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1國內(nèi)外處理含重金屬廢水的方法

1.1離子交換法離子交換法是利用離子交換樹脂把廢水中的重金屬離子交換出來，重金屬離子在通過H型離子交換樹脂時(shí)，被H+取代，從而除去重金屬離子。離子交換法的處理效率會(huì)隨著樹脂中可交換的H+被消耗而降低，需定期對(duì)樹脂進(jìn)行再生，離子交換法占地面積較大，會(huì)產(chǎn)生大量的再生廢液。

1.2吸附法吸附法是應(yīng)用多孔吸附材料吸附處理廢水中重金屬的一種方法。傳統(tǒng)吸附劑有活性碳和硫化煤等。近年來，隨著人們逐漸開發(fā)出具吸附能力的材料。包括硅藻土、泥煤、礦渣、浮石、麥飯石及各種改良型材料。活性碳是目前廢水中普遍采用的吸附劑，其比表面積大，吸附能力強(qiáng)。利用活性碳的吸附和還原，可以處理電鍍行業(yè)和礦山冶煉產(chǎn)生的重金屬廢水，但造價(jià)較高。

1.3電滲析法電滲析法是在外加直流電場(chǎng)的作用下，以電位差為推動(dòng)力，利用離子交換膜的選擇透過性，重金屬離子在陰極得到電子被還原，這些重金屬或沉淀在電極表面，或沉淀到反應(yīng)槽底部，從而降低廢水中重金屬含量。該方法操作簡(jiǎn)單，但耗電量大，易極化、結(jié)垢。

1.4反滲透法反滲透法于70年代應(yīng)用于電鍍廢水的治理，現(xiàn)已應(yīng)用于鍍鋅、鎳、鉻漂洗水以及多種重金屬混合的廢水治理[1]。UJANGZ.采用復(fù)合低壓反滲透膜對(duì)Zn2+和Cu2+的廢水進(jìn)行處理研究，在適宜的溫度、PH和操作壓力條件下，水回收率為40%，Zn2+和Cu2+的去除率可達(dá)到90%以上；投加適宜的EDTA時(shí)，兩種金屬的截留率均達(dá)到99%以上[2]。納濾又稱松散型反滲透，對(duì)二價(jià)離子具有很高的截留率，利用納濾膜處理鍍鎳漂洗水可達(dá)到出水循環(huán)回用和鎳回收的目的[3]。反滲透法雖然去除效果好，但膜易堵塞，周期短，需定期更換反滲透膜，造價(jià)較高。

1.5生物修復(fù)法重金屬在生物體內(nèi)，有累積，富集的現(xiàn)象，且一些生物對(duì)特殊的重金屬元素，有明顯的耐受性。鑒于這種特性，生物被用來對(duì)重金屬廢水進(jìn)行富集，回收分離。由于生物處理具有成本相對(duì)較低，易于管理等特點(diǎn)，在低濃度重金屬廢水領(lǐng)域，生物修復(fù)法被認(rèn)為是最具有發(fā)展前景的重金屬廢水處理技術(shù)[4]。由于高濃度重金屬廢水對(duì)生物具有毒害作用，生物法一般用來處理低濃度重金屬廢水。按照生物的種類不同，生物處理法可被分為植物處理、動(dòng)物處理和微生物處理三種。

1.5.1植物處理植物處理是利用天然或者遺傳工程培育的植物對(duì)污染物進(jìn)行處理的技術(shù)。利用植物實(shí)施污染環(huán)境修復(fù)的觀念并不新穎，很早以前人們就認(rèn)識(shí)到一些水生植物（如鳳眼蓮、浮萍等）能夠吸收污染水體中的Pb、Cu、Cd、Fe和Hg等重金屬污染物。上世紀(jì)80年代中期Gersberg等對(duì)加利福尼亞的一人工濕地進(jìn)行人工添加高濃度zn、cd和Cu，通過為期一年對(duì)濕地凈化重金屬的效果調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，濕地對(duì)這三種重金屬的去除效果顯著，去除率均達(dá)到90%以上[5]。Groudeva等人研究發(fā)現(xiàn)蘆葦、香蒲、燈心草對(duì)污水中銅、鉛、鎘、鐵都有一定的富集作用[6]。超積累植物在富集重金屬方面優(yōu)勢(shì)更為明顯，超積累植物可以在不影響正常生長(zhǎng)的情況下積累高于普通植物百倍濃度的重金屬，并可對(duì)富集于植物中經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的重金屬進(jìn)行回收。研究中發(fā)現(xiàn)，鳳眼蓮根部對(duì)水中8.0μg/kg的銀的富集系數(shù)達(dá)到60多萬倍，灰分銀含量達(dá)到18.5%，在動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)中72.5μg/kg的含銀廢水處理后鳳眼蓮根部灰分中含銀63.5%，從這些灰分中提煉銀得到成功[7]。由此可見植物在富集去除污水中重金屬有著很大的開發(fā)前景。

1.5.2動(dòng)物處理水生動(dòng)物對(duì)水體的重金屬也有一定的富集能力，尤其是無脊椎動(dòng)物對(duì)鋅和鎘具有很大的富集能力（富集系數(shù)達(dá)到104～105）。龐艷春等人調(diào)查表明，利用河蚌處理重金屬廢水，在重金屬濃度為3.125mg/L時(shí)，其對(duì)重金屬Cu2+、Pb2+、Zn2+、Ag+的脫除系數(shù)達(dá)到72.0％～89.9％。[8]

1.5.3微生物及藻類處理微生物通過生物絮凝，生物吸附，生物沉淀等作用實(shí)現(xiàn)廢水中重金屬的轉(zhuǎn)化，沉積和固定。研究發(fā)現(xiàn)，少量的活性污泥可以起到明顯的去除重金屬的作用。另外，微生物還可以代謝產(chǎn)生由多糖、蛋白質(zhì)、纖維素、聚氨基酸等天然高分子物質(zhì)，該類分子中含有多種官能團(tuán)，能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉淀。另一方面，濕地系統(tǒng)土壤中的微生物，對(duì)重金屬的去除具有間接作用。成水平等人的研究指出，濕地系統(tǒng)中的微生物代謝放熱，可能是系統(tǒng)冬季出水溫度（5℃）高于進(jìn)水溫度（0℃）的原因，即微生物的作用使得濕地系統(tǒng)具有保溫作用[9]。這對(duì)于濕地系統(tǒng)冬天防冰具有重要意義。微生物與植物協(xié)同作用則可以強(qiáng)化植物對(duì)污染物的吸收。

2結(jié)論

綜上所述，處理重金屬廢水的方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，重金屬廢水水質(zhì)比較復(fù)雜，通常含有多種重金屬離子，為了達(dá)到更好的處理效果，需要將幾種工藝組合起來，揚(yáng)長(zhǎng)避短。另外生物處理法在處理低濃度重金屬廢水方面，具有投資少，效果好，運(yùn)行成本低等特點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景，有利于改善河流水生態(tài)環(huán)境。由于重金屬通常比較昂貴，且對(duì)環(huán)境危害性較大，將重金屬離子充分回收利用，真正實(shí)現(xiàn)廢水的“零排放”，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，是當(dāng)前重金屬廢水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

作者：錢小娟宋建軍單位：江蘇省水文水資源勘測(cè)局南通分局