处理重金属废水的方法(6篇)

处理重金属废水的方法篇1

微电解技术，又被称为内电解技术，是把金属材料容易被腐蚀的电化学现象作为理论依据，然后将处于不一致电极的金属材料同非金属材料放在一起，由于工业废水中含有大量的工业生产材料，会造成工业废水具有良好的电传导作用，最后电极电位以及金属材料在废水中构成一个电池的工作形态和流程，从而产生电池效应来对工业废水进行处理。其中涉及两种应用原理，分别是：一将一部分化学形态的物质进行氧化作用，使其进行另外一种成分的转换或者还原，二将废水中一些形状较大的物质进行凝结沉淀，从而进行过滤。在对工业废水的处理中，由于工业废水中所含的物质和成分非常复杂，所以需要将很多的应用原理融合在一起，才能实现工业废水的有效处理和净化，而微电解技术可以将这些应用原理进行结合，因此，要重视微电解技术在工业废水中的处理作用。

2微电解技术在工业废水处理中的应用

利用微电解技术对工业废水进行处理，能够有效处理工业废水中的污染物和杂质，减少工业废水的化学需氧量，同时还能增强工业废水中的有机物被微生物溶解的程度，和其他的化学处理、生物处理等原理向结合，能够实现对工业废水处理的积极作用。

2.1对含有有色物质的废水进行处理

由于有色物质是进行工业生产制作必不可少的原材料，造成的工业废水量较大，因此也是工业废水处理中的重点，在这类废水中含有大量难以溶解和消除的物质，并且这些物质都具有毒害性，如果对这类废水不进行处理，会对环境以及人身造成严重影响。微电解技术对含有有色物质的废水进行处理时，通常需要进行以下三个方面的流程来实现处理目的，分别是：一使用活性炭将废水中可以溶解的物质进行吸引和凝结；二通过电极为阴生出的氧气和氢气来稀释废水中的pH程度，损坏废水中的发色物质构成，使废水的颜色变浅；三经过各种铁元素的组合、水解出现络元素，将废水中的有色物质以及形态较大的物质进行凝结，使其沉淀，增强废水中有机物被微生物溶解的程度。

2.2对化学工业废水进行处理

化工产品是需要量较大的一种产品，由于里面加入了很多化学物质，因此，会出现较大的工业废水量、较大的毒害性、较高的化学需氧量、废水的发色程度较严重、较多难以进行溶解的物质、对其进行处理价位困难等，但是在这类废水中也存在很多有用的物质，对这类废水的处理是现阶段探讨的关键。化学工业废水中含有许多苯类化学合成物，一般使用物理方法进行吸收、综合、沉淀以及滤除等处理，使用化学方法进行混合、凝结、氧化还原等处理。微电解技术主要是利用铁碳层的滤除原理、活性炭的沉附作用、氢气和氧气的氧化还原效应来对化学工业废水进行处理。

2.3对工业中的电镀废水进行处理

在进行很多工业产品的制作中，会对一些材料进行电镀，从而造成工业生产中出现大量的工业废水。进行产品的电镀时，会在水中加入大量色料和化学物质，因此，出现的工业废水就具有非常严重的毒害性，有的有害物质可以引发人体出现畸形和癌变，对人身的危害较大。在电镀水中，通常会存在铬、镍、铜、锌等金属材料，如果对其不进行合理处理，就会对环境以及人身造成严重影响，加大资源的消耗。通常利用氧化还原、凝结沉淀、吸收脱离等方法进行处理。目前，将微电解技术应用在电镀工业废水的处理中，取得了明显的废水处理效果，可以使电镀的工业废水的污染性降低，不会出现再次污染现象，还可以将沉淀的金属物质进行回收。经过大量的研究表明，使用铁屑微电解对电镀废水进行处理，能够达到良好的金属物质的去除效果。利用微电解技术对电镀废水进行处理一般包括两个方面的内容，分别是：一依据金属活动的顺序性以及铁元素的化学作用，可以将铁之后的金属物质进行置换还原，沉淀在铁的表层；二铁离子进行的络综合产出物和重金属离子进行综合，会产生金属物质的沉淀。

3结语

处理重金属废水的方法篇2

[关键词]重金属工业污染离子交换电解吸附

中图分类号：X75；TQ170.9文献标识码：A

一、引言

随着社会的不断发展，人们比以往任何时候都更加崇尚工业与自然环境的和谐发展，这种理念已不断渗透到各学科之中，在治理污染技术的开发上也应该寻求这种绿色产业。充分发挥自然界的天然自净化功能，是在污染治理与环境修复领域开发绿色环保技术的体现，更是完整地利用天然自净化功能的反应。本文阐述了重金属的危害、来源及其存在形式，并重点论述了处理重金属污染物的方法。

二、废水中重金属污染物的来源

1.铅的来源。铅常被用作原料应用于蓄电池、电镀、颜料、橡胶、农药、燃料等制造业。铅板制作工艺中排放的酸性废水(pH

2.镉的来源。镉是一种灰白色的金属，自然界中主要以二价形式存在。镉电镀可以为钢、铁等提供一种抗腐蚀性的保护层，具有吸附性好且镀层均匀光洁等特点，因此工业上90%的福用于电镀、颜料、塑料稳定剂、合金及电池等行业，含镉废水的来源还包括金属矿山的采选、冶炼、电解、农药、医药、电镀、纺织印染等行业的生产过程中。

3.镍的来源。废水中镍的来源废水中的镍主要以二价离子存在，比如硫酸镍、硝酸镍以及与许多无机和有机络合物生成的镍盐。含镍废水的工业来源很多，其中主要是电镀业，此外，采矿、冶金、石油化工、纺织等工业，以及钢铁厂、印刷等行业排放的废水中也含有镍。

4.银的来源。常见银盐中唯一可溶的是硝酸银，也是废水中含银的主要成分。硝酸银广泛应用于无线电、化工、机器制造、陶瓷、照相、电镀以及油墨制造等行业，含银废水的主要来源是电镀业和照相业。

三、重金属污染物在环境中的存在形式

重金属污染物在大气、水、沉积物、土壤、植物等体系中均有分布，在不同体系中的存在形式不同。重金属在土壤中的存在形式、土壤重金属污染主要是由于使用污泥和污水灌溉造成的，污水中工业废水占60%～80%，且成分复杂，都不同程度含有生物难以降解的重金属。

1.重金属在水中的存在形式。近年来，中科院等对长江水环境中重金属的背景值进行了较深入的考察，结果表明河水中大部分元素主要以悬浮颗粒态存在，而溶解部分的重金属浓度较低，并且总量越是偏高的元素，以悬浮颗粒态存在的比例也越高。这一特征与区域条件有密切联系，当地理风化强烈时，悬浮质含量直接影响水环境中元素浓度分布。同时，化学风化微弱使元素难以释放，河水碱性偏低更使溶解态重金属浓度偏低。

2.重金属在沉积物中的存在形式。通过各种途径进入水环境的重金属，绝大部分随物理、化学、生物及物理化学作用的进行，迅速转移到沉积物中或通过悬浮物转移到沉积物中。沉积物中重金属赋存状态及特征为：Pb主要趋向于同Fe/Mn水合氧化物、碳酸盐相结合，Cu主要形成残渣相和有机质相，而Zn易同Fe/Mn水合氧化物、碳酸盐相结合；Pb、Zn以非残渣相为主要成分，Cu以残渣相为主要成分。

四、常用的重金属废水处理方法

重金属废水处理的方法有很多，可分为两大类：一类是使溶解性的重金属转变为不溶或者难溶的金属化合物，从而将其从水中除去。另一类是在不改变重金属化学形态的情况下进行浓缩分离，例如反渗透法、电渗析法、离子交换法、蒸发浓缩法等。

1.氢氧化物沉淀法。该方法是通过向重金属废水投加碱性沉淀剂(如石灰乳、碳酸钠液碱等)，使金属离子与轻基反应，生成难溶的金属氢氧化物沉淀，从而予以分离的方法。

2.硫化物沉淀法。该方法是通过向废水中投加硫化剂，使金属离子与硫化物反应，生成难溶的金属硫化物沉淀从而得以分离的方法。硫化剂可采用硫化钠、硫化氢或硫化亚铁等。此法的优点是生成的金属硫化物的溶解度比金属氢氧化物的溶解度小，处理效果比氢氧化物沉淀更好，而且残渣量少，含水率低，便于回收有用金属。缺点是硫化物价格高。

3.还原法。该方法是通过向废水中投加还原剂，使金属离子还原为金属或低价金属离子，再投加石灰使其成为金属氢氧化物沉淀从而得以分离的方法。还原法可用于铜、汞等金属离子的回收，常用于含铅废水的处理。

4.离子交换法。离子交换法是利用离于交换剂的交换基团，与废水中的金属离子进行交换反应，将金属离子置换到交换剂上予以除去的方法。用离子交换法处理重金属废水，如Cu2+、Zn2+、Cd2+等，可以采用阳离子交换树脂；而以阴离子形式存在的金属离子络合物或酸根(HgCl2-、Cr2O72等)，则需用阴离子交换树脂予以除去。

5.铁氧体法。铁氧体是由铁离子、氧离子以及其它金属离子所组成的氧化物，是一种具有铁磁性的半导体。采用铁氧体法处理重金属废水是根据铁氧体的制造原理，利用铁氧体反应，把废水中的二价或三价金属离子，充填到铁氧体尖晶石的晶格中去，从而得到沉淀分离的方法。

6.电解法。电解法是利用电极与重金属离子发生电化学作用而消除其毒性的方法。按照阳极类型不同，将电解法分为电解沉淀法和回收重金属电解法两类。电解法设备简单、占地小、操作管理方便、而且可以回收有价金属。但电耗大、出水水质差、废水处理量小。

7.膜分离方法。该方法是利用一种特殊的半透膜，在外界压力的作用下，在不改变溶液中化学形态的基础上，将溶剂和溶质进行分离或浓缩的方法。膜分离法包括反渗透法、电渗析法、扩散渗折法、液膜法和超滤法等。

8.吸附法。该方法是利用吸附剂将废水中的重金属离子除去的方法。吸附法由于占地面积小、工艺简单、操作方便、无二次污染，特别适用于处理含低浓度金属离子的废水。

五、结语

重金属的污染问题已成为今世界各国共同关注的问题，国内外对重金属的处理方面的研究正在全面进行中。我国也在这方面取得了瞩目的成绩。

参考文献：

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[2]宋世林，赵玉娥.化学法处理含铬废水试验[J].电镀与环保，1984，(02).

[3]顾雪芹，曹国良.槽边循环电解法从酸性镀铜废水中回收铜[J].电镀与环保，1984，(02).

[4]姜玉兰.含铜锌重金属废水处理[J].工业水处理，1987，(01).

处理重金属废水的方法篇3

关键词：反渗透技术；废水处理；回用；应用原理分析

中图分类号：TQ028文献标识码：A

我国经济的发展，离不开我国工业的快速发展。工业的快速发展带给我国的不仅仅是经济的腾飞，还有对于环境的污染。目前我国工业生产过程中的废水排放以及处理问题是工业发展过程中的最大问题，也是我国环境保护工作遇到的重要问题。伴随着越来越严重的废水排放形势，我国政府以及工业企业要有决心进行处理。在工业废水中含有大量的重金属，例如我国矿山行业的开采工作；冶金行业的冶炼过程都能够产生大量的废水，废水中的大量重金属物质能够对我国的环境造成严重的破坏。要想有效地对工业废水进行处理以及回用，需要很多的条件以及办法。由于重金属废水中的金属含量以及分子结构不同，在处理的过程中需要进行区别处理和回用，这样就无形中加大了废水的处理难度。目前我国对于废水处理效果较好的处理方式就是反渗透技术。作为一项新型的废水处理技术能够在处理工业废水的同时保护环境，也避免了重金属离子的大量流失。因此反渗透废水处理技术在我国的废水处理工作中应用得较为广泛。下面就进行详细的论述以及阐析。

1.在废水处理过程中应用的反渗透废水处理技术的基本原理

目前我国在工业废水的处理过程中有很多的方法。例如离子交换以及化学等方法都能够对工业废水进行有效处理。但是由于在工业废水中存在大量的重金属离子，重金属离子的成分也非常复杂。因此在工业废水的实际处理过程中应用最为广泛的方法还是反渗透废水处理方法，这种方法在使用的过程中达到了应有的效果，受到了各个方面的肯定。

反渗透废水处理技术主要就是通过外作用力迫使废水中的溶剂通过反渗透半透膜执行过滤动作，这样就能够较为明显的将废水中的重金属离子进行隔离，隔离的重金属离子停留在半透膜的另一侧。在实施反渗透废水处理技术的过程中我们需要注意两点要求。第一个要求就是要使外界施加的外作用力大于并且远远大于废水溶液的渗透压力；第二个条件就是要在反渗透技术应用的过程中使用透水性能以及选择性能都非常优良的半透膜进行反渗透处理。通常情况下，参与反渗透废水处理的半透膜表面微孔必须小于一纳米这个基本要求尺寸，这样的尺寸才能够在反渗透废水处理的过程中隔离大部分的重金属离子。反渗透废水处理技术的核心原理就是通过渗透以及节流废水中的重金属离子来对金属离子进行相应的拆分以及辨别。因此我们在使用反渗透废水处理技术的过程中要对废水中重金属离子的各种价态有非常周全的考量，最大限度地实现反渗透废水处理技术的功能和作用。

反渗透废水处理技术最早出现在20世纪的70年代，当时只是通过反渗透技术来处理电镀废水，通过不断地发展和创新，反渗透废水处理技术已经开始在重金属废水中开始应用，并且取得了非常好的效果。需要注意的是反渗透废水处理技术在处理的过程中并不需要在废水中添加任何添加剂，同时也不需要其他的辅助技术来完成反渗透操作。正是由于反渗透废水技术上述的优点，才在日后的应用中取得了广泛的认可，并且达到了良好的废水处理效果。

2.在废水处理过程中反渗透废水处理技术的主要应用

2.1简述反渗透废水处理技术在电镀水处理过程中的应用。

在工业企业中，生产过程中会产生大量的电镀废水以及金属漂白水等工业废水，这些工业废水中含有大量的重金属离子，尤其是金属铬离子，铅离子以及镍离子的含量非常大，同时工业废水中还含有非常多的氯化物以及氰化物。上文提及反渗透废水处理技术最早就是应用在电镀工业废水的处理过程中。在处理电镀工业废水的过程中，最主要的就是要通过脱盐以及局部渗透的方式将电镀工业废水中的重金属离子进行隔离回收。尤其是电镀工业废水中的汞离子，汞离子含有剧毒，对于人们的身体健康有着非常大的危害，因此在工业废水的处理过程中我们首先就需要将电镀工业废水中的汞离子进行隔离回收。在反渗透废水处理中，对于重金属离子镍离子的回收处理处于环境保护的角度，还能够取得较好的经济效益。因此在处理过程中的工作效率更好。目前我国已经针对反渗透电镀废水处理技术有了一套非常完成的体系以及理论。在处理的过程中还可以辅助相应的处理工业，取得更好的处理效果。

2.2简述反渗透废水处理技术在其他重金属废水处理过程中的应用

在工业废水中，电镀废水的处理是非常关键的一项工作，但是还有其他的金属废水需要我们加大力度进行处理。冶金行业中的冶炼废水处理，采矿行业的采矿废水等等都需要我们采用反渗透废水处理技术进行相应的处理。在这些重金属离子的处理的过程中主要有两个目的，第一个是有效的工业废水回收能够对我国的环境起到保护作用；同时有效的废水处理能够有效地回收重金属离子作为他用，有一定的经济效益。应用反渗透废水处理技术能够分离95%以上的重金属离子并且回收，因此反渗透废水处理技术在重金属离子的处理以及回收过程中具有非常高的工作效率。

3.在废水处理过程中反渗透处理技术存在的主要问题

3.1简述反渗透废水处理技术在处理过程中的成本

随着反渗透技术在重金属废水处理中的应用，我们还必需要考虑的一个问题是反渗透技术的成本问题。反渗透技术中非常关键的一个环节就是反渗透膜的选择，渗透膜的选择对于反渗透技术的运用有非常关键的影响作用。在反渗透膜的种类上，现在市场上已经研发出了几百种，而且价格也高低不等。不同的渗透膜在废水处理过程中的污染去除能力，以及自身抗污染能力都是不一样的。所以尽管对于重金属废水的反渗透技术处理效果非常令人满意，但必须认识到的一点是它的价格也是比较昂贵的。

3.2简述反渗透废水处理技术的预处理问题

在对重金属废水的处理过程中，合理地运用预处理的方法可以提高渗透膜的使用寿命，从而降低因更换渗透膜而带来的成本。在反渗透技术处理过程中，非常关键的一个技术要点是要保证处理时进水的水质必须要符合要求，否则很快会造成渗透膜的污染，这会严重影响渗透技术的处理效果，并对渗透膜的使用寿命也造成严重影响。所以在处理重金属废水过程中，合理进行预处理可以有效提高渗透膜的渗透率，从而提高对重金属废水的处理效果。

⒖嘉南

[1]吴昊，张盼月，蒋剑虹，等.反渗透技术在重金属废水处理与回用中的应用[J].工业水处理，2007（6）：6-9.

[2]曾杰，吉希希，任会，等.膜技术处理重金属废水[J].湖南有色金属，2011（1）：43-47.

处理重金属废水的方法篇4

关键词：化学实验室废水，Fenton试剂，氧化镁，COD，重金属离子

实验室废水中含有各种酸、碱、重金属和有毒有害有机物,这些废水一般不经处理或简单处理后直接排入地下污水管网，送到大型生活污水处理厂集中处理。由于实验室污水成分复杂，处理难度较大，特别是含有的铅、汞、镉、铬等重金属，生活污水处理厂的设施对其无能为力，最后只能排入江河造成环境污染。重金属进入水源或土壤后，也会通过多种途径进入人类的食物链[1,2]。随着人们环保意识的不断增强和相应环保法规的不断完善，化学实验室废水处理已成为化学实验室建设的环评考核项目之一。因此，探索一条经济可行的化学实验室废水处理方法，有着十分重要的意义[3]。

本实验目的在于探索一种经济、高效、环保的技术路线来处理化学实验室废水，把废水的COD，重金属离子浓度尽可能的降到最低，达到污水排放的要求，应用于化学实验室的废水处理。

2实验部分

2.1主要仪器及试剂

仪器：pHS-3C型精密酸度计、磁力搅拌器、COD测定装置、原子吸收分光光度计。

药品：H2SO4（分析纯）；H2O2（30%分析纯）；重铬酸钾（优级纯）；硫酸亚铁铵（分析纯）；硫酸亚铁（分析纯）；硫酸银（分析纯）；硫酸汞（分析纯）、氧化镁（分析纯）。废水来自韩山师范学院化学系化学实验室废水池，对其监测的代表性的参数见下表1.

表1实验室废水参数

处理重金属废水的方法篇5

关键词：电镀重金属废水治理技术

概述

电镀是利用化学和电化学方法在金属或在其它材料表面镀上各种金属。电镀技术广泛应用于机器制造、轻工、电子等行业。

电镀废水的成分非常复杂，除含氰(CN-)废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类，一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。电镀废水的治理在国内外普遍受到重视，研制出多种治理技术，通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重金属、水循环使用等措施消除和减少重金属的排放量。随着电镀工业的快速发展和环保要求的日益提高，目前，电镀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，资源回收利用和闭路循环是发展的主流方向。

1电镀重金属废水治理技术的现状

1.1化学沉淀

化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法，包括中和沉法和硫化物沉淀法等。

1.1.1中和沉淀法

在含重金属的废水中加入碱进行中和反应，使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。中和沉淀法操作简单，是常用的处理废水方法。实践证明在操作中需要注意以下几点[1]：(1)中和沉淀后，废水中若pH值高，需要中和处理后才可排放；(2)废水中常常有多种重金属共存，当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al等两性金属时，pH值偏高，可能有再溶解倾向，因此要严格控制pH值，实行分段沉淀；(3)废水中有些阴离子如：卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物，因此要在中和之前需经过预处理；(4)有些颗粒小，不易沉淀，则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。

1.1.2硫化物沉淀法

加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀除去的方法。与中和沉淀法相比，硫化物沉淀法的优点是：重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低，而且反应的pH值在7—9之间，处理后的废水一般不用中和。硫化物沉淀法的缺点是[2]：硫化物沉淀物颗粒小，易形成胶体；硫化物沉淀剂本身在水中残留，遇酸生成硫化氢气体，产生二次污染。为了防止二次污染问题，英国学者研究出了改进的硫化物沉淀法，即在需处理的废水中有选择性的加入硫化物离子和另一重金属离子(该重金属的硫化物离子平衡浓度比需要除去的重金属污染物质的硫化物的平衡浓度高)。由于加进去的重金属的硫化物比废水中的重金属的硫化物更易溶解，这样废水中原有的重金属离子就比添加进去的重金属离子先分离出来，同时防止有害气体硫化氢生成和硫化物离子残留问题。

1.2氧化还原处理

1.2.1化学还原法

电镀废水中的Cr主要以Cr6+离子形态存在，因此向废水中投加还原剂将Cr6+还原成微毒的Cr3+后，投加石灰或NaOH产生Cr(OH)3沉淀分离去除。化学还原法治理电镀废水是最早应用的治理技术之一，在我国有着广泛的应用，其治理原理简单、操作易于掌握、能承受大水量和高浓度废水冲击。根据投加还原剂的不同，可分为FeSO4法、NaHSO3法、铁屑法、SO2法等。

应用化学还原法处理含Cr废水，碱化时一般用石灰，但废渣多；用NaOH或Na2CO3，则污泥少，但药剂费用高，处理成本大，这是化学还原法的缺点。

1.2.2铁氧体法

铁氧体技术是根据生产铁氧体的原理发展起来的。在含Cr废水中加入过量的FeSO4，使Cr6+还原成Cr3+，Fe2+氧化成Fe3+，调节pH值至8左右，使Fe离子和Cr离子产生氢氧化物沉淀。通入空气搅拌并加入氢氧化物不断反应，形成铬铁氧体。其典型工艺有间歇式和连续式。铁氧体法形成的污泥化学稳定性高，易于固液分离和脱水。铁氧体法除能处理含Cr废水外，特别适用于含重金属离子的电镀混合废水。我国应用铁氧体法已经有几十年历史，处理后的废水能达到排放标准，在国内电镀工业中应用较多。

铁氧体法具有设备简单、投资少、操作简便、不产生二次污染等优点。但在形成铁氧体过程中需要加热(约70oC)，能耗较高，处理后盐度高，而且有不能处理含Hg和络合物废水的缺点。

1.2.3电解法

电解法处理含Cr废水在我国已经有二十多年的历史，具有去除率高、无二次污染、所沉淀的重金属可回收利用等优点。大约有30多种废水溶液中的金属离子可进行电沉积。电解法是一种比较成熟的处理技术，能减少污泥的生成量，且能回收Cu、Ag、Cd等金属，已应用于废水的治理。不过电解法成本比较高，一般经浓缩后再电解经济效益较好。

近年来，电解法迅速发展，并对铁屑内电解进行了深入研究，利用铁屑内电解原理研制的动态废水处理装置对重金属离子有很好的去除效果。

另外，高压脉冲电凝系统(HighVoltageElectrocagulationSystem)为当今世界新一代电化学水处理设备，对表面处理、涂装废水以及电镀混合废水中的Cr、Zn、Ni、Cu、Cd、CN-等污染物有显著的治理效果。高压脉冲电凝法比传统电解法电流效率提高20%—30%；电解时间缩短30%—40%；节省电能达到30%—40%；污泥产生量少；对重金属去除率可达96%一99%[3]。

1.3溶剂萃取分离

溶剂萃取法[4]是分离和净化物质常用的方法。由于液一液接触，可连续操作，分离效果较好。使用这种方法时，要选择有较高选择性的萃取剂，废水中重金属一般以阳离子或阴离子形式存在，例如在酸性条件下，与萃取剂发生络合反应，从水相被萃取到有机相，然后在碱性条件下被反萃取到水相，使溶剂再生以循环利用。这就要求在萃取操作时注意选择水相酸度。尽管萃取法有较大优越性，然而溶剂在萃取过程中的流失和再生过程中能源消耗大，使这种方法存在一定局限性，应用受到很大的限制。

1.4吸附法

吸附法是利用吸附剂的独特结构去除重金属离子的一种有效方法。利用吸附法处理电镀重金属废水的吸附剂有活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖树脂等。活性炭装备简单，在废水治理中应用广泛，但活性炭再生效率低，处理水质很难达到回用要求，一般用于电镀废水的预处理。腐植酸类物质是比较廉价的吸附剂，把腐植酸做成腐植酸树脂用以处理含Cr、含Ni废水已有成功经验。有相关研究表明，壳聚糖及其衍生物是重金属离子的良好吸附剂，壳聚糖树脂交联后，可重复使用10次，吸附容量没有明显降低[5]。利用改性的海泡石治理重金属废水对Pb2+、Hg2+、Cd2+有很好的吸附能力，处理后废水中重金属含量显著低于污水综合排放标准。另有文献报道蒙脱石也是一种性能良好的粘土矿物吸附剂，铝锆柱撑蒙脱石在酸性条件下对Cr6+的去除率达到99%，出水中Cr6+含量低于国家排放标准，具有实际应用前暑[6]。

1.5膜分离技术

膜分离法是利用高分子所具有的选择性来进行物质分离的技术，包括电渗析、反渗透、膜萃取、超过滤等。用电渗析法处理电镀工业废水，处理后废水组成不变，有利于回槽使用。含Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr6+等金属离子废水都适宜用电渗析处理，已有成套设备。反渗透法已大规模用于镀Zn、Ni、Cr漂洗水和混合重金属废水处理。采用反渗透法处理电镀废水，已处理水可以回用，实现闭路循环。液膜法治理电镀废水的研究报道很多，有些领域液膜法已由基础理论研究进入到初步工业应用阶段，如我国和奥地利均用乳状液膜技术处理含Zn废水，此外也应用于镀Au废液处理中[7]。膜萃取技术是一种高效、无二次污染的分离技术，该项技术在金属萃取方面有很大进展。

1.6离子交换处理法

离子交换处理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，因而在应用上受到很大限制。离子交换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，多数情况下离子是先被吸附，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[11]，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，若经改良后其吸附及离子交换的能力更强。但是却较难再生，天然沸石在对重金属废水的处理方面比膨润土具有更大的优点：沸石[9]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[10]，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。若用NaCl对天然沸石进行预处理可提高吸附和离子交换能力。通过吸附和离子交换再生过程，废水中重金属离子浓度可浓缩提高30倍。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，而且对铜的去除率并不降低。

1.7生物处理技术

由于传统治理方法有成本高、操作复杂、对于大流量低浓度的有害污染难处理等缺点，经过多年的探索和研究，生物治理技术日益受到人们的重视。随着耐重金属毒性微生物的研究进展，采用生物技术处理电镀重金属废水呈现蓬勃发展势头，根据生物去除重金属离子的机理不同可分为生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法以及植物修复法。

1.7.1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。微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外，具有絮凝活性的代谢物。一般由多糖、蛋白质、DNA、纤维素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物质构成，分子中含有多种官能团，能使水中胶体悬浮物相互凝聚沉淀。至目前为止，对重金属有絮凝作用的约有十几个品种，生物絮凝剂中的氨基和羟基可与Cu2+、Hg2+、Ag+、Au2+等重金属离子形成稳定的鳌合物而沉淀下来。应用微生物絮凝法处理废水安全方便无毒、不产生二次污染、絮凝效果好，且生长快、易于实现工业化等特点。此外，微生物可以通过遗传工程、驯化或构造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有广阔的应用前景。

1.7.2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。利用胞外聚合物分离金属离子，有些细菌在生长过程中释放的蛋白质，能使溶液中可溶性的重金属离子转化为沉淀物而去除。生物吸附剂具有来源广、价格低、吸附能力强、易于分离回收重金属等特点，已经被广泛应用。

1.7.3生物化学法

生物化学法指通过微生物处理含重金属废水，将可溶性离子转化为不溶性化合物而去除。硫酸盐生物还原法是一种典型生物化学法。该法是在厌氧条件下硫酸盐还原菌通过异化的硫酸盐还原作用，将硫酸盐还原成H2S，废水中的重金属离子可以和所产生的H2S反应生成溶解度很低的金属硫化物沉淀而被去除，同时H2SO4的还原作用可将SO42-转化为S2-而使废水的pH值升高。因许多重金属离子氢氧化物的离子积很小而沉淀。有关研究表明，生物化学法处理含Cr6+浓度为30—40mg/L的废水去除率可达99.67%—99.97%[11]。有人还利用家畜粪便厌氧消化污泥进行矿山酸性废水重金属离子的处理，结果表明该方法能有效去除废水中的重金属。赵晓红等人[12]用脱硫肠杆菌(SRV)去除电镀废水中的铜离子，在铜质量浓度为246.8mg/L的溶液，当pH为4.0时，去除率达99.12%。

1.7.4植物修复法[13]

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。植物修复法是利用生态工程治理环境的一种有效方法，它是生物技术处理企业废水的一种延伸。利用植物处理重金属，主要有三部分组成：（1）利用金属积累植物或超积累植物从废水中吸取、沉淀或富集有毒金属；（2）利用金属积累植物或超积累植物降低有毒金属活性，从而可减少重金属被淋滤到地下或通过空气载体扩散：（3）利用金属积累植物或超积累植物将土壤中或水中的重金属萃取出来，富集并输送到植物根部可收割部分和植物地上枝条部分。通过收获或移去已积累和富集了重金属植物的枝条，降低土壤或水体中的重金属浓度。在植物修复技术中能利用的植物有藻类、草本植物、木本植物等。

藻类净化重金属废水的能力，主要表现在对重金属具有很强的吸附力[14]，利用藻类去除重金属离子的研究已有大量报道[15]。褐藻对Au的吸收量达400mg/g，在一定条件下绿藻对Cu、Pb、La、Cd、Hg等重金属离子的去除率达80%—90%，马尾藻、鼠尾藻对重金属的吸附虽然不及绿海藻，但仍具有较好的去除能力。

草本植物净化重金属废水的应用已有很多报道。凤眼莲是国际上公认和常用的一种治理污染的水生漂浮植物，它具有生长迅速，既能耐低温、又能耐高温的特点，能迅速、大量地富集废水中Cd、Pb、Hg、Ni、Ag、Co、Cr等多种重金属。有关研究发现[16]凤眼莲对钴和锌的吸收率分别高达97%和80%。此外，还有很多草本植物具有净化作用，如喜莲子草、水龙、刺苦草、浮萍、印度芥菜等。

木本植物具有处理量大、净化效果好、受气候影响小、不易造成二次污染等等优点，受到人们广泛关注。同时对土壤中Cd、Hg等有较强的吸附积累作用，由胡焕斌等[17]试验结果表明：芦苇和池杉对重金属Pb和Cd都有较强富集能力。

转贴于2电镀重金属废水治理技术展望

随着全球可持续发展战略的实施，循环经济和清洁生产技术越来越受到人们关注。电镀重金属废水治理从末端治理已向清洁生产工艺、物质循环利用、废水回用等综合防治阶段发展。未来电镀重金属废水治理将突出以下几个方面：

(1)贯彻循环经济、重视清洁生产技术的开发与应用；提高电镀物质、资源的转化率和循环使用率；从源头上削减重金属污染物的产生量，并采用全过程控制、结合废水综合治理、最终实现废水零排放。

(2)电镀重金属废水的处理技术很多，其中生物技术是具有较大发展潜力的技术，具有成本低、效益高、不造成二次污染等优点。随着基因工程、分子生物学等技术的发展和应用，具有高效、耐毒性的菌种不断培育成功，为生物技术的广泛应用提供了有利条件。对于已经污染的、范围大的外环境，可采用植物修复技术治理，在治污的同时，不仅美化了环境，还可以获得一定的经济效益。

(3)综合一体化技术是未来电镀废水治理技术的热点。电镀废水种类繁多，各种电镀工艺差异很大，仅使用一种废水治理方法往往有其局限性，达不到理想的效果。因此，综合多种治理技术特点的一体化技术应运而生。

3结束语

综上所述，虽然化学法、物理化学法、生物化学法都可以治理和回收废水中的重金属，但通过生物化学法处理重金属污水成本低、效益高、容易管理、不给环境造成二次污染、有利于生态环境的改善。但生物化学法也有一定的局限性，无论是植物还是微生物，一般都具有选择性，只吸取或吸附一种或几种金属，有的在重金属浓度较高时会导致中毒，从而限制其应用。尽管如此生物化学法的研究和发展仍有广阔前景，许多学者通过基因工程、分子生物学等技术应用，使生物具有更强的吸附、絮凝、整治修复能力。我们应该充分利用自然界中的微生物与植物的协同净化作用，并辅之以物理或化学方法，寻找净化重金属的有效途径。

[参考文献]

[1]何升霞，姬相艳。利用废铁屑处理含铬废水试验研究[J]。油气田环境保护，2002，10(2)：36—37。

[2]苏海佳，贺小进，谭天伟。球形壳聚糖树脂对含重金属离子废水的吸附性能研究[J]。北京大学学报，2003，30(2)：19—22。

[3]翁国坚，李湘祁，烫德平，等。铝锆柱撑蒙脱石处理Cr6+废水的应用研究[J]。福州大学学报，2003，31(1)：116—119。

处理重金属废水的方法篇6

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24.4mg/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31.5mg/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9942.0mg/L，单支4寸膜的产水量由312L/h下降至72L/h，产水铜含量由0.5mg/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%。