重金屬?gòu)U水處理技術(shù)研究進(jìn)展

環(huán)保網(wǎng)訊:總結(jié)近年來(lái)重金屬?gòu)U水主要處理技術(shù)，指出重金屬?gòu)U水污染治理與重金屬的回收利用相結(jié)合是未來(lái)治理的發(fā)展之路，也是技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的方向。

1引言

對(duì)農(nóng)業(yè)而言，“一籽下地，萬(wàn)粒歸倉(cāng)”的豐收景象歸功于水;在工業(yè)上，水參與生產(chǎn)過(guò)程中的加工、制造、洗滌、凈化等很多方面，并發(fā)揮著重要的作用，被譽(yù)為工業(yè)的血液。總之，水作為世界上最常見(jiàn)的物質(zhì)之一，在生命演化歷程中起到了至關(guān)重要的作用。

然而，隨著人類(lèi)社會(huì)的不斷發(fā)展，水體也逐漸被污染，進(jìn)入水中的有毒有害物質(zhì)也越來(lái)越多。人類(lèi)的工業(yè)發(fā)展對(duì)水體的損害十分巨大，特別是采礦、冶金、化工、電鍍和電子工業(yè)等行業(yè)對(duì)水體造成的重金屬污染。同時(shí)，給人類(lèi)帶來(lái)了很大的傷害。

近年來(lái)，重金屬?gòu)U水污染事件頻發(fā)。2005年北江鎘污染事故，鎘濃度超標(biāo)12倍多，使得下游數(shù)千萬(wàn)群眾的飲水安全受到威脅;2007年貴州都柳江砷污染事件，大量含砷廢水流入都柳江上游河道，造成附近10余名村民輕微中毒，并造成下游縣城及沿河鄉(xiāng)鎮(zhèn)2萬(wàn)多人生活飲水困難;2009年重金屬污染湘江威脅4000萬(wàn)人飲水安全;2009年湖南武岡市企業(yè)污染造成兒童血鉛超標(biāo)的事件，檢測(cè)認(rèn)定高鉛血癥兒童38名，輕度鉛中毒兒童28名，中度鉛中毒兒童17名;2010年中金嶺南陷入“鉈污染門(mén)”，造成北江流域發(fā)生嚴(yán)重鎘污染等。由此可見(jiàn)，重金屬?gòu)U水的危害性巨大而且深遠(yuǎn)，對(duì)環(huán)境和人類(lèi)的安全已經(jīng)造成了不可磨滅的傷害。因此，加快重金屬?gòu)U水治理技術(shù)研發(fā)及其應(yīng)用尤為重要。

2重金屬?gòu)U水

重金屬?gòu)U水是指冶煉、化工生產(chǎn)等企業(yè)加工過(guò)程中產(chǎn)生外排含重金屬離子的污水。污水中的重金屬物質(zhì)在《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978)有明確的界定，包括有毒金屬和類(lèi)金屬，如汞、鎘、鉻、鎳、砷、銅、鉬、鋅、錫、鈷、釩和錳等。

2.1重金屬?gòu)U水的來(lái)源

重金屬?gòu)U水主要來(lái)自采礦、煉鐵、金屬加工、電鍍、農(nóng)藥、醫(yī)藥、油漆、顏料等企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排出的多種污水。其中包含的重金屬種類(lèi)、含量及其存在形式因生產(chǎn)企業(yè)的不同而有所差異。

隨著工業(yè)的發(fā)展，以及人類(lèi)自身活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響，重金屬?gòu)U水的量正逐年增加。據(jù)Nriagu[3]估算，全球每年排放到環(huán)境中的有毒重金屬高達(dá)數(shù)百萬(wàn)噸，并且呈逐年上升的趨勢(shì)。

2.2重金屬?gòu)U水的危害

重金屬?gòu)U水是一種具有強(qiáng)毒性、致癌性、致突變性、難降解及易富集等特性的廢水，具有毒效性、長(zhǎng)期持續(xù)性、生物不可降解性等特點(diǎn)，且可通過(guò)食物鏈作用進(jìn)入人體，并在人體內(nèi)累積，從而導(dǎo)致各種疾病和機(jī)能紊亂，最終對(duì)人體健康造成嚴(yán)重危害。加之世界各地相繼頻繁發(fā)生重金屬?gòu)U水污染事件:日本富縣的神通川流域出現(xiàn)的“痛痛病”，水俁灣的“水俁病”等都是重金屬污染給人體健康帶來(lái)?yè)p害的典型事例，除此之外，還有很多類(lèi)似的重金屬?gòu)U水污染事件時(shí)常發(fā)生。對(duì)人民群眾的生命健康帶來(lái)極大地威脅。因此，研究行之有效的重金屬?gòu)U水去除污方法已成為當(dāng)前的工作重點(diǎn)。

3重金屬?gòu)U水處理技術(shù)

重金屬(如含鎘、鎳、汞、鋅等)廢水是對(duì)環(huán)境污染最嚴(yán)重和對(duì)人類(lèi)健康危害最大的工業(yè)廢水之一，其水質(zhì)水量與生產(chǎn)工藝有關(guān)。重金屬污染控制的首要方法是改革生產(chǎn)工藝，不用或少用毒性大的重金屬;其次是采用合理的工藝流程、科學(xué)的管理和操作，減少重金屬用量和隨廢水流失量，盡量減少外排廢水量。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究發(fā)現(xiàn)，重金屬?gòu)U水處理技術(shù)主要包括:沉淀法、物理化學(xué)法、電化學(xué)法、生物化學(xué)法以及近年來(lái)出現(xiàn)的一系列新技術(shù)，具體情況如下。

3.1沉淀法

沉淀法處理模式為“重金屬?gòu)U水+沉淀劑→沉淀物”，經(jīng)過(guò)濾使得重金屬離子得以去除。其實(shí)質(zhì)是重金屬?gòu)U水中的重金屬一般不能被分解破壞，只能轉(zhuǎn)移其存在位置和改變其物化形態(tài)。包括中和沉淀、螯合沉淀、硫化物沉淀等。

3.1.1中和沉淀法

中和沉淀法是通過(guò)向重金屬?gòu)U水中投加堿中和劑，使污水中重金屬離子形成溶解度較小的氫氧化物或碳酸鹽沉淀而去除的方法。其最佳適用對(duì)象為酸堿廢水和處理殘后溶液中的重金屬離子。其優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是沉渣量較大，含水率高，二次污染較為嚴(yán)重并且某些離子難以達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)。

3.1.2螯合沉淀法

螯合沉淀法利用了DTCR含有大量的極性基的特性，在自然條件捕捉污水中重金屬陽(yáng)離子(例如:Hg2+、Cd2+、Cu2+、Pb2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+、Cr3+等)，在生成大量難溶的螯合物后沉淀析出，從而達(dá)到捕集去除重金屬離子的目的。螯合沉淀法具有技術(shù)成熟、操作簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)，在電子、電鍍等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。如何降低螯合劑的成本和濾渣后續(xù)處理還值得深入研究。

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