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处理污水中重金属的方法范文1
[关键词]微曝气强化生态浮床；传统生态浮床；强化生态浮床；重金属；火焰原子吸收分光光度法
中图分类号：X524 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0134-01
水是人类赖以生存的自然资源，是整个人类社会稳定与发展的最基本要素。中国虽然是世界水资源大国，但是由于国土面积广阔、人口众多等，我国人均水资源占有量约为2200m3，仅为世界平均水平的四分之一，位于世界13个人均水资源贫乏的国家之列[1]。近年来，重金属污染指标对水体的污染也越来越受到各方面的关注。目前，在我国有大量的采矿、冶炼以及电镀等工业生产废水不经处理或者处理不达标便直接排放进入自然水体，使得水体中的悬浮物、有机物和重金属超标[2]。
生态浮床技术是一种有效的水体原位治理和生态修复技术，它利用植物的吸收、吸附、截留和微生物的降解作用，能够有效的治理河流、湖泊、水库等重污染水体。国内外已有将传统生态浮床和强化生态浮床应用于污水处理实例，生态浮床技术作为一项新型的污水处理工艺，对污水中各项污染物都有着很好的去除率。尤其是对于污水中的重金属污染去除，拥有很好植物吸附能力的生态浮床技术有其特殊的去除效果。
本文基于强化生态浮床，辅以人工微曝气技术，搭建一种新型的“微曝气+强化生态浮床”试验平台，通过污水的处理的静态试验，对比分析传统生态浮床、组合强化生态浮床和新型微曝气强化生态浮床对污水中重金属铜的去除效果。通过实验分析，得出传统生态浮床、组合强化生态浮床[3]和微曝气强化生态浮床对污水中重金属铜去除率的变化规律，为微曝气强化生态浮床的应用推广奠定一定的实验基础。
1 实验涉及及方法
1.1 实验设计
本文主要以搭建的传统生态浮床、组合强化生态浮床和微曝气强化生态浮床为试验平台，进行污水中重金属去除的静态模拟试验。实验在西南交通大学环境科学与工程实验中心进行。
试验将采用水槽进行模拟实验，水槽材质为塑料，水槽长宽高尺寸为100cm×80cm×70cm，实验有效水深为50cm，储水量约为0.4m3。试验选取四川省地区常见的挺水植物黄菖蒲作为生态浮床的植物部分，植株选择个体及重量相近者。采用白色聚苯乙烯泡沫板作为载体，设计尺寸为80cm×60cm×3cm并以间距15cm×15cm，分为4行×5列，打20个直径3cm的种植孔，每个种植孔内栽苗一株，并用海绵固定苗株。试验填料采用组合填料，填料挂膜采用人工挂膜。填料按照4行×5列悬挂，共20串。曝气量选择为2L/min，采用空压机通过微曝气管道24h不间断曝气。
试验用水为西南交通大学犀浦校区湖水和生活污水按3：1的比例混合的混合水体，并且在混合水体中加入适量的CuSO4・5H2O溶液。相关水质指标见下表：
1.2 分析方法
实验进行30d，实验正式运行后每3天进行一次采样，样品采用浓硝酸进行湿法消解，消解定容后的样品运用火焰原子吸收分光光度法测定其中Cu2+的含量。
2 结果与分析
试验系统运行30d，实验开始时，三组生态浮床实验和空白试验污水中Cu2+的浓度均为1.2411mg/L。三组生态浮床试验对污水中重金属铜的去除效果如图1h和图2，分析图4.1～4.2可知，三组生态浮床实验对污水中重金属Cu2+均有一定的去除能力。在实验结束时，传统生态浮床、强化生态浮床和微曝气强化生态浮床Cu2+的浓度分别为0.4987mg/L、0.3821mg/L和0.1587mg/L，对Cu2+的最终去除率分别达到59.82%、69.21%和87.21%。
根据实验结果可知，在其他外部条件完全相同的情况下，微曝气强化生态浮床对污水中重金属Cu2+的去除效果最佳，最终去除率达到87.21%，其对污水中重金属Cu2+的去除效率明显优于传统生态浮床和强化生态浮床。实验进行至第5天，微曝气强化生态浮床对污水中重金属Cu2+的去除率已经达到50.68%，而传统生态浮床和强化生态浮床对污水中重金属Cu2+的去除率分别仅为18.77%和38.91%；实验进行至第30天，即实验结束时，微曝气强化生态浮床对污水中重金属Cu2+的去除率达到87.21%，传统生态浮床和强化生态浮床对污水中重金属Cu2+的去除率分别为59.82%和69.21%；由此可见：在相同实验环境下，对污水中重金属同去除效果强弱顺序微曝气强化生态浮床>强化生态浮床>传统生态浮床；无论是微曝气强化生态浮床还是强化生态浮床和传统生态浮床其对污水中重金属铜的去除在处理周期第一周内最为显著，第一周内去除率均能达到最终去除率的一半以上；三组实验对污水中重金属铜的去除速率在初期一周内最快，在随后的两周内去除速率逐渐放缓，进入实验的最后一周，三组实验对重金属铜的去除率基本达到顶峰，在后期对重金属铜的去除趋于饱和。
3 总结
（1）传统生态浮床、组合强化生态浮床和微曝气强化生态浮床对污水中重金属Cu2+均有一定的去除能力，在其他外部条件完全相同的情况下，微曝气强化生态浮床对污水中重金属Cu2+的去除效果最佳，最终去除率达到87.21%，其对污水中重金属Cu2+的去除效率明显优于传统生态浮床和强化生态浮床；
（2）微曝气强化生态浮床对重金属Cu2+的去除在处理的最初5d内最快，实验的最初5d，微曝气强化生态浮床对Cu2+去除率超过50%；
（3）当微曝气强化生态浮床植物对Cu2+的吸收富集达到饱和，整个浮床系统对Cu2+的去除也随之达到饱和。
参考文献
[1] 周爱萍.我国农村水污染现状及防治措施[J].安徽农业科学，2009，09：4345-4346+4348.
处理污水中重金属的方法范文2
关键词：重金属废水水处理方法
中图分类号：TK223文献标识码： A
前言：重金属离子的废水主要来自于化工工业以及矿山开采以及机械加工等行业，其所排放的重金属废水由于不能通过被生物降解的方式进行处理，长期沉积便会对于存在的水体产生相当严重的危害，一旦危害出现，可能所导致就将是极度严重且无法挽回的重大损失。因此，污水处理企业对于重金属废水的排放一定高度的重视，并采取科学有效的方式进行污水有效处理，以从根本上保障重金属污水处理的科学有效，保障水质安全。
一、传统方法
1、化学沉淀法
化学沉淀法是指向废水中添加化学药剂与重金属发生化学反应，从而使重金属离子变成不溶性沉淀物质分离出来。该方法技术成熟、投入少、自动化程度高。最常用的就是氢氧化物沉淀法和硫化物沉淀法。例如向含镉废水中投加氢氧化钠，会形成氢氧化镉沉淀。化学沉淀法也存在一些不足：产生重金属污泥、沉淀剂的加入容易造成二次污染以及处理效果受水质条件影响等，限制了其在工程上的应用。
在化学沉淀法中，铁氧体法是较为新型的处理工艺。它是指向废水中投加铁盐，通过对工艺条件的控制，使重金属离子在铁氧体的包裹和夹带作用下进入铁氧体的晶格中，进而形成复合铁氧体，最后再用固液分离的手段，一次脱除多种重金属离子的方法。该方法克服了传统化学沉淀法易形成二次污染的弊端，但是反应过程需要加热，能耗高。
2、吸附法
吸附法主要是利用高比表面积或具有多孔结构的物质作为吸附材料去除重金属离子。该法的核心是吸附剂的选择，常用的吸附剂有活性炭、矿物质、分子筛等。活性炭有较强的吸附能力，可以同时吸附多种重金属离子，去除率高，但再生效率低，处理水质达不到GB标准，价格高，应用被限制。近年来逐步研究出多种新的吸附材料，如凸凹棒、浮石、硅藻土、蛇文石、大洋多结核矿等。大洋多结核矿吸附能力强，它是多孔结构，表面积大，矿物大部分以晶型存在，因此吸附重金属废水效果好。
另一类是利用微生物作为吸附材料，主要有菌体、藻类和细胞提取物等，这些生物吸附剂对不同的重金属离子表现出不同的吸附能力，造成吸附能力大小的主要原因在于微生物细胞表面的结构，并且受外界环境因素和水体pH值的影响。
3、离子交换法
离子交换法的实质是离子交换剂上的可交换离子与废水中的重金属离子之间的交换反应，在此过程中，废水中的重金属离子被去除。当离子交换剂上的重金属离子达到饱和时，使用再生液反复冲洗离子交换剂，使之得到再生。重金属废水处理中常用的离子交换剂主要是离子交换树脂，如阴离子交换树脂、阳离子交换树脂以及螯合树脂等。
离子交换技术在处理重金属废水的同时，可实现重金属的资源化，具有较高的经济价值，对改善环境质量和增加可利用资源也具有极其重要的意义。但是该方法不足之处在于：树脂进行再生时需消耗大量的酸碱，且易造成二次污染。
4、生物处理法
生物处理法是指利用微生物或植物的吸收、絮凝、还原等作用去除水中的重金属离子的方法，主要包括生物化学法和生物絮凝法等。
生物化学法是指利用微生物的氧化还原反应能力使重金属离子沉降或降低其毒性。对硫酸盐含量较高的重金属废水的处理是典型的生物还原法，该方法能够把硫酸盐还原成硫化氢，使重金属离子和硫化氢发生反应生成金属硫化物沉淀而除去。研究者用基因工程菌对含汞废水进行了研究,但浓度过高毒性强的重金属离子对菌有一定的影响,使此法有一定局限性。生物絮凝法是指借助生物产生的代谢产物进行絮凝沉淀的一种方法。目前的生物絮凝剂主要有五大类，即半乳甘露聚糖类、淀粉类、微生物多糖类、纤维素衍生物类和复合型生物混凝剂。生物絮凝法以其安全无毒、絮凝剂效果好、絮凝物易于分离等特点，在重金属废水处理领域中有着广泛的应用前景。但该方法也有不利之处，如生产成本高、活体生物絮凝剂保存困难等。
二、 新型处理方法
1、电化学法
电化学法是指利用电化学原理处理重金属废水，兼具絮凝、气浮、杀菌等多种功能，是近年发展起来的颇具竞争力的重金属废水处理方法。该方法因装置紧凑、工艺成熟、无二次污染，便于控制管理等特点，在国内外得到广泛应用。Amin N K等的研究表明对一些金属离子的去除效果可达到0.1mg・L-1以下，适合重金属浓度高的废水，但此方法耗能大，析氧和析氢等副反应多，不适合处理低浓度废水。
2、 膜分离技术
膜分离技术是一项新兴的分离技术，自60年代，作为一项高新技术从实验室中走向社会开始进行大规模工业化应用以来，已逐渐并迅速发展成为了在各个工业系统中获得大规模应用的高效节能的分离过程。近年来，将液体分离膜技术用于重金属废水处理的报导日渐增多并渐成主流。
将膜分离技术应用于重金属废水处理具有以下优点：
（1）过程无相变，可以常温操作，能耗低，污染小；
（2）膜过程可通过模拟装置实现，而且可以连续操作；
但是，膜分离过程也有其弊端：
（1）在某些情况下，膜容易结垢，降低膜分离过程效率，甚至降低膜的使用寿命；
（2）与化学法相比，膜分离工艺初期投资较高。
电渗析（ED）是指以直流电场产生的电压为推动力，溶液中的带电离子进行定向迁移，选择性的透过离子交换膜的过程。含Cu2+、Zn2+、Cr2+和Ni2+等重金属离子的废水都可采用电渗析处理，其中含镍废水处理技术最为成熟，已有成套工业化装置。但是电渗析法处理废水要求具有足够的电导以提高渗透效率，因此不适宜处理低浓度的重金属废水。例如，电渗析用于处理镀镍清洗水时，要求清洗水中镍盐的浓度不低于1.5mg・L-1。
电去离子技术（EDI），又称填充床电渗析技术，是将树脂填充在电渗析器的淡水室中，在直流电场作用下，膜堆内部自发水解离产生H+和OH-再生离子交换树脂，同时实现离子的深度脱除和浓缩的新型复合分离过程。相对传统的电渗析过程而言，电去离子技术的分离效率得到显著提高。因此EDI技术具有巨大的技术和经济优越性，EDI技术在用于处理低浓度重金属废水领域所展现出的良好潜力正日益引起人们的重视。
重金属的污水中所含金属成分比较复杂，虽然膜分离能够在一定程度上处理废水中的重金属成分，如果进行大规模的重金属成分处理，还需要采用集成膜，以更好的保障处理效率，从而实现根本处理。
国家海洋局杭州水处理中心采用了一套处理能力为1200m3/d-1的三级膜分离装置处理电镀镍漂洗废水，总浓缩倍数为100倍，一级膜分离系统对镍离子的截留率为98%，二、三级膜分离系统对镍离子的截留效率均在99%以上。但随着膜使用时间的增长，膜通量会逐渐下降，膜系统也需要定期进行清洗。也有研究者将双极膜技术与电去离子技术结合用于重金属废水处理，为膜分离技术在该领域的应用提供了新的思路。
结语：综上所述，面对日益严峻的环境恶化问题，为更好的满足日益严格的环保要求，强化重金属污水处理是一项非常重要且严峻的任务，针对于污水处理企业而言，任重而道远。但随着科学技术的不断发展，相信膜分离技术也会得到进一步的改进与完善，使其更加科学有效的应用于重金属的污水处理工作中，以更好的推进我国的环保事业迈向一个新台阶。
参考文献
[1] 王宏镔，束文圣，蓝崇钰．重金属污染生态学研究现状与展望[J]．生态学
报，2005，（25）.
[2] 袁建军，卢英华．高选择性重组基因工程菌治理含汞废水的研究[J]．泉州
师范学院学报，2003，（21）.
[3] 李娜，靳晓洁．含重金属废水处理技术的研究进展概述[J]．电力科学与工
程，2008，（24）.
处理污水中重金属的方法范文3
关键词：工业废水；处理；措施；趋势
中图分类号：[F287.2] 文献标识码：A 文章编号：
1我国工业废水的主要处理方法
工业废水的处理方法很多，按其作用原理可分为物理法、化学法、物理化学法和生物法四类。
1.1物理法
物理法是借助物理的作用去除废水中污染物质的技术。物理法不改变废水的化学性质，是在处理的过程中通过某种特定的机械装置，利用物理的原理，使废水中不易溶解的有害物质分离，以减少对环境的影响。物理处理法是贯穿于水资源利用的整个过程的，工业用水的水质和水量在生产过程中因为不断的被消耗而发生变化，在这个过程中，可以对水质和水量进行调解，使其达到利用的最佳状态，减少对水资源的污染。目前成熟的物理法有:重力分离，工业废水中所存在的部分杂质由于密度较大的缘故会沉于水底，这样很容易就能够被分离出来。浮力分离，同重力分离的原理一样，根据分散相物质的亲水性强弱和密度大小，浮力浮上法可分为自然浮上法、气泡浮上法和药剂浮选法，都可使密度小的杂质上浮，从而处理掉。体积分离，对与悬浮与水体中密度与水体相同，但是体积较大的杂质，通过过滤方式可以处理掉。
1.2化学法
化学法是利用化学反应的原理和方法改变水中污染物的物理性质或化学性质，进而从水中将污染物去除的技术。物理处理方法只是去除了废水中的杂质，并没有改变水的性质，其污染的根源性还存在于水中，需要用化学的方法来做进一步的处理。在化学处理中常用的方法是氧化还原法，可以将溶解于废水中的有毒物质转化为微毒或者无毒的物质，在工业废水中重金属离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严重的后果，对各种有毒物质的分解常用的化学方法是电解法。
1.3物理化学法
物理化学法指通过物理和化学的综合作用，使废水得到净化。其中电解法和离子交换法较为普遍使用，两种方法都可以实现重金属回收，出水水质较好，但是设备费和操作费比较高，在推广上有一定的限制，一般通常和其它工艺组合使用。
1.4生物法
废水的生物处理过程主要是利用微生物的生命活动过程，对废水中的污染物进行转移和转化作用，从而使废水得到净化。生物法处理工业废水是一项很有发展前景的技术，就工艺流程和运行控制而言，工厂容易接受，生物学家们若能在功能菌上进一步改进，实现快速反应和高效繁殖，使设备投资不超过30万元人民币，(按每日处理200m3废水计)处理成本不超过0.5元人民币，这一新技术完全能够成为工业废水处理简便可靠、经济实用的先进技术。
2工业废水处理及回用过程中存在问题及解决措施
目前很多企业，在工业废水处理及回收方面，通常是将工业废水进行常规的化学处理，达到排放标准后直接排放，未回收利用。达标排放的废水虽然重金属离子几乎完全去除，但水中的非重金属离子和可溶解性盐类等杂质比例还非常高，经测定水的电导率在0.15～0.25s/m左右。这类水的性质和海水差不多，只能用于工厂的卫生间冲洗和有限的水景观，甚至不能长期用于绿化。由于国家对中水回用要求越来越严格，企业要达到中水回用指标还需改进废水处理工艺，增添深度处理装置，目前较为普遍采用的是反渗透法、离子交换法、纳滤、超滤等组合工艺，处理后水的电导率降低到0.035～0.045s/m，只能回用于工业生产线前处理的部分粗洗工序，中水回用率一般可达到50%~60%左右。在实际的废水处理及回用过程中依然存在很多问题，需要进一步改进工艺，提高水平。
2.1污水分流不彻底
随着工业工艺、技术、产品种类的不断发展，工业废水中污染物种类越来越复杂。目前企业一般将废水分为三类：含氰废水、含铬废水和综合废水，分别进行处理后再综合处理。从清洁生产角度看，此种分类并不合理，废水中的重金属没有回收，增加废水处理负荷及处理费用；各类污染物特性不同，未根据污染物性质采取有效治理措施，会增加药剂使用量及处理费用。
2.2碱使用量大
企业采取化学沉淀法处理废水时碱投入量大，一部分用于酸中和，一部分用于重金属沉淀。虽然沉淀法本身需要碱量较大，但是在处理废水时也会由于各种原因导致碱使用量过大，主要原因有以下几点：①废水中重金属含量较多，未采取回收处理，直接加碱沉淀，导致碱需要量增加，污泥产生量过多；②很多企业的废水处理站的加药及过程控制仍然采用人工操作，出现药剂(主要是碱)加入量过多或不够问题，为保证出水水质，大部分企业都会投入过多药剂，造成药剂浪费，污水处理费用增加问题，另外人工操作不能及时满足废水水质及水量变化的要求，工作效率低。
2.3污水处理工艺没有针对性，处理成本高，中水回用率低
目前很多企业污水处理成本高，不计回用处理成本，只计达标处理所需成本就在13～20元/t左右，有的甚至高达20～30元/t，加碱所需费用就达5～10元/t。针对上述情况分析发现，最主要造成污水处理成本高的原因是工艺不合理，没有针对废水特点进行处理。但为了满足环保要求，企业不得不投入高成本处理废水，使其达标排放。随着中水回用要求的日益严格，废水的达标排放已经不能满足环保要求，企业需投入更大的成本提高中水回用率。部分企业为了达到中水回用指标，在深度处理阶段增添一系列的“活性炭吸附-反渗透-纳滤-超滤”等工艺。从经济效益分析，污水处理及回收虽然存在经济效益，但是与污水处理成本及投入资金相比，经济效益甚微。几乎所有的企业都以盈利为目的，没有利益的驱使，企业就没有动力做好污水处理工作，所有的压力都基于国家对工业行业环保要求的明文规定。因此不管从国家还是企业考虑，企业务必对废水处理站进行改造，改进污水处理工艺，做到“分开治理、分类回收、严格工艺”，减少污水处理费用，尽可能增加经济效益才是长久之计。
3污水处理与回用改进措施及发展趋势
3.1废水分流收集、分类处理
因此，企业在废水工艺改进过程中，应做到废水“分流收集、分质处理”。不同企业污水水质不同，重金属种类也不同，因此每个企业应根据水质特点进行废水分类。例如浙江省义乌市一家饰品工业企业在清洁生产审核过程中对污水处理站进行了改造，根据水质特点将工业废水分为含氰废水、含金废水、含银废水、含镍废水、含铬废水和综合废水，根据各废水中水质和污染物性质不同采用不同的处理工艺，对于废水中贵重金属如金、银、镍采用单独处理，回收再利用；在回收贵重金属的同时，也降低了最终排放水中，这些重金属超标的可能性；而且对重金属进行单独收集、处理也能更好的便于企业将重金属进行回收处理，为企业创造价值。
3.2提高自动化水平
提高污水处理站自动监测及控制水平是确保工艺参数稳定、实现污水处理达标排放的重要措施。对于废水处理站的加药及控制系统，采用仪表自动化控制，这样可大大的节省工人的劳动强度，节省劳动力，并能减少由于人为操作出现的问题。通过改造后的系统，根据仪表设定显示的数据进行操作，随着废水水质变化，进行针对性的加药、反应处理；这样就避免了由于水质变化，进行定量加药而造成的加药量不够或者过多的问题，从而给处理带来药剂浪费或者反应不完全，污染物超标的情况；另外，系统中各仪表参数的设定，可以直接通过组态软件直接在电脑上进行设定，无需到现场的仪表上进行设定，将大大的提高工作效率。
3.3废酸单独回收处理
对于企业产生的废酸，可进行单独处理后回收利用。在废酸中按照一定的比例添加酸活化剂，将废酸中的重金属和油污形成絮凝物，然后再经过过滤系统，将废酸中的重金属和油污去除，从而使酸能够再利用。废酸回收不但减少了废酸在处理过程中需要投加碱量，节省了处理费用，由于废酸的回收使用，也大大的节省了新酸的用量。
3.4改进废水处理及回用工艺
废水处理及回用方法很多，只有针对企业水质特点采取有效的治理措施才能在一定意义上达到环境效益与经济效益双赢。目前国内外使用较多的深度处理工艺包括吸附法、反渗透法、离子交换法、电絮凝法、超滤等，每种工艺都有其各自优势，一般将几种工艺组合才能实现中水回用。对于有机工业废水，未来发展趋势将采用生化法处理，能有效的降低有机物含量，减少污水处理费用，满足日益严格的废水排放标准。
4结束语
随着国家对于工业废水排放标准及中水回用率的要求日益严格，企业务必针对目前污水处理站现状及存在的问题进行分析并提出解决措施，根据自身的实际情况、目的和工艺来决定如何对污水处理站进行改造，实现废水达标排放、中水回用率达到60%以上，并且将废水处理成本降到最低，减少能资源消耗，达到清洁生产目的。
参考文献：
处理污水中重金属的方法范文4
铅冶炼企业80%以上为传统的火法冶炼工艺，原料铅精矿中的镉经过火法熔炼后，小部分以硫酸镉的形式进入到净化烟气的废水中，绝大部分被氧化为氧化镉，与氧化锌一起挥发，在烟道和烟气收尘设备中得到含镉的氧化锌烟尘。收尘得到的氧化锌烟尘一般含镉0.1%～1%，可采用湿法冶炼进行综合回收，含镉废水主要在炼锌系统的碱洗废水和生产泄漏废水中产生;净化烟气的废水一般含镉几十毫克/升，排入污水处理系统综合处理。锌冶炼企业80%以上为传统的湿法冶炼工艺，原料锌精矿和氧化锌烟尘中的镉经过硫酸浸出后，进入到硫酸锌溶液中，然后在溶液的一段净化时加锌粉还原，99%以上的镉被置换到铜镉渣中。镉主要在铜镉渣中以副产品的形式回收，首先采用酸浸铜镉渣，得到含镉10～60g/L的溶液，然后在溶液中加锌粉或锌板置换，得到海绵镉，压团后产出60%～75%的海绵镉饼。在整个工艺流程中，由于生产中存在泄漏现象，因此在铜镉渣处理段最容易产生含镉高的废水，可高达几g/L，浸出段也会产生含镉几百mg/L的废水。此外，在焙烧锌精矿和烟化法处理浸出渣时会有少量镉进入净化烟气的废水中，此废水排入污水处理系统综合处理。铅冶炼企业产出的含镉废水较少，含量低，在污水系统进行处理。锌冶炼企业产出的含镉废水较多，且含量高，必须从源头上加强管控，产出的高镉废水及时返回生产流程，二次综合回收镉，大幅度降低污水处理成本，金属镉也得到有效回收;产出的低镉废水不宜返回生产流程，需排放到污水系统处理。
2含镉废水处理技术
含镉废水的处理方法较多，但目前还没有比较完善的处理方法，大多数处于研究探索阶段。主要处理技术有:中和沉淀法、膜分离法、铁氧体法、吸附法、电解法、生物处理法、植物修复法、高分子重金属捕捉剂处理法等。
2.1中和沉淀法
中和沉淀法具有操作简单、经济实用等特点，在含镉废水处理中广泛应用，主要沉淀剂有石灰、氢氧化镁、聚合硫酸铁、硫化物、碳酸盐，向废水中投加沉淀剂后，会生成沉淀物Cd(OH)2、CdS、CdCO3，聚合硫酸铁主要起凝聚共同沉淀的作用。中和沉淀法能将废水中的镉离子脱除至0.2～2mg/L，但难以达到排放标准，因为有些阴离子容易与镉离子络合，使镉离子难沉淀。此外，pH值也影响沉淀效果，当pH=9时，脱除砷效果最好，但镉超标;当pH＞10时，镉沉淀比较完全，但砷含量逐渐增大，出现返溶现象。中和沉淀法产出大量的沉淀渣，目前还不能综合回收利用其中的镉，一般将其堆放在危废渣场，长期堆存容易溶出，造成二次污染。
2.2膜分离法
膜分离法是利用一种特殊的薄膜对液体中的某些成分进行选择性透过的方法，根据膜的种类、功能的不同，可分为超滤、渗透、反渗透、电渗析和液膜。许振良等采用3种单皮层聚醚酰亚胺中空纤维超滤膜，对重金属Pb2+和Cd2+的脱除进行了胶束强化超滤研究，研究结果表明:镉和铅的截留率达到99.0%以上。王志忠等选用PSA和醋酸纤维素作反渗透膜，来处理硫酸镉溶液，结果镉的分离率可达97.72%～99.67%。Mathilde等采取电渗析法处理含镉废水，镉的脱除率达70%。马铭等研究了三正辛胺－二甲苯支撑液膜体系中Cd2+的迁移特点，结果表明:此液膜体系对Cd2+有明显的富集作用。膜分离法处理含镉废水的优点为:分离效果好，耗能较低，一般能达标排放。但设计较难，投资和运行成本高，且产出的浓水含多种有害元素，不能排放，也难以综合回收。
2.3铁氧体法
铁氧体法是近年来根据湿法生产铁氧体的方法发展起来的，工艺条件为:在含镉废水中添加硫酸亚铁，铁添加量为镉量的2倍，调整pH值为8～12，加热至60～70℃，通压缩空气氧化30min，即可得到含镉离子的黑色铁氧体沉淀，处理后镉含量可降低至0.041mg/L，达到排放标准。此方法能一次脱除废水中的多种重金属离子，且生成颗粒大的沉淀，容易过滤，滤渣堆存不易返溶，一般不造成再次污染。但此方法需通蒸汽加热至60～70℃，能耗较大且需通压缩空气氧化，氧化时间长。
2.4吸附法
吸附法是利用多孔的固体吸附剂，使污水中的一种或多种污染物吸附在固体表面而被脱除的方法。目前可用的吸附剂有:活性炭、高炉矿渣、磺化煤、壳聚糖、沸石、海泡石、活性氧化铝、改性纤维、蛋壳、硅藻土、膨润土、硅基磷块盐、离子交换树脂等。这些吸附剂中，有物理吸附、化学吸附、交换吸附、混合吸附等，对镉的去除都有一定的效果，需配合深度净化系统处理后达标排放。但一般处理废水成本较高，应该从经济上考虑，探索研究廉价高效的吸附剂，如高炉矿渣、金属冶炼水淬渣、沸石、蛋壳等，提高实用价值。
2.5电解法
电解法是利用直流电进行氧化－还原反应，使得污染物在阳极被氧化，在阴极被还原成金属单质的方法。陈志荣介绍了新型的流化床电极技术，利用此方法除镉率可达98.0%，效果较理想。此外，采用高压脉冲电凝法电解电镀废水中的Cd2+，脱除率可达96%～99%。当处理高镉废水时不能达标排放，但可回收金属镉;当处理低镉废水时，可实现达标排放。电解法装置紧凑，占地面积小，投资省，易形成自动化，但电耗和可溶性阳极材料消耗大，副反应较多，电极易钝化。
2.6生物处理法
生物法处理重金属污水的研究始于20世纪80年代，目前国内外开始研究用淡水藻、海藻、真菌、细菌等生物来吸附处理含镉废水，在实验室取得较好效果，应用在工业上还需继续研究。生物处理法的优点:可以选择性脱除低浓度重金属离子，pH和温度条件限制小，投资省，运行费用不高，且可以综合回收有价金属。值得关注的是近年来中南大学柴立元等发明了一种生物制剂深度处理重金属废水的方法，该方法通过生物制剂配合－水解－脱钙－固液分离等过程，将废水中的铜、铅、锌、镉、砷、汞等重金属脱除，出水达到工业排放标准。该技术工艺流程短，能耗低，投资少，占地面积小，使废水回用率由50%左右提高到90%以上，在30多家大型重金属生产企业推广应用，年回用废水4000多万m3。
2.7植物修复法
植物修复法，是利用植物吸收废水中的镉离子，降低镉对环境的污染，是一种处理环境污染的新技术，具有成本低的优点。有研究表明，柳树吸收镉的能力非常强，利用此特点，可栽培柳树来修复镉污染的土壤。李华等的研究表明，剑兰是一种很有潜力的可用于Cd污染水体修复的耐性植物。申华等［23］研究了斯必兰、羽毛草和水芹3种水草对镉污染水体的修复能力，结果表明:这3种水草均能不同程度地去除废水中的镉，对镉的富集能力为:斯必兰＞水芹＞羽毛草。
2.8高分子重金属捕集剂处理法
近年来国际上已重点对高分子重金属捕集剂处理法进行研究和应用。高分子重金属捕集剂处理法利用捕集剂能与重金属离子反应生成不带电荷的稳定结构螯合物，生成沉淀时能将重金属离子高效脱除，适用于深度处理废水中的重金属离子。该方法的特点:产品耗量小、反应速度快、脱出效率高、离子选择性强等。但该方法研究应用时间短，市场上销售的产品种类繁多，捕集剂处理能力、应用范围也不同，没有统一的规范，影响了此产品在各行业废水处理中的推广应用。高分子重金属捕集剂的合成方法有:
1)含有螯合基的单体通过缩聚、加聚、逐步聚合、开环聚合等方法合成;
2)以天然的或合成的高分子为基体，通过化学改性方法在基体上接入具有金属螯合功能的官能团来合成。合成高分子重金属捕集剂主要为二硫代氨基甲酸及其盐类。季靓等研究了DTCs在不同环境条件的水体中对Cd2+的捕集性能:在镉浓度为lm-mol/L的溶液中，DTCS对镉的最大去除率能达到99.9%以上。改性天然高分子物质主要有淀粉、纤维素、甲壳素、壳聚糖、蛋白质、多肽类和木质素等，特点为:价格廉价，易生物降解，没有二次污染。天然高分子通常含有大量活性基团如羟基、羧基等，通过改性后的高分子捕集剂的性能明显优于合成的高分子捕集剂，目前为国内外科研人员的研究热点。黄建宏等研究了在一定pH和适当反应时间的条件下，壳聚糖能高效吸附Cu2+、Cd2+、Pb2+、Zn2+等4种重金属离子，对于含镉0.005mol/L的溶液，镉脱出率可接近100%。
3结语
在当今环保要求日趋严格的情况下，我们结合企业的实际生产状况，以及现有的各种含镉废水处理方法，对铅锌冶炼企业的含镉废水提出了以下处理方案:
1)从源头上开始治理，将含镉量高的废水返回系统利用，达到事半功倍的效果。可节约大量废水处理成本，且将废水中的有价金属进行了综合回收。
2)传统方法处理的废水难以达标排放，因此需采取特殊手段处理，如将高分子重金属捕集剂处理法或生物制剂法引用到冶炼行业，此方法比较适合复杂废水的深度处理。此外，植物修复法、金属冶炼水淬渣吸附法具有成本低、效果好等特点，值得继续深入研究。
处理污水中重金属的方法范文5
关键词：纳滤；水处理；回用
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.007
当今社会，随着经济全球化的发展，工业化也有了很大的突破，随之产生的就是含大量重金属污染物的工业废水，加重了环境问题。为解决这一问题，工业界一直在寻找简单、高效的技术对重金属废水进行处理，与此同时，在一些资源短缺的国家或者地区，金属和水的回收再利用问题也是至关重要的，从我国来说，我国淡水短缺，而且有百分之六十的污水含有重金属，所以，为了保护人类的生存家园，需要研究出更加经济高效的重金属工业废水处理技术。
1 膜分离技术处理重金属废水
1.1 微滤和超滤膜技术
当处于带有压力差的环境中，微滤和超滤技术可以根据孔径的大小进行筛分，也就是说，不同大小的分子混合进入微滤和超滤膜的过程中，以现有孔径值为标准参照点，超过孔径的物质就会滞留在原来的位置，小于孔径的物质就会流出，经过这一过程的操作，就实现了废水中混合物的有效分离。除此之外，还有一种方法，需要经过精确计算，如果把超滤膜的孔径控制在在3μm左右的时候，就能够做到有效拦截较大的颗粒物，达到净化废水的目的。当超滤膜孔径控制在0.2μm以下时，就可以有效实现对废水中的小颗粒分子的拦截，此时的运行压力是1～10bar。需要我们注意的是，由于重金属离子相比于其他物质的离子来说要小许多，通常微滤和超滤膜技术不能够完成去除杂质的工作，此时，就应该考虑和其他先进工艺进行有效融合。
1.2 反渗透膜技术
反渗透膜技术是通过利用一种半透膜经纯化液体透过，进而对污染物进行截留的技术。近年来，反渗透技术在重金属废水处理中开始受到广泛关注，尤其是在化工及环境工程领域（但是目前对该技术的应用并不乐观），因为该技术不仅能够处理不同种类的污水，而且能够宽范围的进行处理。相关技术人员对反渗透技术的研究表明，该技术能够成功提取出Cu2+和Ni2+离子的重金属废水，而且去除率极高，能够达到99.5%，专家对此进行过实验，结果表明将反渗透技术和膜生物反应器系统相组合，处理重金属废水的效率非常高，但是，现在该项技术还存在着成本高、耗能高的弊端，所以也就阻碍了该技术在工业化上的进一步应用。
1.3 纳滤膜技术
“纳率”是一种特殊的，并且十分有前途的膜分离技术，操作区间在超滤和反渗透之间，纳率区间可以截留大小约为1纳米的物质，而且，纳率还具有多方面优势，比如稳定可靠、便于操作、能耗低、去除污染物强等等，这使纳率膜技术在重金属废水处理的有关行业受到广泛关注。有关专家经过对NF90和N30F这两种纳滤膜对含砷重金属废水进行研究，结果表明纳率膜的去除力率会随着操作温度、废水浓度和PH值的增加而增加，研究发现在纳率膜对含镍重金属的废水的处理中，初始浓度为5mg/L的镍重金属废水净化能力高达98%；初始浓度为250mg/L的重金属废水去除率也能达到92%。使用商业纳滤膜对含有镍离子和镉离子的重金属废水进行测试，结果显示当废水的初始浓度为5mg/L时，对含有这两种重金属的废水的去除率分别高达98.94%和82.69%，总而言之，纳滤膜分离技术有多方面优点（操作压力低、水通量大等），具备广阔的发展前景，但是，我国目前还无法自行掌握纳滤膜的制作技术，科技水平有待提高。
2 工业废水中重金属的处理方法
2.1 零排放的处理方法
零废水排放也称“零排放”，顾名思义，也就是一种接近零的排放标准，将能源排放至零的活动就称为“零排放”，合理利用资源，进而减少废水的排放量，这样有助于实现零排放，但是想要完全实现这一目标，需要做好以下方面的工作：（1）对废弃物进行回收再利用，实施可持续发展战略，废物转化原材料，一次或多次利用；（2）在生产过程中要加大对废弃物排放的控制力度，减少排放量。经科学研究，在能量守恒定律中，废弃物很难做到全部转化，废弃物中一定部分的物质会以其它形式排放到环境中，因此，想要实现零排放的目标，必须要引进相关新型技术，从而回收废弃物，但是存在难度大、成本高的弊端。
2.2 重金属离子回收利用
去除金属离子可以达到重金属的零排放，而膜处理技术能够高效率的去除金属离子，所以该技术在重金属废水处理中被广泛应用，而且膜处理技术是重金属废水进行零排放的核心，治理电镀废水时，可使用超滤反渗透膜集成技术进行萃取，至于电镀废水零排放方案是自主研发的，该方案由三部分组成，分别是重金属析出剂、微孔膜过滤预处理和反渗透净化分离，重金属析出剂所产生的离子能够与固液分离并且迅速发生反应，这样可以使重金属高效析出，得以重新利用，满足重金属废水零排放要求。
除此之外，在各行各业中多或多或少的应用到了纳虑技术，其中应用最多的要数石化领域和医院产生的废水中。在广泛应用的基础上，我们也应该清晰地看到，在膜分离的过程中，产生的膜污染、成本问题都十分严峻，因此膜技术的使用被限制，尤其在对高含盐污水处理时，对于纳滤膜的选用更需谨慎，需要选择合适的运行周期，防止出现堵塞。还有，想要有效的减少膜污染，要对膜污染原因进行分析，而后采取合适的清理周期及方式，当然，做好预处理工作也是预防膜污染的有效策略。
参考文献：
[1]周晓勇，田亚运，李辉宇等.重金属废水处理方法研究进展[J].河南化工，2014，31（04）：21-27.
[2]付丰连.物理化学法处理重金属废水的研究进展[J].广东化工，2010，37（04）：115-117.
处理污水中重金属的方法范文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.
关键词： 水生植物；生活污水；根际
Key words: aquatic plants；sanitary wastewater；rhizosphere
中图分类号：S682.32;R123.6文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）15-0314-01
0引言
随着科技的进步、经济的发展、企业的增多，随之带来了很多负面的影响，其中城市污水的有效治理及无害排放已成为国内外关注的热点之一。长期以来国内外学者对城市污水治理进行了大量研究，取得了一定的治理效果，但目前传统的物理化学方法投资昂贵，修复成本极高，很难大面积推广应用。在这种背景下城市污水的人工生态修复技术应运而生，为污染水体的治理提供了新途径[1]。本文就浅谈利用廉价且有效的各种水生和半水生植物处理的作用。
1水生植物的直接净化作用
1.1 沉降悬浮物水生植物净化生活污水的最直接的作用就是利用大量植物根系和饱和状态的基质，通过拦截、吸附、絮凝和胶体颗粒的沉淀等机理使固态悬浮物被根系和基质阻挡、截留[2]。因此，湿地系统像一个过滤器，使悬浮污染物通过在基质和根区表面的重力沉淀、渗透和吸附作用而被分离去除。
1.2 营养元素的吸收作用水生植物生长到一定体积大小后，就可以通过一些方式（如自身的吸收、吸附、富集等）将进入水体或湿地的污水中的N和P等营养元素去除。
因为N和P是植物生长所不可缺少生命元素，植物在它的生长过程中需要大量的N和P，而城市污水中N和P的富营养化是普遍存在的问题，所以，通过水生植物的吸收能够将城市污水中过量的N和P等吸收。如Mays[3]等人研究表明，各种水生植物污水中N和P的吸收速率比较稳定，且在不同生长期内不同植物对N和P的吸收速率不同。张凤娥等[4]发现宽叶香蒲、茭白等水生植物处理较低浓度铵态氮和总氮污染水体时效果显著。
1.3 对重金属元素的吸收作用关于重金属去除能力栽种植物的水体远高于无植物系统，由此可见植物对重金属有吸附和富集作用。阳承胜等[5]通过四种植物对重金属的吸附与富集作用进行研究发现，四种植物对重金属的吸附和富集能力都比较强，并主要富集在植物的地下部分，其中富集能力最强的当属茳芏。Amadofilho等[5]研究表明，长海带和二列墨角藻对As、Cd的富集最多，但对Hg富集量极少。唐述虞[6]采用人工湿地系统处理酸性铁矿污水，测定了处理效果和湿地植物（香蒲、水葱）内的重金属含量和分布。
2植物的间接净化作用
植物的间接净化作用包括植物的供氧作用和植物对水利传到和维持同期状况的加强作用。空气中的氧，在经过湿地中挺水植物的叶吸收和茎秆的运输作用后，被转运到植物的根部，并经过植物根部表面组织扩散，最终在根须周围形成好氧区，在根际周围就会有大量有氧微生物降解有机物，而根际以外会形成兼性区和厌氧区，会有大量兼性和厌氧微生物降解有机物。据此，在人工湿地污水处理系统中，主要利用的是植物向根部输氧的功能，而不仅仅是植物对某些物质的吸收。通过大量研究以后，郭萧等认为，栽种植物的湿地系统较无植物系统而言，其根区的氧浓度、pH值和氧化能力均较高。即在无植物系统中氧浓度大量下降的情况下，有植物系统根区继续保持氧化状态。通过对芦苇、茭草和菖蒲根际供氧性能进行研究，何池全[7]等认为根区周围溶解氧会在光照很强的情况下迅速上升，在光照变弱或无光的情况下又会不断下降。
3小结
植物的净水作用已经由大量的实验所证实。目前仍然存在的问题是，所研究的高效水生植物较少，在进行植物种类的选择及搭配以发挥其最大净化潜力提高净化污水效率，以及对水生植物后期利用资源化等方面都需要有更进一步的研究。总而言之，对湿地植物的研究与应用都处在起步阶段，仍有许多研究空间。随着湿地植物研究的进一步深入，人工净化系统一定会得到更为广泛的应用，这一点是毋庸置疑的。
参考文献：
[1]马安娜, 张洪刚, 洪剑明. 湿地植物在污水处理中的作用及机理[J]. 首都师范大学学报(自然科学版), 2006, 27(6): 57-63.
[2]张永勇，张光义，夏军，王红萍. 湿地污水处理机理的研究[J]. 环境科学与技术, 2005, 28(增刊): 165-167.
[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]张凤娥, 张雪, 刘义. 新型植物对河道受污染水体中TN、TP去除效果的研究[J]. 中国农村水利水电,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.
