处理废水中重金属的方法范文

导语：如何才能写好一篇处理废水中重金属的方法，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。

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关键词：工业；废水；重金属；离子

工业废水的治理是水污染控制的主要任务之一。工业废水中通常含有大量的重金属离子，这些离子具有极大的危害性，很容易被有机体吸收，当浓度超过一定限度，就将对人体造成健康损害。因此，对这些废水在排放前进行适当的处理尤为重要。因废水中的重金属离子种类不同，在溶液中存在的形念各异，所以处理方法也不一样。

一、化学沉淀法

化学沉淀法被广泛应用于工业废水重金属离子的去除。溶解的金属离子在pH值调整到11后，与沉淀剂(如石灰)转化为不溶的固体，其中比较典型的是氢氧化物。用石灰分别处理初始浓度为450mg/L与1085mg/L的Zn(II),Mn(II)离子。Zn(II)与Mn(II)虽然初始浓度不同，但当pH值为11时，它们均可降低至5 mg/L以下（这仍然不能满足苛刻的环境排放要求，还需要进一步采用物理化学方法处理)。虽然试验的结果不尽相同，但都表明pH值调节到碱性(pH=11)是化学沉淀法有效去除重金属离子的重要参数，因此，石灰和氢氧化钙是最普遍使用的沉淀剂。化学沉淀法的突出优点是过程简单、设备投资少、操作方便安全等。缺点是不仅需要大量的沉淀剂，还必须对其反应所产生的废浆作进一步处理。

二、生物絮凝法

生物絮凝法是利用微生物或微生物的代谢物，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。通常情况，线性结构的大分子絮凝效果较好，而支链或交链结构的大分子效果较差。由于多种微生物具有一定线性结构，有的表面具较高的电荷和较强亲水性，能与颗粒通过各种作用(如离子键、吸附等)相结合，象高分子聚合物一样起絮凝剂作用。已发现17种微生物有较好絮凝功能，如霉菌、细菌、放线菌和酵母等。有多种微生物可用于重金属的处理。该方法的优点是安全无毒，不产生二次污染，絮凝效率高，且生长快，易于实现工业化等。此外，微生物可以通过遗传工程，驯化或生成有特殊功能菌种，发展前景理想。

三、浮选法

浮选法是利用气泡从液相中分离固体或其他液体的方法，具体是指附着在气泡上的粒子可随气泡的上浮将依附在粒子上的重金属离子加以分离。浮选法是一种物理分离过程，它在去除废水中的重金属离子上很有潜力。浮选法分为以下几类:分散空气浮选法；溶解空气浮选法；真空空气浮选法；电浮选法，生物浮选法。

其中，溶解空气浮选法是处理含重金属离子废水最普遍的方法。该方法对小粒子有良好的去除效果、处理时间较短、费用较低，是一种有潜力的废水处理方法。

四、膜过滤法

膜过滤法不仅能去除悬浮固体物与有机物，还能高效地去除无机污染物，比如重金属物质。在处理无机废水中，根据保留颗粒的尺寸大小，可选择超滤、纳米过滤以及反渗透法等不同的过滤方法。

（一）超滤法

超滤法应用透过膜分离无机废水中的重金属。透过膜的尺寸范围为5～20nm，可以使水以及低分子量的溶质通过，大分子(分子量1000～100000)以及悬浮的固体颗粒物等其他物质则被截留下来。

（二）反渗透法

反渗透技术是一种由压力驱动的膜分离技术:溶液中的水通过膜，而金属离子则被截留下来。与超滤法和纳米过滤相比，反渗透法分离无机废水中的金属离子效率最高。化学沉淀法中，pH值为影响重金属离子去除效率的关键因素，而反渗透法中则为压力。压力越高，离子去除效率越高，但能耗也越大。使用反渗透法，水的通量高、去除离子效率高、对生化毒物不敏感，并且机械强度、化学稳定性、抗高温性能等均好；不过，污染废水中存在的阳离子如Cd(II),Cu(II)，使膜不可恢复的污塞，增加了操作费用。膜的分离效率是随使用时间的延长而降低的，从而也降低了渗透的速率。这种方法的总体缺点就是能耗较高。

（三）纳米过滤

纳米过滤膜介于超滤膜与反渗透膜之间。它的分离机理包括原子筛分效应与电效应。纳米膜上的带电离子与液体中的离子形成离子对，同时后者被除去。这种膜的小孔道以及表面电荷使得尺寸小于孔道的离子能被去除。纳米过滤法比反渗透法需要的压力低，因此，操作费用也较后者低。一般说来，纳米过滤法可以处理含重金属离子浓度大于2000mg/L的无机废水。在多种膜分离方法中选择最合适的，主要考虑以下几方面因素:废水的性质、金属离子在水中的本性与浓度、pH值与温度。除此之外，膜还要和投料溶液与清洁剂相配套，以使表面污塞最小。

五、离子交换法

离子交换法是利用离子交换剂分离废水中有害物质的方法。应用的离子交换剂有离子交换树脂、沸石等。离子交换树脂有凝胶型和大孔型，前者有选择性，后者制造复杂、成本高、再生剂耗量大，因而在应用上有很大的局限性。离子交换是靠交换剂本身自由移动的离子与被处理溶液中的离子通过离子交换来实现的。推动离子交换的动力是离子间浓度差和交换剂上的功能基对离子的亲和能力。多数情况下离子先被吸附，再被交换。离子交换剂具有吸附、交换双重作用。这种材料的应用越来越多，如膨润土，它是以蒙脱石为主要成分的粘土，具有吸水膨胀性好、比表面积大、较强的吸附能力和离子交换能力。天然沸石是含网架结构的铝硅酸盐矿物，其内部多孔，比表面积大，具有独特的吸附和离子交换能力。研究表明，沸石从废水中去除重金属离子的机理，多数情况下是吸附和离子交换的双重作用。随流速增加，离子交换将取代吸附作用占主要地位。通过吸附和离子交换再生过程，废水中重金属离子浓度可提高30倍。用沸石去除铜，在NaCl再生过程中，去除率达97％以上，可多次吸附交换，再生循环，而且去除率并不降低。

六、电化学处理技术

（一）电渗析

利用只能选择性地通过阳离子或阴离子的阳离子交换膜和阴离子交换膜，使之互相交替排列，构成多电室电渗析槽。膜堆两端分别设置有阴、阳电极，进入电渗析器的溶液在外加直流电场作用下，阴、阳离子各向相反方向电极方向移动，因而形成浓室和淡室相间的格局。将浓缩液和淡化液分别从浓室和淡室引出，便可达到重金属浓缩分离和淡化的目的。

（二）膜电解

膜电解是一种电势作用下的化学过程。它可被用于金属离子的纯化。阴极有两类：传统的金属阴极、高比表面的阴极。电解发生时，正极发生氧化反应，负极发生还原反应。这一方法被有效地应用于碳电极废水中Cr(VI)的去除上。缺点是能耗较高。

（三）电沉积

为了更有效地去除废水中的重金属离子，研究者将电压加到传统的化学沉淀方法中。根据电极的不同，电沉积可以分别应用于酸性和碱性溶液中。

七、处理废水中重金属离子的不同物理化学方法的比较

比较不同废水处理方法的性价比，要充分考虑pH值、投料量、初始离子浓度及金属离子去除率。综合分析各项资料，我们得出:当初始浓度为100mg/L时，离子交换法几乎全部消除了Cd(II),Cr(III) ,Cu(II),Ni(II)和Zn(II)等离子，这一结果可以同反渗透法相比；当初始浓度大于1000mg/L时，石灰沉淀法是最有效的处理方法之一；当离子初始浓度为50mg/L时，浮选法几乎和反渗透法一样可以完全处理废水中的离子，费用则更低。

参考文献：

[1]杨彤.化学法处理重金属离子废水的改进[J].环境与开发，1999，21（5）：38～40.

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关键词：含重金属；工业废水；离子；处理方法；回收利用

Abstract: the untreated in industrial wastewater discharge of heavy metal pollution in increasing, to people's living environment and human health caused a serious threat. Therefore, of heavy metals in the industrial wastewater treatment caused extensive attention of the whole society. This paper expounds the present main of heavy metals in industrial wastewater treatment methods, including the physical method, chemical method, biological method, and points out the processing method of characteristics, for the industrial wastewater treatment of heavy metals to provide the reference.

Keywords: contain heavy metals; Industrial wastewater; Ion; Processing methods; recycling

中图分类号：X703文献标识码： A 文章编号：

随着经济的快速发展，工业生产也得到了较快发展，大量含有重金属的工业废水未经处理就排放到环境中，导致了土壤和水源中重金属积累的加剧，重金属的污染也日益严重。由于重金属易通过食物链而生物富集，构成对生物和人体健康的严重威胁。如何有效地处理重金属工业废水已成为社会共同关注的问题。处理重金属工业废水的方法尽管多种多样，但大体可归纳为物理法、化学法和生物法。本文就含重金属工业废水处理方法进行介绍。

1 含重金属废水处理方法

1.1 物理法

(1)膜分离法

膜分离技术使用一种特殊的半透膜，在外界推动力作用下，使溶液中一种溶质和溶剂渗透出来，从而达到分离的目的。根据膜的不同，可以分为电渗析、反渗析、液膜、超滤等。目前反渗透和超滤膜在电镀废水中已广泛应用。

液膜分离技术是将萃取和膜过程结合的一种高效分离技术，萃取与反萃取同时进行，是分离和浓缩金属离子的有效方法。其中支撑液膜在处理重金属废水，提取稀有、贵重金属离子，如提取铂、镓、铟等方面具有低耗能、低成本等、效率高等特点，具有广阔的应用前景。将膜技术与其他技术工艺有机结合起来处理重金属废水将是未来的发展方向。某蓄电池材料有限公司主要从事废旧铅酸蓄电池的回收和铅基合金、电解铅的生产，其废水处理系统采用混凝沉淀／膜处理组合工艺，进一步确保出水水质达标。半年多的实际运行表明：该工艺运行稳定，出水水质达到《污水综合排放标准》（GB8978－1996）的一级排放标准，并实现了回用（回用率）70％。

(2)吸附法

吸附法是利用吸附剂吸附废水中重金属的一种方法，其中吸附法被认为是去除痕量重金属有效的方法。常用的吸附剂有活性炭、沸石、硅藻土、凹凸棒石、二氧化硅、天然高分子及离子交换树脂等。其中天然沸石吸附能力最强，也是最早用于重金属废水处理的矿物材料。

纳米FeO是一种有效的脱卤还原的纳米材料。与常规的颗粒铁粉相比，纳米FeO颗粒有粒径小、易分散、比表面积大，表面吸附能力强，反应活性强，还原效率和还原速度远高于普通铁粉的特点。纳米FeO除了可以高效还原有机氯代物以外，其对Cr6＋、Pb2＋和AS3＋等多种重金属同样表现出良好的处理效果。

负载型纳米FeO主要是利用负载物（如聚合物、硅胶、沙子和表面活性剂等）在固液表面的吸附作用，能在颗粒表面形成一层分子膜阻碍颗粒间相互接触，同时增大了颗粒之间的距离，使颗粒之间接触不再紧密。与普通纳米FeO相比，负载型纳米FeO不仅对水体中的重金属和有机污染物有更高的去除效率，而且其重复利用性和稳定性也优于一般纳米FeO。Ponder等利用聚合松香负载纳米FeO去除水中的Cr6＋和Pb2＋，结果表明：负载型纳米FeO的去除率不仅比投加量高3．5倍的普通铁粉高近5倍，而且也略高于无负载纳米FeO的去除率。

凹凸棒石又称坡缕石，是一种2∶1（TOT）型层链状海泡石族的含水富镁、铝的硅酸盐黏土矿物，其晶体化学式：Mg5（H2O）4［Si4O10］2（OH）2，它比表面积大、吸附性能良好、来源广、成本低、储量丰富，但是目前国内应用凹凸棒石吸附处理重金属废水还处在研究阶段，凹凸棒石黏土吸附金属离子的种类有待扩宽。黄德荣等用吸附混凝法，将凹凸棒石黏土和混凝剂连用治理含锌电镀废水，Zn2＋的去除率高达99．8％以上。同时，凹凸棒石粘土含有大量的结构羟基，如Si－OH、Mg－OH和A1－OH等。由于其结构中存在着A13＋对Si4＋及Al3＋，Fe2＋对Mg2＋等类质同晶置换现象，故晶体中含有不定量的Na＋，Ca2＋，Fe3＋和A13＋等，各种离子替代的综合结果是凹凸棒石常常带少量的永久性的负电荷，因此凹凸棒石具有很强的物理和化学吸附能力。

离子交换树脂法是一种应用广泛的方法，树脂中含有的氨基、羟基等活性基团可以与重金属离子进行螯合、交换反应，从而去除废水中重金属离子的方法，同时还可以用于浓缩和回收溶液中痕量的重金属，其优点是树脂具有可逆性，可通过再生重复使用，且交换选择性好，缺点是价格昂贵。因此研究和选择成本低、选择性高、交换容量大、吸附－解吸过程可逆性好的离子交换树脂，对于处理重金属废水有着重要意义。

1.2 化学法

(1)化学沉淀法

化学沉淀法是指向重金属废水中投放药剂，通过化学反应使溶解状态的重金属生成沉淀而去除的方法。包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉淀法等。中和沉淀法应用比较广泛，向重金属废水中投放药剂（如石灰石）使废水中重金属形成沉淀而去除。化学沉淀法处理重金属废水具有工艺简单、去除范围广、经济实用等特点，是目前应用最为广泛的处理重金属废水的方法。

(2)电化学法

电化学法是应用电解的基本原理，使废水中重金属离子在阳极和阴极上分别发生氧化还原反应，使重金属富集，从而去除废水中重金属，并且可以回收利用。

高压脉冲电凝法（HVES）是采用高电压小电流，系运用电化学原理，将电能转为化学能，对废水中有机或无机物进行氧化还原、中和反应。通过凝聚、沉淀、浮除将污染物从水体中分离，从而有效地去除废水中的Cr6＋、Ni2＋、Cu2＋、Zn2＋、Cd2＋、Cn－、油、磷酸盐以及COD、SS与色度。该方法操作方便、反应迅速，可去除的污染物广泛、无二次污染、经济实用，在国外电化学技术被称为“环境友好技术”。李宇庆等采用高压脉冲电凝－FenTon氧化工艺处理制药废水，研究表明在PH值为4左右、极板间距为20MM电流强度为10A、高压脉冲电凝反应时间为45Min、H2O2投加量为4ML／L、FenTOn氧化时间为60Min时，对CODCr去除率为为36．5％～39．2％，废水M（BOD5）／M（CODCr）从0．13提高到0．37，可生化性大大提高，为后续处理达标排放奠定了基础。

微电解－生物法是利用废铁屑对电镀废水进行预处理，使大部分的Cr6＋在较短时间内转化为Cr3＋，同时使废水的PH值上升2～3，然后将废水加入到生物反应器中通过生物作用将废水中剩余的重金属离子去除，达到净化电镀废水的目的。通过与生物法的结合，提高了此种技术对废水净化的效率。该方法结合了氧化还原、絮凝、吸附作用，协同性强、综合效果好、操作简便，运行费用低。但是，由于电解装置经一段时间的运行后，会大大降低了处理效果，必须开发新型的处理装置以弥补这一缺陷；另外在运行过程中表面沉积物易于使电极产生钝化，降低处理效果，因此，操作条件的优化和各种助剂、催化剂的研制、选用、配比很重要。针对目前微电解法存在的问题以及工程应用的要求，可以将微电解法和化学法、生物法以及其它方法结合起来，充分利用各种方法的优点，研究出新型的工艺，来解决实际应用过程中所存在的问题。

电去离子技术（EDI，electrodeionization），是将离子交换树脂填充在电渗析器的淡水室中从而将离子交换与电渗析进行有机结合，在直流电场作用下同时实现离子的深度脱除与浓缩，以及树脂连续电再生的新型复合分离过程。该方法既保留了电渗析连续除盐和离子交换树脂深度除盐的优点，又克服了电渗析浓差极化所造成的不良影响，且避免了离子交换树脂酸碱再生所造成的环境污染。所以，无论从技术角度还是运行成本来看，EDI都比电渗析或离子交换更高效。但同时处理过程中也不同程度存在膜堆适用性差，过程运行不够稳定，易形成金属氢氧化物沉淀等问题。随着研究的不断深入，上述问题将逐步解决，EDI也将成为一种很有发展潜力的重金属废水处理技术。

1.3 生物法

(1)植物修复法

植物修复法是指利用高等植物通过吸收、沉淀、富集等作用降低已有污染的土壤或地表水的重金属含量，以达到治理污染、修复环境的目的。该方法实施较简便、成本较低并且对环境扰动少。但是治理效率较低，不能治理重度污染的土壤和水体。Rai和Dwivedi等调查发现水蕹（Ipomeaaquqtica）是一种很好的蓄积植物，该植物最大可以蓄积Cu：62，MO：5，Cr：13，Cd：11，AS：0．05μg／gDW。Bareen和Khilji研究表明，长苞香蒲90d后也可以去除底泥中42％Cr，38％Cu和36％Zn。

(2)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。目前已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个品种，而对重金属有絮凝作用的只有12个，陈天等从多种微生物中提取壳聚糖为絮凝剂回收水中Pb2＋、Cr3＋、Cu2＋等重金属离子。在离子浓度是100Mg／L的200ML废水中加入10Mg壳聚糖，处理后Cr3＋、Cu2＋浓度都小于0．1Mg／L，Pb2＋浓度小于1Mg／L，处理效果十分明显。

(3)生物吸附法

生物吸附法是利用生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子，再通过固液两相分离去除水溶液中的金属离子的方法。该方法在低浓度下，选择吸附重金属能力强，处理效率高，操作的PH值和温度范围宽，易于分离回收重金属，成本低等特点。同时还可从工业发酵工厂及废水处理厂中排放出大量的微生物菌体，用于重金属的吸附处理。蒋新宇等用毛木耳（Auriculariapolytricha）子实体为生物吸附材料，通过对起始PH值、反应时间、重金属浓度这3个因素对毛木耳子实体吸附Cd2＋、Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋的研究，结果表明最适起始PH值为5，PH值是影响毛木耳子实体吸附重金属离子的主要因素。其中在10Mg／L重金属浓度下，毛木耳子实体对Cd2＋、Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋的最大吸附率分别为94．12％、96．22％、99．94％、99．19％，在吸附达到平衡以前，毛木耳子实体对Cd2＋、Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋最大平衡吸附量分别为10．09、8．36、23．57和3．64Mg／g，而对Pb2＋的吸附量最大。因此毛木耳子实体是很有发展潜力的重金属废水处理技术。

2 结语

综上所述，含重金属工业废水处理方法较多，各有各的优点和缺陷。但是重金属废水处理比较复杂，且水体中含有多种重金属离子，因此，在处理过程中应该考虑采用多种方法和工艺的综合运用，将处理后的重金属充分回收、废水回用，以达到最好的处理效果，实现经济效益和环境效益相统一。

参考文献

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[关键词]重金属废水污染 重金属离子 治理技术

[中图分类号] X52 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-11-147-1

重金属开采、加工活动的日益频繁，为公众生活和社会生产提供了便捷，但也引发了令人堪忧的重金属废水污染，如Pb、Hg、Zn、Cd、Cu等重金属会经食物链不断迁移和累积，不仅影响水体生物正常生存，也威胁着公众的身心健康，严重破坏了生态平衡，故强化治理技术研究，有效治理废水污染刻不容缓。

1重金属废水污染概述

无论是石油、煤炭等工业能源生产，农药化肥、污水灌溉等农业生产，还是随意堆放的生活垃圾，层出不穷的重金属污染事件，均为重金属废水污染提供了渠道，已然成为当下备受关注的环境课题。

虽然重金属离子或化合物的毒性通常需要积累方能显现，但一旦出现，其后果已是十分严重，甚至不可逆转，除了对水生生物的生长、反之、洄游等活动构成威胁外，也会影响人体健康，如汞污染易侵害神经系统，影响皮肤功能，导致心脏病等疾病；铅污染则会对神经、消化、心血管、肝肾、造血等诸多组织造成伤害等。因此必须加大重金属废水污染治理技术的研究和实践，以此减轻其不利影响，还生物一份健康。

2重金属废水污染治理技术研究

在科技力量的推动下，诸多重金属废水污染治理技术应运而生，并在具体实践中取得了一定的成效，在此根据所属学科领域的不同将其划分为下述几类：

2.1物理类治理技术

一是吸附法；该种方法操作简单，主要是利用膨润土、沸石、活性炭、凹凸棒石、硅藻土等吸附剂的多孔吸附功能，在络合、螯合等作用下将废水中的重金属吸附出来，而且成本较低，来源广泛，可循环使用，效果较好，如在处理重金属废水时利用沸石，其Pb2+、Cr2+ 、Cd2+等离子的吸附率可高达97%以上。

二是膜分离法；该种方法选择性强，分离率高，能耗低且环保，主要在施加外界压力，稳定溶液的物化性质的基础上，利用特殊半透膜的反渗透作用，分离或浓缩溶质和溶液。其中超滤膜和反渗透应用十分广泛，常被用于终端处理重金属废水，且分离效果显著，可高达95%以上。

此外，还可借助离子交换去除废水中重金属离子，但其经常作为化学治理技术的后续过程，主要是通过发挥交换离子的效用，降低废水中的重金属浓度，进而使其得以净化，相对而言，该种方法的金属资源回收率几乎接近100%，而且离子交换树脂可多次使用。

2.2化学类治理技术

一是废水预处理方法氧化还原；既可以将空气、液氯、臭氧等氧化剂或铜屑、铁屑、亚硫酸钠等还原剂加入废水中，使重金属离子转换为沉淀或低毒性的价态后再予以去除，在含铬废水中加入绿矾、电石渣后，铬总量和其他重金属离子浓度均低于了相关标准；也可以通过电解还原重金属离子，使其絮凝沉淀而回收，实践表明电解含镍废水可使其去除率达到97%。虽然其便于操作，但处理量小，易出现废渣。

二是应用最为广泛的化学沉淀；当重金属发生化学反应生成不溶于水的沉淀后，再将进行过滤、分离操作是其工作原理，主要包括中和凝聚、钡盐沉淀、中和沉淀、硫化物沉淀等多种方法，但由于受限于环境条件和沉淀剂性质，可能会影响处理效果，甚至造成二次污染，因此应予以综合考虑，科学处理。

此外浮选法也在重金属污水治理中有所应用，即先析出重金属离子，然后在表面活性剂的作用下促使重金属上浮，最后加以去除。但其一般适用于稀有重金属，且渣液处理和水质净化尚未得到妥善解决。

2.3生物类治理技术

一是微生物法；该种方法主要是借助真菌、细菌等微生物的代谢作用，降低或分离重金属离子，常见于有机物含量较高，但重金属浓度较低的废水中。可以借助具有吸附性能的菌体细胞壁用于去除重金属，如苍白杆菌可用于吸附废水中的铜、铬、镍等；可以利用微生物代谢活动分离重金属离子，如以SRB为主的厌氧类微生物可用于处理废水中高浓度的硫酸根；可以利用微生物的絮凝能力去除重金属离子，如实践中的复合絮凝剂不仅成本大幅较低，效果也提升了20%左右，而硅酸盐细菌絮凝技术也取得了较大进展。

二是植物法；蓝藻、绿藻、褐藻等藻类植物在重金属废水治理中也发挥了吸附功能，如环绿藻适于吸附铜离子，马尾藻可适于吸附铜、铅、铬等，同时还可以利用重金属废水中植物的根系或整个系统用于稳定、挥发、降低、去除重金属离子的毒性，以此达到清除污染、治理水体的目的，即植物修复技术，当下已发现了400余种重金属超积累植物，如芦苇、香蒲等挺水植物在处理高浓度的镉、镍、锌、银、铜、钒等矿区重金属废水中效果良好，但一般适用于面积较大的废水处理。

3结束语

总之，重金属废水污染危害严重，来源广泛，不利于我国经济社会的可持续发展。因此必须科学利用治理技术，加以及时有效的处理，并加大研究，积极创新，以此为其提供有力的技术支持，促进环境效益和经济效益和谐发展。

参考文献

[1]高长生，夏娟.重金属废水处理技术研究[J].绿色科技，2012（06）.

[2]郭轶琼，宋丽.重金属废水污染及其治理技术进展[J].广州化工，2011（12）.

篇4

关键词：重金属废水水处理方法

中图分类号：TK223文献标识码： A

前言：重金属离子的废水主要来自于化工工业以及矿山开采以及机械加工等行业，其所排放的重金属废水由于不能通过被生物降解的方式进行处理，长期沉积便会对于存在的水体产生相当严重的危害，一旦危害出现，可能所导致就将是极度严重且无法挽回的重大损失。因此，污水处理企业对于重金属废水的排放一定高度的重视，并采取科学有效的方式进行污水有效处理，以从根本上保障重金属污水处理的科学有效，保障水质安全。

一、传统方法

1、化学沉淀法

化学沉淀法是指向废水中添加化学药剂与重金属发生化学反应，从而使重金属离子变成不溶性沉淀物质分离出来。该方法技术成熟、投入少、自动化程度高。最常用的就是氢氧化物沉淀法和硫化物沉淀法。例如向含镉废水中投加氢氧化钠，会形成氢氧化镉沉淀。化学沉淀法也存在一些不足：产生重金属污泥、沉淀剂的加入容易造成二次污染以及处理效果受水质条件影响等，限制了其在工程上的应用。

在化学沉淀法中，铁氧体法是较为新型的处理工艺。它是指向废水中投加铁盐，通过对工艺条件的控制，使重金属离子在铁氧体的包裹和夹带作用下进入铁氧体的晶格中，进而形成复合铁氧体，最后再用固液分离的手段，一次脱除多种重金属离子的方法。该方法克服了传统化学沉淀法易形成二次污染的弊端，但是反应过程需要加热，能耗高。

2、吸附法

吸附法主要是利用高比表面积或具有多孔结构的物质作为吸附材料去除重金属离子。该法的核心是吸附剂的选择，常用的吸附剂有活性炭、矿物质、分子筛等。活性炭有较强的吸附能力，可以同时吸附多种重金属离子，去除率高，但再生效率低，处理水质达不到GB标准，价格高，应用被限制。近年来逐步研究出多种新的吸附材料，如凸凹棒、浮石、硅藻土、蛇文石、大洋多结核矿等。大洋多结核矿吸附能力强，它是多孔结构，表面积大，矿物大部分以晶型存在，因此吸附重金属废水效果好。

另一类是利用微生物作为吸附材料，主要有菌体、藻类和细胞提取物等，这些生物吸附剂对不同的重金属离子表现出不同的吸附能力，造成吸附能力大小的主要原因在于微生物细胞表面的结构，并且受外界环境因素和水体pH值的影响。

3、离子交换法

离子交换法的实质是离子交换剂上的可交换离子与废水中的重金属离子之间的交换反应，在此过程中，废水中的重金属离子被去除。当离子交换剂上的重金属离子达到饱和时，使用再生液反复冲洗离子交换剂，使之得到再生。重金属废水处理中常用的离子交换剂主要是离子交换树脂，如阴离子交换树脂、阳离子交换树脂以及螯合树脂等。

离子交换技术在处理重金属废水的同时，可实现重金属的资源化，具有较高的经济价值，对改善环境质量和增加可利用资源也具有极其重要的意义。但是该方法不足之处在于：树脂进行再生时需消耗大量的酸碱，且易造成二次污染。

4、生物处理法

生物处理法是指利用微生物或植物的吸收、絮凝、还原等作用去除水中的重金属离子的方法，主要包括生物化学法和生物絮凝法等。

生物化学法是指利用微生物的氧化还原反应能力使重金属离子沉降或降低其毒性。对硫酸盐含量较高的重金属废水的处理是典型的生物还原法，该方法能够把硫酸盐还原成硫化氢，使重金属离子和硫化氢发生反应生成金属硫化物沉淀而除去。研究者用基因工程菌对含汞废水进行了研究,但浓度过高毒性强的重金属离子对菌有一定的影响,使此法有一定局限性。生物絮凝法是指借助生物产生的代谢产物进行絮凝沉淀的一种方法。目前的生物絮凝剂主要有五大类，即半乳甘露聚糖类、淀粉类、微生物多糖类、纤维素衍生物类和复合型生物混凝剂。生物絮凝法以其安全无毒、絮凝剂效果好、絮凝物易于分离等特点，在重金属废水处理领域中有着广泛的应用前景。但该方法也有不利之处，如生产成本高、活体生物絮凝剂保存困难等。

二、 新型处理方法

1、电化学法

电化学法是指利用电化学原理处理重金属废水，兼具絮凝、气浮、杀菌等多种功能，是近年发展起来的颇具竞争力的重金属废水处理方法。该方法因装置紧凑、工艺成熟、无二次污染，便于控制管理等特点，在国内外得到广泛应用。Amin N K等的研究表明对一些金属离子的去除效果可达到0.1mg・L-1以下，适合重金属浓度高的废水，但此方法耗能大，析氧和析氢等副反应多，不适合处理低浓度废水。

2、 膜分离技术

膜分离技术是一项新兴的分离技术，自60年代，作为一项高新技术从实验室中走向社会开始进行大规模工业化应用以来，已逐渐并迅速发展成为了在各个工业系统中获得大规模应用的高效节能的分离过程。近年来，将液体分离膜技术用于重金属废水处理的报导日渐增多并渐成主流。

将膜分离技术应用于重金属废水处理具有以下优点：

（1）过程无相变，可以常温操作，能耗低，污染小；

（2）膜过程可通过模拟装置实现，而且可以连续操作；

但是，膜分离过程也有其弊端：

（1）在某些情况下，膜容易结垢，降低膜分离过程效率，甚至降低膜的使用寿命；

（2）与化学法相比，膜分离工艺初期投资较高。

电渗析（ED）是指以直流电场产生的电压为推动力，溶液中的带电离子进行定向迁移，选择性的透过离子交换膜的过程。含Cu2+、Zn2+、Cr2+和Ni2+等重金属离子的废水都可采用电渗析处理，其中含镍废水处理技术最为成熟，已有成套工业化装置。但是电渗析法处理废水要求具有足够的电导以提高渗透效率，因此不适宜处理低浓度的重金属废水。例如，电渗析用于处理镀镍清洗水时，要求清洗水中镍盐的浓度不低于1.5mg・L-1。

电去离子技术（EDI），又称填充床电渗析技术，是将树脂填充在电渗析器的淡水室中，在直流电场作用下，膜堆内部自发水解离产生H+和OH-再生离子交换树脂，同时实现离子的深度脱除和浓缩的新型复合分离过程。相对传统的电渗析过程而言，电去离子技术的分离效率得到显著提高。因此EDI技术具有巨大的技术和经济优越性，EDI技术在用于处理低浓度重金属废水领域所展现出的良好潜力正日益引起人们的重视。

重金属的污水中所含金属成分比较复杂，虽然膜分离能够在一定程度上处理废水中的重金属成分，如果进行大规模的重金属成分处理，还需要采用集成膜，以更好的保障处理效率，从而实现根本处理。

国家海洋局杭州水处理中心采用了一套处理能力为1200m3/d-1的三级膜分离装置处理电镀镍漂洗废水，总浓缩倍数为100倍，一级膜分离系统对镍离子的截留率为98%，二、三级膜分离系统对镍离子的截留效率均在99%以上。但随着膜使用时间的增长，膜通量会逐渐下降，膜系统也需要定期进行清洗。也有研究者将双极膜技术与电去离子技术结合用于重金属废水处理，为膜分离技术在该领域的应用提供了新的思路。

结语：综上所述，面对日益严峻的环境恶化问题，为更好的满足日益严格的环保要求，强化重金属污水处理是一项非常重要且严峻的任务，针对于污水处理企业而言，任重而道远。但随着科学技术的不断发展，相信膜分离技术也会得到进一步的改进与完善，使其更加科学有效的应用于重金属的污水处理工作中，以更好的推进我国的环保事业迈向一个新台阶。

参考文献

[1] 王宏镔，束文圣，蓝崇钰．重金属污染生态学研究现状与展望[J]．生态学

报，2005，（25）.

[2] 袁建军，卢英华．高选择性重组基因工程菌治理含汞废水的研究[J]．泉州

师范学院学报，2003，（21）.

[3] 李娜，靳晓洁．含重金属废水处理技术的研究进展概述[J]．电力科学与工

程，2008，（24）.

篇5

关键词: 电镀废水; 重金属; 污染；治理措施

中图分类号：F407.4 文献标识码：A 文章编号：

1 重金属电镀废水的来源及危害

电镀生产工艺复杂，工序繁多。含重金属废水的来源主要有以下几方面:

前处理废水。电镀中普遍采用盐酸、硫酸进行除锈、除氧化皮及浸蚀处理，工件基体重金属离子溶解在清洗液中;

电镀工艺过程中( 包括化学抛光和电化学抛光) 各工序清洗水。清洗水中含有重金属盐类、表面活性剂、络合物和光亮剂等。清洗废水占电镀废水的绝大部分;

废弃电镀液。长期使用的镀液，杂质不断积累，当难以去除时，不得不将一部分或全部废弃;化学镀液超过使用周期也会形成含重金属废液;

4) 其他废液。包括不合格的工件退镀、镀液分析、清洗滤芯、清洗生产场地、废气治理的废液及各种设备的“跑、冒、滴、漏”造成的废水。

电镀废水中含有环保方面认定的危害重金属主要有铬、铜、镍、铅、锌及镉等。重金属在自然界中难以降解，有很强的隐蔽性和富集性。近几年，我国的重金属污染事故呈高发态势，如不进行有效处理，其危害难以估量。现代医学研究表明，一些重金属离子进入人体会使人致癌、致畸、致染色体突变，潜伏期可达数十年，一旦发病后果不堪设想，有人把重金属危害形容为“慢刀子杀人”、“生物定时炸弹”。在这种形势下电镀行业应该摆正位置，深刻认识重金属污染的危害，以高度的责任感，变“被动应付”为“主动应对”，认真采取各项措施大幅降低污染，作好重金属废水的防治工作。

2、源头预防是控制重金属污染的有效手段

根治重金属污染任重而道远。在现阶段从源头预防末端治理达标是最现实的，也是可以做到的。源头预防就是要尽量减少重金属废水的产生，或在生产过程中将重金属污染物回收处理; 末端治理就是通过各种处理方法将不达标的废水处理达标并排放，预防和达标应该两手都要抓，两手都要硬，不应顾此失彼。在前端预防方面，政府有关部门要严格审批电镀厂的建设地点，能不建的尽量不建，必须建的要贯彻环保“三同时”方针，认真作好环境影响评估，并监督环保设施的设计、安装和竣工验收，全面落实对重金属污染的防治措施。对已经取得电镀生产许可证的企业，要推广使用低污染甚至无污染的新工艺、新技术，减少废水的重金属浓度和排放量，要在生产线上进行科学管理，提高金属材料转化率，延长镀液寿命。在末端治理方面，要加大重金属废水治理的科技、人才和资金的投入，加速推进先进治理技术的成果转化，为电镀企业重金属治理提供可靠和切实可行的操作方案，使企业用得上、用得好、用得起，从而实现污染物稳定达标排放。此外，环保部门认真监督执法做到不欠自然生态环境的新帐，也能使重金属废水的治理有一个根本性的转变。

3 加强重金属废水治理技术的研发和应用

处理含重金属电镀废水的传统方法有化学法、物理法、电解法、离子交换法和生物法等。这些单一的处理方法都不同程度存在着成本高、能耗大、达标率低和金属回收率低的弊端。有资料显示，我国绝大多数电镀企业应用化学沉淀法处理重金属废水。化学沉淀法的原理是通过化学反应使废水中的重金属离子转变为不溶于水的金属化合物( 如硫化物沉淀、中和沉淀和铁氧体沉淀等) 。受沉淀剂和 pH 值的影响，处理后的水质往往不能达标，沉淀物分离困难，尚需进一步处理。另外，单一处理方法还存在产生二次污染的危险。

针对传统治理方法的缺陷和不足，近年来采用复合处理和自动控制相结合处理电镀重金属废水已形成一种趋势。其特点是流程集中、设备小型化，节约了治理成本的同时提高了重金属回收率。复合应用包括化学沉淀、重金属捕集、膜处理及低能耗浓缩技术等。一批专业从事设计、制造重金属废水治理整套设备的企业应运而生，如利用高分子重金属捕集沉淀剂能在常温下与废水中多种重金属离子反应生成不溶于水的螯合盐，再加入絮凝剂形成重金属絮状沉淀，从而达到去除重金属的目的。用该方法处理 40mg/LCu2+、28mg/L Ni2+和 26mg/L Zn2+的电镀废水，排出水重金属质量浓度均低于 0.5mg/L。再如，某公司开发研制的集重金属捕集、转化、中和、絮凝及沉淀方法为一体处理含 Cr6+、Zn2+、Cu2+、Fe2+、和Ni2+一步完成的方法，实用性强，出水达标状态稳定，已成功应用于电镀生产线中。

值得提出的是，近几年，利用天然矿物和植物治理重金属污染技术也有了新的进展。在矿物方面，某专利技术表明，在含有重金属离子的废液中，加入能消除、转化废水中的有害物，然后经物理化学处理，将重金属成分转变为水处理剂，实现了化害为宝。在植物方面，利用植物固定、吸收、提取、分解、转化、清除水和土壤中的重金属污染物也取得了可喜的成果。我国生态环境工作者已发现10 余种“超富集”植物。该植物的特点是在其生长过程中，能将被重金属污染的水体和土壤中的重金属离子超量( 较一般植物而言) 富集在花、叶、茎部分，其成熟收获后，通过焚烧等处理实现重金属回收。如新发现被命名为李氏禾的多年湿生植物，生长期间叶片中 Cr( Ⅵ) 高达 2.977g/kg的2价铜． 129g / kg的1价镍．对重金属吸附率达 89.3% 以上。该方法已应用在广西河池大环江地域生态恢复上，取得了初步成效。

4 开展清洁生产和循环经济

电镀企业在不断提高产品质量和性能的基础上要不断追求两大目标: 一是金属材料转化率最大化; 二是重金属污染物及废水产生量最小化。开展清洁生产和循环经济，有利于实现电镀重金属污染物的最小化和循环利用。

清洁生产是先进的生产方式，随着清洁生产的实施和产品出口( 欧盟) 的需要，一批环保型的电镀工艺取代了有重金属污染的工艺。如无磷低COD 前处理、三价铬镀铬、无铬钝化、代镍合金及符合欧盟 ROHS 法规的无铅及无镉工艺等。这些工艺的推广使用，既节约了资源又实现了环境友好，降低了电镀废水中重金属的含量。这些产品较传统产品质量有了提升，金属有效利用率提高，有害成分降低。电镀行业的这些变化在一定程度上减轻了重金属废水处理的压力。

2009 年，我国开始实施《循环经济促进法》，循环经济是更广泛意义上的清洁生产，是涉及全社会的系统工程。循环经济是传统经济“资源产品废弃物”向“资源产品废弃物再生资源产品”的转变，是建立在资源回收和循环利用基础上的发展生产模式。简单的说，就是将一个企业的废弃物用作另一个企业的原料，通过废弃物交换和使用，将不同企业联系在一起，形成“资源产品资源再利用”的良性循环过程。如将含重金属电镀废水处理后的污泥用于水泥、沥青的固化工艺中; 含铬污泥作为陶瓷颜料、鞣革剂及高分子材料的改性剂，这都是有益的尝试。总之，通过清洁生产和循环经济的持续开展，电镀行业要坚持做到不断使重金属废水数量和危害最小化。少量的重金属污染物在社会经济的大循环中开辟新途径，实现回收利用、变废为宝的目标是值得期待的。

结 束 语

降低重金属材料的消耗，减少重金属废水是无止境的，不可能靠一朝一夕解决所有污染问题，世上无难事，只要肯登攀。创新重金属污染的处理技术，使电镀产生的重金属废水数量和危害最小化，最终实现回收利用的目标，实现重金属污染物无害化、资源化。我们要从电镀行业持续发展的角度考虑，加强重金属污染治理技术的研发和应用，在清洁生产和循环经济中，实现电镀重金属废水的有效治理，恢复自然生态的本来面貌。

参考文献

［1］ 张允诚，胡如南，向荣，等． 电镀手册［M］． 第 4 版． 北京: 国防工业出版社，2011: 29-30．

篇6

[关键字] 重金属离子 微滤膜 超滤膜 反渗透膜

[中图分类号] X5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-1-173-1

0 引言

重金属主要来自于金属矿山和重工业工厂排放出的矿坑水和工业污水等，这些重金属会造成我们日常饮用水、地下水、空气和土壤的严重污染，给人们的生活生产带来不便，破坏土壤、水生及陆生生态环境，阻碍了工业、农业、渔业的可持续发展。传统的重金属处理工艺周期很长，成本过高，并且处理不当容易产生二次污染现象不能对有价金属进行回收。随着工艺和滤膜技术的不断发展，使得重金属可实现循环利用，经过膜分离处理后的废水和土壤可实现重金属离子的"微排放"甚至是"零排放"[1]。下面对主要的几种采样滤膜技术进行介绍，分别给出消解重金属离子的方法和选择的主要依据。

1 采样微滤膜技术去除重金属

微滤膜的孔径一般都会大于0.1μm，所以不会对溶液态的重金属离子进行截留，必须要经过一定的预处理使重金属离子转化为大于0.1μm的不溶态微粒，再利用微滤膜方式进行去除[2]，微滤膜主要有两种方法：

1.1 还原-微滤法。Cr+6金属离子在任何pH值下都能很好的溶解，但Cr+3在pH很高时不会溶解。所以可使用一些还原剂使Cr+6还原为Cr+3，并且在pH超过9的时候和氢氧化铁形成共沉物，便可以应用微滤膜把他过滤出来。对于两者的混合物处理后总铬的含量低于0.1mg/L。这种工艺对铬的去除效果可以使污水处理后的铬含量低于0.002mg/L，使用费用经济合理，具有广泛应用价值。

1.2 共沉淀-微滤法。这种方式采用硫酸铁作为重金属离子的共沉淀剂，再经过微滤膜的滤除工艺。这种方式对重金属有很高的去除效果，去除的比率主要与铁和重金属离子的比率决定，比率越高去除率越高。通常金属离子的废水或溶液中会含有油脂一类的杂质，所以会添加少量的氢氧化铁作为凝聚剂还可以对不沉淀的一些阳离子进行吸附。通常在300-500gfd通量下可将重金属离子的含量降低到0.1mg/L。

2 胶体超滤膜技术去除重金属

对超滤膜的孔径进行合理的选择可以有效的去除污水中较低含量的Cu2+、Ni2+、Cd2+、Pb2+和Zn2+等金属离子氧化物，此方法用氢氧化钠作为PH的调节剂，是重金属离子的氢氧化物呈现胶体的状态，然后用超滤膜进行截留处理，这种方式处理的污水冲金属离子含量远远低于排放的标准含量，通过对PH值进行调节还可以对金属离子进行超滤浓缩的分离，甚至可以实现废水处理和金属回收的双重目的[3]。

3 吸附/脱附膜技术去除重金属

采用一定的技术室污水或者污泥中重金属沉淀物减少5%，然后使其和无害固体进行分离是一件具有挑战性的新课题。采用的方法固定床吸附和膜分离技术无法应对这种高含量的悬浮固体，所以采用一种新型的吸附/脱附膜技术去除重金属。这种工艺的核心技术是在多孔聚四氟乙烯薄膜中网集着粒径小于100μm含有亚氨基二醋酸功能团的选择性螯合剂微粒，这种构型可以便利的置入和推出污泥反应器不被污染，并且目标溶质可以被吸附，对相应的材料进行增强后，由于缓慢的传动皮带会连续的运行，这种复合膜可以连续再生，所以用很少的膜就可以完成大量污泥中重金属离子的吸附，下面用含重金属氢氧化物的污泥为例说明整个吸附/脱附的主要过程：

3.1 吸附过程

把这种复合膜置于pH值在30.-5.0之间的污泥中，它的碱金属或者是碱土金属的存在会进行选择性的吸附，溶解重金属发生化学反应。整个过程中重金属由一个固相选择性迁移到另一个固相。这种反应的条件要求在非强酸或非强碱的环境下进行。

3.2 脱附过程

吸附后的复合膜中污泥传送到的重金属含量为2%-10%进行脱附。在这个过程中膜中的交换剂按照下列的反应进行再生：

再生后的复合膜重新传入污泥中，进行连续的循环反应过程。

4 反渗透膜技术处理重金属

反渗透膜的原理是在高于溶液渗透压的作用下，按照金属离子不能透或半透膜，而将这种金属离子和水分离开的一种技术。反渗透膜的膜孔径非常小，所以能有效的去除污水中的重金属离子和杂质等[4]。但反渗透膜技术一般应用在已经经过一定处理的重金属污染物中，利用反渗透膜作为终端进行重金属污水的处理。目前反渗透膜是分离溶解固体的一种最有效的方法，这种发发在确保污水中重金属例子完全去除的基础上，完全实现了水质的优良循环利用。

5 纳滤膜技术去除重金属

纳滤膜最为一种新型的技术兴起于20世纪80年代，这种技术介于超滤和反渗透之间的一种压力驱动膜过程。纳滤膜的主要特征是具有纳米级的微孔并且对于大多数的荷电5都具有筛分效应和Donnan电荷效应的分离特征。这种特点使得纳滤膜不仅可以对低分子量物质进行截留还可以完成对溶解无机盐具有一定的截留能力，尤其是对二价金属离子的截留作用更为明显。废水和污泥中的重金属大多数是以二价离子的形式存在，所以采用纳滤膜的方法进行滤膜具有一定的应用优势。

纳滤膜的主要分析方法是对带测定污水的pH值、原子吸收光谱及重金属离子的浓度进行测量。实验的主要工艺流程是：污水--沉淀--活性炭柱--微滤--UV--纳滤膜--出水。其中活性炭柱主要完成的功能是对水中余氯进行吸附；微滤主要用于进一步的去除水中的杂质防止膜组件的污染；UV紫外线杀毒用于去除水中的细菌微生物对纳滤膜的污染。经过纳滤膜处理过的污水颈侧时候可以作为人们日常的生活用水并可以循环利用，所以此方法是目前污水重金属采样滤膜的发展趋势。

6 结语

水资源，生物资源和土壤资源中重金属的污染已经严重影响到人们的日常生活，如何对重金属进行采样滤膜消解成为目前亟待解决的问题。本文结合实际情况对目前常使用的几种滤膜方式进行介绍，分析给出了各种方式的优缺点、选择的依据和主要的实现过程，经探讨分析后发现，纳滤膜的出水中重金属离子浓度最低，是最有效的采样滤膜方式，具有广阔的市场前景。

参考文献

[1]许振良.膜法水处理技术[M].北京：化学工业出版社环境科学与工程出版中心，2001.

[2]钟常明，郎万中，许振良，等.纳滤膜脱除纺丝洗涤废水中非挥发组分的研究[J].工业水处理，2006，10（26）：30-33.

篇7

重金属捕集剂TMT-15是高分子重金属螯合剂之一，它能在常温下与废水中重金属离子迅速发生反应生成不溶于水的盐，加入少量絮凝剂和助凝剂，形成絮状沉淀以达到去除重金属的目的。TMT-15重金属捕集剂经有关单位试用证实，处理方法改造容易（可在原化学沉淀法装置上直接投放），运行费用相对低，且能做到多种重金属离子共存的情况下的一次处理达标，特别值得一提的是该捕集剂对废水中重金属共存盐与络合盐（如EDTA、NH3、柠檬酸等）均能充分发挥作用，且有絮凝体粗大、沉淀快、脱水容易，污泥量少且稳定无毒，投药后无水体变色，无二次污染等特点[4]。

本文就江苏昆山某电子科技有限公司络合铜废水处理进行针对性实验，考查各种影响因素的变化对废水中Cu2+的去除效果，以期为公司进一步优化污水处理工艺和运营参数管理提供参考。

1试验材料

含铜废水来自江苏昆山某电子厂，废水中的Cu2+浓度为46.37mg/L，pH值4.5。重金属螯合剂TMT-15（质量分数为20%）购置于昆山新科化学材料有限公司。

1.1试验器材

PHS-3C型酸度计;万分之一分析天平;混凝试验搅拌机（ZR-6）;原子吸收分光光度计（AAS-600）等。

1.2试验方法

先调节含铜工业废水pH值至7左右各取500mL，分别置于混凝试验搅拌机专用烧杯中，加入一定量的TMT-15及以PAM、FeCl3药剂，然后以60～100rad/min速度搅拌5～10min，静置20min，取上层清液测定Cu2+的质量浓度，并计算铜的去除率。

以工业酸性废水铜去除率为指标，考核试验过程中TMT-15加入量、PAM加入量、FeCl3加入量、pH对络合铜废水中铜离子去除效果的影响。

2试验过程及分析

2.1TMT-15用量试验

TAT-15用量的初步确定按如下公式进行：

其中：重金属离子当量=重金属分子量重金属离子化合价

通过计算可得：TMT-15的投加量试验范围定为90-420mg/L。

各取500mL的络合铜废水（pH=7-8），在迅速搅拌的状况下，向各废水水样中投加0.3～1.2倍化学计量点的TMT-15，搅拌反应时间30min后静置，待泥水分离后过滤，测定废水中Cu2+浓度，观察捕集剂投加量对重金属离子去除效果的影响。TMT-15与重金属反应，化学计量比为2，因此，当水中铜离子含量为46.37mg/L时，TMT-15的理论加入量（以主要成分（CNSNa）3来计）为277mg/L废水，故试验中TMT-15的投加量依次取值为100mg/L、150mg/L、200mg/L、250mg/L、300mg/L、350mg/L、400mg/L，结果参见图1。结果表明，捕集剂TMT-15对Cu2+的去除率随着投加量的增加而增加，但是在投加量达到化学计量点的1.1以上时增加不再明显。但是整体去除效果显著，在投加量达到化学计量点的0.9倍时，各重金属离子的去除率可达96%以上，这其中包含了混凝的网捕和絮凝体吸附作用;当加入量达到1.1时，Cu2+的去除率可达99.25%以上，其质量浓度远低于《电镀污染物排放标准》中规定的排放限值。因此，从确保废水的稳定达标来看，可以取按照化学计量点的1.2倍投加TMT-15，但从经济和环保的角度考虑，其加入量以化学计量的1.1倍为宜。

2.2PAM加入量

PAM的加入量，直接根据工程经验确定为：在电镀废水处理中，配置浓度为0.1%非离子型PAM（分子量在600万-800万）试剂进行投加，每吨废水投加PAM固体的量为1-2g为宜，本试验采用的是2ppm。

2.3FeCl3加量试验

根据资料显示：TMT-15的使用中加入适量的助凝剂会更加有利于污染物的去除。本试验中采用了FeCl3作为助凝剂进行了优化试验。试验过程为：量取1.2倍化学计量的TMT-15药剂加入到调整pH值之后的500mL含铜废水（pH=8.5）中，加0.1%的PAM的溶液1mL搅匀，然后分别按照FeCl3/TMT-15的比值为1.3、1.5、1.7、2、2.5、3的量投加FeCl3（储备液浓度10%）溶液，快速混匀反应10min，静置40min后过滤测定Cu2+的浓度。结果参见图2。

由上图可以看出：FeCl3的加入量对Cu2+去除效果影响不大。即使在其他条件不变的条件下，FeCl3的加入量为0，Cu2+去除率仍可以达到98%。但是在试验过程中发现：当加入FeCl3时，可以产生更大的絮凝体，大大加快泥水分离的速度，提升了污水处理效率。

2.4pH值

固定条件：搅拌时间25min;TMT-15：FeCl3=1：1.7;TMT-15=300ppm;PAM=2ppm

操作过程：各取500mL的络合铜废水水样7个，依次调节其pH至3、4、5、6、7、8、9，分别按以下条件加入等量的反应试剂：TMT-15为300ppm时，迅速混匀并絮凝反应30min，待试样静置实现泥水分离后过滤，测定滤液重金属离子Cu2+浓度，观察pH值对其去除效果的影响。结果如图3。

由上图可以看出：TMT-15对废水的pH适应性较强。随着pH的上升，铜离子的去除效率有所提升，特别是在pH达到5以后，其去除率就达到了90%以上，废水中的铜离子浓度也降至0.5mg/L以下。虽然碱性条件有利于铜离子去除效率η的提高，但是结合出水水质要求，综合运行成本的考虑，可以先将废水水质调至6～9的范围之内再进行处理即可。

3工程实践

3.1工艺原理及描述

废水由车间排出后进入集水池，与污泥脱水产生的滤液混合均匀后由水泵打入pH调节池，加入NaOH调节pH值至7～8之间;再加入适量的重金属捕集剂TMT-15（泵送投配浓度为1-2%）、混凝剂PAM、助凝剂FeCl3等化学药剂，在混凝反应池进行快速搅拌以实现完全混合后，进入混凝反应池并以较慢的速度搅拌30-60min，使得混凝剂与水中的污染物进行充分接触反应，产生低聚合高电荷的多核络离子、高聚合低电荷无机高分子及凝胶状化合物，然后再与助凝剂进行絮凝反应，产生大量不溶于水的絮凝物;废水经絮凝反应后进入沉淀池，在沉淀池停留数小时，将不溶于水的大颗粒絮凝物在重力作用下从水中沉淀下来形成污泥，从而实现泥水分离;沉淀出水经过果壳过滤器装置后达标排放。

含有重金属的污泥经压滤机过滤压饼，含重金属的滤饼作为无浸出毒性的废物深埋处理，过滤后的水可回流至集水池进行再处理。

3.2运行参数及结果

在处理量Q=5t/h，铜离子浓度为46.37mg/L时，加入1%的NaOH0.7L/h，调整pH值至7-8;在混合池中先后加入1%的TMT-15重金属捕集剂50L/h、1‰的PAM混凝剂5L/h、10%的FeCl3助凝剂6L/h，并充分搅拌混匀;沉淀0.5-1h，经过果壳过滤器后的出水铜离子浓度低于0.3mg/L，达到《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）中的总铜排放标准，详细指标参见下表。

4结论

从以上数据可以看出：

（1）对废水中Cu-EDTA络合物去除效果影响最大的是TMT-15的使用量，其次则为FeCl3、PAM的加入量;废水pH在6～9时的去除效果基本不受影响。

（2）从试验的结果来看，到达去除效果最佳的工艺条件为：TMT-15=300～350ppm;TMT-15：FeCl3=1：（1.7～2）、pH>6、PAM=2ppm;考虑到实际运行成本的因素，就该厂的含铜废水处理而言，其废水处理的最佳工艺参数为：TMT-15=310ppm;PAM=2ppm，TMT-15：FeCl3=1：1.7、pH=7～8。

（3）TMT-15是一种高效的重金属捕捉剂。在PCB络合铜废水处理中，TMT-15能有效破络并与PAC协同形成粗絮体，沉降快速，易于固液分离;产生的金属沉淀物很稳定，即使在200-250℃高温也不会释放出重金属，沉淀物在稀酸溶液中不渗出，没有二次污染，具有安全性高、无毒无害、无难闻气味等特点。

[参考文献]

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[2]陈文松，宁寻安.络合铜废水处理技术[J].水处理技术，2008，34（6）：1-2.

篇8

关键词：酸性镀铜；光亮镀镍；膜分离；反渗透

电镀生产中产生大量镀镍、铬、铜等重金属废水。重金属在环境中只能改变其形态或被转移、稀释、积累，不能被去除或降解[1]，有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质。若直接排入河流，不但造成水质污染，还将进一步污染底泥、土壤和地下水，造成永久性污染 [2]，并通过食物链富集，生态修复的代价无法估量。各国均对重金属废水制定了严格的排放标准。

同时，许多重金属都较昂贵，直接排掉浪费了大量重金属资源。因此最大程度削减重金属向水体排放才是治本之策。我国重金属废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段，资源回收和闭路循环成为重金属污染治理发展的主流方向。

1 项目来源

目前对电镀重金属废水的处置方法主要包括化学沉淀法、离子交换法、电解法、吸附法、溶剂萃取法、生物法等[3]。

这些工艺普遍存在加药量大、运行费用高、分离不彻底、出水水质差、残渣不稳定、回收贵金属难、不适用高浓度重金属废水、操作较复杂等缺陷[4]，如：化学沉淀法受沉淀剂和环境条件的影响，沉淀与水分离时间长，分离不够彻底，出水水质不能稳定达到要求。电解法不能使水中的重金属离子浓度降到很低。离子交换法不适用于处理重金属离子浓度较高的废水。溶剂萃取法中，溶剂在萃取过程中的流失和再生过程中能源消耗大，使该法的应用受到很大限制。吸附法处理高浓度重金属废水，再生过于频繁，手续繁杂，成本较高。生物法不适宜处理较高浓度重金属废水。且上述工艺大多是污染物质的转移，会造成二次污染[5]。急需一种成本低、操作简易、无二次污染、可回收金属的新工艺。

我司承担了部级科技项目，笔者进行了重金属废水处理技术、工艺、产品研发以及废水资源化技术等一系列研究。

2处理工艺选择

膜分离法是极具前途的废水处理及资源化技术，在电镀废水处理领域得到广泛应用[6]。其中反渗透（RO）的独到之处在于分离浓缩过程仅仅借助于一定压力下的半透膜作用，不消耗化学药品，不产生废渣，无相变，经济、简便、无二次污染。

反渗透技术用来处理电镀重金属废水，设备紧凑，易实现自动化，可以回收清水和贵金属，适用于封闭循环无排放系统[7]，在除去重金属离子的同时，还可能去除污水中其他有害物质[8]。因此，笔者选择RO工艺分离镀铜、镀镍废水。

电镀逆流漂洗技术即清洗水流方向与镀件移动方向相反的漂洗过程，是一种从改革漂洗工序着手、进行事先预防的主动式电镀污染防治措施，能节约漂洗水量。自美国学者J.s. Kushner于1971年提出逆流漂洗计算方法以来，受到各国电镀同行和环保同行的普遍注意。其中，第I级清洗槽含有较高的重金属离子。

电镀件从镀槽提出，镀件上有带出的镀液。经过多级清洗槽进行清洗，各级清洗槽废水浓度依次降低。在逆流漂洗基础上，将第I级清洗槽的漂洗废水用反渗透膜系统进行膜分离，膜分离的产水可回用于末级清洗槽作为补充水。反渗透处理流程见图1。

根据《电镀废水治理设计规范》，末级清洗槽废水中主要的金属离子允许浓度可采用下列数据：①中间镀层清洗为5～10mg/L； ②最终镀层清洗为20～50mg/L。

笔者使用RO膜分别对酸性镀铜、光亮镀镍漂洗废水进行膜分离处理，研究各项运行参数对处理效果的影响。

3原水、设备和分析项目

3.1 料液来源

使用Cu含量50g/L、Ni含量64g/L的电镀母液，再加自来水稀释到一定体积，即得到不同浓度的镀铜、镀镍废水。

3.2 试验材料

根据镀镍、镀铜废水水质特点，选择进口聚酰胺复合抗污染型RO膜（每支4寸）。

3.3检测项目和检测方法

（1） 检测项目

主要检测pH值、电导率、Cu2+、Ni2+等指标。

（2）检测方法

pH值：pH计；

电导率：电导率仪测定；

Cu2+：原子吸收分光光度法；

Ni2+：原子吸收分光光度法。

4 膜分离系统运行结果

4.1 操作压力对系统运行效果的影响

保持进水镍含量在10g/L，使用进口4040抗污染型反渗透膜处理镀镍废水，在不同操作压力下运行，考察膜的产水量、产水水质及各项运行指标。

运行结果表明，当进水镍含量保持在10g/L时，操作压力由1.6MPa降至1.2MPa，则产水镍含量由24.4 mg/L 上升至39.8mg/L，且产水量下降了44.5%，同时产水电导率上升、pH值下降。当进水镍含量保持在18g/L时，操作压力由1.6MPa降低至1.2MPa，则产水量下降了72.7%，产水镍含量由158.8mg/L 上升至360.5mg/L，同时产水电导率上升、pH值下降。

根据优先吸附-毛细孔流模型：

式中：Jw为膜通量，Δp为操作压力，Δπ为渗透压，σ为膜对特定溶质的截留系数，A为膜的水渗透性常数。

由该式可知，增加操作压力Δp，则膜的产水量增加。同时，膜截留二价金属离子主要是依靠筛分作用，在一定浓度范围内，溶质的透过量变化不是很大。因此产水量增加使出水金属离子浓度降低。进水浓度一定，产水浓度下降，增加操作压力也使RO膜截留率上升。

因此，操作压力不宜过低，宜选取操作压力1.5～1.6MPa。

进水镍含量10g/L时，产水重金属含量在30mg/L以下，重金属截留率为99.6%～99.8%；进水镍含量18g/L时，产水重金属含量超过50mg/L，重金属截留率为98%～99.1%，截留率低于前一工况。

4.2 进水浓度对系统运行效果的影响

维持操作压力在1.5Mpa，使用RO膜浓缩镀镍清洗废水，考察不同进水浓度（从10g/L浓缩至18g/L）时膜的产水量、产水水质及各项运行指标。

随着进水浓度由10g/L上升至18g/L，产水量、产水水质明显下降。单支4寸膜产水量由134L/h下降至40L/h，产水总镍含量由31.5 mg/L上升至179.9mg/L。进水浓度提高，则产水量降低，这一现象可由优先吸附-毛细孔流模型来解释：溶液浓度C和渗透压（Δπ）呈正向变化，由于运行时间增加，进水浓度C增大，溶液的渗透压（Δπ）也随之增大；而渗透压（Δπ）越大，膜通量（Jw）越小。因此，随着进水浓度C增大，膜通量（Jw）会呈现下降趋势，产水量也下降。同时，膜的截留率也由99.7%下降至99.0%。

4.3 膜分离酸性镀铜漂洗废水

处理酸性镀铜清洗废水，RO膜系统操作压力为1.5～1.6MPa。原水的铜含量198.2mg/L，电导率1725μs/cm，pH值为2.86。通过膜分离不断浓缩，进水浓度逐渐上升。

随着进水铜含量由297.8mg/L升高至9942.0 mg/L，单支4寸膜的产水量由312L/h下降至72L/h，产水铜含量由0.5 mg/L上升至32mg/L。进水浓度升高，进水、浓水、产水的pH值下降，电导率上升。

随着运行时间的延长，总的趋势是进水浓度加大，产水量下降。在操作压力为1.5～1.6MPa，RO膜的截留率稳定在99.7%～99.9%。

篇9

关键词：电镀废水 离子交换法 电解法

中图分类号： V261.93+1 文献标识码： A 文章编号：

1 前言

电镀因污染严重，1994年被我国政府列为25种限制发展的行业之一。因此电镀界在不断开拓新工艺的同时，都在致力于电镀废水治理技术的应用研究[1]。电镀废水种类繁多，单独采用一种治理方法往往达不到理想的处理效果或经济效益。所以多元组合处理技术应运而生[2]。

2 废水水量与水质及《电镀污染物排放标准》

表1废水水量与水质

表2 《电镀污染物排放标准》（GB21900－2008）控制指标限值

该电镀厂临近重要河流流域京杭大运河，大运河是杭城水网的大动脉，它的开通使太湖流域众多的自然河港、湖泊串联成网，水源生态保护尤为重要，因此本项目工业废水执行特别排放限值的出水标准，从表中显示，是所有标准中要求最高的标准。

3方法介绍及处理工艺

3.1方法介绍

离子交换法的原理是利用离子交换剂分离废水中有害物质的方法，常用的离子交换剂有离子交换树脂、沸石等。离子交换剂是靠交换剂自身所带的能自由移动的离子与被处理的溶液中的离子通过离子交换来实现的。推动离子交换的动力是离子间浓度差和交换剂上的功能基对离子的亲和能力[3]。

离子交换法除铅彻底，工业含铅废水可实现达标排放；对环境污染危害小、污泥少；离子交换树脂的使用寿命达5年以上，可经再生反复使用。

电解法处理含铅废水，在直流电作用下，溶液中的阳离子产生离子迁移和电极反应，即废水中的阳离子向阴极迁移并在阴极上产生还原反应，使得重金属离子被还原为金属而沉淀，同时重金属离子也会与电解产生的OH结合产生氢氧化物沉淀而被去除。

3.2工艺流程

含铅废水含铅调节池反应池1沉淀池1

污泥浓缩池

板框压滤机

电解池

含铜、镍废水含铜调节池反应池2沉淀池2机械过滤器2离子交换达标排放

污泥浓缩池

板框压滤机

在金属元素活性排列中，铅的金属还原性要比铜强，因此铅离子的氧化性要比铜离子弱，较难被还原，因此本工艺中把电解池放在如图流程中，先用电解法去除部分铅重金属离子，再用离子交换法去除，能达到更好的去除效果。

3.3主要构筑物及设计参数

3.3.1调节池

功能：收集含铅、含铜、镍废水，调节水量，均匀水质

数量：2座

设计参数：Q=200m3/d,设计HRT=12h,Q=8.33m3/h

基本尺寸：5×5×4.5m，有效容积V=100m3

结构形式：地下式钢砼结构

配置设备：耐腐污水泵2台，1用1备，Q=10m3/d，H=10m,N=1.5kw 罗茨风机2台，Q=16m3/min，P=49.0KPa,N=22kw

3.3.2反应池

功能：加药使废水中的铅、铜转化为沉淀物质

数量：2座

设计参数：Q=8.33m3/h，HRT=2.0h

基本尺寸：6.0×2.0×3.0m

结构形式：地上钢结构

配置设备：搅拌机3台，N=2.2kw

pH自控系统：CM-PH-01一套

加药系统：CM-CDS-01一套

盐酸计量泵：Q=10L/h,P=100m,N=0.37kw,1台

还原计量泵：Q=30L/h,P=100m,N=0.37kw,1台

NaOH计量泵：Q=50L/h,P=100m,N=0.37kw,1台

PAM计量泵：Q=75L/h,P=100m,N=0.37kw,1台

PAM自动溶药装置，产药量1m3/h,各加药点共用，1只

3.3.2沉淀池

功能：泥水分离、沉淀污泥

数量：2座

设计参数：Q=8.33m3/h，斜管沉淀池，q=0.5m3/(m2.h)

基本尺寸：4.0×4.0×6.0m

结构形式：地上钢结构

配置设备：污泥泵2台，1用1备，Q=5m3/d，H=8m,N=1.1kw 斜管填料16m3

3.3.3电解池

功能：把重金属离子还原为金属

数量：2座

设计参数：Q=6m3/h,电流密度0.2-0.58A/dm2，电压输出0-450V

基本尺寸：2.36m×1.54m×1.1m

结构形式：地上PVC材质

配置设备：可控硅整流电源2台、管路及阀门一套、电器及控制一套

3.3.4离子交换混床

功能：利用离子交换剂分离废水中有害物质

数量：2座

设计参数：Q=6m3/h

基本尺寸：Φ750×1800

结构形式：地上钢结构

配置设备：离子交换混床2台、中间水池及泵1台、管路及阀门1套、电器及控制1套、离子树脂1吨、盐酸泵1台、反冲洗泵1台、盐酸加药槽1台

3.3.5机械过滤器

功能：拦截和去除较大颗粒

数量：1座

设计参数：Q=12m3/h ，设计流速 8m3/h

基本尺寸：Φ1200×2000

结构形式：地上钢结构

配置设备：滤料、反冲洗泵、进水泵

3.3.6污泥脱水机房

功能：放置板框压滤机，进行污泥脱水处理

数量：1座

基本尺寸：10×8m

结构形式：砖混结构

配置设备：污泥气动隔膜泵4台，Q=10m3/h,P=0.8Mpa,板框压滤机4台，XMY1000-30UK,过滤面积100m2,N=10kw 泥斗4套，钢制非标设计

4处理效果

离子交换处理技术在电镀废水处理方面有较好的应用，根据废水中所含重金属离子的不同，帅选出合理的树脂是技术的关键，同时用所选树脂对特定废水需进行大量试验，确定出最佳去除效率时溶液的PH值、溶液浓度、树脂用量、接触时间和运行条件等[4]。

使用低压直流电源，不必大量耗费化学剂；在常温常压下操作，管理简便；如废水中污染物浓度发生变化，可以通过调整电压和电流的方法，保证出水水质稳定；处理装置占地面积不大。但在处理大量废水时电耗和电极金属的消耗量较大，分离出的沉淀物质不易处理利用。从结果显示，本工程经过7个月的调试运行，处理效果稳定，出水水质良好，采用两种方法组织技术大大降低了铅和铜的离子浓度。详见表3

表3各污染物出水水及去除率

注：以上数据来自2012年9月24日杭州市环境监测中心站抽样测定

5工程投资及运行成本

本项目为工程改造项目，离子交换设备及安装费19.27万元，电絮凝器设备及安装费21.45万元，设计费2.03万元，调试费1.24万元，税金1.76万元。总投资费用为45.75万元。平均运行费用在原来基础上增加了0.38元/m3。

6结论

电解法处理废水一般无需加入很多化学药品，处理简单、占地面积小、管理方便、污泥量小，所以被称为清洁处理法。考虑金属元素活性强弱情况，用电解池方法先处理含铅废水，再混合含铜、镍废水采用离子交换法处理，两种工艺结合的方法处理更彻底，根据出水数据显示能达到限值标准，实际运行效果良好，对于去除水中的铅、铜等重金属离子是合适的，工程投资居于中下标准，在原有的基础上增加的费用在估算范围内，可见该公司电镀废水处理采用该种组合工艺是可取的。

参考文献：

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篇10

关键词：重金属；预处理；综合处理；达标排放

一、前言

近年来，随着电子工业的迅猛发展，对印制电路板的需求大大增加，印制电路板生产已成为电子行业的重要基础产业。目前，中国PCB工业主要集中于“ 珠三角”和“ 长三角”地区（约占9 0 %），2007 年的P C B 产值为155 亿美圆，占全球P C B 产值的3 0 % 左右[1]。由于制造电路板是一种非常复杂的综合性加工技术，在生产过程中要使用多种不同性质的化工材料，导致排放的生产废水成分复杂，成分多，pH变化大，废水达标处理有一定的难度 [2～5]，如随意排放或处理不当，会造成严重的环境污染。因此，废水处理是PCB厂环保的重点之重，一方面需保证废水达标排放；另一方面，又要考虑其水处理成本的经济性。本文根据目前PCB行业废水处理的现状，总结PCB废水处理的工艺及应用研究现状，并展望其发展前景。

二、废水来源与分类

PCB厂生产废水主要产生于印刷线路板生产线上各工序连续排放的清洗废水以及工艺中废气的废液，这些废水按污染物的种类及其存在形态，可分为三大类：

1）、含重金属废水

废水中只含重金属离子Cu2+、Pb2+、Ni2+等，不含EDTA等络合剂。该类废水主要源于电镀铜、锡等工序的清洗水、多段工序的酸洗废水、酸性蚀刻废水、非络合性的碱性蚀刻废水等，因此其中的污染成分较轻[6]。

2）、含金属络合物废水

络合铜废水来自蚀刻、沉铜、沉银等工序，约占印制线路板生产废水总水量的8%左右。废水中含有高浓度的络合铜、柠檬酸[7]。该类废水中铜主要与氨、EDTA结合，形成铜氨络合离子（Cu（NH3）42+）、铜-EDTA络合阴离子形态存在于废水中。该类污染物络合能力很强，普通方法较难以处理。

3）、含有机物废水

含有机物废水来自于各除胶、除油、显影、脱膜、绿油工序等，其CODcr浓度很高，一般达3000～8000mg/L，是一种污染较严重的废水。其主要组成一般为油墨废水。高浓度油墨废水主要指显影、脱膜工序中的废弃槽液或溢出浓槽液，主要成分为含羟基的压克力树脂，环氧树脂，胺基甲酸乙酸树脂等，其可与碱性溶液发生反应，生成有机酸盐溶解于水溶液中，而这些含羟基的树脂则不易溶于酸性溶液中。

三、废水收集及处理工艺

印刷线路板生产废水其水量大、水质复杂，废水来自数十个不同的加工工序，所涉及的污染物达几十种，甚至上百种。因此在处理印刷线路板生产废水时，需根据生产过程中所产生的污染源、污染物及其存在形态进行分类，分别进行预处理，最后再汇总统一处理[8]。

1、 含重金属废水预处理工艺

印刷线路板废水中重金属离子的存在对后续生化工艺中微生物的抑制作用较大，需在预处理工艺加强对重金属离子的去除率。或选育、构建和优化高效优势菌种，提高微生物对重金属离子的耐受能力、吸附固定效率和抗负荷冲击能力。

该类废水通过调节池调节水质水量后，通过提升泵泵入中和池，加入酸液或碱液调试pH，再流入混凝池及组凝池。加入混凝剂和助凝剂后，废水中的重金属离子以及部分胶体类有机物形成絮状体，流入沉淀池进行泥水分离。然后，污泥排入物化污泥池，沉淀池的出水流入后续构筑物集中处理。

该类废水主要含有Cu2 + 、Ni2 + 等重金属离子，这些重金属离子以游离态形式存在于废水中。通过调节废水p H 值（10～10. 5） ，添加絮凝剂、助凝剂，使之形成氢氧化物沉淀，经过固液分离可除去Cu2 + 、Ni2 + 等重金属离子。主要化学反应： Cu2 + + 2O H- Cu （OH） 2 ；Ni2 + + 2O H- Ni （OH） 2 ； H+ +OH- H2O[9]。

2、 含金属络合物废水预处理工艺

金属络合物废水一般为铜氨络合废水和铜-EDTA络合废水，废水中铜以络合形态存在{ EDTA-Cu 、[Cu （N H3 ） 4 ） 2 + ]} ，其结构相当稳定，不能采用调节p H 值的手段使之沉淀去除。但可根据难溶化合物的溶度积原理，加入药剂使之形成难溶物，从而沉淀分离。

谢东方[9]采用投加新型重金属捕集剂DTCR ，使EDTA-Cu 等络合物转化成更难溶的DTCR-Cu 沉淀，去除络合态的铜，取得十分理想的效果。DTCR 系含有活性硫的高分子螯合剂[10] ，与EDTA-Cu接触，立即生成DTCR-Cu 沉淀析出。主要化学反应： EDTA-Cu +DTCR DTCR-Cu + EDTA。使用DTCR 处理络合态的铜，具有pH值范围较宽、沉淀污泥颗粒大、易分离、污泥稳定性好、二次污染少等优点。

郭永福，邵琪[11]采用重金属捕集剂硫化物进行处理。 在碱性条件下，较稳定的重金属络合离子可Na2S反应，生成更难溶于水的金属硫化物沉淀（以CuS为主），再经固液分离，去除废水中的重金属离子，然后进入后续构筑物处理。

采用硫化物沉淀铜氨废水中的铜离子，CuS溶度积很小，去除率高。适用pH值范围大，但过量的S2-可使处理废水COD增加；如pH值降低时又有H2S毒气放出，加Na2S时适当控制添加量。形成CuS的颗粒很小，对分离有一定困难，这时可采用先加有机混凝剂PAM，再加无机混凝剂PAC，使之形成共聚沉淀，从而能有效去除Cu2+，达到处理效果[12]。

练文标[13]采用铁屑内电解法处理印刷线路板络合废水。其原理是利用铁屑在废水中腐蚀形成微小原电池。铸铁是铁和碳的合金，当铸铁屑与电解质溶液接触时，碳的电位高成为无数的阴极，铁的电位低成为阳极，他们之问形成无数的

微小原电池。当铸铁屑中再加入碳粒时，铸铁屑与碳粒接触则形成大的原电池，这样除铸铁本身的微电池外，又加入一个大的阴极一炭粒，加速铸铁的腐蚀，其电化学反应式为：

阳极：Fe-2eFe2+ En（Fe 7Fe）=-0.44V

2H +2e2[H]H2 E0（HTH2）=0.00V

在酸性介质及有氧条件下，产生新生态的氢和亚铁，而新生态的氢和亚铁能与水中的许多物质发生氧化还原反应[14-15]，从而破坏络合剂的结构，使其失去或降低与铜的络合能力。同时新生的氢氧化亚铁与氢氧化铁具有较高的絮凝一吸附活性，能吸附废水中的分散微小颗粒及有机分子而絮凝沉降下来，使废水得到进一步的净化。另外铁还能与废水的铜进行置换反应，铁把络合铜中的铜置换出单质铜。

3、 含有机物废水预处理工艺

该类废水中有机污染物浓度较高，可生化性较差，是造成电路板企业生产废水CODcr 超标的主要原因。对于该类废水一般采用酸析法+氧化法多级处理工艺进行处理[11，16～17]。

深圳某电子公司[18]采用两级处理法，第一级为酸化析出法，即在酸性条件下（p H = 2. 5～3. 0） ，大部分有机物可以析出。处理过程如下：将H2 SO4加入到有机废水中，通过酸化后去除析出的有机物，然后废水再经过压滤，压滤液（CODcr ≤2 500 mg/ L） 进入二级处理。第二级为催化氧化法，经过酸化一级处理后的压滤液含有部分可溶性有机物，对此废水再采用催化氧化法（ Fenton 氧化法） 处理。处理过程如下：将废水调至p H = 3. 0 ，投加FeSO4 催化剂、H2O2氧化剂，在Fe2 +的催化作用下，H2O2将废水中的有机物氧化分解（催化氧化处理后废水中的CODcr ≤1 000mg/ L） ，从而大大减轻了后续处理负荷。主要化学反应： Fe2 + + H2O2 Fe3 + + OH- + ・OH。经过上述催化氧化处理后，再投加NaOH将废水pH 值调至10. 0～10. 5左右，经沉降分离后上清液排入后续构筑物进一步处理。

4、 综合废水处理

由于络合废水及高浓度有机废水的CODcr较高，单用物化方法无法将CODcr处理达标。故需要进行物化处理，然后再进行进一步处理，以确保其出水CODcr达标甚至进行回用。

郑司伟等[19]采用硅藻精土处理技术处理综合废水。硅藻土是一种由硅藻遗骸和软泥固结而成的沉积矿，颗粒直径在几微米到十几微米，表面有大量有序排列的微孔，孔径为7～125 nm，比表面积大，有强的吸附力和大的吸附容量，同时硅藻土的表面及孔内表面分布有大量的硅羟基，硅羟基在水溶液中离解出H+，使其颗粒表现出一定的表面负电性。经过混合不同数量的絮凝剂进行改性后的硅藻精土可同时实现对正电荷和负电荷胶体颗粒的脱稳，将废水中的金属离子和无机物细微及超细微物质吸附到硅藻表面，形成密度较大的絮体沉降。郑司伟等将综合废水提升进入硅藻土反应器，投加硅藻精土净水剂进行混凝沉淀，去除金属离子、悬浮物以及部分有机物，反应器出水进入集水池，再泵入斜管沉淀池，利用硅藻精土净水剂或硅藻土反应器排放污泥进行混凝沉淀，进一步吸附去除水体中的金属离子，沉淀池出水进入中和池调节pH后达标排放。废水出水CODGr在60.6～71.8左右。

黄德兵等[20]采用接触氧化法对经过电化学预处理后的综合废水进行处理，生物接触氧化池共2池，并联使用，采用蜂窝式填料，比表面积> 100 m2 ，空隙率> 99 % ，经过曝气盘的连续曝气，在好氧条件下，附着在填料表面的微生物较好地消耗、分解了废水中大部分有机物。采用该法解决了重金属处理系统与生物系统同时运行的兼容性、生物毒性等问题。

四、结语

随着智能手机、平板电脑等新兴电子产品的出现与与大规模普及应用，以及其他高技术产业对电子电路产品的旺盛需求，印制电路板产业也迎来飞速发展的阶段，随之产生的废水处理也显得尤为重要。随着水处理技术的发展，印制电路板废水的处理工艺必然会更多。只要我们认真了解废水来源于性质，有针对性地进行研究与完善处理工艺，必然可以做到生产发展的同时也能更好的保护环境。

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