0044.生物法处理重金属废水
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微生物降解技术处理重金属污染废水的研究一、引言随着工业化进程的加速,大量的重金属污染物被排放到环境中,给生态环境和人类健康带来了严重威胁。
传统的重金属废水处理方法通常采用物理化学方法,但存在着成本高、副产物多、处理效果差等问题。
近年来,微生物降解技术作为一种新型的废水处理方法,在重金属废水处理领域受到了广泛关注。
二、微生物降解技术的原理微生物降解技术是利用微生物对重金属污染物的生物降解能力进行废水处理的一种方法。
这种技术主要通过微生物吸附、蓄积、还原、氧化等作用,将重金属污染物转化为无毒或低毒的形式,从而实现了废水的净化。
三、微生物降解技术的分类根据微生物的种类和作用方式,微生物降解技术可以分为生物吸附、生物还原、生物沉淀和生物转化等几种类型。
其中,生物吸附是指通过微生物表面的吸附剂(如菌体、胞外多糖等)将重金属离子从废水中吸附下来的过程;生物还原是指微生物利用自身的新陈代谢过程将重金属离子还原成金属颗粒的过程;生物沉淀是指微生物通过产生沉淀剂(如硫化物、磷酸盐等)将重金属离子与沉淀反应产生沉淀物的过程;生物转化是指微生物通过代谢作用将重金属离子转化为无毒或低毒的化合物的过程。
四、微生物降解技术的应用微生物降解技术在重金属废水处理中具有广泛的应用前景。
一方面,它可以作为传统废水处理方法的附加手段,提高处理效果。
另一方面,它还可以作为独立的废水处理技术,用于处理重金属废水中难以去除的污染物。
目前,利用微生物降解技术处理重金属废水已经取得了一定的成果,但仍然存在一些挑战,如微生物的选种、培养条件的优化、工程应用的可行性等。
五、微生物降解技术的优势和展望微生物降解技术相对于传统的物理化学方法,具有成本低、资源可再生、环境友好等优势。
未来,随着生物技术的不断发展,微生物降解技术有望在重金属废水处理领域得到更广泛的应用。
例如,可以通过优化微生物降解菌株的筛选和培养技术,提高处理效果;同时结合其他治理手段,如电化学技术、纳米材料应用等,进一步推动微生物降解技术的研究和应用。
含铬废水的处理方法含铬废水是指工业生产过程中产生的含有重金属铬离子的废水。
铬具有很强的毒性,能够对水体和生物造成严重的危害,所以必须采取适当的方法对含铬废水进行处理,以减少对环境和人体的危害。
以下是一些常见的含铬废水处理方法:1.化学沉淀法:通过添加适量的化学药剂,使废水中的铬离子与药剂发生反应,生成不溶性的沉淀物,从而将铬离子从废水中除去。
常用的化学药剂有氢氧化钙、氢氧化铁等。
这种方法处理废水反应速度快,处理效果好,但生成的沉淀物需要进行后续处理和处置。
2.离子交换法:通过离子交换树脂来去除废水中的铬离子。
离子交换树脂具有选择性吸附性能,可吸附并固定废水中的铬离子。
该方法操作简便,处理效果好,但需要定期更换和再生离子交换树脂,同时产生的废树脂也需要进行维护和处理。
3.膜分离法:利用多孔性膜或渗透性膜对含铬废水进行过滤和分离。
通过调节膜的孔径和渗透性,可以实现对铬离子和其他杂质的分离。
该方法操作简单,无需使用化学药剂,处理效果好,但对膜的阻塞和腐蚀问题需要注意。
4.生物处理法:利用活性污泥或其他微生物对含铬废水进行生物降解和去除。
微生物通过吸附、还原、沉淀等方式将废水中的铬离子去除或转换成无害物质。
这种方法对环境友好,处理效果好,但需要对微生物的培养和维护进行管理。
5.电化学法:利用电解原理将含铬废水通过电极进行电解分解和去除。
通过加电解电位和电流密度等控制参数,可以实现对铬离子的去除和氧化。
该方法操作简单、处理效果好,但需耗费大量电能和电极材料。
6.高级氧化法:通过光、电、催化剂等外部作用因素,提高废水中污染物的氧化反应速率。
常用的高级氧化法有紫外光催化氧化、臭氧氧化等。
这种方法处理效果好,但设备投资大,运行成本高。
综上所述,对于含铬废水的处理,可以采用化学沉淀法、离子交换法、膜分离法、生物处理法、电化学法或高级氧化法等方法进行处理。
根据不同的废水特性、处理要求和经济条件,选择合适的废水处理方法,并结合多种方法进行综合处理,以达到高效、经济和环保的废水处理效果。
《重金属废水处理及回收的研究进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展,重金属废水已成为全球性的环境问题。
重金属废水因其高毒性、不可降解性及对生态系统的潜在危害,其处理和回收已成为环境保护领域的重要课题。
本文将就重金属废水处理及回收的最新研究进展进行探讨。
二、重金属废水处理技术的发展1. 物理法物理法是利用物理性质,如吸附、膜分离等,对重金属废水进行处理。
近年来,活性炭吸附技术因其高效、易操作等优点,被广泛应用于重金属废水的处理。
此外,膜分离技术如纳滤、反渗透等也在重金属废水处理中得到了广泛应用。
2. 化学法化学法主要是通过化学反应改变重金属的形态或性质,使其从废水中分离出来。
如化学沉淀法,通过添加沉淀剂使重金属离子转化为难溶的化合物而从废水中分离。
近年来,新型的化学氧化还原技术也得到了广泛关注,它通过改变重金属的价态来降低其毒性。
3. 生物法生物法利用微生物的生物化学作用来去除废水中的重金属。
例如,生物吸附法利用某些微生物或生物质的吸附能力来去除重金属。
此外,生物积累和生物矿化等生物技术也在重金属废水处理中发挥了重要作用。
三、重金属回收技术的发展1. 传统回收技术传统的重金属回收技术主要包括电解法、热解法等。
这些方法虽然能回收重金属,但能耗高、成本大,且可能产生二次污染。
2. 新型回收技术随着科技的发展,新型的重金属回收技术如离子交换法、螯合树脂法等逐渐崭露头角。
这些方法具有操作简便、效率高、成本低等优点,特别适合处理低浓度、高浓度的重金属废水。
同时,新兴的纳米材料和膜技术也为重金属的回收提供了新的途径。
四、未来发展趋势及挑战随着科技的进步和环保法规的日益严格,未来重金属废水处理及回收的研究将更加深入。
一方面,物理法、化学法和生物法的结合将更加紧密,形成综合治理的思路;另一方面,新型的回收技术和材料将得到更广泛的应用。
此外,如何提高处理效率、降低成本、减少二次污染等问题仍是未来研究的重点和挑战。
五、结论总的来说,重金属废水处理及回收的研究已经取得了显著的进展。
处理污水中重金属的三种方法1、化学沉淀:化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法,包括中和沉法和硫化物沉淀法等。
中和沉淀法:在含重金属的废水中加入碱进行中和反应,使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。
中和沉淀法操作简单,是常用的处理废水方法。
实践证明在操作中需要注意以下几点:(1)中和沉淀后,废水中若pH值高,需要中和处理后才可排放;(2)废水中常常有多种重金属共存,当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al等两性金属时,pH值偏高,可能有再溶解倾向,因此要严格控制pH值,实行分段沉淀;(3)废水中有些阴离子如:卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物,因此要在中和之前需经过预处理;(4)有些颗粒小,不易沉淀,则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。
2、化学还原法电镀废水中的Cr主要以Cr6+离子形态存在,因此向废水中投加还原剂将Cr6+还原成微毒的Cr3+后,投加石灰或NaOH产生Cr(OH)3沉淀分离去除。
化学还原法治理电镀废水是最早应用的治理技术之一,在我国有着广泛的应用,其治理原理简单、操作易于掌握、能承受大水量和高浓度废水冲击。
根据投加还原剂的不同,可分为FeSO4法、NaHSO3法、铁屑法、SO2法等。
应用化学还原法处理含Cr废水,碱化时一般用石灰,但废渣多;用NaOH或Na2CO3,则污泥少,但药剂费用高,处理成本大,这是化学还原法的缺点。
3、生物化学法生物化学法指通过微生物处理含重金属废水,将可溶性离子转化为不溶性化合物而去除。
硫酸盐生物还原法是一种典型生物化学法。
该法是在厌氧条件下硫酸盐还原菌通过异化的硫酸盐还原作用,将硫酸盐还原成H2S,废水中的重金属离子可以和所产生的H2S反应生成溶解度很低的金属硫化物沉淀而被去除,同时H2SO4的还原作用可将SO42-转化为S2-而使废水的pH值升高。
因许多重金属离子氢氧化物的离子积很小而沉淀。
有关研究表明,生物化学法处理含Cr6+浓度为30—40mg/L的废水去除率可达99.67%—99.97%。
精心整理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。
《重金属废水处理及回收的研究进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展,重金属废水已成为全球性的环境问题。
重金属废水含有如铅、汞、镉等有毒有害的元素,对生态环境和人类健康构成了严重威胁。
因此,对重金属废水的处理及回收研究具有重要的科学价值和应用意义。
本文旨在梳理重金属废水处理及回收的研究进展,以期为相关研究提供参考。
二、重金属废水处理技术的发展1. 物理化学法物理化学法是一种通过物理和化学作用去除水中重金属的方法,主要包括沉淀法、离子交换法、吸附法等。
这些方法可以有效去除废水中的重金属离子,并具有一定的选择性和可控性。
其中,活性炭、粘土和人工合成材料等常用于废水处理的吸附材料,可有效地去除多种重金属离子。
2. 生物法生物法是利用微生物的生物吸附和生物累积作用去除废水中的重金属。
这种方法具有成本低、效果好、无二次污染等优点。
近年来,生物法在重金属废水处理中的应用越来越广泛,如利用微生物的生物膜、活性污泥等对重金属进行吸附和累积。
三、重金属废水回收技术的研究进展1. 资源化回收资源化回收是一种将废水中的重金属进行回收再利用的技术。
通过化学或物理方法将废水中的重金属提取出来,并经过一定的工艺流程后进行回收利用,实现资源的再利用。
这种技术既解决了废水处理的问题,又具有经济价值。
2. 新型材料回收技术随着新型材料的不断发展,纳米材料在重金属废水回收中得到了广泛应用。
纳米材料具有大的比表面积和强的吸附能力,可以有效地去除废水中的重金属离子。
此外,磁性材料等新型材料也在重金属废水回收中发挥了重要作用。
四、研究展望未来,重金属废水处理及回收的研究将更加注重综合性和可持续性。
一方面,需要深入研究各种处理方法和技术,优化现有的处理流程,提高处理效率;另一方面,需要探索更加可持续的回收方式,将废水中含有的金属资源进行有效利用。
同时,需要进一步研究和探索新的处理和回收技术,以应对日益复杂的废水处理问题。
此外,应关注整个产业链的绿色化和智能化改造,以实现废水的源头控制、过程控制和末端治理的有机结合。
含铬废液的处理方案引言:含铬废液是指在工业生产过程中产生的含有铬离子的废水。
铬是一种重金属污染物,对人体健康和环境造成严重影响。
因此,合理处理含铬废液,是保护环境和维护人们健康的重要任务。
本文将介绍几种常用的含铬废液处理方案,包括化学方法、物理方法和生物方法。
一、化学方法:1. 氧化法:氧化法是将含铬废液中的铬离子氧化成高价态的化学方法。
其中,常用的氧化剂包括过氧化氢、高锰酸盐和过氧化钴等。
通过添加适量的氧化剂,可以将铬离子氧化为Cr(VI),进而与盐酸反应生成易沉淀的Cr(III)沉淀物。
然后,通过沉淀、过滤等步骤将沉淀物与废液分离,从而实现含铬废液的处理。
2. 还原法:还原法是将Cr(VI)还原成Cr(III)的方法。
常用的还原剂有亚硫酸氢钠、硫酸亚铁和硫酸氨等。
通过添加适量的还原剂,可以将Cr(VI)还原为Cr(III),从而使废液中的铬离子转化为易沉淀的物质。
随后,通过沉淀、过滤等步骤将沉淀物与废液分离,实现含铬废液的处理。
二、物理方法:1. 沉淀法:沉淀法是利用水中的化学反应,通过适当的pH调控和沉淀剂的添加,将废液中的含铬物质转化为沉淀物,实现废液处理的方法。
常用的沉淀剂包括氢氧化钙、氢氧化钠和氯化铁等。
添加沉淀剂后,废液中的铬离子与沉淀剂反应生成不溶性的沉淀物。
然后,通过沉淀、过滤等步骤将沉淀物与废液分离,从而实现含铬废液的处理。
2. 吸附法:吸附法是利用吸附剂将废液中的有害物质吸附捕集的方法。
常用的吸附剂有活性炭、氧化铁和离子交换树脂等。
通过将含铬废液与吸附剂接触,铬离子会被吸附剂表面的孔隙或活性位点吸附,从而实现废液的处理。
随后,通过过滤等步骤将吸附剂与废液分离,得到去除了铬离子的废液。
三、生物方法:1. 微生物还原法:微生物还原法是利用具有还原能力的微生物将废液中的铬离子还原为无毒的Cr(III)的方法。
例如,常用的微生物有硫酸还原菌、铁还原菌和亚硝酸盐还原菌等。
通过培养和优化微生物的生长条件,微生物能够将Cr(VI)还原为Cr(III),实现废液的处理。
去除水中重金属的方法是
净化水中重金属的常用方法有以下几种:
1. 沉淀法:将水中的重金属离子与沉淀剂反应生成不溶性的沉淀物,然后通过过滤或沉淀分离的方式去除。
常用的沉淀剂有石灰、氢氧化铵等。
2. 离子交换法:利用离子交换树脂吸附水中的重金属离子,将其与其他不需要去除的离子交换,并将重金属离子固定在树脂上,达到去除效果。
3. 吸附法:利用吸附剂如活性炭、氧化铁等吸附水中的重金属离子,将其吸附在表面,并通过过滤等方式将吸附剂与重金属离子分离。
4. 膜分离法:利用特殊的过滤膜,通过选择性地分离不同大小的分子或离子来去除水中的重金属离子。
常见的膜分离方法有逆渗透、纳滤等。
5. 活性生物法:利用活性微生物或植物等吸附或还原水中的重金属离子,从而达到去除的效果。
该方法较为环保,但操作复杂。
需要根据水中重金属的种类、浓度及具体情况选择合适的方法进行去除,有时可能需要结合多种方法同时使用。
同时,为避免二次污染,处理后的废水也需要进行合理处置。
污水处理中的重金属去除与处理方法污水处理是一项重要的环境保护措施,而重金属是其中一个严重的污染物。
本文将探讨污水处理中的重金属去除与处理方法,以期提供一些可行的解决方案。
一、重金属的危害与来源重金属是指比较密度大于5g/cm³的金属元素,如铅、镉、汞等。
它们在环境中的积累会引起水体、土壤甚至食物链的污染,对人类健康和生态系统造成严重威胁。
重金属的主要来源包括工业废水、农业面源污染和生活污水等。
二、物理化学法去除重金属1. 沉淀法:通过调节污水pH值使重金属离子转变为沉淀物,利用其比重大于水体而使其沉淀。
2. 吸附法:利用吸附剂如活性炭、离子交换树脂等物质的吸附性能去除重金属离子。
3. 离子交换法:靠离子交换剂与重金属离子之间的离子交换作用实现去除效果。
4. 气浮法:通过向污水中加入微小气泡,使重金属颗粒与气泡结合而上浮,从而达到去除的目的。
三、生物吸附与生物还原法去除重金属1. 生物吸附法:利用活体微生物、生物膜或生物质材料对重金属进行吸附去除。
如利用藻类、菌类等微生物对重金属进行吸附和固定。
2. 生物还原法:通过微生物作用将重金属离子还原成金属沉淀,实现去除重金属的目的。
如利用硫酸还原细菌进行重金属的脱毒。
四、化学还原与电化学法去除重金属1. 化学还原法:采用还原剂与重金属离子发生化学反应,将其还原成金属沉淀。
如利用明矾、硫氰酸钠等还原剂。
2. 电化学法:通过电极反应去除重金属离子,如电解法、电渗析法等。
五、膜分离与综合处理方法1. 膜分离法:利用膜的选择性透过性,将重金属离子与其他物质分离开来。
如逆渗透、超滤、离子选择性膜等方法。
2. 综合处理方法:将不同的去除手段结合起来,以提高去除重金属的效果和经济性。
如化学-生物联用法、生物-膜联用法等。
六、重金属处理后的处置处理后的重金属如果达到一定标准,可以用于农业土壤改良、钢铁生产等行业。
但对于高浓度重金属废物,需要进行专门的处置,如固定化处理、焚烧处理等方法。
重金属废水处理方法一、化学沉淀法包括中和沉淀法、硫化物沉淀、铁氧体沉淀、电化学法和高分子重金属捕集剂法二、物理处理法包括吸附法、萃取法、离子交换法、膜分离法、蒸发和凝固法三、生物处理法包括絮凝法、生物吸附法及植物修复法一、化学沉淀法原理:通过化学反应使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物,通过过滤和分离使沉淀物从水溶液中去除。
常用沉淀剂:石灰、氢氧化钠、硫化钠等。
弊端:由于受沉淀剂和环境条件的影响,沉淀法往往出水浓度达不到要求,需作进一步处理,产生的沉淀物必须很好地处理与处置,否则会造成二次污染。
1、中和沉淀法:在含有重金属离子的废水中加碱进行中和反应,使重金属生成难溶于水的氢氧化物从而进一步分离。
此方法操作简单,但转移污染物容易造成二次污染2、硫化物沉淀法:向重金属废水中加入硫化物,使重金属离子同硫化物反应生成硫化物沉淀析出常用的硫化剂为:硫化钠、硫化氢、硫化亚铁(最常用的)与中和沉淀法相比,重金属硫化物的溶解度要低于氢氧化物,沉渣含水量低,不易造成二次污染,但硫化物有毒,价格贵,硫化物沉淀颗粒小,易形成胶体。
3、铁氧体沉淀法:向重金属废水中加入FeSo4,重金属离子同FeSo4反应生成铁氧体晶体析出铁氧体通式:M2FeO4或MOFe2O3(M表示其它金属),呈尖晶石状立方结晶构造过程:a、FeSO4++Cr6+→→Fe3++Cr3+b、加碱后,过量Fe2++Fe3++Cr6+→→M(OH)r沉淀c、在60-80℃下通风氧化,一部分Fe(OH)2转化为Fe(OH)3,这样就逐渐形成了铁氧体晶体而沉淀。
4、化学还原法:利用重金属的多种价态,在重金属废水中加入一定剂量的氧化剂和还原剂,从而得到人们所需的价态。
这种方法可以使水中的重金属离子向更容易生产沉淀或毒性更小的价态转换,然后再沉淀去除。
根据此法衍生出的“还原沉淀法”极其广泛的应用在电镀废水处理中常用的还原剂:硼氢化钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁等。
生物法处理重金属废水
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[6]。
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,它的主要成分是糖蛋白、粘多糖、纤维素和核酸等。
由于多数微生物具有一定线性结构,有的表面具有较高电荷或较强的亲水性,能与颗粒通过各种作用相结合,起到很好的絮凝效果。
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。
陈天等[7]利用从多种微生物中提取的壳聚糖为絮凝剂回收模拟工业废水中Pb2 +、Cr3+、Cu2+,在离子浓度是100mg/L的200mL废水中加入10mg 壳聚糖,处理后溶液中Cr3+、Cu2+浓度都小于0.1mg/L,Pb2+浓度小于1mg/L,得到了令人满意的结果。
用微生物絮凝法处理废水安全方便无毒、不产生二次污染、絮凝效果好,且微生物生长快、易于实现工业化等特点。
此外,微生物可以通过遗传工程、驯化或构造出具有特殊功能的菌株。
因此微生物絮凝法具有广阔的发展前景。
生物吸附法
生物吸附是对于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概括理解,这些作用包括络合、鳌合、离子交换、吸附等。
这些微生物从溶液中分离金属离子的机理有胞外富集、沉淀;细胞表面吸附或络合;胞内富集。
其中细胞表面吸附或络合对死活微生物都存在,而胞内和胞外的大量富集则往往要求微生物具有活性。
许多研究表明活的微生物和死的微生物对重金属离子都有较大的吸附能力,作为生物吸附剂的生物源能够从低浓度的含重金属离子的水溶液中吸附重金属,且有实用价值的微生物容易获得。
例如:发酵过程中的酵母菌是生物吸附剂很好的生物源,大量来自海洋中的藻类也是
便宜的生物源[8、9]。
赵玲等[9]用海洋赤潮生物原甲藻(Prorocentrum micans)的活体和甲醛杀死的藻体对Cu2+、Pb2+、Ni2 +、Zn2+、Ag1+、Cd2+的吸附能力进行研究,实验证明,金属离子混合液经原甲藻吸附30min后,各离子的浓度显著下降且达到平衡,原甲藻的活体和死体对这六种金属离子具有相似的吸附能力。
利用载体通过物理或化学方法将微生物吸附剂经预处理固定后,吸附剂吸附机械强度和化学稳定性增强、使用周期延长、可以提高废水处理的深度和效率、减少吸附—解吸循环中的损耗。
近年来,国内外很多学者开展了固定化细胞处理含重金属有毒废水的研究工作[10、11]。
生物吸附剂具有来源广、价格低、吸附能力强、易于分离回收重金属等特点,而且使用死的微生物作为生物源具有容易固定化,并可根据需要制成特殊的生物吸附剂并反复使用。
因此,生物吸附法有很好的工业应用前景。
现阶段我国的污水处理厂大多数采用活性污泥处理法,因此可以考虑在需进行重金属去除的地域,通过对活性污泥的驯化(在此过程中应注意避免过量重金属使活性污泥中毒),以及生物接种法接种相应的菌种,达到对低浓度含重金属污水的处理。
物理化学法处理重金属废水
离子交换法和膜分离技术适用于含较低浓度重金属离子废水的处理。
离子交换法是在离子交换器中进行,此方法借助离子交换剂来完成。
在交换器中按要求装有不同类型的交换剂,含重金属的液体通过交换剂时,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。
这种方法受交换剂品种、产量和成本的影响。
几年来,国内外学者就离子交换剂的研制开发展开了大量的研究工作[4、5]。
随着离子交换剂的不断涌现,在电镀废水深度处理、高价金属盐类的回收等方面,离子交换法越来越展现出其优势。
膜分离技术是利用一种特殊的半透膜,在外界压力的作用下,不改变溶液中化学形态的基础上,将溶剂和溶质进行分离或浓缩的方法,包括电渗析和隔膜电解。
电渗析是在直流电场作用下,利用阴阳离子交换膜对溶液阴阳离子选择透过性使水溶液中重金属离子与水
分离的一种物理化学过程。
隔膜电解是以膜隔开电解装置的阳极和阴极而进行电解的方法,实际上是把电渗析与电解组合起来的一种方法。
上述方法在运行中都遇到了电极极化、结垢和腐蚀等问题。
植物整治技术处理重金属废水
植物对重金属的吸收富集机理,主要为两个方面:一是利用植物发达的根系对重金属废水的吸收过滤作用,达到对重金属的富集和积累。
二是利用微生物的活性原则和重金属与微生物的亲和作用,把重金属转化为较低毒性的产物。
通过收获或移去已积累和富集了重金属的植物的枝条,降低土壤或水体中的重金属浓度,达到治理污染、修复环境的目的。
在植物整治技术中能利用的植物很多,有藻类植物、草本植物、木本植物等等。
其主要特点是对重金属具有很强的耐毒性和积累能力,不同种类植物对不同重金属具有不同的吸收富集能力,而且其耐毒性也各不相同。
浩云涛等[12]分离筛选获得了一株高重金属抗性的椭圆小球藻(Chlorella ellipsoidea),并研究了不同浓度的重金属铜、锌、镍、镉对该藻生长的影响及其对重金属离子的吸收富集作用。
结果显示,该藻对Zn2+和Cd2+具有很高的耐受性。
对四种重金属的耐受能力依次为锌>镉>镍>铜。
该藻对重金属具有很好的去除效果,经15μmol/L Cu2+、300μmol/L Zn2+、100μmol/L Ni2+、30μmol/L Cd2+浓度72h处理,去除率分别达到40.93%、98.33%、97.62%、86.88%。
由此
可见,此藻类可应用于含重金属废水的处理。
对重金属离子具有吸附作用的草本植物有凤眼莲(Eichhoria crassipes Somis)、香蒲(Typhao rientalis Presl)等[13、14]。
香蒲是国际上公认和常用的一种治理污染的植物,它具有特殊的结构与功能,如叶片成肉质、栅栏组织发达等。
香蒲植物长期生长在高浓度重金属废水中形成特殊结构以抵抗恶劣环境并能自我调节某些生理活动,以适应污染毒害[15]。
招文锐等[16]研究了宽叶香蒲人工湿地系统处理广东韶关凡口铅锌矿选矿废水的稳定性。
历时10年的监测结果表明,该系统能有效地净化铅锌矿废水。
未处理的废水含有高浓度的有害金属铅、锌、镉经人工湿地后,出水口水质明显改善,其中铅、锌、镉的净化率分别达到99.0%,97.%和94.9%。
分析其pH和Pb、Zn、Cd、Hg、As质量分数的年份和月份变化趋势,发现经湿地处理的废水出水水质中的各指标的年份和月份变化幅度较小,且都在国家工业污水的排放标准之下,可见该湿地的污水净化具有很高的稳定性。
采用木本植物来处理污染水体,具有净化效果好,处理量大,受气候影响小,不易造成二次污染等优点,越来越受到人们的重视。
胡焕斌等[17]试验结果表明,芦苇和池杉两种植物对重金属铅和镉都有较强富集能力,而木本植物池杉比草本植物芦苇具有更好的净化效果。
周青等[18]研究了5种常绿树木对镉污染胁迫的反应,实验结果表明,在高浓度镉胁迫下,5种树木叶片的叶绿素含量、细胞质膜透性、过氧化氢酶活性及镉富集量等生理生化特性均产生明显变化,其中,黄杨、海桐,杉木抗镉污染能力优于香樟和冬青。
以木本植物为主体的重金属废水处理技术,能切断有毒有害物质进入人体和家畜的食物链,避免了二次污染,可以定向栽培,在治污的同时,还可以美
化环境,获得一定的经济效益,是一种理想的环境修复方法。