荆门市含重金属污水处理一体化设备技术指导

荆门市含重金属污水处理一体化设备技术指导　随着工业的发展，有大量含有重金属污染物的工业废水和城市生活污水被排入江河湖泊而对周边环境造成严重影响。重金属是指相对密度大于5的金属，如铜、铅、镍、锌等。这些有毒金属若长期暴露于人体和环境，会发生积累，便能造成严重的健康危害和环境破坏。重金属废水的主要来源有很多，如矿山的坑内排水、选矿厂的尾矿排水、废石场的淋浸水、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。有报道统计显示，金属冶炼过程中超标排出的废水占整个重金属污染的35%。生态环境部发布的2015年环境统计年报中显示，全国废水总排放量为735.3亿t，其中工业废水排放量199.5亿t，占废水排放总量的27.1%。工业废水中重金属汞、镉、六价铬、总铬、铅及砷的排放量分别为0.98、15.5、23.5、104.4、77.9和111.6t。尽管，工业废水排放量和工业废水中的重金属排放量相对上一年有所减少，但工业废水总排放量及工业废水中的重金属排放量仍然巨大。工业行业废水重金属污染物排放行业主要包括有色金属冶炼和压延加工业、有色金属矿采选、黑色金属冶炼和压延加工业、化学原料和化学制品造业、金属制品业、皮革(羽毛)等制品和制鞋业等。

、镉、铅、铬、砷的排放较为严重，其排放的废水中通常也会含有其他的一些重金属离子如锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等，这些污染物会对周围的水体、土壤、生态造成严重的影响，并最终通过食物链的方式威胁人体健康，造成不可逆转的危害。因此，面对越来越严格的法规，冶金废水的处理及资源化问题引起了国内外环保专家的高度重视，各种处理手段也应运而生。目前处理重金属废水的方法有很多，主要包括：化学沉淀法、生物法、离子交换法、电解法、膜分离法以及物理吸附法等。本文综述了目前用于去除废水中重金属离子的技术，并着重叙述了膜分离法处理重金属废水。

　　1、重金属废水的处理技术

　　处理重金属废水的技术可分为三个部分：物理方法、化学方法和生物方法。哪个处理技术被应用要取决于重金属的性质。当然每种技术都有一定的优点和缺点，但是有效的去除重金属是我们的目标。

　　1.1 化学法

　　化学法主要用来处理重金属离子浓度含量较高的废水，它包括化学沉淀法、化学浮选法及氧化还原法。

　　化学沉淀法在处理重金属废水中是使用泛的、的工艺之一，因为它操作起来相对简单和便宜。在沉淀过程中，化学物质与重金属离子会产生反应而形成不溶性沉淀物，这些沉淀物可通过沉降或过滤与水分离，而处理后的水可以直接排放或重新使用。主要包括氢氧化物沉淀、硫化物沉淀、钡盐沉淀法、铁氧体沉淀法。Mirbagheri和Hosseini采用Ca(OH)2和NaOH去除废水中的Cu(II)和Cr(VI)离子。先用将Cr(VI)转化为Cr(III)。调节pH值为8.7，添加适量的Ca(OH)2，Cr(III)得到了的沉淀，使得铬酸盐的浓度从30mg/L降低至0.01mg/L。当然，采用沉淀法结合其他方法(如离子交换)或使用金属螯合剂也可以有效去除重金属离子。

　　氧化还原法在处理重金属废水中大多作为预处理方法。根据重金属易氧化或还原的性质，向废水中加入氧化剂或者还原剂，通过反应使重金属离子向更易生成沉淀或毒性更小的价态转变，然后再沉淀、过滤将其去除。

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化学浮选法处理重金属废水是在析出的重金属离子的水溶液中加入合适的表面活性剂，使重金属生成物疏水化，随后使用起泡剂将疏水化的污染物上浮，然后利用自流方式或者刮板将其除去。Polat和Erdogan采用离子浮选法去除废水中的Cu2+，Zn2+，Cr3+和Ag+。SDS和十六烷基三甲基作为表面活性剂，乙醇和甲基异丁基甲醇被作为起泡剂，当pH值>7时，其去除效率可高达90%。浮选法对处理稀的重金属废水有势，即重金属残留少，处理效率高，处理量大，生成的渣泥少，运转费低。但，渣液和净化水处理问题须进一步解决。

　　1.2 物理化学法

　　工业中常用的物理化学法包括吸附法、离子交换技术和膜分离技术。

　　吸附法是利用吸附剂的吸附作用去除重金属的一种方法。因此，吸附剂的性能决定了去除效率，常用的吸附剂有活性炭、碳纳米管、沸石及生物吸附剂等。近年来，经过科研人员的不断努力越来越多的改性吸附剂拥有更好的去除效率。Marlene等人，用过硫酸铵氧化过的活性炭吸附Pb，经模拟显示最大吸附量可达559mg/g。对于碳纳米管的*性能，越来越多的应用到重金属的去除中，它的吸附性能及机理见表1。生物吸附剂作为新型的材料对含低浓度的重金属废水有较好的效果，Ibrahim等人用石莼粉处理Cu2+、Cd2+、Cr3+和Pb2+都得到令人满意的效果。