2014年3月31日星期一

重金屬廢水處理技術探討及其前景展望

重金屬廢水處理技術探討及其前景展望

重金屬廢水處理技術探討及其前景展望


摘要: 本文綜述瞭處理重金屬廢水的化學法、物理化學法和生物法,並詳細介紹瞭其中的生物法。最後總結瞭近幾年重金屬廢水處理技術的發展趨勢。

關鍵詞: 重金屬廢水 生物吸附 超濾

  隨著經濟的快速發展,廢水的大量排放,土壤和水源中重金屬積累的加劇,重金屬的污染也日益嚴重。由於重金屬易通過食物鏈而生物富集,構成對生物和人體健康的嚴重威脅。如何有效地治理重金屬污染已成為人類共同關註的問題。而重金屬的污染情況在開發區的污水中也較為嚴重,根據長沙市環境監測站的檢測情況,我們發現開發區廢水中的鎳(Ni)存在間歇超標的現象,在對污泥進行監測的時候也發現瞭污泥中總鎘、總鎳、總銅超過瞭污泥農用時污染控制標準限值因此在這裡對重金屬的處理方法進行瞭以及發展前景進行瞭探討。  電解法是利用金屬的電化學性質,金屬離子在電解時能夠從相對高濃度的溶液中分離出來,然後加以利用。電解法主要用於電鍍廢水的處理,這種方法的缺點是水中的重金屬離子濃度不能降的很低。所以,電解法不適於處理較低濃度的含重金屬離子的廢水。  離子交換法和膜分離技術適用於含較低濃度重金屬離子廢水的處理。  膜分離技術是利用一種特殊的半透膜,在外界壓力的作用下,不改變溶液中化學形態的基礎上,將溶劑和溶質進行分離或濃縮的方法,包括電滲析和隔膜電解。電滲析是在直流電場作用下,利用陰陽離子交換膜對溶液陰陽離子選擇透過性使水溶液中重金屬離子與水分離的一種物理化學過程。隔膜電解是以膜隔開電解裝置的陽極和陰極而進行電解的方法,實際上是把電滲析與電解組合起來的一種方法。上述方法在運行中都遇到瞭電極極化、結垢和腐蝕等問題。  3 生物法  3.1 生物絮凝法  植物對重金屬的吸收富集機理,主要為兩個方面:一是利用植物發達的根系對重金屬廢水的吸收過濾作用,達到對重金屬的富集和積累。二是利用微生物的活性原則和重金屬與微生物的親和作用,把重金屬轉化為較低毒性的產物。通過收獲或移去已積累和富集瞭重金屬的植物的枝條,降低土壤或水體中的重金屬濃度,達到治理污染、修復環境的目的。

  在植物整治技術中能利用的植物很多,有藻類植物、草本植物、木本植物等等。其主要特點是對重金屬具有很強的耐毒性和積累能力,不同種類植物對不同重金屬具有不同的吸收富集能力,而且其耐毒性也各不相同。  4 重金屬廢水處理發展趨勢及展望   一、生物法將成為主導方法 雖然化學法、物理化學法、生物法都可以治理和回收廢水中的重金屬,但由於生物法處理重金屬廢水成本低、效益高、易管理、無二次污染、有利於生態環境的改善。另外,通過基因工程、分子生物學等技術應用,可使生物具有更強的吸附、絮凝、整治修復能力。因此生物法具有更加廣闊的發展前景。  二、幾種技術集成起來處理重金屬廢水 重金屬廢水是一種資源,許多重金屬都比較昂貴。如果將廢水中的重金屬作為一種資源來回收,不但解決瞭重金屬的污染,而且還具有一定的經濟效益。電化學法就可以滿足這些要求處理重金屬廢水,但由於廢水中重金屬的濃度一般較低,用傳統的電化學法來處理,電流效率較低,電能消耗較高。因此,為滿足日益嚴格的環保要求,實現廢水回用和重金屬回收,可將幾種技術集成起來處理重金屬廢水,同時發揮各種技術的長處。Tung Chung-Ching等[19] 集成采用膠束增強超濾法去除水溶液中的銅離子取得瞭顯著效果。張永鋒[20]采用絡合-超濾-電解集成技術處理重金屬廢水,超濾的濃縮液可通過電解回收重金屬,從而實現廢水回用和重金屬回收的雙重目的,為重金屬廢水的根治找到瞭新的出路。  參考文獻

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  [18]周青,黃曉華,施國新等.鎘對5種常綠樹木若幹生理生化特性的影響[J].環境科學研究,2001, 14(3):9~12

  [19]Tung C. C.,Yang Y. M.,Chang C.H.,et.Removal of copper ions and dissolved phenol from water using micellar-enhanced ultra.ltration with mixed surfactants[J].Waste Management,2002 (22):695~701

  [20]張永鋒,許振良.重金屬廢水處理最新進展[J].工業水處理,2003,23(6):1~5



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