氢钠 、

硼氢化钠等

,

常用的氧化剂有液氯 、

空气 、

臭氧等

[ 11 ]

。彭

荣华

[ 12 ]

等用绿矾作还原剂

,

电石渣作中和剂

,

对还原 —絮凝沉淀

法处理含铬电镀废水进行了研究

,

处理后的水样中各重金属离

子浓度及总铬含量均低于国家排放标准 。二是利用金属的电化

学性质

,

在阴极得电子被还原

,

使金属离子从相对高浓度的溶液

中分离出来 。该方法有利于重金属回收

,

但消耗能量大 。

A rm

2

strong

[ 13 ]

等研究表明

:

三十多种金属离子可从水溶液中电沉积到

阴极上

,

包括贵金属和重金属 。李峥

[ 14 ]

等人采用微电解法处理

含

Cr

6 +

电镀废水

,

利用低电位的

Fe

与高电位的

C

在废水中产生

电位差

,

形成无数微小原电池

,

在阳极生成

Fe

2 +

, Fe

2 +

将

Cr

6 +

还

原成

Cr

3 +

,

然后进行氧化絮凝沉淀

,

收到良好的处理效果并降低

了成本 。

1. 2 　物理化学法

物理化学法主要包括离子交换法 、

吸附法和膜分离技术 。

该法主要适用于处理重金属离子浓度含量较低的废水

[ 6 ]

。

1. 2. 1

　离子交换法

离子交换法是交换剂上的离子同水中的重金属离子进行交

换

,

达到去除水中重金属离子的目的 。离子交换法是一种重要

的电镀废水治理方法 。随着新型大孔型离子交换树脂和离子交

换连续化工艺的不断涌现

,

在镀镍废水深度处理 、

高价金属镍盐

的回收等方面

,

离子交换法越来越展现出其优势

[ 15 ]

。天津经济

技术开发区电镀废水处理中心采用离子交换车载移动处理装置

对电镀废水进行处理

,

取得了不错的效果

[ 16 ]

。

1. 2. 2

　吸附法

吸附法是应用多孔吸附材料通过离子螯合 、

络合等作用吸

附废水中重金属的一种方法 。活性碳

[ 17 ]

是传统常用的吸附剂

,

对重金属的吸附能力强

,

去除率高

,

但价格贵

,

应用受到限制 。

近年来

,

人 们 寻 找 了 许 多 天 然 吸 附 剂

,

如 膨 润 土

[ 18 ]

、矿 物 材

料

[ 19 ]

、

果胶

[ 20 ]

等并研制了很多新型吸附剂

[ 21 - 22 ]

。吸附法不但

对重金属的吸附效果好而且操作简单

,

吸附剂可循环利用 。郑

怀礼

[ 23 ]

等探讨了自制有机高分子重金属捕集絮凝剂

Cu3 #

对铜

离子 、

铅离子的捕集机理

,

研究了其处理含铜离子 、

铅离子废水

的处理条件

,

处理后的废水可达国家一级排放标准 。田忠

[ 24 ]

等

以

N aHSO

3

作还原剂

,

重金属捕集沉淀剂

D TCR

做螯合剂

,

处理

含有重金属离子的电镀废水

,

处理后的废水达国家排放标准

,

且

沉淀溶出率低

,

化学性质稳定

,

不会造成二次污染

,

是一种有效

的电镀废水处理方法 。

1. 2. 3

　膜分离技术

膜分离法具有节能 、

无相变 、

设备简单 、

操作方便等优点

,

已

被用于电镀废水

[ 25 ]

处理及有效物质回收等方面 。膜分离技术在

重金属水处理中的应用包括电渗析法 、

液膜法 、

纳滤法 、

超低压

反渗透法 、

胶束增强超滤法等 。电极极化 、

结垢和腐蚀等是膜分

离法在运行中遇到的问题 。黄万抚

[ 26 ]

等利用反渗透法处理矿山

含

Cu

2 +

废水

,

试验研究表明该技术能实现废水净化并可回收其

中的重金属 。陈桂娥

[ 27 ]

等用纳滤膜处理镀铬废水

,

在低压和废

水浓度较低的情况下

, CrO

2 -
4

的截留率可达

99%

以上

,

达到了回

用目的 。任源

[ 28 ]

等制备 γ

- A l

2

O

3

微孔陶瓷膜处理电镀废水

,

经

处理后水中

N i

、

Cu

、

Cr

的浓度满足处理要求 。

1. 3 　生物法

生化法包括生物絮凝 、

生物吸附 、

植物修复法等 。微生物处

理含重金属废水

,

成本低 、

效益高 、

不造成二次污染 、

有利于生态

环境的改善

,

在污水解毒方面有特殊的竞争优势 。

1. 3. 1

　生物絮凝法

生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物

,

进行絮

凝沉淀的一种除污方法 。微生物絮凝剂是由微生物自身构成

的

,

具有高效絮凝作用的天然高分子物 。目前开发出具有絮凝

作用的微生物有细菌 、

霉菌 、

放线菌 、

酵母菌和藻类等共

17

种

,

其中对重金属有絮凝作用的有

12

种

[ 6 ]

。淀粉黄原酸酯

,

特别是

对不溶性淀粉黄原酸酯能从水溶液中吸附和解吸重金属 、

氰化

物等

,

是性能优良的天然高分子有机改性絮凝剂

,

处理废水时因

无残余硫化物存在

,

在处理污水中重金属研究已成为国内外研

究热点

[ 29 ]

。张娜

[ 30 ]

等以天然高分子壳聚糖复配而成新型高效

复合絮凝剂

,

在不同的工业污水处理中的应用表明

,

该絮凝剂对

重金属离子的去除率可提高

10%

～

20% ,

且成本也大幅度下降 。

1. 3. 2

　生物吸附法

生物吸附是经过一系列生物化学作用使重金属离子被微生

物细胞吸附的过程

,

这些作用包括络合 、

鳌合 、

离子交换 、

吸附

等 。

S. Kili

g·

arslan

[ 31 ]

等利用

Bacillus sp.

对

Cr

6 +

、

Pb

2 +

和

Cu

2 +

进

行吸附研究

,

确定了适宜的吸附条件

, Pb

2 +

的吸附效果明显 。张

玉玲

[ 32 ]

等利用牛肉膏蛋白胨培养基培养

ZYL

霉菌对吸附水体

中

Cr

6 +

、

Cd

2 +

研究表明

, ZYL

霉菌可用于低温水体中

Cr

6 +

、

Cd

2 +

的去除 。藻类对重金属离子具有很强的吸附力 。在一定条件下

绿藻对

Cu

、

Pb

、

Cd

、

Hg

等重金属离子的去除率达

80%

～

90%

[ 33 ]

。

苏海佳等

[ 34 ]

将菌丝体作为核心材料

,

表面包覆壳聚糖薄膜作为

吸附介质制备了新型菌丝体包覆吸附剂

,

不但提高了吸附能力

而且降低了水处理剂的生产成本 。

1. 3. 3

　植物修复法

植物修复

[ 35 ]

是一种利用自然生长的植物或者遗传工程培育

植物修复重金属污染环境的技术总称 。植物去除重金属污染的

修复方式有三种

:

植物固定 、

植物挥发和植物吸收 。通过植物提

取 、

吸收 、

分解 、

转化或固定土壤 、

沉积物 、

污泥或地表 、

地下水中

有的重金属 。相对于其他技术

,

植物修复更适合应用于大面积

已污染的水体治理方面

,

该法实施较简便 、

成本较低和对环境扰

动少 。目前

,

植物修复法在治理土壤中重金属污染方面应用比

较广泛

[ 36 ]

。

2

　重金属废水治理技术研究展望

在人类各种工业活动中

,

重金属的废水排放造成了生态环

境的重金属污染 。开展重金属污染治理工作

,

要从源头控制废

水中重金属的排放量

,

同时对已污染的水体进行有效治理 。

( 1)

物理化学法在工业重金属水处理中有广泛的应用空间

,

不断研究和改善水处理剂和水处理设备来提高重金属吸附效率

意义重大

,

同时对重金属的回收利用领域的研究也被人们所重

视 。如在废水的重金属浓度较低时

,

采用膜分离技术可以达到

较好的分离效果

,

为提高膜的利用率和应用范围

,

可根据分离要

求研制新型膜材料 、

对膜表面进行有效改性

,

优化膜分离工艺

,

同时

,

深入研究传质和膜污染机理

;

吸附法以其独特的优越性被

应用于重金属污染较高的水体治理方面 。生物吸附剂和人工合

成吸附材料有着良好的应用前景

,

寻找 、

培养更多的生物吸附

剂

,

利用物理化学方法进一步提高吸附材料的吸附率和再生能

力

,

对重金属的有效去除以及回收利用有积极意义 。

・

9

1

・

2010年 38卷第 4期

广州化工