重金属废水处理方法综述
重金属废水主要来自矿山坑内排水,选矿厂尾矿排水,废石场淋浸水,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、颜料等工业废水。在环境与人类健康领域,重金属主要指汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(cr)、砷(As)、铜(Cu)、锌(Zn)、钴(Co)、镍(Ni)等重金属
1 重金属废水处理方法进展
1.1沉淀法
a.氢氧化物沉淀法.往重金属废水中加入碱性溶液,反应生成难溶的金属氢氧化物沉淀,通过过滤予以分离。氢氧化物沉淀法包括分步沉淀法和一次沉淀法两种。应知道最适宜的pH值和处理后残品在溶液中的重金属离子浓度，此法在实际应用中要考虑共沉现象、络合现象对金属沉淀的影响。
b.硫化物沉淀法.将重金属废水pH值凋节为一定碱性后,
再通过向重金属废水中投加硫化钠或硫化钾等硫化物,或者直接通人硫化氢气体,使重金属离子同硫离子反应生成难溶的金属硫化物沉淀,然后被过滤分离。Cd>Hg>Ag>Ca>Bi>Cu>Sb>sn>Ph>
Zn>Ni>Co> Fe>As> Ti>Mn.前面的金属比后面的易与S2一形成硫化物,其溶解度也越小,处理起来越容易。硫化物沉淀在形成过程中容易产生胶体,给分离带来困难。硫化物沉淀法也有不足之处,比方说硫化物结晶比较细小,难以沉降,因而应用也不是很广。
c.还原一沉淀法.原理是,用还原剂将重金属废水中的重金属离子还原为金属单质或者价态较低的金属离子,先将金属过滤收集,然后再往处理液中加入石灰乳,使得还原态的重金属离子以氢氧化物的形式沉淀收集。铜和汞等的回收可以利用这种方法。该法也常用于含铬废水的处理。较常使用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、铁粉等。
d.絮凝浮选沉淀法.通过添加絮凝剂使得重金属废水中的小胶体颗粒稳定性变差,聚集形成大颗粒胶体物质,最终通过重力作用沉淀下来。为增大胶体颗粒的尺寸,采用浮选的办法,步骤是一是调节pH值,二是加入含铁或铝盐的絮凝剂,以克服离子间静电排斥导致的稳定作用。
e.铁氧体法.铁氧体法捕集重金属离子的机理是通过晶格取代的方式而非一般的化学反应,因此可以同时对多种重金属离子产生作用,特别适用于处理工业生产中所产生的含多种重金属离子的废水。
1.2 物理化学法
a.吸附法
(1)物理吸附法。活性炭吸附剂，具有高的比表面积以及高度发达的孔隙结构。目前正有学者研究将微生物固化于活性炭上来延长活性炭的饱和时间,这也是今后活性炭吸附研究的主要方面；矿物材料类吸附剂，具有优良的表面特性和离子吸附与交换性能；活性污泥吸附剂。在各种不同规模的活性污泥处理单元中,Fe,cu,cr,Ph和Zn有较高的去除率。
(2)树脂吸附。环保是树脂吸附法的一个重要的特点主要是由于树脂中含有各种活性基团,能够与重金属离子进行螯合。
(3)生物吸附。生物体具有特定的化学结构以及成分特征。生物体借助化学作用吸附金属离子称为生物吸附。其吸附机理较为复杂:生物吸附主要包括静电吸引、络合、离子交换、微沉淀、氧化还原反应等过程。(PS:农作物秸秆改性吸附剂。农作物秸秆改性吸附剂，这些聚合物的氨基、巯基、邻醌和邻酚羟基是结合重金属离子活性部位,也易通过化学改性方法,为其增加吸附活性部位,提高其对重金属的结合能力。)
(4)混合吸附。混合吸附剂就是针对某吸附质(单质或混合物),将2种或2种以上的吸附剂,按一定比例混合在一起,以期达到2种吸附剂功效的最大化有效叠加,实现对废水中重金属更好的处理效果,从而获得比单种吸附剂更好的吸附、分离特性,或最佳的经济效益。
b.浮选法。往重金属废水中通人气体产生气泡,废水中的胶体颗粒会附着在气泡表面,这些胶
体粒子可随气泡的上浮从而实现将依附在粒子上的重金属离子加以分离。
c.离子交换法。离子交换法是重金属离子与离子交换树脂发生离子交换的过程,树脂性能对重金属去除有较大影响。它是在
固相离子交换剂和液相电解质溶液问进行的。离子交换树脂一般以苯乙烯、二乙烯基苯的聚合物为基体,其上附加离子交换基的粒状或膜状树脂。
1.3 电化学处理技术
a.电解法。对重金属废水进行电解时,重金属离子在阴极得到电子被还原,使重金属沉淀。
b.电沉积。这种方法的原理是,在传统的化学沉淀方法中,加入电压,通过改变溶液的电势,促进重金属离子更好地沉淀。电沉积在酸性和碱性废液中都适用。
1.4生物化学法。生化处理法是借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除废水中重金属的方法，包括生物吸附、生物絮凝、微生物代谢等方法。
a.生物塘净化法。复合的水生生态系统的协同作用。
b.植物修复法。重金属污染植物修复的内容主要包括植物萃取、植物稳定、植物挥发、根系过滤和种苗过滤等。
1.5反渗透法。是一种膜分离技术。通过反渗透,废水得到浓缩,而被压过膜的水得到了澄清。
2 重金属废水处理新技术
2.1 光催化技术
光催化法利用光催化剂表面的光生电子或空穴等活性物种，通过还原或氧化反应去除重金属。实验室最常用的光催化剂是二氧化
钛(TiO)。TiO光催化去除重金属离子有3种机理:(1)光生电子直接还原金属离子;(2)间接还原,即由空穴先氧化被添加的有机物,然后由产生的中间体来还原金属离子:(3)氧化去除金属离子。近年来,利用半导体TiO光催化法去除或回收废水中的Se、Cu、H,Ag和C等金属离子的研究备受关注,尤其对CrS+的研究最为广泛ns一。
2.2 新型介孔材料
根据国际理论和应用化学联合会(IUPAC)定义,介孔材料指孔径介于2—50nm的多孔材料。介孔材料具有长程结构有序、孔径分布窄、比表面大(> lO00cmTg)、孔隙率高且水热稳定性好等优点。
2.3 基因工程技术
基因工程技术应用于重金属废水的治理指通过转基因技术,将外源基因转入微生物细胞中。使之表现出一些野生菌没有的优良遗传性状,从而实现对重金属Hg、Cu、Cd等高效的生物富集。
2.4 胶束强化超滤一电解法
将膜技术和电化学法这两种技术结合处理重金属废水在去除废水中重金属的同时能有效回收重金属。如:胶柬强化超滤(MEUF)
一电解法。胶束强化超滤是最近发展起来的与表面活性剂技术相
结合的方法,当表面活性剂浓度超过其临界胶束浓度时,大的两性聚合物胶束形成,溶液经过超滤膜时，吸附有大部分金属离子和有机溶质的胶柬被截留,透过液可回用,含重金属的浓缩液则进一步被电解,回收重金属。
染料废水处理技术
染料废水主要包括染料生产废水和印染工业废水。染料废水主要有酸性废水和碱性废水,废水中有带色悬浮物和溶解物。目前,染料主要是以芳烃和杂环化合物为母体,并带有显色基团和极性基团,结构日趋复杂,性能也越来越稳定。染料废水的处理方法：
