重金属废水生化处理技术的研究进展

褚洁（河北诚信公司 河北省石家庄市 050000）

序言：

各大化工企业排放的污水中含有各种各样的重金属，这些重金属污水如果没有得到有效的处理就会对环境造成严重的污染。目前对于重金属污水的处理一般有化学沉淀法以及电解法等等，这些方法对重金属污水有所处理，但是只是将污染转移并没有消除污染源，所以这些方法本身是存在缺陷的【1】。因此相关专家提出了生化处理的方法，生化法无论是在投资还是在效果方面都占有一定的优势。

一、重金属废水的来源和危害

1.重金属废水的来源

近年来，随着人们生活质量的提高，对物质的要求越来越高，所以各种化工产业也不断的发展，化工产业的发展同时意味着会有大量的含有重金属的废水排入自然界的水系中，这些重金属污水一般来自矿业，冶金业，农药，油漆等工业，这些工业排水的金属含量严重超标，影响着人们的生活用水。

2.重金属废水的危害

重金属废水的含毒量多，毒效的持续时间长，并且不可轻易降解，还能够通过食物链进入到人体，长期积累的过程中会引发各种疾病以及人体机能的下降，最终会导致人体的重金属中毒。对水资源污染最为严重的几种金属有Cu，Hg，Ni，Cd等等，人体重金属中毒的事例较多，著名的“痛痛病”事件就是因为重金属镉污染水资源从而影响人体。所以重金属污水的处理是一项刻不容缓的工作[1]。

二、重金属废的生化处理技术

重金属废水处理技术是通过微生物的凝聚，吸附，累积以及富集作用完成水中重金属的消除工作。

1.生物吸附法

生物体利用化学吸附的作用吸附金属离子我们称之为生物吸附法。它的原理比较复杂，但是最主要的是依靠细胞壁上的官能团与重金属离子发生化学反应，从而消除水中的重金属离子。生物吸附分为两种，一种是活细胞吸附另一种是死细胞吸附，微生物从水中吸附金属离子的主要过程是:首先是生物细胞的内物挥发，挥发的物质在细胞外堆积，然后细胞络合再到络合之后的聚集和堆积，最后结合在细胞的表面，然后金属离子与微生物与官能团的反应物就会在生物细胞中堆积，从而从水中脱离。我们知道，能够在溶液中分离出金属离子的生物体本身是具有生物吸附剂的，一般的生物吸附剂都是菌类和藻类，还有细胞的提取物。生物吸附剂跟通常所见的离子交换剂有所不同，是比较特殊的，在吸附过程中主要起作用的是生物细胞。因为生物细胞的特殊结构，对污水中的金属离子具有很大的亲和性[3]。微生物吸附剂有着不同的种类，对金属离子的吸附作用不同。而这些生物吸附剂对金属离子的吸附作用会受到温度的影响，温度越高，生物吸附剂的作用就越明显，吸附量就越大。生物吸附剂比普通的离子交换剂有着很多的优点，首先是价格脚底，对污水处理的成本很低，其次是吸附量比较大，可以用于大量污水的处理中。生物吸附剂的吸附效果要明显的高于普通离子交换剂。生物吸附法能够将废水中的金属离子吸附，降低废水中的离子含量，同时生物吸附法所使用的藻类菌类等吸附剂在经过加工之后能够改善生物吸附剂的性能，能够重复使用，并且效果好。

2.植物吸收法

植物处理金属的方法主要有三个部分组成，利用金属积累植物从污水环境中吸取污水中的金属离子，利用金属积累植物降低金属离子的活性，减小金属离子的渗透和扩散的可能，防止进一步污染环境，最后是利用金属积累植物将污水中的重金属提取出来，降低土壤中的金属离子含量[4]。这三个方面是植物吸收金属离子的重要组成部分。重金属离子在被植物吸收之后，会积累在植物的体内，然后将这些植物收割，然后利用物理的方法将植物体内的重金属离子分离出来，回收金属离子，避免二次污染。植物吸附法的优点是在对污水处理的同时就进行环境保护的工作，并且在金属离子被分离出之后能够再次利用，保护环境的基础上进行物质的再利用。

3.微生物代谢法

微生物代谢法处理重金属离子的原理是利用盐酸还原菌将高价位的重金属离子还原成低价位的，然后再利用SRB菌代谢的产生物与重金属进行反应生成难以溶解的硫化物，这种硫化物会沉淀在水中，能够被分离出来。这个过程是微生物对污水中金属离子的只要作用，但是代谢作用不能完全清除水中的金属离子，所以在分离出硫化物之后再利用生物吸附法将水中残留的重金属离子吸附并且分离[5]。微生物代谢法能够用于大量的污水处理中，但是不能完全清除重金属离子，所以需要配合其他的方法才能达到最好的效果。

三、总结

生化处理法处理污水，不仅成本低而且效益高，不仅能够将水中的重金属离子分离出来，还能够回收金属离子，有利于环境的保护。但是生化处理法还处于初级发展的阶段，所以还存在很多的不足，但是随着生化技术的发展，重金属废水生化处理技术正在不断提高，也必将能够给重金属污水的处理带来更多的方便，为环境污染和水资源的管理做出巨大的贡献。

[1]陈炳坤，姚爽林，重金属废水污染的来源[J]，上海，上海同济大学出版社，2009年

[2]王月娥，江建玲，重金属废水污染的危害 [J],北京，北京师范大学出版社，2011

[3]周红林，文剑新，重金属废水污染的处理[J],湖北第二师范学院，2009年

[4]雷蕾，胡斐，如何处理废水中的重金属离子[J],南京，南京出版社，2012年1月

[5]武红艳,林其凌,重金属废水生化处理技术的发展[J],上海复旦大学出版社，2010