城市污水处理过程中重金属的检测方法及处理技术

张璟

（昆明滇池水务环境监测有限公司，昆明 650000）

1 引言

水是生命之源，是人类生产生活中必不可少的宝贵资源，不管是水污染还是水资源短缺，都会给人类社会造成致命威胁。而重金属是密度大于5 g/cm3的金属，工业废水中含量较大，若水中含有重金属，极易被生物体摄入，如果其进入食物链，会在人体内大量蓄积，积累到一定程度时，会造成人体慢性中毒，进而对人体的生命健康造成严重威胁[1]。

2 城市污水处理的现状

现阶段，我国大部分城市的污水处理工作投资主体形式单一，缺乏充足的资金对污水处理技术进行优化，大部分资金来自政府拨款，而政府财政拨款主要用于机械设备的更新换代和相关技术的研究[2]，由于缺乏多元化的筹资形式，严重制约了污水处理技术的提高。除此之外，管理模式无法跟上时代的步伐，也是城市污水处理工作中的一个重要问题。

3 检测方法

3.1 原子荧光法

检测生活污水时，可有效运用原子荧光法对汞、铋及锑等元素进行检测。测定时，先对样品进行预处理，然后采用原子荧光仪，经过酸性硼氢化钾或酸性硼氢化钠的还原作用，可生成对应的氢化物以及汞原子，在氨氢火焰中，氢化物可形成基态原子，因为受到灯发射光的激发，基态原子和汞原子会出现原子荧光，原子荧光的强度与试液中等待检测的元素含量呈正比，运用此方法可检出样品中重金属的含量。

3.2 电感耦合等离子体质谱法

电感耦合等离子体质谱法主要是按照元素的质谱图，以及特征离子进行定性检测，然后通过间接或相对的校准方法，对其进行定量检测的一种方式。主要过程为：样品经量测后进入雾化系统进行雾化，然后以气溶胶的状态进入等离子体轴向通道，气溶胶在温度较高及稀有气体中被蒸发、解离，向带电荷的正离子转化，正离子经离子收集系统进入质谱计，质谱计按照带电离子的质量与所带电荷的比值进行分离，并进行定性与定量分析[3]。

3.3 电感耦合等离子体发射光谱法

电感耦合等离子体发射光谱法的根本原理为：把处理过的水样注入电感耦合等离子体发射光谱仪，在等离子体中，目标元素被气化，从而激发特征谱线并将其辐射出来，呈现出的特征线谱在特定区间的强度及元素浓度呈正比。运用此种方法可对生物污水中的铜、铅、锌等多种金属元素进行检测。

3.4 石墨炉原子吸收分光光度法

石墨炉原子吸收分光光度法的根本原理是把已经处理过的样品注入石墨炉原子化器中，经多种方式的有效作用，使重金属变为基态的原子蒸汽，而空心阴极灯发射的特征谱线和放电灯发射的特征谱线在特定区间的吸光度与元素质量浓度呈正比。根据此数量关系可对钛、钒以及钼等多种金属元素进行检测。

4 城市污水处理技术

以往治理重金属的方法包括以下3种：化学沉淀法、微生物吸附法、膜分离法。伴随着当前污水处理中重金属去除技术的快速发展，众多新型技术应运而生。

4.1 磁性纳米复合材料吸附

美国田纳西大学教授对磁性碳纳米复合材料去除污水中重金属的有关技术进行了研究，其研究结果显示，该材料比表面积较大，能有效提升污水中重金属的去除率，相较于活性炭等吸附剂，其处理效果更为理想，回收也极为方便。在用2种磁性碳纳米复合材料MC-O与MC-N去除Cr的研究中发现，2种材料对于6价铬元素在10 min内的去除率分别高达100%和98%。而常规的Fe3O4纳米颗粒以及纤维素对于6价铬元素的去除率仅分别为25%和27%，去除率明显不够理想。通过以上分析得知，有效运用该吸附剂，能有效去除污水中的重金属，并且具有良好的推广和应用价值[4]。

4.2 复合处理技术

现阶段，已有部分复合技术成为处理重金属重要手段。其中，任鹏飞[5]研究了运用Fenton/絮凝耦合同步法对污水中金属离子和有机化合物的去除过程，并进行了可行性分析，通过减少污水处理环节，使处理成本有所减少。而周普雄[6]等也对将生物淋滤联合类Fenton反应应用于污泥中重金属的去除进行了研究，在运用此方法后，污泥中的重金属含量可以达到CJ/T 309—2009《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》[7]以及GB 4284—2018《农用污泥中污染物控制标准》[8]的相关要求。研究证明，在污水处理中，运用复合法对重金属进行去除也是非常有效的一种方式。

5 结语

综上所述，随着我国社会经济的不断发展，环境污染问题已成为影响我国社会建设及大众生活生产的首要问题。城市在生产生活中对水的需求量越大，排出的废水越多，则城市污水中重金属等有害物质的含量多，所以，加强对城市污水中重金属的有效处理至关重要。当前，相关研究人员对重金属的研究不断深入，不断研发新的、先进的检测技术，这对于有效治理城市污水的重金属污染具有非常重要的意义。在未来，还要不断优化和改进相关检测技术，为检测结果的准确性及稳定性提供重要保障。