用于污水處理實例，生態浮床技術作為一項新型的污水處理工藝，對污水中各項污染物都有著很好的去除率。尤其是對于污水中的重金屬污染去除，擁有很好植物吸附能力的生態浮床技術有其特殊的去除效果。
本文基于強化生態浮床，輔以人工微曝氣技術，搭建一種新型的“微曝氣+強化生態浮床”試驗平臺，通過污水的處理的靜態試驗，對比分析傳統生態浮床、組合強化生態浮床和新型微曝氣強化生態浮床對污水中重金屬銅的去除效果。通過實驗分析，得出傳統生態浮床、組合強化生態浮床[3]和微曝氣強化生態浮床對污水中重金屬銅去除率的變化規律，為微曝氣強化生態浮床的應用推廣奠定一定的實驗基礎。
1 實驗涉及及方法
1.1 實驗設計
本文主要以搭建的傳統生態浮床、組合強化生態浮床和微曝氣強化生態浮床為試驗平臺，進行污水中重金屬去除的靜態模擬試驗。實驗在西南交通大學環境科學與工程實驗中心進行。
試驗將采用水槽進行模擬實驗，水槽材質為塑料，水槽長寬高尺寸為100cm×80cm×70cm，實驗有效水深為50cm，儲水量約為0.4m3。試驗選取四川省地區常見的挺水植物黃菖蒲作為生態浮床的植物部分，植株選擇個體及重量相近者。采用白色聚苯乙烯泡沫板作為載體，設計尺寸為80cm×60cm×3cm并以間距15cm×15cm，分為4行×5列，打20個直徑3cm的種植孔，每個種植孔內栽苗一株，并用海綿固定苗株。試驗填料采用組合填料，填料掛膜采用人工掛膜。填料按照4行×5列懸掛，共20串。曝氣量選擇為2L/min，采用空壓機通過微曝氣管道24h不間斷曝氣。
試驗用水為西南交通大學犀浦校區湖水和生活污水按3：1的比例混合的混合水體，并且在混合水體中加入適量的CuSO4?5H2O溶液。相關水質指標見下表：
1.2 分析方法
實驗進行30d，實驗正式運行后每3天進行一次采樣，樣品采用濃硝酸進行濕法消解，消解定容后的樣品運用火焰原子吸收分光光度法測定其中Cu2+的含量。
2 結果與分析
試驗系統運行30d，實驗開始時，三組生態浮床實驗和空白試驗污水中Cu2+的濃度均為1.2411mg/L。三組生態浮床試驗對污水中重金屬銅的去除效果如圖1h和圖2，分析圖4.1～4.2可知，三組生態浮床實驗對污水中重金屬Cu2+均有一定的去除能力。在實驗結束時，傳統生態浮床、強化生態浮床和微曝氣強化生態浮床Cu2+的濃度分別為0.4987mg/L、0.3821mg/L和0.1587mg/L，對Cu2+的最終去除率分別達到59.82%、69.21%和87.21%。
根據實驗結果可知，在其他外部條件完全相同的情況下，微曝氣強化生態浮床對污水中重金屬Cu2+的去除效果最佳，最終去除率達到87.21%，其對污水中重金屬Cu2+的去除效率明顯優于傳統生態浮床和強化生態浮床。實驗進行至第5天，微曝氣強化生態浮床對污水中重金屬Cu2+的去除率已經達到50.68%，而傳統生態浮床和強化生態浮床對污水中重金屬Cu2+的去除率分別僅為18.77%和38.91%；實驗進行至第30天，即實驗結束時，微曝氣強化生態浮床對污水中重金屬Cu2+的去除率達到87.21%，傳統生態浮床和強化生態浮床對污水中重金屬Cu2+的去除率分別為59.82%和69.21%；由此可見：在相同實驗環境下，對污水中重金屬同去除效果強弱順序微曝氣強化生態浮床>強化生態浮床>傳統生態浮床；無論是微曝氣強化生態浮床還是強化生態浮床和傳統生態浮床其對污水中重金屬銅的去除在處理周期第一周內最為顯著，第一周內去除率均能達到最終去除率的一半以上；三組實驗對污水中重金屬銅的去除速率在初期一周內最快，在隨后的兩周內去除速率逐漸放緩，進入實驗的最后一周，三組實驗對重金屬銅的去除率基本達到頂峰，在后期對重金屬銅的去除趨于飽和。
3 總結
（1）傳統生態浮床、組合強化生態浮床和微曝氣強化生態浮床對污水中重金屬Cu2+均有一定的去除能力，在其他外部條件完全相同的情況下，微曝氣強化生態浮床對污水中重金屬Cu2+的去除效果最佳，最終去除率達到87.21%，其對污水中重金屬Cu2+的去除效率明顯優于傳統生態浮床和強化生態浮床；
（2）微曝氣強化生態浮床對重金屬Cu2+的去除在處理的最初5d內最快，實驗的最初5d，微曝氣強化生態浮床對Cu2+去除率超過50%；
（3）當微曝氣強化生態浮床植物對Cu2+的吸收富集達到飽和，整個浮床系統對Cu2+的去除也隨之達到飽和。
參考文獻
[1] 周愛萍.我國農村水污染現狀及防治措施[J].安徽農業科學，2009，09：4345-4346+4348.
處理污水中重金屬的方法范文2
關鍵詞：重金屬廢水水處理方法
中圖分類號：TK223文獻標識碼： A
前言：重金屬離子的廢水主要來自于化工工業以及礦山開采以及機械加工等行業，其所排放的重金屬廢水由于不能通過被生物降解的方式進行處理，長期沉積便會對于存在的水體產生相當嚴重的危害，一旦危害出現，可能所導致就將是極度嚴重且無法挽回的重大損失。因此，污水處理企業對于重金屬廢水的排放一定高度的重視，并采取科學有效的方式進行污水有效處理，以從根本上保障重金屬污水處理的科學有效，保障水質安全。
一、傳統方法
1、化學沉淀法
化學沉淀法是指向廢水中添加化學藥劑與重金屬發生化學反應，從而使重金屬離子變成不溶性沉淀物質分離出來。該方法技術成熟、投入少、自動化程度高。最常用的就是氫氧化物沉淀法和硫化物沉淀法。例如向含鎘廢水中投加氫氧化鈉，會形成氫氧化鎘沉淀?；瘜W沉淀法也存在一些不足：產生重金屬污泥、沉淀劑的加入容易造成二次污染以及處理效果受水質條件影響等，限制了其在工程上的應用。
在化學沉淀法中，鐵氧體法是較為新型的處理工藝。它是指向廢水中投加鐵鹽，通過對工藝條件的控制，使重金屬離子在鐵氧體的包裹和夾帶作用下進入鐵氧體的晶格中，進而形成復合鐵氧體，最后再用固液分離的手段，一次脫除多種重金屬離子的方法。該方法克服了傳統化學沉淀法易形成二次污染的弊端，但是反應過程需要加熱，能耗高。
2、吸附法
吸附法主要是利用高比表面積或具有多孔結構的物質作為吸附材料去除重金屬離子。該法的核心是吸附劑的選擇，常用的吸附劑有活性炭、礦物質、分子篩等?；钚蕴坑休^強的吸附能力，可以同時吸附多種重金屬離子，去除率高，但再生效率低，處理水質達不到GB標準，價格高，應用被限制。近年來逐步研究出多種新的吸附材料，如凸凹棒、浮石、硅藻土、蛇文石、大洋多結核礦等。大洋多結核礦吸附能力強，它是多孔結構，表面積大，礦物大部分以晶型存在，因此吸附重金屬廢水效果好。
另一類是利用微生物作為吸附材料，主要有菌體、藻類和細胞提取物等，這些生物吸附劑對不同的重金屬離子表現出不同的吸附能力，造成吸附能力大小的主要原因在于微生物細胞表面的結構，并且受外界環境因素和水體pH值的影響。
3、離子交換法
離子交換法的實質是離子交換劑上的可交換離子與廢水中的重金屬離子之間的交換反應，在此過程中，廢水中的重金屬離子被去除。當離子交換劑上的重金屬離子達到飽和時，使用再生液反復沖洗離子交換劑，使之得到再生。重金屬廢水處理中常用的離子交換劑主要是離子交換樹脂，如陰離子交換樹脂、陽離子交換樹脂以及螯合樹脂等。
離子交換技術在處理重金屬廢水的同時，可實現重金屬的資源化，具有較高的經濟價值，對改善環境質量和增加可利用資源也具有極其重要的意義。但是該方法不足之處在于：樹脂進行再生時需消耗大量的酸堿，且易造成二次污染。
4、生物處理法
生物處理法是指利用微生物或植物的吸收、絮凝、還原等作用去除水中的重金屬離子的方法，主要包括生物化學法和生物絮凝法等。
生物化學法是指利用微生物的氧化還原反應能力使重金屬離子沉降或降低其毒性。對硫酸鹽含量較高的重金屬廢水的處理是典型的生物還原法，該方法能夠把硫酸鹽還原成硫化氫，使重金屬離子和硫化氫發生反應生成金屬硫化物沉淀而除去。研究者用基因工程菌對含汞廢水進行了研究,但濃度過高毒性強的重金屬離子對菌有一定的影響,使此法有一定局限性。生物絮凝法是指借助生物產生的代謝產物進行絮凝沉淀的一種方法。目前的生物絮凝劑主要有五大類，即半乳甘露聚糖類、淀粉類、微生物多糖類、纖維素衍生物類和復合型生物混凝劑。生物絮凝法以其安全無毒、絮凝劑效果好、絮凝物易于分離等特點，在重金屬廢水處理領域中有著廣泛的應用前景。但該方法也有不利之處，如生產成本高、活體生物絮凝劑保存困難等。
二、 新型處理方法
1、電化學法
電化學法是指利用電化學原理處理重金屬廢水，兼具絮凝、氣浮、殺菌等多種功能，是近年發展起來的頗具競爭力的重金屬廢水處理方法。該方法因裝置緊湊、工藝成熟、無二次污染，便于控制管理等特點，在國內外得到廣泛應用。Amin N K等的研究表明對一些金屬離子的去除效果可達到0.1mg?L-1以下，適合重金屬濃度高的廢水，但此方法耗能大，析氧和析氫等副反應多，不適合處理低濃度廢水。
2、 膜分離技術
膜分離技術是一項新興的分離技術，自60年代，作為一項高新技術從實驗室中走向社會開始進行大規模工業化應用以來，已逐漸并迅速發展成為了在各個工業系統中獲得大規模應用的高效節能的分離過程。近年來，將液體分離膜技術用于重金屬廢水處理的報導日漸增多并漸成主流。
將膜分離技術應用于重金屬廢水處理具有以下優點：
（1）過程無相變，可以常溫操作，能耗低，污染小；
（2）膜過程可通過模擬裝置實現，而且可以連續操作；
但是，膜分離過程也有其弊端：
（1）在某些情況下，膜容易結垢，降低膜分離過程效率，甚至降低膜的使用壽命；
（2）與化學法相比，膜分離工藝初期投資較高。
電滲析（ED）是指以直流電場產生的電壓為推動力，溶液中的帶電離子進行定向遷移，選擇性的透過離子交換膜的過程。含Cu2+、Zn2+、Cr2+和Ni2+等重金屬離子的廢水都可采用電滲析處理，其中含鎳廢水處理技術最為成熟，已有成套工業化裝置。但是電滲析法處理廢水要求具有足夠的電導以提高滲透效率，因此不適宜處理低濃度的重金屬廢水。例如，電滲析用于處理鍍鎳清洗水時，要求清洗水中鎳鹽的濃度不低于1.5mg?L-1。
電去離子技術（EDI），又稱填充床電滲析技術，是將樹脂填充在電滲析器的淡水室中，在直流電場作用下，膜堆內部自發水解離產生H+和OH-再生離子交換樹脂，同時實現離子的深度脫除和濃縮的新型復合分離過程。相對傳統的電滲析過程而言，電去離子技術的分離效率得到顯著提高。因此EDI技術具有巨大的技術和經濟優越性，EDI技術在用于處理低濃度重金屬廢水領域所展現出的良好潛力正日益引起人們的重視。
重金屬的污水中所含金屬成分比較復雜，雖然膜分離能夠在一定程度上處理廢水中的重金屬成分，如果進行大規模的重金屬成分處理，還需要采用集成膜，以更好的保障處理效率，從而實現根本處理。
國家海洋局杭州水處理中心采用了一套處理能力為1200m3/d-1的三級膜分離裝置處理電鍍鎳漂洗廢水，總濃縮倍數為100倍，一級膜分離系統對鎳離子的截留率為98%，二、三級膜分離系統對鎳離子的截留效率均在99%以上。但隨著膜使用時間的增長，膜通量會逐漸下降，膜系統也需要定期進行清洗。也有研究者將雙極膜技術與電去離子技術結合用于重金屬廢水處理，為膜分離技術在該領域的應用提供了新的思路。
結語：綜上所述，面對日益嚴峻的環境惡化問題，為更好的滿足日益嚴格的環保要求，強化重金屬污水處理是一項非常重要且嚴峻的任務，針對于污水處理企業而言，任重而道遠。但隨著科學技術的不斷發展，相信膜分離技術也會得到進一步的改進與完善，使其更加科學有效的應用于重金屬的污水處理工作中，以更好的推進我國的環保事業邁向一個新臺階。
參考文獻
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師范學院學報，2003，（21）.
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處理污水中重金屬的方法范文3
關鍵詞：工業廢水；處理；措施；趨勢
中圖分類號：[F287.2] 文獻標識碼：A 文章編號：
1我國工業廢水的主要處理方法
工業廢水的處理方法很多，按其作用原理可分為物理法、化學法、物理化學法和生物法四類。
1.1物理法
物理法是借助物理的作用去除廢水中污染物質的技術。物理法不改變廢水的化學性質，是在處理的過程中通過某種特定的機械裝置，利用物理的原理，使廢水中不易溶解的有害物質分離，以減少對環境的影響。物理處理法是貫穿于水資源利用的整個過程的，工業用水的水質和水量在生產過程中因為不斷的被消耗而發生變化，在這個過程中，可以對水質和水量進行調解，使其達到利用的最佳狀態，減少對水資源的污染。目前成熟的物理法有:重力分離，工業廢水中所存在的部分雜質由于密度較大的緣故會沉于水底，這樣很容易就能夠被分離出來。浮力分離，同重力分離的原理一樣，根據分散相物質的親水性強弱和密度大小，浮力浮上法可分為自然浮上法、氣泡浮上法和藥劑浮選法，都可使密度小的雜質上浮，從而處理掉。體積分離，對與懸浮與水體中密度與水體相同，但是體積較大的雜質，通過過濾方式可以處理掉。
1.2化學法
化學法是利用化學反應的原理和方法改變水中污染物的物理性質或化學性質，進而從水中將污染物去除的技術。物理處理方法只是去除了廢水中的雜質，并沒有改變水的性質，其污染的根源性還存在于水中，需要用化學的方法來做進一步的處理。在化學處理中常用的方法是氧化還原法，可以將溶解于廢水中的有毒物質轉化為微毒或者無毒的物質，在工業廢水中重金屬離子是最重要的污染物，有Hg2+、Pb2+、Cr3+、Cu2+、Zn2+、As3+、Ni2+、Cd2+等，即使微量存在也能引起嚴重的后果，對各種有毒物質的分解常用的化學方法是電解法。
1.3物理化學法
物理化學法指通過物理和化學的綜合作用，使廢水得到凈化。其中電解法和離子交換法較為普遍使用，兩種方法都可以實現重金屬回收，出水水質較好，但是設備費和操作費比較高，在推廣上有一定的限制，一般通常和其它工藝組合使用。
1.4生物法
廢水的生物處理過程主要是利用微生物的生命活動過程，對廢水中的污染物進行轉移和轉化作用，從而使廢水得到凈化。生物法處理工業廢水是一項很有發展前景的技術，就工藝流程和運行控制而言，工廠容易接受，生物學家們若能在功能菌上進一步改進，實現快速反應和高效繁殖，使設備投資不超過30萬元人民幣，(按每日處理200m3廢水計)處理成本不超過0.5元人民幣，這一新技術完全能夠成為工業廢水處理簡便可靠、經濟實用的先進技術。
2工業廢水處理及回用過程中存在問題及解決措施
目前很多企業，在工業廢水處理及回收方面，通常是將工業廢水進行常規的化學處理，達到排放標準后直接排放，未回收利用。達標排放的廢水雖然重金屬離子幾乎完全去除，但水中的非重金屬離子和可溶解性鹽類等雜質比例還非常高，經測定水的電導率在0.15～0.25s/m左右。這類水的性質和海水差不多，只能用于工廠的衛生間沖洗和有限的水景觀，甚至不能長期用于綠化。由于國家對中水回用要求越來越嚴格，企業要達到中水回用指標還需改進廢水處理工藝，增添深度處理裝置，目前較為普遍采用的是反滲透法、離子交換法、納濾、超濾等組合工藝，處理后水的電導率降低到0.035～0.045s/m，只能回用于工業生產線前處理的部分粗洗工序，中水回用率一般可達到50%~60%左右。在實際的廢水處理及回用過程中依然存在很多問題，需要進一步改進工藝，提高水平。
2.1污水分流不徹底
隨著工業工藝、技術、產品種類的不斷發展，工業廢水中污染物種類越來越復雜。目前企業一般將廢水分為三類：含氰廢水、含鉻廢水和綜合廢水，分別進行處理后再綜合處理。從清潔生產角度看，此種分類并不合理，廢水中的重金屬沒有回收，增加廢水處理負荷及處理費用；各類污染物特性不同，未根據污染物性質采取有效治理措施，會增加藥劑使用量及處理費用。
2.2堿使用量大
企業采取化學沉淀法處理廢水時堿投入量大，一部分用于酸中和，一部分用于重金屬沉淀。雖然沉淀法本身需要堿量較大，但是在處理廢水時也會由于各種原因導致堿使用量過大，主要原因有以下幾點：①廢水中重金屬含量較多，未采取回收處理，直接加堿沉淀，導致堿需要量增加，污泥產生量過多；②很多企業的廢水處理站的加藥及過程控制仍然采用人工操作，出現藥劑(主要是堿)加入量過多或不夠問題，為保證出水水質，大部分企業都會投入過多藥劑，造成藥劑浪費，污水處理費用增加問題，另外人工操作不能及時滿足廢水水質及水量變化的要求，工作效率低。
2.3污水處理工藝沒有針對性，處理成本高，中水回用率低
目前很多企業污水處理成本高，不計回用處理成本，只計達標處理所需成本就在13～20元/t左右，有的甚至高達20～30元/t，加堿所需費用就達5～10元/t。針對上述情況分析發現，最主要造成污水處理成本高的原因是工藝不合理，沒有針對廢水特點進行處理。但為了滿足環保要求，企業不得不投入高成本處理廢水，使其達標排放。隨著中水回用要求的日益嚴格，廢水的達標排放已經不能滿足環保要求，企業需投入更大的成本提高中水回用率。部分企業為了達到中水回用指標，在深度處理階段增添一系列的“活性炭吸附-反滲透-納濾-超濾”等工藝。從經濟效益分析，污水處理及回收雖然存在經濟效益，但是與污水處理成本及投入資金相比，經濟效益甚微。幾乎所有的企業都以盈利為目的，沒有利益的驅使，企業就沒有動力做好污水處理工作，所有的壓力都基于國家對工業行業環保要求的明文規定。因此不管從國家還是企業考慮，企業務必對廢水處理站進行改造，改進污水處理工藝，做到“分開治理、分類回收、嚴格工藝”，減少污水處理費用，盡可能增加經濟效益才是長久之計。
3污水處理與回用改進措施及發展趨勢
3.1廢水分流收集、分類處理
因此，企業在廢水工藝改進過程中，應做到廢水“分流收集、分質處理”。不同企業污水水質不同，重金屬種類也不同，因此每個企業應根據水質特點進行廢水分類。例如浙江省義烏市一家飾品工業企業在清潔生產審核過程中對污水處理站進行了改造，根據水質特點將工業廢水分為含氰廢水、含金廢水、含銀廢水、含鎳廢水、含鉻廢水和綜合廢水，根據各廢水中水質和污染物性質不同采用不同的處理工藝，對于廢水中貴重金屬如金、銀、鎳采用單獨處理，回收再利用；在回收貴重金屬的同時，也降低了最終排放水中，這些重金屬超標的可能性；而且對重金屬進行單獨收集、處理也能更好的便于企業將重金屬進行回收處理，為企業創造價值。
3.2提高自動化水平
提高污水處理站自動監測及控制水平是確保工藝參數穩定、實現污水處理達標排放的重要措施。對于廢水處理站的加藥及控制系統，采用儀表自動化控制，這樣可大大的節省工人的勞動強度，節省勞動力，并能減少由于人為操作出現的問題。通過改造后的系統，根據儀表設定顯示的數據進行操作，隨著廢水水質變化，進行針對性的加藥、反應處理；這樣就避免了由于水質變化，進行定量加藥而造成的加藥量不夠或者過多的問題，從而給處理帶來藥劑浪費或者反應不完全，污染物超標的情況；另外，系統中各儀表參數的設定，可以直接通過組態軟件直接在電腦上進行設定，無需到現場的儀表上進行設定，將大大的提高工作效率。
3.3廢酸單獨回收處理
對于企業產生的廢酸，可進行單獨處理后回收利用。在廢酸中按照一定的比例添加酸活化劑，將廢酸中的重金屬和油污形成絮凝物，然后再經過過濾系統，將廢酸中的重金屬和油污去除，從而使酸能夠再利用。廢酸回收不但減少了廢酸在處理過程中需要投加堿量，節省了處理費用，由于廢酸的回收使用，也大大的節省了新酸的用量。
3.4改進廢水處理及回用工藝
廢水處理及回用方法很多，只有針對企業水質特點采取有效的治理措施才能在一定意義上達到環境效益與經濟效益雙贏。目前國內外使用較多的深度處理工藝包括吸附法、反滲透法、離子交換法、電絮凝法、超濾等，每種工藝都有其各自優勢，一般將幾種工藝組合才能實現中水回用。對于有機工業廢水，未來發展趨勢將采用生化法處理，能有效的降低有機物含量，減少污水處理費用，滿足日益嚴格的廢水排放標準。
4結束語
隨著國家對于工業廢水排放標準及中水回用率的要求日益嚴格，企業務必針對目前污水處理站現狀及存在的問題進行分析并提出解決措施，根據自身的實際情況、目的和工藝來決定如何對污水處理站進行改造，實現廢水達標排放、中水回用率達到60%以上，并且將廢水處理成本降到最低，減少能資源消耗，達到清潔生產目的。
參考文獻：
處理污水中重金屬的方法范文4
鉛冶煉企業80%以上為傳統的火法冶煉工藝，原料鉛精礦中的鎘經過火法熔煉后，小部分以硫酸鎘的形式進入到凈化煙氣的廢水中，絕大部分被氧化為氧化鎘，與氧化鋅一起揮發，在煙道和煙氣收塵設備中得到含鎘的氧化鋅煙塵。收塵得到的氧化鋅煙塵一般含鎘0.1%～1%，可采用濕法冶煉進行綜合回收，含鎘廢水主要在煉鋅系統的堿洗廢水和生產泄漏廢水中產生;凈化煙氣的廢水一般含鎘幾十毫克/升，排入污水處理系統綜合處理。鋅冶煉企業80%以上為傳統的濕法冶煉工藝，原料鋅精礦和氧化鋅煙塵中的鎘經過硫酸浸出后，進入到硫酸鋅溶液中，然后在溶液的一段凈化時加鋅粉還原，99%以上的鎘被置換到銅鎘渣中。鎘主要在銅鎘渣中以副產品的形式回收，首先采用酸浸銅鎘渣，得到含鎘10～60g/L的溶液，然后在溶液中加鋅粉或鋅板置換，得到海綿鎘，壓團后產出60%～75%的海綿鎘餅。在整個工藝流程中，由于生產中存在泄漏現象，因此在銅鎘渣處理段最容易產生含鎘高的廢水，可高達幾g/L，浸出段也會產生含鎘幾百mg/L的廢水。此外，在焙燒鋅精礦和煙化法處理浸出渣時會有少量鎘進入凈化煙氣的廢水中，此廢水排入污水處理系統綜合處理。鉛冶煉企業產出的含鎘廢水較少，含量低，在污水系統進行處理。鋅冶煉企業產出的含鎘廢水較多，且含量高，必須從源頭上加強管控，產出的高鎘廢水及時返回生產流程，二次綜合回收鎘，大幅度降低污水處理成本，金屬鎘也得到有效回收;產出的低鎘廢水不宜返回生產流程，需排放到污水系統處理。
2含鎘廢水處理技術
含鎘廢水的處理方法較多，但目前還沒有比較完善的處理方法，大多數處于研究探索階段。主要處理技術有:中和沉淀法、膜分離法、鐵氧體法、吸附法、電解法、生物處理法、植物修復法、高分子重金屬捕捉劑處理法等。
2.1中和沉淀法
中和沉淀法具有操作簡單、經濟實用等特點，在含鎘廢水處理中廣泛應用，主要沉淀劑有石灰、氫氧化鎂、聚合硫酸鐵、硫化物、碳酸鹽，向廢水中投加沉淀劑后，會生成沉淀物Cd(OH)2、CdS、CdCO3，聚合硫酸鐵主要起凝聚共同沉淀的作用。中和沉淀法能將廢水中的鎘離子脫除至0.2～2mg/L，但難以達到排放標準，因為有些陰離子容易與鎘離子絡合，使鎘離子難沉淀。此外，pH值也影響沉淀效果，當pH=9時，脫除砷效果最好，但鎘超標;當pH＞10時，鎘沉淀比較完全，但砷含量逐漸增大，出現返溶現象。中和沉淀法產出大量的沉淀渣，目前還不能綜合回收利用其中的鎘，一般將其堆放在危廢渣場，長期堆存容易溶出，造成二次污染。
2.2膜分離法
膜分離法是利用一種特殊的薄膜對液體中的某些成分進行選擇性透過的方法，根據膜的種類、功能的不同，可分為超濾、滲透、反滲透、電滲析和液膜。許振良等采用3種單皮層聚醚酰亞胺中空纖維超濾膜，對重金屬Pb2+和Cd2+的脫除進行了膠束強化超濾研究，研究結果表明:鎘和鉛的截留率達到99.0%以上。王志忠等選用PSA和醋酸纖維素作反滲透膜，來處理硫酸鎘溶液，結果鎘的分離率可達97.72%～99.67%。Mathilde等采取電滲析法處理含鎘廢水，鎘的脫除率達70%。馬銘等研究了三正辛胺－二甲苯支撐液膜體系中Cd2+的遷移特點，結果表明:此液膜體系對Cd2+有明顯的富集作用。膜分離法處理含鎘廢水的優點為:分離效果好，耗能較低，一般能達標排放。但設計較難，投資和運行成本高，且產出的濃水含多種有害元素，不能排放，也難以綜合回收。
2.3鐵氧體法
鐵氧體法是近年來根據濕法生產鐵氧體的方法發展起來的，工藝條件為:在含鎘廢水中添加硫酸亞鐵，鐵添加量為鎘量的2倍，調整pH值為8～12，加熱至60～70℃，通壓縮空氣氧化30min，即可得到含鎘離子的黑色鐵氧體沉淀，處理后鎘含量可降低至0.041mg/L，達到排放標準。此方法能一次脫除廢水中的多種重金屬離子，且生成顆粒大的沉淀，容易過濾，濾渣堆存不易返溶，一般不造成再次污染。但此方法需通蒸汽加熱至60～70℃，能耗較大且需通壓縮空氣氧化，氧化時間長。
2.4吸附法
吸附法是利用多孔的固體吸附劑，使污水中的一種或多種污染物吸附在固體表面而被脫除的方法。目前可用的吸附劑有:活性炭、高爐礦渣、磺化煤、殼聚糖、沸石、海泡石、活性氧化鋁、改性纖維、蛋殼、硅藻土、膨潤土、硅基磷塊鹽、離子交換樹脂等。這些吸附劑中，有物理吸附、化學吸附、交換吸附、混合吸附等，對鎘的去除都有一定的效果，需配合深度凈化系統處理后達標排放。但一般處理廢水成本較高，應該從經濟上考慮，探索研究廉價高效的吸附劑，如高爐礦渣、金屬冶煉水淬渣、沸石、蛋殼等，提高實用價值。
2.5電解法
電解法是利用直流電進行氧化－還原反應，使得污染物在陽極被氧化，在陰極被還原成金屬單質的方法。陳志榮介紹了新型的流化床電極技術，利用此方法除鎘率可達98.0%，效果較理想。此外，采用高壓脈沖電凝法電解電鍍廢水中的Cd2+，脫除率可達96%～99%。當處理高鎘廢水時不能達標排放，但可回收金屬鎘;當處理低鎘廢水時，可實現達標排放。電解法裝置緊湊，占地面積小，投資省，易形成自動化，但電耗和可溶性陽極材料消耗大，副反應較多，電極易鈍化。
2.6生物處理法
生物法處理重金屬污水的研究始于20世紀80年代，目前國內外開始研究用淡水藻、海藻、真菌、細菌等生物來吸附處理含鎘廢水，在實驗室取得較好效果，應用在工業上還需繼續研究。生物處理法的優點:可以選擇性脫除低濃度重金屬離子，pH和溫度條件限制小，投資省，運行費用不高，且可以綜合回收有價金屬。值得關注的是近年來中南大學柴立元等發明了一種生物制劑深度處理重金屬廢水的方法，該方法通過生物制劑配合－水解－脫鈣－固液分離等過程，將廢水中的銅、鉛、鋅、鎘、砷、汞等重金屬脫除，出水達到工業排放標準。該技術工藝流程短，能耗低，投資少，占地面積小，使廢水回用率由50%左右提高到90%以上，在30多家大型重金屬生產企業推廣應用，年回用廢水4000多萬m3。
2.7植物修復法
植物修復法，是利用植物吸收廢水中的鎘離子，降低鎘對環境的污染，是一種處理環境污染的新技術，具有成本低的優點。有研究表明，柳樹吸收鎘的能力非常強，利用此特點，可栽培柳樹來修復鎘污染的土壤。李華等的研究表明，劍蘭是一種很有潛力的可用于Cd污染水體修復的耐性植物。申華等［23］研究了斯必蘭、羽毛草和水芹3種水草對鎘污染水體的修復能力，結果表明:這3種水草均能不同程度地去除廢水中的鎘，對鎘的富集能力為:斯必蘭＞水芹＞羽毛草。
2.8高分子重金屬捕集劑處理法
近年來國際上已重點對高分子重金屬捕集劑處理法進行研究和應用。高分子重金屬捕集劑處理法利用捕集劑能與重金屬離子反應生成不帶電荷的穩定結構螯合物，生成沉淀時能將重金屬離子高效脫除，適用于深度處理廢水中的重金屬離子。該方法的特點:產品耗量小、反應速度快、脫出效率高、離子選擇性強等。但該方法研究應用時間短，市場上銷售的產品種類繁多，捕集劑處理能力、應用范圍也不同，沒有統一的規范，影響了此產品在各行業廢水處理中的推廣應用。高分子重金屬捕集劑的合成方法有:
1)含有螯合基的單體通過縮聚、加聚、逐步聚合、開環聚合等方法合成;
2)以天然的或合成的高分子為基體，通過化學改性方法在基體上接入具有金屬螯合功能的官能團來合成。合成高分子重金屬捕集劑主要為二硫代氨基甲酸及其鹽類。季靚等研究了DTCs在不同環境條件的水體中對Cd2+的捕集性能:在鎘濃度為lm-mol/L的溶液中，DTCS對鎘的最大去除率能達到99.9%以上。改性天然高分子物質主要有淀粉、纖維素、甲殼素、殼聚糖、蛋白質、多肽類和木質素等，特點為:價格廉價，易生物降解，沒有二次污染。天然高分子通常含有大量活性基團如羥基、羧基等，通過改性后的高分子捕集劑的性能明顯優于合成的高分子捕集劑，目前為國內外科研人員的研究熱點。黃建宏等研究了在一定pH和適當反應時間的條件下，殼聚糖能高效吸附Cu2+、Cd2+、Pb2+、Zn2+等4種重金屬離子，對于含鎘0.005mol/L的溶液，鎘脫出率可接近100%。
3結語
在當今環保要求日趨嚴格的情況下，我們結合企業的實際生產狀況，以及現有的各種含鎘廢水處理方法，對鉛鋅冶煉企業的含鎘廢水提出了以下處理方案:
1)從源頭上開始治理，將含鎘量高的廢水返回系統利用，達到事半功倍的效果?？晒澕s大量廢水處理成本，且將廢水中的有價金屬進行了綜合回收。
2)傳統方法處理的廢水難以達標排放，因此需采取特殊手段處理，如將高分子重金屬捕集劑處理法或生物制劑法引用到冶煉行業，此方法比較適合復雜廢水的深度處理。此外，植物修復法、金屬冶煉水淬渣吸附法具有成本低、效果好等特點，值得繼續深入研究。
處理污水中重金屬的方法范文5
關鍵詞：納濾；水處理；回用
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.007
當今社會，隨著經濟全球化的發展，工業化也有了很大的突破，隨之產生的就是含大量重金屬污染物的工業廢水，加重了環境問題。為解決這一問題，工業界一直在尋找簡單、高效的技術對重金屬廢水進行處理，與此同時，在一些資源短缺的國家或者地區，金屬和水的回收再利用問題也是至關重要的，從我國來說，我國淡水短缺，而且有百分之六十的污水含有重金屬，所以，為了保護人類的生存家園，需要研究出更加經濟高效的重金屬工業廢水處理技術。
1 膜分離技術處理重金屬廢水
1.1 微濾和超濾膜技術
當處于帶有壓力差的環境中，微濾和超濾技術可以根據孔徑的大小進行篩分，也就是說，不同大小的分子混合進入微濾和超濾膜的過程中，以現有孔徑值為標準參照點，超過孔徑的物質就會滯留在原來的位置，小于孔徑的物質就會流出，經過這一過程的操作，就實現了廢水中混合物的有效分離。除此之外，還有一種方法，需要經過精確計算，如果把超濾膜的孔徑控制在在3μm左右的時候，就能夠做到有效攔截較大的顆粒物，達到凈化廢水的目的。當超濾膜孔徑控制在0.2μm以下時，就可以有效實現對廢水中的小顆粒分子的攔截，此時的運行壓力是1～10bar。需要我們注意的是，由于重金屬離子相比于其他物質的離子來說要小許多，通常微濾和超濾膜技術不能夠完成去除雜質的工作，此時，就應該考慮和其他先進工藝進行有效融合。
1.2 反滲透膜技術
反滲透膜技術是通過利用一種半透膜經純化液體透過，進而對污染物進行截留的技術。近年來，反滲透技術在重金屬廢水處理中開始受到廣泛關注，尤其是在化工及環境工程領域（但是目前對該技術的應用并不樂觀），因為該技術不僅能夠處理不同種類的污水，而且能夠寬范圍的進行處理。相關技術人員對反滲透技術的研究表明，該技術能夠成功提取出Cu2+和Ni2+離子的重金屬廢水，而且去除率極高，能夠達到99.5%，專家對此進行過實驗，結果表明將反滲透技術和膜生物反應器系統相組合，處理重金屬廢水的效率非常高，但是，現在該項技術還存在著成本高、耗能高的弊端，所以也就阻礙了該技術在工業化上的進一步應用。
1.3 納濾膜技術
“納率”是一種特殊的，并且十分有前途的膜分離技術，操作區間在超濾和反滲透之間，納率區間可以截留大小約為1納米的物質，而且，納率還具有多方面優勢，比如穩定可靠、便于操作、能耗低、去除污染物強等等，這使納率膜技術在重金屬廢水處理的有關行業受到廣泛關注。有關專家經過對NF90和N30F這兩種納濾膜對含砷重金屬廢水進行研究，結果表明納率膜的去除力率會隨著操作溫度、廢水濃度和PH值的增加而增加，研究發現在納率膜對含鎳重金屬的廢水的處理中，初始濃度為5mg/L的鎳重金屬廢水凈化能力高達98%；初始濃度為250mg/L的重金屬廢水去除率也能達到92%。使用商業納濾膜對含有鎳離子和鎘離子的重金屬廢水進行測試，結果顯示當廢水的初始濃度為5mg/L時，對含有這兩種重金屬的廢水的去除率分別高達98.94%和82.69%，總而言之，納濾膜分離技術有多方面優點（操作壓力低、水通量大等），具備廣闊的發展前景，但是，我國目前還無法自行掌握納濾膜的制作技術，科技水平有待提高。
2 工業廢水中重金屬的處理方法
2.1 零排放的處理方法
零廢水排放也稱“零排放”，顧名思義，也就是一種接近零的排放標準，將能源排放至零的活動就稱為“零排放”，合理利用資源，進而減少廢水的排放量，這樣有助于實現零排放，但是想要完全實現這一目標，需要做好以下方面的工作：（1）對廢棄物進行回收再利用，實施可持續發展戰略，廢物轉化原材料，一次或多次利用；（2）在生產過程中要加大對廢棄物排放的控制力度，減少排放量。經科學研究，在能量守恒定律中，廢棄物很難做到全部轉化，廢棄物中一定部分的物質會以其它形式排放到環境中，因此，想要實現零排放的目標，必須要引進相關新型技術，從而回收廢棄物，但是存在難度大、成本高的弊端。
2.2 重金屬離子回收利用
去除金屬離子可以達到重金屬的零排放，而膜處理技術能夠高效率的去除金屬離子，所以該技術在重金屬廢水處理中被廣泛應用，而且膜處理技術是重金屬廢水進行零排放的核心，治理電鍍廢水時，可使用超濾反滲透膜集成技術進行萃取，至于電鍍廢水零排放方案是自主研發的，該方案由三部分組成，分別是重金屬析出劑、微孔膜過濾預處理和反滲透凈化分離，重金屬析出劑所產生的離子能夠與固液分離并且迅速發生反應，這樣可以使重金屬高效析出，得以重新利用，滿足重金屬廢水零排放要求。
除此之外，在各行各業中多或多或少的應用到了納慮技術，其中應用最多的要數石化領域和醫院產生的廢水中。在廣泛應用的基礎上，我們也應該清晰地看到，在膜分離的過程中，產生的膜污染、成本問題都十分嚴峻，因此膜技術的使用被限制，尤其在對高含鹽污水處理時，對于納濾膜的選用更需謹慎，需要選擇合適的運行周期，防止出現堵塞。還有，想要有效的減少膜污染，要對膜污染原因進行分析，而后采取合適的清理周期及方式，當然，做好預處理工作也是預防膜污染的有效策略。
參考文獻：
[1]周曉勇，田亞運，李輝宇等.重金屬廢水處理方法研究進展[J].河南化工，2014，31（04）：21-27.
[2]付豐連.物理化學法處理重金屬廢水的研究進展[J].廣東化工，2010，37（04）：115-117.
處理污水中重金屬的方法范文6
Abstract: This paper discusses the several ways of aquatic plants cleaning sanitary wastewater. It includes direct action of sedimentation and absorption and indirect effect of providing oxygen to rhizosphere. And it offers science references for building artificial ecosystem.
關鍵詞： 水生植物；生活污水；根際
Key words: aquatic plants；sanitary wastewater；rhizosphere
中圖分類號：S682.32;R123.6文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2012）15-0314-01
0引言
隨著科技的進步、經濟的發展、企業的增多，隨之帶來了很多負面的影響，其中城市污水的有效治理及無害排放已成為國內外關注的熱點之一。長期以來國內外學者對城市污水治理進行了大量研究，取得了一定的治理效果，但目前傳統的物理化學方法投資昂貴，修復成本極高，很難大面積推廣應用。在這種背景下城市污水的人工生態修復技術應運而生，為污染水體的治理提供了新途徑[1]。本文就淺談利用廉價且有效的各種水生和半水生植物處理的作用。
1水生植物的直接凈化作用
1.1 沉降懸浮物水生植物凈化生活污水的最直接的作用就是利用大量植物根系和飽和狀態的基質，通過攔截、吸附、絮凝和膠體顆粒的沉淀等機理使固態懸浮物被根系和基質阻擋、截留[2]。因此，濕地系統像一個過濾器，使懸浮污染物通過在基質和根區表面的重力沉淀、滲透和吸附作用而被分離去除。
1.2 營養元素的吸收作用水生植物生長到一定體積大小后，就可以通過一些方式（如自身的吸收、吸附、富集等）將進入水體或濕地的污水中的N和P等營養元素去除。
因為N和P是植物生長所不可缺少生命元素，植物在它的生長過程中需要大量的N和P，而城市污水中N和P的富營養化是普遍存在的問題，所以，通過水生植物的吸收能夠將城市污水中過量的N和P等吸收。如Mays[3]等人研究表明，各種水生植物污水中N和P的吸收速率比較穩定，且在不同生長期內不同植物對N和P的吸收速率不同。張鳳娥等[4]發現寬葉香蒲、茭白等水生植物處理較低濃度銨態氮和總氮污染水體時效果顯著。
1.3 對重金屬元素的吸收作用關于重金屬去除能力栽種植物的水體遠高于無植物系統，由此可見植物對重金屬有吸附和富集作用。陽承勝等[5]通過四種植物對重金屬的吸附與富集作用進行研究發現，四種植物對重金屬的吸附和富集能力都比較強，并主要富集在植物的地下部分，其中富集能力最強的當屬茳芏。Amadofilho等[5]研究表明，長海帶和二列墨角藻對As、Cd的富集最多，但對Hg富集量極少。唐述虞[6]采用人工濕地系統處理酸性鐵礦污水，測定了處理效果和濕地植物（香蒲、水蔥）內的重金屬含量和分布。
2植物的間接凈化作用
植物的間接凈化作用包括植物的供氧作用和植物對水利傳到和維持同期狀況的加強作用?？諝庵械难?，在經過濕地中挺水植物的葉吸收和莖稈的運輸作用后，被轉運到植物的根部，并經過植物根部表面組織擴散，最終在根須周圍形成好氧區，在根際周圍就會有大量有氧微生物降解有機物，而根際以外會形成兼性區和厭氧區，會有大量兼性和厭氧微生物降解有機物。據此，在人工濕地污水處理系統中，主要利用的是植物向根部輸氧的功能，而不僅僅是植物對某些物質的吸收。通過大量研究以后，郭蕭等認為，栽種植物的濕地系統較無植物系統而言，其根區的氧濃度、pH值和氧化能力均較高。即在無植物系統中氧濃度大量下降的情況下，有植物系統根區繼續保持氧化狀態。通過對蘆葦、茭草和菖蒲根際供氧性能進行研究，何池全[7]等認為根區周圍溶解氧會在光照很強的情況下迅速上升，在光照變弱或無光的情況下又會不斷下降。
3小結
植物的凈水作用已經由大量的實驗所證實。目前仍然存在的問題是，所研究的高效水生植物較少，在進行植物種類的選擇及搭配以發揮其最大凈化潛力提高凈化污水效率，以及對水生植物后期利用資源化等方面都需要有更進一步的研究。總而言之，對濕地植物的研究與應用都處在起步階段，仍有許多研究空間。隨著濕地植物研究的進一步深入，人工凈化系統一定會得到更為廣泛的應用，這一點是毋庸置疑的。
參考文獻：
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[3]Mays P. A. G. S. Edwards. Comparis on of heavy metal accumulation in natural wetland and constructed wetlands receivin gacid mine drainage [J]. Ecological Engineering, 2001, 16(4): 487-500.
[4]張鳳娥, 張雪, 劉義. 新型植物對河道受污染水體中TN、TP去除效果的研究[J]. 中國農村水利水電,2010, (6):56-58.
[5]Amadofilho G M，Karez C S，Andrade L R, etc. Effects on growth and accumulation of zinc in six seaweed species[J]．Ecotoxicology and Environmental Safety, 1997, 37: 223-228.
