处理污水中重金属的方法范文

导语：如何才能写好一篇处理污水中重金属的方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：重金属废水；处理；工艺

中图分类号：　TU992.3 文献标识码：A

重金属废水是指矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排出的含重金属的废水。实际所需处理的废水中含有的重金属并不是单一种类，　往往多种重金属并存，废水的分类通常以其中含量最高的重金属为依据，其中含铜废水、含铬废水、含镍废水和含铅废水等较为多见。废水中所含重金属能对环境及人体产生长远的不良影响，是对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一，未经处理直接排放，一方面将对环境造成污染，另一方面也浪费了大量的水资源和贵重金属资源，　其水质水量与生产工艺有关，因此对废水处理工艺的研究具有十分重要的意义。

1　废水处理操作方法

废水中的重金属一般不能分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态。处理方法是首先改革生产工艺，不用或少用毒性大的重金属。对已经形成的重金属废水处理方法很多，一般分为物理法、化学法和生物法，　每种处理方法都有各自的特点和适用条件，　根据不同的原水水质和处理后的水质要求，　可单独应用，亦可几种方法组合应用。重金属废水处理的主要原理是利用金属离子在碱性条件下的沉淀，经分离达到净化废水，回收重金属，进而回用废水，最终实现降低金属排放总量，节约水资源回收贵重金属的目的。对含有机物、络离子及螯合物量大的废水，　要先将妨碍处理重金属的有机物质用氧化、吸附等适当的处理方法除去。然后再把它作无机类废水处理。重金属废水经处理后形成两种产物，一是基本上脱除了重金属的处理水，一是重金属的浓缩产物。含重金属废水最常采用的是化学沉淀法，　把重金属离子转变成难溶于水的氢氧化物或硫化物等的盐类，　然后进行共沉淀而除去，　处理后的水中重金属低于排放标准可以排放或回用。加强混凝方法对重金属的处理也很有效，形成新的重金属浓缩产物应尽量回收利用或加以无害化处理。

2　重金属废水处理工艺

2.1　硫酸盐生物还原法处理含锌废水

硫酸盐生物还原法处理含锌废水其原理是利用硫酸盐还原菌SRB在厌氧条件下产生硫化氢，硫化氢和废水中的重金属反应，生成金属硫化物沉淀以去除重金属离子。生物反应器是一个厌氧反应系统，微生物在厌氧条件下分解有机物，还原硫酸盐生成硫化氢，硫化氢与废水中的锌离子反应生成不溶性的硫化锌。生物反应器的类型可以是上流式厌氧污泥床、厌氧接触反应器等。

反应生成的硫化锌沉淀同厌氧污泥混在一起，当其浓度达到一定程度以后，为了保证生物反应器的正常运行，就必然排放一部分污泥。由于污泥中锌含量较高，可以回收。从沉淀池中的出水，虽然锌离子的去除率很高，但是出水中还含有比较高的COD和硫化氢，因此必须要进行好氧处理去除COD和硫化氢，使最终出水的指标都达到国家排放标准。

2.2　含铜重金属废水处理工艺

焦磷酸铜废水中铜主要以络合物形式存在，因此该类废水在强碱条件下投加酸进行破络反应，再与其他重金属废水混合处理。含铜废水主要来源于电镀、化学镀工序。一般有电镀铜工序产生电镀废水，　工件电镀铜后清洗工序产生清洗水，　化学镀铜工序产生化学镀废水，　工件化学镀铜后清洗工序产生清洗水，　线路板镀铜后蚀刻工序产生蚀刻废水，　线路板镀铜后微蚀工序产生微蚀水，　线路板镀铜后棕化工序产生棕化废水，　线路板镀铜后采用表面活性剂清洗产生清洗水等。

2.2.1　工作原理

2.2.2　工艺流程

3　电池厂重金属废水的污水处理系统

某电池生产废水排放量650/d。在生产过程中使用含汞锌、锰和淀粉等原料。在电液配制、糊化、洗碳棒头等生产过程中排出的废水重金属污染物浓度平均为：汞008mg/L、锌315m1/L。锰73mg/L，如果直接排放会对环境造成较严重的污染。由于废水中含有几种重金属污染物，处理难度高，该厂针对水质制定出一套高效经济的废水治理方案。

3.1　工艺流程

很多废水（如电池的含锌废水）经絮凝反应后能分离出大量的污泥，这些絮状污泥有一定的吸附能力。针对重金属离子容易被吸附的特性，EWP高效污水净化器利用Zn在pH=8-9时能生成的Zn（0H）2絮凝沉淀物，在净化器内形成吸附过滤流化床，并添加重金属离子吸附剂GPC，对汞和其它重金属污染物进行吸附过滤，达到同时治理几种重金属污染物的效果。废水从调节池自流至反应池，在反应池的入口与出口处分别加入三组药剂，再由进流泵将经过混凝反应的废水泵入净化器内处理，处理后的清水从顶部流出，污泥从底部排入污泥浓缩罐，经污泥浓缩罐及污泥贮罐浓缩后脱水运走。

3.2 工艺设备及主要构筑物设计参数

（1）调节池 调节池有效容积为200m3。加设一个反应池。

（2）加药系统　Na2S：用量5×10-5用玻璃钢作溶药搅拌器配制成质量分数为5%的溶液；石灰：由固体加药机投加，用量由pH自动控制器控制；重金属离子吸附剂GPC：用量3×10，由固体加药机投加。

（3）主要设备　EWP高效污水净化器共两套：EwP-10、EWP-20处理量分别为200m/d和500m/d，污泥脱水机选用10m的板框压滤机，污泥经脱水后外运至固废中心。

结语

含重金属废水的处理要讲求实效，可概括为两个方面：

（　1）　控制污染源，　尽量改革工艺，　实现少排放。

（　2）　使用重金属的生产过程中采用合理的工艺流程和完善的生产设备，实行科学的生产管理和运行操作，减少重金属的耗用量和随废水的流失量；在此基础上对数量少、浓度低的废水进行有效的处理。处理以化学沉淀法为主，　适当辅以其他处理方法。污水处理系统工程投入正常运行后，使得附近大量的陆源污水得到处理，消减了大量的排海污染物，使得整个海域海洋生态环境得到改善。对整个近岸海域的海域生态环境的改善将起到积极的作用，同时对周边的环境和港区的开发建设也起到积极的促进作用，是正效益工程。

参考文献

[1]王志军，岳远鑫，屈银龙等.污水处理实时监测系统[J].广东时报，2010（4）．

[2]易晓民.污水处理自动化控制系统的应用[J].北京给排水，2008（1）．

[3]郑志辉.中小型污水处理站的水泵装备及其运行方式的研讨[J].铁道勘测与设计，2003（5）．

[4]黄志文.邯钢污水处理厂设计及应用[J].西南给排水，2007（3）．

[5]林俊飞，李迎春.污水处理净化过程三维细胞自动机动态模拟[J].智能系统学报，20l1（5）．

篇2

1•1试验材料

试验材料为取自上海浦东新区、嘉定区、宝山区、南汇区、金山区以及长宁区6个区的8个污水处理厂脱水后的污水污泥(分别用S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8表示)。其中S1、S8接收的污水中大部分是生活污水,S2、S4和S5接纳的废水中工业废水占70%以上,其他污水处理厂生活污水和工业废水比例相当。污泥的保存及使用参照ISO5667-15:2009进行。

1•2试验方法

1•2•1污水污泥常规指标及重金属的检测方法根据我国城镇建设行业标准CJ/T221—2005城市污水处理厂污泥检验方法测定污泥湿样的含水率、总磷(TP)、VSS/SS以及6种重金属(Cu、Cd、Pb、Zn、As、Hg)。污泥中酸挥发性硫(AVS)采用Hsieh等[11]的“冷扩散法”测定,总有机碳(TOC)的测定采用颗粒有机碳分析仪,总氮(TN)的测定采用元素分析仪。根据Tessier等[12]提出的连续提取法进行重金属形态分析,增加水溶态重金属的分析,其他条件见表1。

1•2•2污水污泥的浸出方法分别采用我国国家环境保护标准HJ557—2010水平振荡法、荷兰NEN7341:1994[13]、美国TCLP法和欧盟EN12457-3:2002法对污泥湿样进行浸出试验。浸出液选用0•8μm的玻璃纤维滤膜替代0•45μm的混合纤维膜进行过滤。4种浸出方法的具体操作条件见表2。1•2•3浸出液检测浸出液中的Cu、Cd、Pb、Zn采用火焰原子吸收分光光度法测定,As和Hg采用原子荧光光度法测定[14]。DOC的测定采用非分散红外吸收法在TOC分析仪上进行[14],硝酸根离子(NO-3)和磷酸根离子(PO3-4)的测定采用离子色谱法。

2结果与讨论

2•1污水污泥的常规指标

污泥湿样的含水率、TOC、TN、TP、AVS以及VSS/SS等常规指标见表3。由表3可知:污泥湿样的含水率为68•5%~81•7%;TN和TP的变化范围分别为3•80%~6•84%和0•052%~0•19%,与李艳霞等[15]报道的我国城市污泥中TN和TP的质量分数基本相符,但TN的质量分数偏高,可能与上海市对污水处理厂严格的脱氮要求有关[16-17];TOC质量分数为12•2%~21•8%,其中,S2的TOC质量分数最高,增加了重金属与有机物结合的可能性[18];表征污泥中挥发性有机物总量的VSS/SS为47%~72%,该值的高低与污水处理厂进水水质和污水处理工艺直接相关;AVS是指污泥中通过冷酸处理可挥发和释放出H2S的硫化物[19],污泥样品的AVS质量比为30•2~3760mg/kg,与武倩倩等[20]研究的湖泊或近岸污染沉积物中AVS的平均值相比,污泥中AVS的质量比非常高,这与污水中大量含硫物质的输入及在处理工艺中的沉降有关。AVS控制着许多二价金属离子在污泥和间隙水两相间的分配[21],在污泥倾海处理过程中,海洋环境条件的变化,如氧化还原电位的升高会促进重金属硫化物的氧化,进而加速重金属从污泥中的释放[22],并最终导致海洋环境受到污染。

2•2污泥湿样中重金属总量及存在形态

2•2•1重金属总量污水污泥中重金属总量测定结果见表4。Zn和Cu在所有污泥样品中的质量比都比较高,之后依次是Pb、As、Cd和Hg,这与来自浙江省12个污水处理厂的污水污泥重金属总量的范围基本一致[23]。通过比较所有污泥样品中重金属的总量发现,S2、S5和S4样点中重金属总量较其他5个样品高,可能与这3个污水处理厂位于以钢铁和汽车制造业为支柱产业的重工业区而使得进水中含有大量的重金属有关。之后是S6、S3和S7,这3个污水处理厂的进水中约有一半是工业废水,如染料、造纸和化工废水。S1和S8的进水以生活污水为主,因此样品中所含重金属总量最低。通过将污泥样品中重金属总量与CJ/T309—2009城镇污水处理厂污泥处置农用泥质污染物质量比限值进行比较可知,除S2和S5由于Cu和Zn超过B级总量质量比限值而不能进行农用以外,其余6个污泥湿样均符合B级污泥的要求,但要作为可能进入食物链的粮食、蔬菜等A级农用,必须进行处理。另由表4可知,所有污泥样品中Pb的污染最轻,造成除S2和S5外污泥不能作为A级污泥农用的主要原因是Cd污染比较严重。这与张增强等[24]调查发现常年施用污泥会造成蔬菜(大白菜、菠菜)中Cd严重超标、污泥中Cd污染较严重的结果基本一致。

2•2•2污水污泥中重金属形态分析重金属的生物活性、迁移性及毒性在很大程度上取决于其存在的形态[25]。水溶态、可交换离子态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态是相对不太稳定的形态,而硫化物及有机结合态是较稳定的形态,残渣态是非常稳定的形态[25]。由图1可知:8个污泥样品中Cd的水溶态、可交换离子态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态的质量分数在70%以上,且Cd是毒性最强的元素之一[26],因此,污泥中的Cd最易释放到水相中,对水环境具有潜在的危害;Zn的不稳定形态所占比例在20%~50%,在环境因子适宜的条件下,有相当部分的Zn迁移至水相;而Cu在硫化物及有机结合态中的质量分数最高,其次是残渣态,两者所占比例达90%以上,即Cu主要以稳定形态存在,迁移性较低;Pb、Hg、As主要存在于残渣态中,其中Hg的残渣态比例几乎全在90%以上,Pb的4种不稳定形态所占比例在20%~40%,As的不稳定形态比例在20%以下,这3种重金属在环境中几乎不会发生较大的迁移。同时,6种重金属在所有污泥中的存在形态不存在显著差异,仅S7和S8的硫化物及有机结合态的As明显比其余6个样品高,这可能与S7和S8本身的AVS质量比最高有关。

2•34种方法浸出液的分析与评价

2•3•1重金属的浸出水平振荡法、NEN7341:1994法、TCLP法和EN12457-3:2002法4种浸出方法浸出液中的重金属浸出量见图2。由图2可知,Zn在6种重金属中浸出量最高(最大浸出量为2677•53mg/kg),其次是Cu和Pb,As、Hg和Cd的浸出量较低(其中Cd在除NEN7341:1994实际之外的所有方法中都没有浸出)。Zn的浸出量最高可能与其在污水污泥中总量本来就较高有关,且其不稳定形态比例高达20%~50%。虽然Cu在污泥中的总量与Zn具有相近的数量级,但由于Cu主要是以相对稳定的形态存在,其浸出量较Zn低很多。根据总量测定及形态分析的结果,Pb、As、Hg的总量和迁移性顺序均为Pb、As、Hg,这与图2中3种重金属的浸出量顺序是一致的。虽然Cd主要以不稳定形态存在,但其浸出量最多达0•49mg/kg。这与污泥本身Cd总量较低有关;还可能与Cd在固液相间的迁移转化有关[27],因为浸出液中的Cd可能由于吸附作用而被污泥固体重新吸附和截留。通过分析4种方法的浸出结果可知,NEN7341:1994法对重金属的浸出量最多,USEPA的TCLP法和欧盟EN12457-3:2002法大致相当,TCLP法对重金属的浸出量略多,而我国现行的水平振荡法对重金属的浸出量最少。这除了与污水污泥中重金属总量及其存在形态有关外,也与不同方法的浸出特点有关。有研究表明,液固比小,体系处于过饱和状态,浸出组分含量较高,浸出量低;液固比高,体系可能处于不饱和状态,组分的含量没有显著变化,但组分的浸出量增加[9]。采用NEN7341:1994实际浸出试验浸出的Zn、Cu、Cd量最多,一方面可能是由于此试验是多级浸出,除了可以在5次较高的液固比20∶1下浸出更多的Zn和Cu外,还可以在一定程度上克服污泥的吸附性浸出少量的Cd;另一方面,可能是由于浸提剂呈酸性,初始较低的pH值有利于Zn和Cu的释放[28],而稳定的pH值条件(NEN7341:1994潜在浸出试验中浸提剂的pH值稳定在4)对迁移性非常低的Pb、As、Hg的影响较大。水平振荡法由于以超纯水为浸提剂以及采用较低的液固比、过长的静置时间[9]、相对温和的振荡方式[9],浸出的Cu、Zn、Pb、As和Hg量最少。将上述浸出液中重金属的浸出量与GB5085•3—2007中危害成分质量比限值进行比较,所有样品浸出液中重金属均未超过规定的限值。根据ECCouncildecisionof19December2002[29]中规定的限值,除S5在NEN7341:1994实际浸出试验得到的Zn浸出量超过限值以外,其余样品浸出液中重金属也均未超过限值。但上述判断仅是在基于对浸出液单一成分进行化学分析的基础上得到的,并未考虑多种污染物同时存在的叠加效应。如果能以水生生物或底栖生物作为受试对象对浸出液的毒性进行进一步评价可能更为科学。

2•3•2其他污染物的浸出溶解性有机碳(DOC)是一项表示水中有机物含量的水质指标。污水污泥中浸出的有机物进入水体后,将在微生物的作用下进行氧化分解,大量消耗水体中的溶解氧,并对水生生物造成威胁[30]。污水污泥中DOC和营养元素氮磷的浸出结果见图3。DOC的浸出量为185•1~66397•3mg/kg,其中EN12457-3:2002法和NEN7341:1994法浸出的DOC量相对较多。与ECCouncildecisionof19December2002中的限值相比,所有污泥样品的DOC浸出量均超过限值,属于具有浸出毒性特征的危险废物。这可能与污水污泥样品中TOC质量比本来就较高有关。但我国并未对浸出液中DOC的质量比限值作出规定。另外,由图3可知,污水污泥浸出过程中也会有相当部分的氮、磷等营养元素浸出。NO-3的浸出量最多可达33532•7mg/kg,且以NEN7341:1994法浸出的NO-3较多;PO3-4的浸出量以EN12457-3:2002法最多,高达4020•6mg/kg。虽然我国GB5085•3—2007和ECCouncildecision均未对浸出液中氮、磷营养元素的质量比限值作出规定,但是过多的氮、磷等营养物质一旦通过浸出进入水体会使藻类大量繁殖,造成水体的富营养化,减少鱼类的生存空间[30]。我国海域富营养化程度和范围已呈逐年加重和扩大的趋势,氮、磷含量整体上已超过我国海水二类水质标准,导致赤潮频发[31-32]。因此,污水污泥在倾海时应对其浸出液中的氮、磷等营养元素进行严格控制,否则会进一步加重海洋的富营养化。

3结论

篇3

关键词：优化;运行现状;废水处理装置

随着我国现代化建设的不断发展，电力企业所提供的电力服务无论在模式上还是在质量都有了比较大的进步，而在环境方面的工作也取得了明显的进步。其中废水处理装置对于电力工业污水的处理起到了十分关键的作用。对于电力企业来说，需要综合运用各种方法对污水处理装置进行深层次的优化，最大程度上提高废水处理装置有脱硫方面的工作性能。

1主要的脱硫废水处理工艺概述

当前我国电力企业所广泛采用的脱硫废水处理工艺主要为物化法，这种工艺方法基础传统的脱硫废水处理技术，并对传统的技术进行缩放处理。需要进行脱硫处理的废水具有呈现酸性状态，该状态下的废水所含有的金属离子，其溶解性相对较好。因此，对脱硫废水采用的主要处理方式为化学法，必要情况下也会结合机械法对部分可沉淀物质尤其是对重金属物质进行过滤处理，除重金属物质外，可以通过物理过滤而去除的固体物质还包含硫酸盐、亚硫酸盐以及氟化物等。另外，还需要对污水自身的PH值进行有效的调节，使电力企业所排放的污水能够在与相关法律法规的具体要求保持一致。当前我国常用的金属分离法为沉淀分离，采用这种处理方法能够对溶解度比较小、化学性活泼的金属物质进行处理。因此，在具体的处理过程中通常将具有充分可溶性的氢氧化物投入于污水中，能够生成相应的氢氧化物并对污水中的重金属物质起到良好的分离作用。在污水酸碱度不同的状态下，金属氢氧化物会体现出不同的溶度积，这就需要在对污水进行处理的过程中重要对污水的酸碱度进行严格的控制。在处理脱硫废水的过程中，需要将污水酸碱度严格控制在弱碱性状态，使铬、铜、铁等金属或重金属物质转化为氢氧化物，所生成的氢氧化物自身溶解性比较差，可以经过一段时间的静置被沉淀下来。当前我国广泛通过重金属离子与酸碱度调节来形成氢氧化物，在对氢氧化物进行沉淀处理的过程中，所使用的化学药物主要为氢氧化钙与氢氧化钠。其中氢氧化钠价格相对低廉，市场供应量比较大，而氢氧化钙的获取途径则相对复杂，首先电力企业需要在市场中购入大量的石灰粉，再对石灰粉进行一系列的处理，生成硫酸钙、亚硫酸钙以及氟化钙等沉淀物，以分离硫酸盐、亚硫酸盐以及氟化物等物质。通过氢氧化钙能够在助凝剂或絮凝剂的帮助下对污水中的氯化钙起到深沉作用，对其中的氯离子进行分享。因此，通过氢氧化钙既能够对污水中的酸碱度进行调节，也可以消除污水中的氯离子。对于铜与汞等重金属元素来说，通常需要加入如硫化钠等可溶性硫化物，可以生成硫化铜与硫化汞等深沉物，溶解度小是这两种沉淀物的主要特点。需要注意的是，采用硫化钠对污水进行处理的过程中，操作人员需要做好各项保护工作，硫化钠本身就有一定的毒性。为了克服硫化钠的毒性，部分电厂开始使用TMT15溶液对污水中的重金属元素进行处理，采用FeClSO4作为混凝剂，用氯化氢对污水酸碱度进行中和，用聚丙烯酰胺作为混凝剂。采用这种工艺技术所需要投入的药物在采购上比较困难，但是各项具体操作比较单位，对于操作人员基本上不会造成伤害。通过上述药物对污水进行处理，需要事先性污水反应槽分为三部分，分别为絮凝槽、反应槽与酸碱度调整槽，并且三种槽相互连通，分别完成混凝、沉淀反应和酸碱度调整。其中澄清器对深沉前级设备中的胶体转化为絮体，而絮体沉降性较差、絮体密度也相对较小，澄清器停留时间较长并且上升流速比较低。澄清池以间断排泥方式进行排泥处理，通过泥查泵将泥渣排出。

2国外其他处理方式

2.1离子交换法处理脱硫废水

以离子交换理论通过大孔巯基对树脂材料中的汞离子进行吸附，能够对污水中的汞离子起到消除作用；利用活性炭对—CO、—OH与—COOH进行还原、催化氧化和化学吸附，同时也能够对重金属进行吸附。活性炭吸附法在工艺操作方面非常复杂，通常适用于规模比较大的污水处理工作。

2.2电絮凝法处理脱硫废水

电絮凝技术是当前我国一种比较新兴的处理方法，可以与湿法脱硫技术结合起来使用。电絮凝基本于电化学反应理念，可溶性电极可以在电流的催化下被溶解。由于部分离子自身带有电荷在污水中释放出电子。污水中的离子在电离作用反应下结合氢氧根离子，所产生的化合物能够对污水中的胶体起到絮凝作用。对于污水重金属处理工作来说，电絮凝技术比较适用，同时也具有处理效果好、设备布置紧凑等方面的优点。但该技术的缺点则体现在氯离子处理效果不佳并且工艺相对复杂。目前该技术在重金属处理与含油污水的处理得到广泛的应用。

3结语

篇4

关键词：有色金属冶炼 废水处理 研究现状 展望

当前，有色金属的冶炼过程所排出的废水是的污染是非常严重的，已被列入高污染的领域中。其中，废水中重金属的污染是最为常见的，对环境以及人们的生活都造成了很大的困扰[1]。国家也针对有色金属行业的特殊性，制定并颁布了法规来治理废水的污染。所以，针对有色金属及其冶炼过程中产生的废水的水质特点，研究切实可行、成本低、便捷的废水处理方式，彻底解决当前有色金属冶炼过程中废水对环境和人们的影响，确保有色金属行业能良好的发展下去以及解决重金属废水的污染是非常关键的[2]。本文从有色金属在其冶炼过程中排放废水及废水的特点出发，对当前有色金属冶炼领域的污水处理的相关研究进行了统计，并以此为依据对其发展和趋势进行了展望。希望本文能对相关从业人员有所帮助。

一、冶炼过程中的废水

1.废水来源和性质

有色金属在其冶炼的过程中，冲洗液、冲渣水、烟气的净化水以及车间用水等都是废水的主要来源[3]有色金属的冶炼过程中，会用到多种冲洗液。包括各程序中多种酸的洗液、产生的废酸，颗粒清除的洗涤用水，硫酸环节的废液，点解过程的废液等都对车间排除水的污染有非常大的相关性。该过程中排出的各种废水在其理化性质上具有pH值低，重金属含量大的等特点火法冶炼过程中的冲渣水。在有色金属的火法冶炼过程中，需要对熔融态的残渣进行淬冷处理，这个过程通常是用水进行，相应的产生的废水也具有残渣颗粒多、重金属含量高以及水温度高的特点

冲洗过程带来的废水中也将烟气中的各种杂质都带到了废水中冶炼过程中车间冲洗产生的废水。在有色金属的冶炼过程中，需要用水对各种设备、车间地板、物料等进行冲洗处理。这个过程中设备表面所残留的各种原料和产物以及点解车间电解液的滴漏等情况都使得清洗用的废水中含有大量的重金属和酸性物质有色冶炼过程中设备冷却过程中的用水。这里主要是指冶炼过程中对炉窑等进行冷却的环节中所产生的废水。该废水由于仅作为循环用的冷却水，不会接触到设备的表面和原料，因此其除了温度较高外，基本上没有重金属、酸性等的污染。

2.废水的危害性[4]

首先，在有色金属冶炼过程所排出的废水中，主要的污染物可以说是重金属。其在废水中具有含量高的特点，而且其对周围的环境、动植物等有非常大的危害。例如当前报道的湖南的镉超标的毒大米等，从物种的角度会最终影响到整个环境及人类。

其次，有色金属在其冶炼过程中所产生和排除的废水，不经处理其中的重金属和强酸性都会对物种造成危害，包括植物的死亡以及动物的灭绝等，最终对人类造成危害。

再次，有色金属在其冶炼中所排除的废水中，还有着各用酸环节中带出的强酸性的污染物。需要对其进行严格的处理，否则最终会导致饮用水的pH的降低，对动植物的生存也造成极大的危害。此外，污水中的强酸性物质及其挥发造成的酸雨等会对各中建筑中的金属及墙体结构造成严重的破坏。

二、有色金属行业排放废水有效处理的研究状况

随着人们对环境保护的重视以及技术的提升，当前对于有色金属冶炼过程中排放的废水进行综合治理得到了人们广泛的重视。从企业到学校再到可以机构都会废水的处理展开了研究，并取得了很好的研究成果。本文以《中国知网》等电子资源，对2000年1月至2013年1月间有关有色冶炼过程排放废水的文章进行了查阅。共发现有300多篇相关的研究。从的时间上看，呈逐年增加的趋势。在2005年之前，研究相对较少，每年仅几篇相关的研究。但进入2010年后，研究论文呈几何倍数递增。这主要是人们对环境治理要求的增加以及当前出现的各种环境污染等问题引起的。

在当前的研究过程中，研究人员主要就“中和法”进行了大量的研究[5]。“中和法”的技术在其原理上主要是用石灰对废水进行中和处理，相关研究也从初期的一级、多级处理改进为当前的HDS改良方法。并以HDS技术为基础研究发开出了大量的综合性处理方法。从2005 年开始，在有色金属废水的处理中，人们引入了膜法以及吸附法，并取得了很好的效果。由此，这两种方法也被大量的研究，并有着代替传统中和法的趋势。但是其固有的缺点限制了其应用的推广。其缺点主要是其使用过程中，吸附剂使用后需要进行再生，而再生环节非常频繁，这对吸附法的使用造成很大的影响。

三、有色金属冶炼过程产生废水的处理的发展趋势展望

随着人们对环境治理的重视和相关技术的提升，有色金属冶炼过程所排除的废水在其处理过程的相关研究在当前有了新的趋势[6]。

1.高技术含量的处理方法及联合处理方法代替传统的处理方法

当前，在有色金属冶炼行业中，对于排放废水的处理通常以传统的一级或者多级的“中和法”进行。该废水处理方式具有操作简便、成本小等的优点，但在处理的过程中也存在着沉淀难处理、工艺处理结果变化大等问题。基于上述废水处理中存在的问题，对“中和法”进行改进，并研究开发出了很多效果好的处理方法。

案例：某锌业股份有限公司采用高浓度泥浆法（HDS）对排放污水中的酸性污染物进行处理。

该公司对于冶炼过程中制酸环节所排出的废水中的酸性污染物进行环保处理。当前，该冶炼工段的废水中强酸性物的生产为80 m3/h，其中硫酸的含量为2%，浓度约为20 g/L；而且重金属含量也严重超标，Zn离子的含量高达1600 mg/L，Cd离子的含量高达400 mg/L，Pb离子的含量高达500 mg/L，As离子的含量高达1500 mg/L。从这个检查结果看，该冶炼过程排出的废水属于严重的重金属超标和强酸性污染水。利用改进型的处理工艺：高浓度的泥浆法（HDS）+铁盐，对废水进行处理。该废水的处理过程中，总的投资成本为1200万元人民币，每天可处理污水2000 吨，此过程中每立方污染废水的处理成本仅3.96 元。该强酸高重金属的废水经改工艺处理后，水质完全符合《污水综合排放标准》GB 8978-1996）的标准。

2.从过去传统的污染废水的处理向当前重金属的回收和水的重复利用转化

在当前的有色金属冶炼行业中，对于强酸及重金属超标的污染废水，企业在处理过程中通常是采用传统的一级或者多级的石灰中和法进行处理，进而到达国家规定的标准后进行排放处理。在企业的废水的处理过程中，每吨的成本也较高，重金属离子经处理后会以沉淀的形式随着废水排除，这样的处理方式，使得废水中的重金属无法得到回收利用，相当一部分的重金属都这样被浪费掉，进而对环境也造成了严重的影响。当前，人们认识到环境保护的重要性以及潜在的重金属回收的价值，开始对废水中的重金属回收进行了大量的研究，也成为了为了研究的方向之一。

当前的新技术-膜分离在使用过程中不仅能够将重金属离子回收，对废水处理后能完全达到国家对于污水排放的要求。当前的研究结果表明，膜分离技术能有效的对重金属离子进行截留，当前的研究的截留效果高于百分之八十五，相比与传统的常规处理方式，截留效果能提升五个百分点。同时，膜分离技术的处理工艺过程可以实现自动化，这样就使得对于处理工艺的维护等非常的便捷。此外，膜分离技术进行污水处理，占用的场地是传统方法的三分之一。杨晓松等在其研究过程中对于韶关冶炼厂的膜分离技术进行了研究。该厂当前使用的废水处理方式为具有超滤和纳滤功能的膜分离技术的结合，在实际的应用过程中，有着非常好的废水处理效果。采用该复合膜分离技术后，这个水处理的过程的脱盐率超过了百分之八十以上，水经过处理后满足了工业上循环用水的标准。该标准为Ca2+离子浓度小于100 mg/L，F-离子浓度小于10 mg/L，SO42-离子浓度小于100 mg/L，溶液的电导率小于250 μs/cm，Pb2+离子浓度小于0.05 mg/L，Zn2+离子浓度小于0.05 mg/L，Cd2+离子浓度小于0.005 mg/L。 废水经过双层膜分离技术处理后，重金属离子的浓度也得到了极大的降低，也完全满足了国家污水排放的要求。其中超滤膜分离过程水的产出率高于百分之九十，纳滤膜分离过程水的产出率大于百分之七十五，污水处理过程的总水的产出回收率大于百分之六十五。该水处理工艺的成本价格为4元每吨。

常皓等人在其研究研究中采用复合吸附法进行近身离子的吸附，结果表明在金属离子的富集过程中，采用有效的“生物制剂A 配位+二段水解+深度脱钙”的工艺。该工艺能实现重金属离子例如Zn2+离子浓度、Cu2+离子浓度等到达国家用水标准。Pb2+离子浓度可控制在0.05 mg/L，Cd2+离子浓度控制在0.05 mg/L ，也非常接近国家水质的标准。王勇等在其研究中对于铜冶炼中的废水进行了处理，结果表明向废水中加入一定量的硫酸铜，可以让废水中的砷离子转化为亚砷酸铜，进一步的就可以利用二氧化硫对其进行还原，最终可以得到三氧化二砷。该工艺技术过程在一定程度上完成了对含有砷的废水进行处理的目的。此外，对回收的残渣进行氧化反应就可以将硫酸铜进行回收处理，在很大程度上使得硫酸铜可以在改技术工艺过程中进行循环使用。

四、结语

综上所述，当前对于有色金属冶炼过程中排放的废水的有效处理的研究呈逐年增加的趋势。且从研究的重点来看，除了传统的“中和法”工艺技术的改进，也出现了新的膜法和其他技术。这些研究开发的综合性技术在当前的废水处理过程中发挥了重要的作用。从相关研究的重点上也能够看出，未来有色冶炼废水研究的趋势是将传统的“中和法”进行改进以及开发综合型处理工艺。此外，当前很多研究也集中在从过去废水的处理向重金属的回收以及水的重复利用的方向转化的趋势。相信随着研究的进一步深入，我们的有色金属冶炼领域所产生的废水，将得到有效的控制，并能进一步的提升行业的利润空间。

参考文献

[1] 王勇. 含砷废水制备三氧化二砷及处理[C]//2009 年全国硫酸工业技术交流会论文集，2009.

[2] 王绍文，邹元龙，杨晓莉. 冶金工业废水处理技术及工程实例[M]. 北京：化学工业出版社，2009.

[3] 常皓. 生物制剂深度净化高浓度重金属废水的研究[D].长沙：中南大学，2007.

[4] 杨晓松， 刘峰彪. 高密度泥浆法处理铅锌冶炼综合废水[J]. 有色金属，2009，61（4）：166-169.

篇5

关键词：污水处理；现状分析；发展前景

引言

在工业生产的过程中，所产生的有毒以及有害还有高热量的废水就是工业废水，工业废水中大多都有着随水而流失的生产所用的材料，生产过程中所包含的污染物还有中间的产物等。工业废水在我国的污水中是最大的主体，工业污水的防治不仅仅关系着自然资源的可持续发展，对于我国国民经济的可持续发展也有着一定程度的影响。由于我国工业的迅猛发展，使得工业废水的污染源还有废水量大幅度增加，进而使得水源受到了严重的污染，甚至威胁到我国国民的生存空间，影响了身体的健康。所以工业废水比城市污水的处理显得更加的重要。近些年，我国在工业废水的处理上越来越重视，并且也采取了很多的对策，用以缓解工业废水对环境的污染。

1 工业废水的类别以及处理的原则

我国工业废水的类别通常分为三种。一种是根据工业废水所包含的污染物其化学性质定性为有机废水以及无机废水；有机废水包括食品类的废水还有石油加工的中间废水等，而无机废水多为电镀废水还有矿物质加工中间废水等。而根据企业产品还有加工的对象，其分为：冶金废水、制革废水、金属酸洗废水、染料废水、炼焦煤气废水、电站废水、造纸废水、纺织印刷废水、农药及化学肥料废水等。三是根据废水污染物的成分，分为：碱性以及酸性废水、含铬、氰、汞、镉、醛、硫、油、磷以及放射性物质等废水。第一种以及第二种工业废水并没有涉及到废水污染物的成分，也不能清晰的明确该类别废水的危害。而最后分类的方法，不但可以清晰的指出污染物的成分，还能够了解废水的危害性。我国工业废水处理的基本原则可以分为七点。第一点是废水处理工艺的改造，其次就是环保原料的使用，在生产时，尽最大努力将这些有毒有害的物质摒弃掉或者大幅度的减少使用，将有毒原料替换为无毒原料。第二点是在生产的过程中，选择最合适的工艺还有生产相关的设备，对相关执行操作守则严格的执行。第三点是剧毒废水例如含放射性物质以及重金属还有高浓度酚废水和无毒废水进行分流处理，在处理的同时还能够将有用的物质回收二次使用。第四点是轻污染废水比如说冷却废水，这样的废水是不可以直接排入下水道中的，这样会造成污水处理厂以及城市下水管道的负荷，其应该经过处理之后再次循环使用。第五点是污水中的成分如果与城市污水有所类似的有机废水，比如食品废水造纸废水等，可以经过简单的处理之后，排入城市的污水处理指定的污水处理厂。第六点是如果废水可以通过生物降解，那么在厂内经过处理之后，并且达到相关的要求后，排放到城市下水管道。最后一种是废水中含有难以降解的有害物，应该单独的处理不能排入到城市的下水管道以及污水处理厂中。

2 工业废水的特点以及处理措施

2.1 农药废水

我国的农药种类非常的多，所以农药废水中的水质非常的复杂，其主要的特点是废水中的有机浓度比较高，而且化学需氧量最高时每升数万mg，而且这种废水的毒性非常大，除却农药还有相应的中间体之外，还有例如酚以及汞等剧毒且难以降解的物质；农药废水多伴随着恶臭，对生物的呼吸道还有粘膜造成了很大的影响。农药废水的处理，首先一点是要降低生产废水中污染物的浓度，有效的增加回收利用率，最大程度达到对环境无害，该类别的废水处理方法可以使用活性炭进行吸附，或者是蒸馏以及实施氧化法等等。但是，研究含毒量低，残留少，效果高的新型农药才是最正确的手段。世界上很多国家已经禁止使用666等有机汞还有有机氯的生产以及使用。

2.2 食品工业废水

我国食品工业所使用的原料非常广泛，而且其种类也是非常的多，所以所产生的废水水质差异比较大。食品废水所包含的多是固体漂浮物，例如碎肉以及果皮，再有就是悬浮的油脂以及淀粉等等。食品废水的特点就是悬浮物以及有机物含量特别高，极易腐败，通常没有太多的毒性，但是食品废水呈现出富营养化，进而会导致水生物的死亡，导致水源恶化污染环境。食品废水的处理应该设计两级生物滤池或者是两级曝气池进行处理。

2.3 重金属废水

重金属废水多是来自于电镀以及油漆还有冶炼等企业的废水。所以废水中重金属的种类还有含量等根据企业类型的不同而发生改变。重金属难以进行分解，所以只能转移存在的位置还有物理化形态。例如经过化学沉淀之后，废水中的重金属可以从溶解粒子形态转变为难溶性化合物沉淀下来，从水中转移到污泥中，再者经过离子交换处理后，重金属离子会转移到离子交换树脂上。所以重金属废水处理的原则，首先一点就是从根本上改变生产的工艺，尽量不使用毒性较大的重金属，其次就是选择最合理的工艺流程，进行科学的操作，减少重金属使用量以及流失量。而除此之外就是尽量就地处理重金属废水，与其他废水进行分流处理，避免污水处理复杂化。最重要的一点，就是坚决不能够在没有处理的情况下，直接排入城市下水管道，避免重金属污染扩大。重金属污水的处理，应该将游离的重金属转化为不溶或者是难溶的化合物，再经过物理的沉淀或者是上浮进行祛除。

2.4 印染废水

印染行业的用水量非常的大，通常每加工印染一吨的纺织品，会消耗水量一百到二百吨，而在这些消耗的水中，有百分之八十是以废水排除的。所以印染废水的处理多为回收再利用以及无害化处理。回收再利用所指的，是根据废水的特点，进行分类回收，例如漂白煮炼工序的废水就不能与染色印花工序的废水进行合流，漂白煮炼的废水可以进行对流洗涤处理，这样一来可以一水多用，减少废水排放。还有就是碱液的回收利用，其采用的多是蒸发的处理方法，如果水量比较足，还可以采用三效蒸发，如果水量比较少，就选择用薄膜进行蒸发；染料的回收上，例如士林染料利用酸化成为印巴酸，并呈现为胶体微粒状悬浮在残叶中，之后经过沉淀过滤回收就可以。而无害化处理包含了化学法以及物理法和生物法。物理法包括了沉淀法以及吸附法，沉淀是榱巳コ废水中的悬浮物，吸附法是为了去除溶解污染物并进一步脱色。化学法包括了中和法以及氧化法，中和法是调节废水的酸碱度降低色度，氧化法则可以氧化废水中的可还原性物质。生物法包含了活性污泥法以及生物转盘法以及接触氧化法等等。而想要达到回收的标准，最好是几种方法一起使用。

3 结束语

综合本文所述，污水处理的工作需要不断的探索，根据所在区域的经济发展实际情况，对污水处理工艺进行改进，以可循环发展角度对污水进行治理。而污水处理的过程中，必须要坚持科学发展观，也就是走上环境保护还有经济可持续发展的道路。

参考文献

[1]杨娜，叶树强，周朝勇.活性炭吸附在工业废水处理中的应用[J].企业技术开发，2016，06.

篇6

在所有产生的废水中，以硒回收工段废水、分金工段废水和分银工段废水的水量最大，并且处理难度也最高。因此，本文主要针对几股浓度较高、水量较大的废水进行介绍。

1.1硒回收工段废水根据图1所示的生产工艺流程，阳极泥首先采用马弗炉硫酸焙烧升华蒸硒工艺对硒进行回收。马弗炉车间产生的焙烧烟气废气采用三级水吸收和一级碱液吸收的工艺进行处理，其中水吸收塔采用逆流吸收以回收产生稀硫酸，得到的稀硫酸回用于除铜工序，末端碱液吸收塔废水则排入污水站进行处理，末端吸收液的水质情况如表2所示。此废水中重金属离子浓度相对较低，但是COD浓度较高，经过分析，可能是由于在蒸硒过程中产生SO2气体经碱液吸收后生成大量还原物性亚硫酸钠所引起的。

1.2分金工段产生的废水分金废水为分金压滤后产生的还原母液，再经亚硫酸钠还原回收钯、铂后产生的废水，其废水特性如表3所示。根据表3的数据可以看出，分金工段产生的废水呈强酸性，pH均小于1，其中氨氮、六价铬和砷的浓度相对较低，但铜、铅、锌等重金属污染物浓度相对较高。另外还注意到，分金工段废水中COD浓度相对较高，平均COD高达5120mg/L，但是根据生产工艺来看，废水中并未混入有机污染物，分析其可能原因为分金工序大量使用亚钠酸钠并进入废水。亚硫酸钠是还原性物质，在检测COD时会消耗氧化剂，导致废水出现较高的表观COD。对分金废水没有进行单独处理，而直接进入总污水处理站进行处理。

1.3分银工段产生的废水经分金处理后的Ag基本以AgCl和硫酸银的形式出现，加入氨水后生成络合物从而进入溶液，经分离后浸出液加水合肼并加热，得到纯度较高的银粉。生成的银粉进入中频炉中铸锭，铸锭完毕后再电解、铸锭制得高纯度银锭。分银工段产生的废水水质如表4所示。从表4可以看出，分银工段产生的废水呈强碱性，平均pH为13.2，由于在生产过程中大量使用氨水，因此该工段产生的废水中含有较高浓度的氨氮，平均浓度高达47275mg/L，其他重金属离子浓度相对较低。氨氮不同于重金属离子，重金属离子可以通过沉淀的方式得以去除，对分银工段废水中氨氮的去除是这股废水处理的重点。采用加碱蒸馏+降膜吸收的方法回收分银废水中的氨，得到的稀氨水回用于分银工序，氨回收率可以达到95%左右。经过蒸氨预处理后的废水再进入污水处理站进行最终的处理。对分银废水的蒸氨处理工艺流程如图2所示。

1.4提纯工段产生的废水对粗金、粗银提纯采用电解工艺，其中金电解槽液含盐酸80g/L、银电解槽液含硝酸3～5g/L，电解槽液定期排放，电解槽液中所含污染物主要为HCl、HNO3及少量铅、银等重金属污染物，废水pH在1～2之间，COD小于100mg/L，重金属污染物银浓度约为80mg/L、铅2mg/L。这股废水在车间内通过加碱沉淀预处理，降低重金属离子浓度后排入废水处理站进行最终处理。

2综合废水处理工艺及去除效率

2.1综合废水处理工艺污水处理站的处理流程如图3所示。主要收集经过预处理的废水和其他工段产生的废水。单股废水经过各车间的预处理后，排入综合废水处理站。废水首先经格栅去除大颗粒杂质，然后进入调节池，用耐酸泵把废水提升到绕带式聚丙烯中和沉淀器，用泵投加石灰水或液碱，取样分析废水的pH，调整好 pH后，自然沉降2h，清水滗入集水沉淀池，投加稀硫酸，调整pH至8左右，自然沉降2h后用泵浮动取水，经过石英砂过滤器进一步去除悬浮SS和金属沉淀之后进行排放。

2.2综合废水处理效率厂区经过预处理的工业废水、直接排入综合污水处理站的废水以及生活污水在综合处理站进行最后的处理。处理效率如表5所示。在废水处理过程中，一方面由于氯气吸收得到的次氯酸钠溶液进入废水站使得亚硫酸根被氧化成硫酸根;另一方面通过在废水处理过程中通过添加石灰，使得亚硫酸根与石灰反应生成难溶的亚硫酸钙得以去除;因此，出水中由于还原性无机物引起的表观COD得以消除，从而使得废水COD能做到达标排放。通过表5可以看出，经过连续70几天的运行，在综合污水处理站的排水口取样分析，COD和各重金属离子均能达到纳管排放标准。

3结论

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关键词：重金属；废水处理；废水回收

【分类号】：TU992.3

1 化学沉淀法

化学沉淀法指向重金属废水中加入药剂通过化学反应使呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的化合物沉淀而去除。包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉淀法和铁氧体共沉淀法等。其中中和沉淀法是应用最广的一种方法，向重金属废水中投加碱中和剂（通常为Ca（OH）2）使废水中的重金属形成溶解度较小的氢氧化物或碳酸盐沉淀而去除。铁氧体共沉淀法是日本电气公司（NEC）研究出来的一种新技术，是近十年来刚出现的方法。向重金属废水中投加铁盐，通过工艺控制，达到有利于形成铁氧体的条件，使污水中多种重金属离子与铁盐生成稳定的铁氧体晶粒共沉淀，再通过磁力分离等手段，达到去除重金属离子的目的。化学沉淀法是目前发展时间较长，工艺较成熟的方法。去除范围广、效率高、经济简便。但要投加大量化学药剂，并以沉淀物的形式沉淀出来，存在二次污染问题。

2吸附法

吸附法是选择一些比表面积比较大的物质作为吸附剂对废水中的重金属进行吸附。活性炭是使用最早、运用最广泛的吸附剂，比表面积大，处理率高，但价格较贵且使用寿命短，限制了其在重金属废水处理方面的发展。因此，寻找吸附性好，价格低廉的吸附剂成为了近几年的研究热点。目前工业中常采用矿物材料、工农业废弃物以及改性物质等作为吸附剂。沸石是最早应用于重金属废水的矿物材料，架状结构使之具有巨大的比表面积和较强的吸附性。赵启文等采用斜发沸石吸附的方法去锌冶炼废水中的重金属，吸附80min后，Zn2+的去除率为98.52%。一些工业或农业的废弃物由于来源富裕、价格低廉，在近几年也得到广泛的运用。李荣华等用玉米秸秆粉作为吸附剂探讨玉米秸秆对Cr（Ⅵ）的去除规律及最佳条件，实验证明在25℃时去除率可达97.77%。由于这些物质不需要再生，可以直接处理，从而大大降低了处理费用。此外，对传统的吸附材料进行改性，可以增加有效比表面积，提高吸附性能。

3离子交换法

由于重金属废水中的重金属大多以离子状态存在，所以用离子交换法处理能有效地除去和回收废水中的重金属。采用微波辐射促进化学反应技术，引用氧化还原引发体系，可在纤维素上接枝丙烯酸/丙烯酰胺来合成具有特定功能的吸附树脂。研究表明：在最佳的合成工艺条件下，树脂对 Cu2+的吸附率为 99.2%，吸附容量为 49.6 mg/g， 用 8%NH3・H2O 作为淋洗液对树脂洗脱再生，洗脱率在85%以上。大昂吸附树脂重复使用 7 次时，对重金属离子的吸附率仍可保持在 90%以上，具有良好的再生使用寿命。超级吸水树脂 SAPC也可以脱除废水中的重金属离子，SAPC 对 Cr3+，Co2+离子的富集能力强，对Hg2+，Pb2+，Ni2+的富集能力次之。

4膜分离法

膜分离技术是利用一种特殊的半透膜，在外界压力作用下，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。膜分离技术包括反渗透、超滤、电渗析、液膜、渗透蒸发等。目前反渗透、超滤膜在电镀废水处理中已得到广泛应用。与其它技术相比，膜技术设备简单，占地面积少，使用范围广，处理效率高，节能并能实现重金属的回收，另外不需加化学试剂，不会造成二次污染。但膜组件昂贵和使用过程中膜的污染和通量下降。随着膜技术在废水领域研究的进一步深入，将膜技术与其它工艺组合起来处理重金属废水，同时发挥各自的长处，取得了较好效果。胶束强化超滤 （Micellar-enhanced ultrafiltration）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束被截留，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。

5生物法

生物法是通过生物体及其衍生物对水中重金属离子的吸附作用，达到去除重金属的目的。能够吸附重金属及其它污染物的生物体及其衍生物称为生物吸附剂，主要包括细菌、真菌、藻类及一些细胞提取物。与传统的吸附剂相比，生物吸附剂具有以下主要特征（1）适应性广，能在不同 pH、温度及加工过程下操作；（2）选择性高，能从溶液中吸附重金属离子而不受碱金属离子的干扰；（3）金属离子浓度影响小，在低浓度（100mg/L）下都有良好的金属吸附能力；（4） 对有机物耐受性好，有机物污染（≤5000mg/L）不影响对金属离子的吸附；（5）再生能力强、步骤简单，再生后吸附能力无明显降低。生物吸附法为重金属废水的处理提供了一种经济可行的技术，它的原料来源广泛且廉价，可达到以废治废的效果，随着对生物吸附剂研究的不断深入，生物吸附技术应用于重金属废水的净化具有广阔的发展前景。但国内外对于生物吸附的研究处于实验室阶段，且主要集中在影响因素的探讨上，对机理的研究还不透彻。

上述处理重金属废水的各种方法具有很多优点，但也在技术、运行成本、二次污染等方面存在缺陷，对现有技术的改造、对吸附材料的改造、研究开发高效环保型的工艺和技术是重金属废水处理的方向。重金属废水水质比较复杂，通常含有多种重金属离子，为了达到更好的处理效果，需要将几种工艺组合起来确保出水达标排放。如离子交换-电解组合工艺、混凝沉淀/膜处理组合工艺。对于含重金属离子废水的处理， 仅将废水处理达标排放是不够的。处理后将重金属离子充分回收，处理后的废水回用，真正实现废水的“零排放”，取得良好的经济效益和社会效益，是当前重金属废水处理技术的发展趋势。

参考文献：

[1] 孙杰，赵晖，邓南圣.无害化诱导结晶新工艺处理重金属废水[J].水处理技术，2006，32 （9）

篇8

1中和沉淀法的优化

研究镍系电镀废水处理工艺，在这篇简短的论文中，笔者首先介绍中和沉淀法的优化。要使镍系电镀废水中镍离子容易被去除，不难知道，首先要想方设法将镍离子变成含有镍元素的沉淀，然后通过其他的一些先进化学工艺，把沉淀从镍系电镀废水中过滤出去即可。下面笔者针对中和沉淀法，给一个简单的分析。所谓的中和沉淀法，就是在镍系电镀废水中加入氢氧化钠调节废水的酸碱度到达某一个值，再在此基础上，加入一定质量分数的助凝剂PAM，使镍系电镀废水中镍离子变成氢氧化镍沉淀的方法。然而，经过大量的实验研究和资料分析，得出中和沉淀法对于镍系电镀废水处理的最大限度只能到达86％，因此，镍系电镀废水中还是存在着相当多的重金属镍。采用中和沉淀法去除镍系电镀废水中的镍离子时，由于镍系电镀废水中还含有一定量的络合镍离子，在这种情况下，加入氢氧化钠和助凝剂并不能实现对镍系电镀废水的更好优化。中和沉淀法，可以去除镍系电镀废水中的镍离子，但是效果并不是很好，具有一定的局限性，为了提高镍系电镀废水的处理度，在下面的阐述中，笔者将在中和沉淀法的基础上，提出更好的处理工艺。

2硫化钠沉淀法的优化

在上面的论文中，笔者着重介绍了镍系电镀废水的沉淀法处理工艺，该方法可以去除镍系电镀废水中镍离子，但是由于镍系电镀废水中含有一定量的络合镍离子，而使得中和沉淀法在处理镍系电镀废水时，具有一定的局限性。为了突破由中和沉淀法带来的局限性，笔者提出了镍系电镀废水的硫化钠沉淀法优化工艺。硫化钠沉淀法，顾名思义，就是在镍系电镀废水中加入硫化钠，实现镍系电镀废水中重金属转化为沉淀的方法。与中和沉淀法相比，硫化钠沉淀法的效果更胜一筹，但其基本操作在中和沉淀法的基础上，也多了一些繁琐。首先，是在镍系电镀废水中加入氢氧化钠，调节废水的酸碱度至10，然后加入助凝剂PAM，在不断的搅拌过程中，加入硫化钠，然后在进行一定时间的搅拌，并加入助凝剂PAC，最后再次加入助凝剂PAM。助凝剂的作用，就是为了帮助沉淀的形成。在硫化钠沉淀法中，总共需要加三次助凝剂，步骤比较多。当最终观察镍系电镀废水的处理情况时，还是存在着许多的络合镍离子。虽然硫化钠沉淀法对于络合镍离子的去除，具有一定的作用，但是作用还不是很大。为了将镍系电镀废水处理得最好，达到国家相关标准，需要在中和沉淀法和硫化钠沉淀法的基础上，再进行一定的改进和提高。

3Fenton试剂破络＋化学沉淀法的优化

Fenton试剂破络加化学沉淀法的优化，这个方法对于镍系电镀废水的处理，具有不可估量的作用。一方面，本法应用，促进了镍系电镀废水中镍离子的去除；另一方面，它还能在中和沉淀法和硫化钠沉淀法的基础上，实现对镍系电镀废水中络合镍离子的破络。本方法的使用，能够实现对镍系电镀废水的最佳工艺优化，提高处理废水优化的效果，在一定程度上减少废水排放对于人体健康的危害。Fenton试剂法加化学沉淀法，它的基本原理就是氧化机理和自由基机理。通过铁二价离子和过氧化氢的反应，生成羟基自由基，达到沉淀形成和有效破络的方法。在本方法中，Fenton试剂的反应过程如下:先是二价铁离子与过氧化氢反应，生成羟基自由基，然后生成的羟基自由基与二价铁离子反应，生成氢氧根离子和三价铁离子，三价铁离子又与过氧化氢反应，生成水，最后，水和三价铁离子反应生成二价铁离子和氧气。就是在这样的过程中，实现了对镍系电镀废水的最佳优化处理。本方法是对中和沉淀法和硫化钠沉淀法的补充，值得大力推广和使用。

这篇简短的论文中，笔者针对镍系电镀废水处理，提出了三条优化策略，他们分别是中和沉淀法、硫化钠沉淀法和Fenton试剂加化学沉淀法，三条策略之间的关系层层递进，其中，最后一条策略的镍系电镀废水处理效果最佳，值得在处理工艺中使用。

作者:丁一舒 单位:常州赛蓝环保科技有限公司

参考文献:

[1]高先锋.黄敏.《电镀综合废水处理工艺优化探讨》[J].环境.2006.

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    重金属污染对我们来说已经不是一个陌生的话题。那么究竟什么是重金属污染?它对我们的健康到底有多大的危害呢?它有是怎样跑到我们的体内去的呢?下面将一一介绍。

    重金属指比重大于4或5的金属,约有45种,如铜、铅、锌、铁、钴、镍、钒、铌、钽、钛、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。尽管锰、铜、锌等重金属是生命活动所需要的微量元素,但是大部分重金属如汞、铅、镉等并非生命活动所必须,而且所有重金属超过一定浓度都对人体有毒。体内重金属的正常含量及超标的症状如下:

    铅:人体内正常的铅含量应该在0.1毫克/升,如果含量超标,容易引起贫血,损害神经系统。而幼儿大脑受铅的损害要比成人敏感得多。

    砷:俗称“砒霜”,如果24小时内尿液中的砷含量大于100微克/升就使中枢神经系统发生紊乱,并有致癌的可能,而且如果孕妇体内砷超标还会诱发畸胎。

    镉:正常人血液中的镉浓度小于5微克/升,尿中小于1微克/升。如果长期摄入微量镉容易引起骨痛病。

    汞:正常人血液中的汞小于5-10微克/升,尿液中的汞浓度小于20微克/升。如果急性汞中毒,会诱发肝炎和血尿。

    重金属进入人体的途径主要有三种,分别是吃的食物、水和大气。

    据中科院陈同斌博士透露,北京有部分古老的城市公园里表层土壤的重金属含量较高。这是因为,那些古老公园里亭台楼阁相对多,雕梁画栋更是比比皆是,由于早些年的油漆为了增强防腐性,其中的铅、砷等重金属含量超标。这些油漆内的重金属跑到了土壤里,就造成了公园土壤重金属超标。由于北京起风比较平常,这些细小的尘土携带着人们根本察觉不到的重金属,通过人的呼吸作用就会进入人体。除北京外,国内其他比较古老的城市公园也有这中情况出现。

    水的污染通常都是由当地工厂废水排放造成的,这种现象在京城各大区县几乎都有。通州就是其中一个比较明显的地方,虽然这些年通州在现代化建设方面做得比较好,但是那里是污水灌溉时间比较长的地区,过去的污水中重金属含量往往较高,浇灌土壤后容易产生污染。这些含有超标重金属的废水一旦排到干净下游,就会污染大片水源。由于这种受重金属污染的水在颜色、气味等方面与正常水没有差别,农民根本看不出来,一旦用这些水来灌溉,必然会让土壤及农作物成为重金属污染对象。蔬菜是最易“吸收”重金属元素的农作物,因此土壤被环境重金属污染后生长的蔬菜与其它作物相比,蔬菜对多种重金属富集量要大得多,经证明,在被污染的土壤里生产出的蔬菜的有毒物质含量可达土壤中有害物质含量的3-6倍。(按:人畜食用了被重金属污染的蔬菜后,在体内浓缩积累会带来严重的后果,如被列为世界公害典型之一的日本富山县的骨痛病,就是由重金属镉污染引起的;我国广西一些被镉污染的地区,人体的镉含量高出正常人的7倍,经X光检验,人体骨骼也已显着病变。)人吃了在重金属污染的土壤上种出来的农作物,很容易受到重金属的毒害。

    蔬菜水果是我们日常生活中最重要的部分。既然重金属污染危害这么大,那么那些受到重金属污染的蔬菜水果我们能不能通过多浸泡、多清洗或多煮来去除重金属呢?陈同斌博士表示,这些效果都不大,因为重金属污染是从植物根系中上来的,它存在于植物的体内,不像农药那样大部分都喷洒在农作物外表,多洗就可以清除干净。

    有一种比较可行的办法就是注意选购一些蔬菜品种,比如生菜、莴苣容易富集镉,可以尽量少食。另外,叶类菜是所有蔬菜中最容易受重金属污染的,最好也要少食用。但这只是治标不治本,最根本的解决方法还是要防治土壤的重金属污染。土壤重金属污染与有机物的污染不同,它不能被分解消失,即使人为的控制土壤环境条件使重金属的有害作用暂时减弱,它也能在适当的时候恢复。因此如果蔬菜的生长环境一旦遭到重金属污染,要想恢复和治理就非常的困难。目前土壤重金属污染的控制方法 主要有以下几种方法:

    1)利用不同植物种类对污染物吸收差异的特性,合理安排蔬菜轮作茬口,使具有一定程度污染土壤生产的蔬菜达到或接近食品卫生标准,以降低重金属进入食物链的量,如有的蔬菜不易“吸收”镉,那么如果菜田土壤的镉含量多点种植该蔬菜就不会造成多大的危害。该方法不需投资,方法简便,效果也比较好,但必须在有关的专家指导下进行。

    2)控制土壤环境条件,降低重金属污染物对植物的有效性。如可以施用石灰、胡敏酸、钙镁磷肥等土壤改良剂对土壤进行处理,使易被蔬菜吸收的重金属元素在这些改良剂的作用下通过化学反应转换为蔬菜不吸收的有机结合态。这种方法有一缺点,由于土壤中的重金属元素的这种化学反应是可逆的,有一定条件下又会从有机结合态回转成易被蔬菜吸收的形态。比如说随着酸性污水的浸染,土壤中已经被固定的重金属元素又会被活化为可被蔬菜吸收的交换态。

    3)对重金属污染土壤最彻底的改良方法是铲除其表土,这就是农业工程客土法,所谓客土,就是用外来的土壤换掉已被污染了的菜田土。这种方法在日本土壤污染地区应用很广,可以彻底清除已污染的土壤,根本断绝植物生长的污染基质,在无外来污染浸入的前提下,可保证蔬菜的正常生长和残留达标,但这种方法工程量大,耗资也巨。

    4)严格控制灌溉水中重金属元素的浓度,杜绝用未经处理的工业废水和城市污水直接灌溉菜田。一旦菜田受重金属灌溉水的污染,所有改良成果都会毁于一旦。

    总之,重金属污染虽然是个严峻的问题,但是只要我们明白并高度重视它人体健康的危害,相信用我们人类的智慧和决心一定能够战胜它。

    参考文献:

    (1)陈同斌,石培华,李锐 《拯救走向荒芜的土地》商务印书馆  2001-9

    (2)魏振枢 《环境水化学》  化学工业出版社

    (3)张辉 《土壤环境学》  化学工业出版社  2006-1-1

    (3)叶振国

篇10

【关键词】实验废水；处理方法；预防措施

前言

随着我国近年高校招生比例的增大和科技创新能力的提升，高校教学和科研活动愈加频繁，有些实验所用危险化学试剂、剧、雌激素等对环境产生严重污染的药品，所产生的废水多半未经过任何处理就直接排放到下水道中，给环境造成了严重的污染。

同时，各实验室及各实验人员所从事的实验项目不同，且同一实验人员的实验内容也经常变换，虽然各类实验室的废水排放量较少，但排放次数较多，浓度也不定，成分也较复杂，因此对环境的污染也具有多样性。尤为高校中的化学实验室，化学药品上百种，许多试剂及其反应物如各种酸、碱、重金属盐等对人体和环境都是有害的。他们有些很难降解，可以在环境中长期存在；有些则在降解过程中产生二次污染；有些则通过食物链的富集进入人体而造成毒害作用。因此，认真回收和处理实验室污水中的废弃物不仅是实验人员的职责，也是实验室管理的一个重要方面。

1.实验室废水的来源和种类[1]

根据实验室废水中所含主要污染物的性质，可以分为有机废水、无机废水和含病原微生物废水。其中无机废水中含有重金属、重金属络合物、酸碱、硫化物、氰化物以及其它无机离子等；有机废水中含有常用的有机溶剂如有机酸、酚类、醚类油脂类等物质；含病原微生物实验废水主要是生物实验室化验废水、解剖台冲洗废水等。

根据实验室废水中所含污染物的主要成分来分类，可以分为酸性废水、碱性废水、重金属废水、含酚废水、卤类废水等。

根据实验室废水中污染物含量的不同，可以分为高浓度实验废水、低浓度实验废水和无污染水。其中高浓度实验废水一般包括液态失效试剂、液态实验废弃物或中间产物、各种洗涤液；低浓度实验废水包括实验仪器、实验产物的低浓度洗涤废水和实验室各项保洁卫生用水；无污染水则包括实验过程中用到的冷却水、水浴及恒温等加热用水、其它清洁用水等。

2.实验室废水的处理方法及原则

高校实验室废水量少，间断性强，危害性高，污染物的组成不同，从而导致处理的原理和方法不同，因此，处理这类废水有一定难度。目前处理此类实验室污水比较成熟的方法有以下几种。

2.1 絮凝沉淀法[2，3]

此方法适用于含有重金属离子较多的无机实验废水。当确定了废水中的重金属离子后，选出合适的絮凝剂，比如石灰、铁盐、铝盐等，在弱碱性条件下可形成Mn(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3等絮凝状沉淀，同时这些絮状沉淀也具有吸附作用，可以在去除重金属离子的同时，去除部分水中的其他污染物，降低水中化学需氧量，提高废水的可生化性。

2.2 硫化物沉淀法[4]

此方法主要针对含有镉、铅、汞等重金属较多的实验室污水，一般是用Na2S或NaHS把废水中的重金属转变为难溶于水的金属硫化物，再和Fe(OH)3共沉淀进行分离。具体做法：将废水的PH值调到8.0-10.0，向废水中加入过量的Na2S，使其生成硫化物沉淀，再加入FeSO4作为共沉淀剂，生成的FeS将水中悬浮的金属硫离子吸附而形成共沉淀，静置、分离并过滤。

2.3 氧化还原中和沉淀法

此方法的原理是：成离子状态的无机金属离子可以利用一些还原剂将其转化为金属单质，再经过分离。常用的还原剂有Fe、Zn、NaBH4、等[5]。

2.4 活性炭吸附法[6]

此方法多用于去除用化学或物理方法不能去除的微量溶解状态的有机物。具体处理方法：将废水分为有机和无机两相并分离，再用活性炭进行二次吸附，这种方法的化学需氧量去除率可达93%，同时活性炭还能吸附部分无机金属离子。

2.5 焚烧法[7]

此方法适用于可形成乳浊液之类的废液。但要避免因使用此方法而造成二次污染。例如，只含有碳、氢、氧元素的有机废物在燃烧时一般不会造成二次污染，而含有卤素、氮，硫等元素的有机废物焚烧时将会产生NO、NO2、SO2等多种有毒气体，此时就应该考虑采用其它的方法。

2.6 处理含重金属离子实验废水的其它方法

在处理含重金属离子的废水方法中，除了以上的硫化物和絮凝沉淀法外，还有电解凝聚法、吸附法、磁分离法及还原离心法、离子交换法[8]等。比如利用还原离心法去除重金属离子时，在6 000r/min条件下反应30min，汞离子的去除率达到100%，铅离子可达98.3%。

2.7 高浓度有机废水处理方法

处理高浓度的有机废水除了可以用上述的焚烧法和活性炭吸附法外，还可以利用溶剂萃取法、氧化分解法、水解法以及生物化学处理法[9]等。例如厦门大学开发的高浓度有机废水水解―好氧循环一体生物处理技术，可实现高浓度有机废水的高效生物处理。

3.预防和减少实验废水的措施

3.1 减少药品的使用

董素清等人通过调查研究发现[10]，生产1t硫酸产品就排放酸洗废液2～5t，含硫酸的水洗废液10～15t。这说明生产实验所需药品将造成大量的污染，在实验中减少药品的使用也就减少了污染。同时，应该寻求用新的实验方法代替落后的实验方法，用新药品代替现有药品，尽量用无毒害性的药品代替旧的有害物质。

3.2 实验药品进行回收

对实验室废弃物进行分类处理并回收再利用，这样不仅可减小对环境的污染，还可以减少化学药品的浪费。郭子英[11]等提出了化学实验室废液的回收与利用方法。利用沉淀物的不溶性，可从产生沉淀的实验废弃物中回收固体药品。例如，从氯、溴、碘的性质实验中回收银化物，从硫酸的性质、硫酸根离子的检验实验中回收含钡的物质，从硫酸的性质实验中产生的HCl气体用碱液(NaOH)进行回收等。Osteen，Audrey B等人[12]研究了采用浓缩的方法从实验室废水中提取Hg。衍忠[13]根据废弃物的一般处理原则，提出了含Hg等7类实验室常见废弃物的处理办法，介绍了6种有机溶剂和3种贵重金属的回收与提纯，为实现实验室废物回收利用和提纯提供了确实可行的操作。

3.3 预处理

实验室排放的废水，一般分为有机废水和无机废水。当确定了废水的性质后，再根据各种离子沉降的特性，选择合适的絮凝剂(石灰、铁盐、铝盐等)进行处理。也可以采取氧化还原中和沉淀法、活性炭吸附法、有机化学药品的提纯、蒸馏、离子交换等方法。[14-15]如含Pb、Cd的实验废水可以通过加入石灰乳调节pH值至6～8之间，从而将生成Pb(OH) 2和Cd(OH) 2沉淀。含Cr6 +废水可在酸性条件下还原为Cr3 +，在碱性条件下生成Cr(OH)3沉淀，采用这种方法即可除去其中的有毒有害物质。絮凝沉淀也是实验废水处理的一个可行办法。

结语

高等院校实验室废水的处理，实质上就是采用各种手段和技术，将废水中的污染物分离或转化为无毒、无害物质，从而使废水得到净化，达到直接排放或便于收集的标准。由于高校实验室废液的组成相对复杂，排放量小，排放周期不定，瞬时排放浓度较高，不可能只用一种方法就能把所有污染物去除殆尽，因此处理废液往往需要几种方法组合，才能取得较好的处理效果。同时，实验室废液的管理是一个很重要的环节。因此，在高校，除了需要有关部门加大投入外，每位实验人员要提高环境保护和自身防护意识，养成良好实验习惯，按照规范操作，尽可能的把实验废水造成的危害降到最小，为保护环境和生态校园的建设做出自己的贡献。

参考文献：

[1]杨志毅,彭丽,李跃华,黄毕生,杨时哲.高校实验室废水的调查及处理方法[J].大理学院学报,2010,(10):32-34.

[2]杨建设,刘琳.实验室废液的处理方法[J].农业技术师范学院学报,1999,(2):58-59.

[3]王家棋,关于化学实验室废液处理的探讨[J].化学教育,1998,(3):30-31.

[4]王敏,郑素芹,段颖.实验室中对汞及其含汞废液的处理[J].黑龙江医药科学,2001,24(3):85.

[5]王敏,郑素芹,段颖.实验室中对汞及其含汞废液的处理[J].黑龙江医药科学,2001,24(3):85.

[6]黄继国,张永.GT―铁氧体法处理含铬废水实验研究[J].长春科技大学学报,2000,

30(1):46-51.

[7]张小晶.生物安全实验室废水处理系统探究[J].环境科学与技术.2005,28(6):86-88．

[8]Shui WaiLin. An innovative method for removing Hg2+ and Pb2+ in concentrations from aqueous media[J].Chemosphere,1999,39(11):1809-1817.

[9]李明川,李淑华.活性炭吸附法处理实验室浓有机废水[J].黎明化工,1991(3):50-53．

[10]董素清,岳冠华.解决学校实验室污染问题的有效手段之一回收循环再利用[J].北京建筑工程学院学报,2002,18(1):24-26.

[11]郭子英,李雪梅.实验室化学废液的回收与利用[J].

[12]Osteen,Audrey B, Febe P. Treatment of radioactive la2boratory waste formercury removal[J]. WaterAir Soil Pollut, 1991,8(56): 63-74.

[13]徐衍忠. 实验室“三废”的处理办法[J].干旱环境监测, 1997,11(13):39-42,45.

[14]李铁龙,金朝晖,宣晓梅等.实验室废水处理初探[J].环境卫生工程, 2004,12(2):73-76.