重金属工业废水处理技术探析

张峰 刘婷

摘 要：在重金属工业不断发展的背后，工业废水问题日益严重，对生态环境及人类身体健康造成了很大的负面影响。因此，应该积极探索更佳的重金属工业废水处理技术方法，探讨工业废水处理后的资源化路径，以期妥善处理工业废水，促进重金属工业的更好发展。使得工业废水可以进行资源化利用，同时也兼顾生态环境与人类身体健康的保护。

关键词：工业发展 重金属 废水处理

中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2018）01（c）-0113-02

重金属工业废水属于较强复杂性的混合体系，因为涉及到多种重金属离子，所以在重金属工业废水处理技术比较多的情况下，要了解各种技术的优缺点，再从废水实际特点出发，结合经济与技术条件的实际情况，探索出理想的重金属工业废水处理技术，缓解重金属工业废水问题。

1 重金属工业废水的基本现状

随着重金属工业的不断发展，其产生的工业废水量也在日渐上升，主要有以下一些废水来源[1]：（1）矿山和选矿厂尾矿的排水；（2）有色金属加工厂和钢铁厂的酸洗水；（3）电镀厂镀件洗涤水；（4）废石场淋浸水；（5）其他工业废水，比如农药业、医药业、油漆业、颜料业以及电解行业带来的工业废水等。

重金属是一种极具潜在危害的重大污染物，无法被微生物分解，当重金属在人的体内富集或者与其他物质反应形成更强毒性的化合物，就会对人的身体造成极大的健康威胁。这是因为重金属在人体内，可以与蛋白质和各种酶产生非常强烈的作用，致使蛋白质及酶失去活性，若重金属在人体的某个器官中富集，一旦超过了该器官所可以耐受的限度，就会引起慢性、急性或者亚急性等程度的中毒现象。近年来我国重金属工业废水引起的污染事故逐渐增加，比如江苏省某工厂电镀酸洗废水每年超过4.7万t，导致附近水库和河湖的鱼产量降低了约13万斤；韶关某冶炼厂的含镉工业废水排放超标，使得北江韶关段遭遇比较严重的镉污染问题等。由此可见，重金属工业废水排放问题没有妥善解决，而致使污染事件不断发生，使得重金属工业废水处理成为当前社会各界都重视并希冀解决的重大问题。

2 重金属工业废水处理技术的探索分析

要对重金属工业废水进行有效处理，降低其对自然环境与人类造成的危害性，可对以下一些处理技术进行深入的认识和分析[2]。

2.1 化学处理技术

使用化学方法对重金属工业废水进行处理，可分为化学沉淀法、电解法以及氧化还原法。首先，在化学沉淀法方面，在实际处理工作中，可在废水中加入可溶性化学药剂，使其与废水中处于离子状态的无机污染物相接触，进而发生化学反应，形成不溶于水或者难以溶于水的其他化合物。化合物可以在水中沉淀，最终可以让工业废水得到很好的净化。这一方法适用于汞、锌、铅和铬等重金属离子的净化处理。其次，在电解法方面，主要是通过电解槽中所发生的电化学反应，对重金属工业废水中的污染物进行处理。废水中含有的可溶解性污染物能够在电解中的氧化还原反应作用下，析出沉淀物或者溢出气体，进而达到净化废水的目的。这一方法主要适用于氰和铬等重金属离子废水的净化处理。最后，在化学还原法方面，若废水中的重金属离子处于高价态，具有较大的毒性，则可以运用这一方法对其进行还原至低价态，将其分离后除去。

2.2 物理化学处理技术

在废水处理中的物理化学处理技术同样涵括三种基本方法，具体如下：第一种是物理/化学吸附法。吸附材料通常为蓬松结构，其比表面积比较高，又或者某些吸附材料具有比较特殊的功能基团，可以对废水中的重金属离子产生物理吸附作用或者化学吸附作用。在这方面的吸附剂常见的有活性炭、累托石、沸石以及硅藻土等。而活性炭是最早被运用和最常见的一种吸附剂，能够对多种重金属离子都产生吸附作用，具有较大的吸附容量，只是其造价比较贵，使用寿命短，操作费用也比较高。第二种为离子交换法，主要是通过离子交换剂中的离子与重金属工业废水中的离子产生交换反应，从而去除废水里的有害离子。这种方法可以实现贵重金属离子的回收，一般适用于有机废水与放射性废水等方面的处理工作。第三种则为膜分离法，主要是采用特殊的半透膜，借助外界推动力使得溶液中渗透出一种溶质与溶剂，从而分离水中的重金属离子。而膜截留组分粒径大小以及膜性能都存在差异性，所以膜分离法也可以分为微滤、纳滤、超滤、电渗析以及反渗透等分离法。这种方法作为新型的重金属离子分离技术，其优点显著，比如分离效率高、操作比较简单便利、没有二次污染、能耗比较低，同时其分离产物容易被回收、自动化程度也比较高，只是膜污染物和膜恶劣等方面的问题导致这一技术很难进一步发展，需针对这一领域展开深入的研究。

2.3 生物处理技术

在废水处理中的生物处理技术，也被称为生物吸附法，即是充分利用生物体自身的化学结构和成分特性，使其吸附废水中的重金属离子，然后采用固液相互分离的方法除去废水中的重金属离子。重金属工业废水中采用生物吸附法是近些年得到推广应用的新兴水处理方法，不但具有丰富的原料来源，还具有成本低廉和无二次污染等方面的优点，使其发展前景一片光明。

3 重金属工业废水处理后的再回收利用

3.1 废水再回收利用的意义

对重金属工业废水进行科学处理后，其污染物浓度控制指标在达到排放要求后可以排出，只是其中蕴含的大量重金属污染物依旧被排放至受纳水体，无法使废水危害问题得到根本性的解决，这也就使得工业废水的资源化问题被提上议程并且得到了越来越高的重视。因此，国内的重金属工业废水处理模式以零污染排放为目标日益受到关注。而在当前，要做到重金属工业废水再回收利用，最大限度地实现废水资源化，则可以建立废水净化回用系统，也就是将处理合格的工业废水再予以适当处理，后将其充分利用，既可以缓解水资源日渐紧张的现状，也可以解决工业废水资源化问题。而要构建废水净化回用系统，需要先确定工业废水回用目标，再按照各用水点的相关水质要求来对回用水水质进行确定。

3.2 废水净化回用系统的处理工艺

在重金属工业废水回用处理的工艺流程主要如下[3]：第一，对工厂的排污水管道进行集中截流，使用提水泵将其打进储水池，再通过污水泵将废水打进涡流反应器。第二，通过石灰浆泵把石灰浆池中的灰浆打进涡流反应器，同时采用加药泵把高分子凝聚剂溶液打入到漩涡反应器中，使其在反应器中发生化学反应。第三，化学反应后的液体溢流，流至澄清池、单阀滤池以及清水池。第四，液体在清水池沉淀后，可溢流至循环水塔的进水沟中，将其作为循环水的补充水，最后实现重金属工业废水的再回收利用。

4 结语

综上所述，各種废水处理技术和废水净化回用系统的开发与应用均对重金属工业企业来说具有重要的价值。对重金属工业废水进行妥善处理，能够使其符合排放标准降低危险性，而废水净化回用系统则站在废水资源化再次利用的角度发挥着非常重要的作用。

参考文献

[1] 白雁斌，王天娇，赵晓玉.重金属废水处理技术研究进展[J].污染防治技术，2013（3）：36-40.

[2] 张传雷，孙南南，谢实涛，等.重金属废水处理技术和资源化概述[J].现代化工，2014，34（4）：38-41.

[3] 姜立萍.重金属废水处理技术综述[J].上海环境科学，2014（5）：224-229.