處理污水中重金屬的方法精選(九篇)

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第1篇：處理污水中重金屬的方法范文

    在過去的研究中,科學(xué)家對(duì)氮、氨、重金屬和病菌等成分關(guān)注較多。最近研究工作者對(duì)污水中的其他污染成分(如有機(jī)污染物)也進(jìn)行了較多的研究。在以前的研究中,研究對(duì)象主要是污水灌溉區(qū)的土質(zhì)污染問題,對(duì)于工業(yè)廢水,其污染成分主要是高濃度重金屬離子[2]。對(duì)于該地區(qū)的地下水污染,主要研究對(duì)象為氮和致病菌。而地下水中的礦化程度和硬度的變化也有所研究,但是這些變化是否是灌溉活動(dòng)引起的,仍值得進(jìn)行更深入的研究。

    2工業(yè)污水灌溉對(duì)地下水的影響

    2.1研究方法

    研究污水中的污染成分向地下水遷移的實(shí)驗(yàn)方法主要包括野外實(shí)驗(yàn)法、調(diào)查取樣法、土柱淋濾實(shí)驗(yàn)。而其中土柱的淋濾實(shí)驗(yàn)是比較常用的一種研究方法,用工業(yè)污水和天然降水分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn),能分析出土壤中硬度、溶解性固體和氯離子的遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理[3]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果能表明灌溉地區(qū)淺層地下水的上述3項(xiàng)污染指標(biāo)變化和工業(yè)污水灌溉有關(guān)。

    2.2灌溉區(qū)地下水硝酸鹽變化

    盲目的污水灌溉使地下水的硬度和含鹽量大幅增加,尤其是硝酸鹽含量的增加,使得灌溉區(qū)地下水污染日趨嚴(yán)重。水土系統(tǒng)中的反硝化作用能夠降解一部分的硝酸根離子,但是工業(yè)污水灌溉是一個(gè)長期作用的過程,排放到土壤中的硝酸鹽高于降解量,使硝酸鹽會(huì)在土壤中不斷累積,然后通過水的淋濾作用污染地下水[2]。含氮污水的灌溉試驗(yàn)研究結(jié)果表明:工業(yè)污水灌溉對(duì)底層土壤和地下水中的氨離子濃度影響不大,多數(shù)氨離子被上層土壤吸收和轉(zhuǎn)化;而污水灌溉對(duì)土壤和地下水中的硝酸根離子影響比較大,特別是長期污水灌溉地區(qū)的土壤,容易使地下水受到硝酸鹽的污染。對(duì)于一般的工業(yè)排放污水,氨離子濃度較高,灌溉土壤之后,水中的氨離子與土壤表面膠體中的鈣離子和鎂離子發(fā)生交換反應(yīng),造成地下水的硬度和含氮量的提高。而土壤中的氨離子會(huì)發(fā)生硝化反應(yīng),生成的硝酸鹽會(huì)加重地下水的離子污染。能夠?qū)е碌叵滤捕忍岣叩脑蚝芏?工業(yè)污水的灌溉就是其中一種,工業(yè)污水中一般含有高濃度鈉離子和鉀離子,在遷移和置換的過程中,會(huì)將土壤和含水層中的鈣離子、鎂離子置換出來,造成地下水的硬度升高。

    2.3污水灌溉中重金屬污染在地下水中的分布

    工業(yè)污水灌溉時(shí),其中的重金屬會(huì)被土壤中的小顆粒吸附,大多數(shù)的重金屬離子都會(huì)富集在土壤的上層,導(dǎo)致土壤的重金屬離子污染。土壤的吸附作用會(huì)降低重金屬向地下水中的運(yùn)移。對(duì)某污染區(qū)土壤不同深度土層剖面的重金屬元素測(cè)試分析結(jié)果表明,土壤有比較強(qiáng)的重金屬吸附能力,會(huì)阻止污水中重金屬污染當(dāng)?shù)氐叵滤?。研究表?土壤中的重金屬主要會(huì)在20cm深度內(nèi)的上表層積累,縱向的遷移趨勢(shì)不大。但是不同的工業(yè)污水水質(zhì)不同,有的地區(qū)實(shí)驗(yàn)表明工業(yè)污水對(duì)土壤的重金屬污染都不明顯。進(jìn)入土壤后,重金屬的存在形態(tài)就轉(zhuǎn)而開始控制其遷移性,存在形態(tài)取決于重金屬進(jìn)入土壤時(shí)的組成形式、種類、含量和環(huán)境條件。土柱的淋濾實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,陽離子的交換作用、表面吸附作用、與有機(jī)質(zhì)的耦合作用和沉淀作用是重金屬離子在土壤中迅速衰減的機(jī)理。對(duì)于Zn和Cu元素在土壤有機(jī)物質(zhì)含量不高的情況下,土壤含水氧化物表面吸附是衰減的主要原因。對(duì)于Cr,Pb元素,沉淀作用是主要的原因。對(duì)以上重金屬離子的淋濾實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,它們主要在表層以下10cm深度內(nèi)積累,隨著時(shí)間的延長,重金屬表現(xiàn)出向下搬運(yùn)的趨勢(shì),然后對(duì)地下水進(jìn)行污染。

    2.4工業(yè)污水中的生物致病體對(duì)地下水系統(tǒng)的污染

    在工業(yè)污水灌溉對(duì)地下水污染的研究中,生物致病體的污染需要特別注意。導(dǎo)致地下水污染的病原體可以分為三大類:寄生蟲、細(xì)菌和病毒,主要污染物為后兩者。具體地區(qū)實(shí)驗(yàn)研究表明,經(jīng)過長時(shí)間的工業(yè)污水灌溉,地下水中并未出現(xiàn)污水中測(cè)試到的大腸桿菌。但是一些病毒卻可以通過運(yùn)移作用到達(dá)深度較大的土層。原因主要是病毒的個(gè)體大小比細(xì)菌小幾個(gè)數(shù)量級(jí),在通過土壤孔隙時(shí)不容易被土壤過濾除凈,從而容易隨著灌溉水進(jìn)入地下水系統(tǒng),地下水受到病毒污染的可能性已經(jīng)開始受到科學(xué)家們的關(guān)注[4]。

    2.5工業(yè)污水中有機(jī)成分對(duì)地下水系統(tǒng)的污染

    石油工業(yè)排放的污水中會(huì)帶有很多種類和較高濃度的有機(jī)化合物。隨著科技進(jìn)步,人們對(duì)用水的水質(zhì)要求不斷提高,工業(yè)污水灌溉對(duì)地下水系統(tǒng)的有機(jī)物污染成為了新的研究課題。在我國某些污水灌溉區(qū)的地下水樣本中檢驗(yàn)出了接近60種有機(jī)物,其中致癌物質(zhì)達(dá)到數(shù)十種[5]。

    3污水灌溉污染的影響因素和防治措施

    污水灌溉對(duì)地下水系統(tǒng)的污染由多重因素決定,包括灌溉年限、灌溉強(qiáng)度和灌溉方式、污水中污染物種類及性質(zhì)、土壤類型及性質(zhì)、地貌及水文地質(zhì)條件等。必須經(jīng)過詳細(xì)現(xiàn)場調(diào)查和實(shí)驗(yàn)研究,才能比較正確地分析預(yù)測(cè)利用工業(yè)污水灌溉可能對(duì)地下水系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。能否采用工業(yè)污水進(jìn)行農(nóng)田灌溉取決于當(dāng)?shù)氐耐寥李愋秃退牡刭|(zhì)條件。應(yīng)該避免在土層滲透系數(shù)大、含水層出露和地下水位偏高的地區(qū)進(jìn)行污水的灌溉操作,在水源周圍地區(qū)應(yīng)該嚴(yán)格禁止利用工業(yè)污水灌溉。土壤對(duì)污水有一定的凈化作用,但是凈化容量是有一定限值的,不能將灌溉的工業(yè)污水無限制地排放到同一地區(qū)土壤中;同時(shí)應(yīng)該對(duì)土壤污染程度進(jìn)行監(jiān)測(cè),時(shí)刻把控污染閾值;及時(shí)對(duì)該地區(qū)地下水的硬度、重金屬和微生物等污染物的積累速度和地區(qū)水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè),避免出現(xiàn)嚴(yán)重和長期的地下水污染事故[5]。對(duì)于所采用的工業(yè)污水,其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)一定要達(dá)到污灌要求。當(dāng)前我國很多地區(qū)不采用科學(xué)的處理方法,直接使用未經(jīng)過無害化處理的工業(yè)廢水進(jìn)行農(nóng)田灌溉。而科學(xué)的利用工業(yè)污水進(jìn)行灌溉作業(yè),應(yīng)該在灌溉區(qū)推行污水預(yù)處理技術(shù),灌溉前對(duì)工業(yè)污水進(jìn)行簡單的無害化處理,同時(shí)對(duì)灌溉區(qū)土壤和地下水水質(zhì)的各項(xiàng)污染指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)。要實(shí)行科學(xué)的灌溉制度,避免灌溉用水水量過剩,引起地下水大面積的污染,應(yīng)該把灌溉污水當(dāng)作一種水資源,進(jìn)行合理調(diào)配,科學(xué)規(guī)劃。

第2篇：處理污水中重金屬的方法范文

關(guān)鍵字：污水處理系統(tǒng);重金屬;廢水處理工藝; 設(shè)計(jì)研究

Abstract: in recent years in the general attention, heavy metal waste water treatment. With the development of technology, heavy metal waste water treatment process technology has made great progress, from the traditional precipitation, chemical method, adsorption to modern microbial processing technology, reverse osmosis technology, etc. The traditional management of heavy metals in the method of the waste water, the heavy metal waste from just moved to other have to medium, not radically put an end to the pollution problem of the heavy metal. This paper discusses the principle of heavy metal process, advantages and disadvantages and its application direction studied and discussed.

Keyword: sewage treatment system; Heavy metal; Wastewater treatment processes; Design research

中圖分類號(hào)：[R123.3] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

引言

重金屬廢水是對(duì)環(huán)境污染最嚴(yán)重和對(duì)人類危害最大的工業(yè)廢水之一。20世紀(jì)60年代震驚世界的日本公害病──水俁病和痛痛病，就是分別由含汞廢水和含鎘廢水污染環(huán)境造成的。因此，各國對(duì)重金屬廢水的治理都十分重視。

1.水污染現(xiàn)狀

水是一種寶貴的自然資源，隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，對(duì)水資源的要求，無論是從質(zhì)而言，還是從量而言，都有了更高的標(biāo)準(zhǔn)。水并非是取之不盡，用之不竭的天然資源，它是有限資源，對(duì)于缺水地區(qū)來說，水就更加寶貴了，防止水污染，保護(hù)水環(huán)境，目前已引起廣泛共識(shí)。

水污染是指水體因外界某種物質(zhì)的介入，導(dǎo)致原有質(zhì)量特性發(fā)生改變，從而影響了原有的功能和利用價(jià)值，甚至危害人體健康，破壞生態(tài)環(huán)境。人類社會(huì)為了滿足生活及生產(chǎn)的需求，要從各種自然水體中取用大量的水，這些水被利用后，即產(chǎn)生生活污水和工業(yè)廢水，并最終又排入天然水體，這樣就構(gòu)成了一個(gè)用水的循環(huán)。

2.處理特點(diǎn)和基本原則

廢水中的重金屬是各種常用方法不能分解破壞的，而只能轉(zhuǎn)移它們的存在位置和轉(zhuǎn)變它們的物理和化學(xué)形態(tài)。例如，經(jīng)化學(xué)沉淀處理后，廢水中的重金屬從溶解的離子狀態(tài)轉(zhuǎn)變成難溶性化合物而沉淀下來，從水中轉(zhuǎn)移到污泥中；經(jīng)離子交換處理后，廢水中的金屬離子轉(zhuǎn)移到離子交換樹脂上；經(jīng)再生后又從離子交換樹脂上轉(zhuǎn)移到再生廢液中。總之，重金屬廢水經(jīng)處理后形成兩種產(chǎn)物，一是基本上脫除了重金屬的處理水，一是重金屬的濃縮產(chǎn)物。重金屬濃度低于排放標(biāo)準(zhǔn)的處理水可以排放；如果符合生產(chǎn)工藝用水要求，最好回用。濃縮產(chǎn)物中的重金屬大都有使用價(jià)值，應(yīng)盡量回收利用；沒有回收價(jià)值的，要加以無害化處理。

重金屬廢水的治理，必須采用綜合措施。首先，最根本的是改革生產(chǎn)工藝，不用或少用毒性大的重金屬；其次是在使用重金屬的生產(chǎn)過程中采用合理的工藝流程和完善的生產(chǎn)設(shè)備，實(shí)行科學(xué)的生產(chǎn)管理和運(yùn)行操作，減少重金屬的耗用量和隨廢水的流失量；在此基礎(chǔ)上對(duì)數(shù)量少、濃度低的廢水進(jìn)行有效的處理。重金屬廢水應(yīng)當(dāng)在產(chǎn)生地點(diǎn)就地處理，不同其他廢水混合，以免使處理復(fù)雜化。更不應(yīng)當(dāng)不經(jīng)處理直接排入城市下水道，同城市污水混合進(jìn)入污水處理廠。如果用含有重金屬的污泥和廢水作為肥料和灌溉農(nóng)田，會(huì)使土壤受污染，造成重金屬在農(nóng)作物中積蓄。在農(nóng)作物中富集系數(shù)最高的重金屬是鎘、鎳和鋅，而在水生生物中富集系數(shù)最高的重金屬是汞、鋅等。

3.處理方法可分為兩類：

3.1使廢水中呈溶解狀態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)變成不溶的重金屬化合物或元素，經(jīng)沉淀和上浮從廢水中去除，可應(yīng)用中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分離法、離子浮選法、電解沉淀或電解上浮法、隔膜電解法等；

3.2將廢水中的重金屬在不改變其化學(xué)形態(tài)的條件下進(jìn)行濃縮和分離，可應(yīng)用反滲透法、電滲析法、蒸發(fā)法、離子交換法等。第一類方法特別是中和沉淀法、硫化物沉淀法和電解沉淀法應(yīng)用最廣。從重金屬廢水回用的角度看，第二類方法比第一類優(yōu)越，因?yàn)橛玫诙惙椒ㄌ幚?，重金屬是以原狀濃縮，不添加任何化學(xué)藥劑，可直接回用于生產(chǎn)過程。而用第一類方法，重金屬要借助于多次使用的化學(xué)藥劑，經(jīng)過多次的化學(xué)形態(tài)的轉(zhuǎn)化才能回收利用。一些重金屬廢水如電鍍漂洗水用第二類方法回收，也容易實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)。但是第二類方法受到經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的一些限制，目前還不適于處理大流量的工業(yè)廢水如礦冶廢水。這類廢水仍以化學(xué)沉淀為主要處理方法（見廢水化學(xué)處理法），并沿著有利于回收重金屬的方向改進(jìn)。

4重金屬廢水處理發(fā)展趨勢(shì)及展望

4.1生物法將成為主導(dǎo)方法 雖然化學(xué)法、物理化學(xué)法、生物法都可以治理和回收廢水中的重金屬，但由于生物法處理重金屬廢水成本低、效益高、易管理、無二次污染、有利于生態(tài)環(huán)境的改善。另外，通過基因工程、分子生物學(xué)等技術(shù)應(yīng)用，可使生物具有更強(qiáng)的吸附、絮凝、整治修復(fù)能力。因此生物法具有更加廣闊的發(fā)展前景。

4.2幾種技術(shù)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，不但解決了重金屬的污染，而且還具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。電化學(xué)法就可以滿足這些要求處理重金屬廢水，但由于廢水中重金屬的濃度一般較低，用傳統(tǒng)的電化學(xué)法來處理，電流效率較低，電能消耗較高。因此，為滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求，實(shí)現(xiàn)廢水回用和重金屬回收,可將幾種技術(shù)集成起來處理重金屬廢水，同時(shí)發(fā)揮各種技術(shù)的長處。Tung Chung-Ching等[19] 集成采用膠束增強(qiáng)超濾法去除水溶液中的銅離子取得了顯著效果。張永鋒[20]采用絡(luò)合-超濾-電解集成技術(shù)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(shí)現(xiàn)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了新的出路。

5.重金屬濃縮產(chǎn)物的無害化處理

重金屬廢水經(jīng)處理形成的濃縮產(chǎn)物，如因技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等原因不能回收利用，或者經(jīng)回收處理后仍有較高濃度的金屬物未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，不能任意棄置，而應(yīng)進(jìn)行無害化處理。常用方法是不溶化和固化處理，就是將污泥等容易溶出重金屬的廢物同一些重金屬的不溶化劑、固定劑等混合，使其中的重金屬轉(zhuǎn)變成難溶解的化合物，并且加入如水泥、瀝青等膠結(jié)劑，將廢物制成形狀有規(guī)則、有一定強(qiáng)度、重金屬浸出率很低的固體；還可用燒結(jié)法將重金屬污泥制成不溶性固體。

6結(jié)束語

我們應(yīng)該充分利用自然界中的微生物與植物的協(xié)同凈化作用，并輔之以物理或化學(xué)方法，尋找凈化重金屬的有效途徑。對(duì)重金屬的污染源頭進(jìn)行嚴(yán)格的控制和監(jiān)督，利用物理和化學(xué)的辦法處理好源頭的含較高濃度的重金屬廢水，不讓高含量的重金屬廢水進(jìn)入城市排水管網(wǎng)。這樣可以減少治理成本，又減輕了二級(jí)污水廠的處理難度，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。在已建成的環(huán)境治理項(xiàng)目中，可以考慮進(jìn)行對(duì)重金屬處理的改進(jìn)和改造以達(dá)到對(duì)相應(yīng)重金屬的處理，而在有必要進(jìn)行重金屬處理的未建成環(huán)境治理項(xiàng)目，應(yīng)該在立項(xiàng)時(shí)即考慮對(duì)重金屬的去除，以達(dá)到更好的治理污染，修復(fù)環(huán)境的目的。

參考文獻(xiàn)

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第3篇：處理污水中重金屬的方法范文

關(guān)鍵詞：重金屬污染　反滲透　硫化沉淀　環(huán)境效益

一、方案提出的背景和必要性

1.解決我國淡水資源短缺的矛盾

目前我國淡水資源缺乏，污染嚴(yán)重，尤其是重金屬對(duì)水體造成了嚴(yán)重污染，威脅著人類的身心健康。中國屬于缺水國家，人均水資源占有量約為世界第88位，隨著我國人口迅猛增長和工業(yè)的高速發(fā)展，導(dǎo)致我國缺水矛盾日益突出。而冶煉和采選業(yè)所排重金屬廢水對(duì)水體造成嚴(yán)重污染，進(jìn)一步加劇了淡水資源缺乏的問題，為了解決淡水資源缺乏的問題，對(duì)冶金及采選行業(yè)的重金屬污染廢水深度治理及回用迫在眉睫。

2.保護(hù)人身健康

重金屬污染指由重金屬或其化合物造成的環(huán)境污染，主要由采礦、冶煉、使用重金屬制品等人為因素所致，重金屬污染目前已嚴(yán)重影響著人們的健康。以各種化學(xué)狀態(tài)或化學(xué)形態(tài)存在的重金屬，在進(jìn)入環(huán)境或生態(tài)系統(tǒng)后就會(huì)存留、積累和遷移，對(duì)動(dòng)植物及人體造成危害。

3.對(duì)提高水環(huán)境及大氣環(huán)境質(zhì)量有重要意義

重金屬多為非降解型有毒物質(zhì)，不具備自然凈化能力，一旦進(jìn)入環(huán)境就很難從環(huán)境中去除。我國水體重金屬污染問題十分突出，江河湖庫底質(zhì)的污染率高達(dá)80%，重金屬在水體中積累到一定的限度就會(huì)對(duì)水體-水生植物-水生動(dòng)物系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重危害，對(duì)人體健康造成嚴(yán)重威脅。

二、設(shè)計(jì)方案

目前比較常用的除重金屬的方法如下:

1.化學(xué)沉淀法

1.1和中沉淀法：氫氧化物中和沉淀處理方法的依據(jù)是重金屬氫氧化物的溶度積。控制pH值，可以對(duì)廢水中的重金屬離子進(jìn)行分級(jí)沉淀，實(shí)現(xiàn)回收。

1.2硫化物沉淀法：在廢水中投加硫化劑，使Pb2+與S2- 形成硫化物沉淀而去除。與中和沉淀法相比，此方法優(yōu)點(diǎn)是：鉛的硫化物溶解度比其氫氧化物的溶解度更低，只需加入少量的沉淀劑就可使廢水中鉛離子濃度達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.氧化還原處理

2.1化學(xué)還原法：電鍍廢水中的鉻主要以Cr（VI）離子形態(tài)存在，因此向廢水中投加還原劑將Cr（VI）還原成微毒的Cr（III）后，投加石灰或NaOH產(chǎn)生Cr（OH）3沉淀分離去除。

2.2鐵氧體法：鐵氧體技術(shù)是根據(jù)生產(chǎn)鐵氧體的原理發(fā)展起來的。在含鉻廢水中加入過量的FeSO4，使Cr（VI）還原成Cr（III），F(xiàn)e2+氧化成Fe3+，調(diào)節(jié)pH值至8左右，使鐵離子和鉻離子產(chǎn)生氫氧化物沉淀。

3.電解法

電解法處理含鉻廢水在我國已經(jīng)有二十多年的歷史，具有去除率高、無二次污染、所沉淀的重金屬可回收利用等優(yōu)點(diǎn)。大約有30多種廢水溶液中的金屬離子可進(jìn)行電沉積。不過電解法成本比較高，一般經(jīng)濃縮后再電解經(jīng)濟(jì)效益較好。

4.溶劑萃取分離法

溶劑萃取法是分離和凈化物質(zhì)常用的方法。由于液-液接觸，可連續(xù)操作，分離效果較好。使用這種方法時(shí)，要選擇有較高選擇性的萃取劑，廢水中重金屬一般以陽離子或陰離子形式存在，并且需要控制適宜的酸堿度。然而溶劑在萃取過程中的流失和再生過程中能源消耗大，使這種方法存在一定局限性，應(yīng)用受到很大的限制。

5.吸附法

吸附法是利用吸附劑的獨(dú)特結(jié)構(gòu)去除重金屬離子的一種有效方法。利用吸附法處理電鍍重金屬廢水的吸附劑有活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖樹脂等。

6.離子交換法

離子交換法是在離子交換器中進(jìn)行，此方法借助離子交換劑來完成，在交換器中按要求裝入不同類型的離子交換劑，重金屬離子的溶液通過交換劑時(shí)，交換劑上的離子同水中的重金屬離子進(jìn)行交換，達(dá)到除去水中重金屬離子的目的。

7.生物處理法

利用微生物從溶液中分離金屬離子，但該方法還處于研究階段。

8.電化學(xué)法

電化學(xué)法是在電場的作用下，金屬電極產(chǎn)生電子形成“微凝劑”（鐵或鋁的氫氧化物），水中的懸浮顆粒、膠體污染物在絮凝劑作用下失穩(wěn)，脫穩(wěn)后的污染物顆粒與微絮凝劑之間相互碰撞，結(jié)合成大絮體而沉淀。

9.膜分離法

利用特殊的半透膜將溶液隔開，以壓力為驅(qū)動(dòng)力，廢水流經(jīng)膜面時(shí)，其中的污染物被截留，而水分子透過膜，廢水得到凈化。利用膜分離法處理含重金屬廢水的方法有電滲析、反滲透和超濾等方法。用電滲析法處理電鍍工業(yè)廢水，處理后廢水組成不變，有利于回槽使用。反滲透法已大規(guī)模用于鍍Zn、Ni、Cr漂洗水和混合重金屬廢水處理。膜技術(shù)具有高效、無相變、節(jié)能、設(shè)備簡單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。適用于處理濃度較低的廢水，截留率較高，處理后的水可以回用。

三、工藝路線選擇設(shè)計(jì)

工程上必須根據(jù)具體的進(jìn)水水質(zhì)和處理要求，采用多種方法相結(jié)合，才能得到較好的效果?？紤]到一般企業(yè)現(xiàn)有實(shí)際情況為堿中和，很多種重金屬離子都超標(biāo)。

1.本次設(shè)計(jì)以下三種工藝路線：

1.1硫化沉淀 + 氧化沉淀 + 精濾 ：企業(yè)已經(jīng)采用石灰中和法除去多種重金屬和硫酸根；如果提標(biāo)處理工藝采用硫化物沉淀工藝，根據(jù)重金屬硫化物的溶度積計(jì)算，各種重金屬在溶液中的含量都非常小，只要把金屬硫化物的沉淀物和膠體完全過濾下來，達(dá)標(biāo)就沒有問題。硫化物沉淀工藝之后加入氧化劑，可以除去廢水中的過量硫化劑、把廢水中殘余的As（III）氧化為As（V）經(jīng)進(jìn)一步絮凝、沉淀和過濾除去，可以達(dá)到《鉛鋅工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB25446-2010）特殊流域水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2電化學(xué)工藝 + 精濾：該法優(yōu)點(diǎn)是不需要添加任何藥劑，操作易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。近幾年，電化學(xué)重金屬廢水處理技術(shù)已成功應(yīng)用。

1.3微濾 + 反滲透：廢水中重金屬離子基本去除以后，但廢水中含有大量的可溶解性離子，如Ca2+、SO42-、Na+等，硬度很大，該水仍然難以回用。為了能夠使廢水達(dá)到回用目的，必須采用反滲透技術(shù)進(jìn)行深度處理，采用兩級(jí)反滲透系統(tǒng)的回收率可以達(dá)到75%。

綜合考慮本方案選擇工藝路線為：硫化 + 氧化 + 精濾 + 反滲透，目標(biāo)可基本實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)廢水零排放。

2.重金水廢水深度處理工藝流程

原企業(yè)污水處理站排出廢水流入調(diào)節(jié)池，然后通過提升泵進(jìn)入硫化混合、反應(yīng)池，在混合池加入硫化劑，硫化劑與重金屬發(fā)生反應(yīng)形成沉淀，廢水通過1號(hào)絮凝混合池和1號(hào)絮凝反應(yīng)池后進(jìn)入1號(hào)沉淀池。

1號(hào)沉淀池清液經(jīng)自流進(jìn)入氧化混合、反應(yīng)池，在混合池加入碳酸鈉和氧化劑。碳酸鈉與水中鈣離子形成CaCO3沉淀，減少后期膜分離的污染；氧化劑的加入可以除去廢水中的過量硫化劑和氰化物、把廢水中殘余的As（III）氧化為As（V）；該廢水通過2號(hào)絮凝混合和反應(yīng)池后進(jìn)入2號(hào)沉淀池。

第4篇：處理污水中重金屬的方法范文

摘 要：該文概述了重金屬廢水的來源與危害，并介紹了濕法脫硫廢水的性質(zhì)，分析了國內(nèi)外普遍應(yīng)用的化學(xué)沉淀去除脫硫廢水中重金屬的優(yōu)缺點(diǎn)，并介紹了一種新型的鐵氧微晶體處理脫硫廢水中重金屬的技術(shù)及其優(yōu)點(diǎn)與成本優(yōu)勢(shì)，對(duì)電廠脫硫廢水的重金屬處理有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：脫硫廢水 化學(xué)沉淀 鐵氧微晶體 重金屬

中圖分類號(hào)：X701.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）07（a）-0065-02

1 重金屬廢水的來源及危害

重金屬廢水來源廣泛，隨著工業(yè)發(fā)展和人類自身活動(dòng)的增加，大量含有重金屬污染物的工業(yè)廢水和城市生活污水被排入江河湖泊。重金屬廢水污染具有毒效長期持續(xù)，生物不可降解的特點(diǎn)，且可通過食物鏈作用進(jìn)入人體，并在人體內(nèi)累積，從而導(dǎo)致各種疾病和機(jī)能紊亂，最終對(duì)人體健康造成嚴(yán)重危害。其中主要金屬污染源有Cu、Zn、Hg、Ni、Cd、Pb和Cr等。因此，有效地去除廢水中的重金屬已成為當(dāng)前的迫切任務(wù)。

2 濕法脫硫廢水的性質(zhì)

濕法脫硫廢水中主要包括懸浮物、硫酸鹽、過飽和的亞硫酸鹽、重金屬離子。其中重金屬離子包擴(kuò)鉛、鎘、鉻、鎳、汞等列為第一類污染物的物質(zhì)。這些物質(zhì)必須在車間或者車間處理設(shè)施排放口達(dá)標(biāo)排放。這就要求在脫硫廢水作為其他水源時(shí)，必須單獨(dú)處理。濕法脫硫廢水一般呈酸性，pH值約為4.1～6.5，含固率較高，具有強(qiáng)烈的粘附性和沉淀性，重金屬離子含量不大，但離子種類多且濃度范圍大，在弱酸性的脫硫廢水中，重金屬具有較好的溶解性。

3 幾種化學(xué)沉淀法去除重金屬離子的方法

化學(xué)沉淀法指向重金屬廢水中加入藥劑通過化學(xué)反應(yīng)使呈溶解狀態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苡谒幕衔锍恋矶コ?。包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、鋇鹽沉淀法和鐵氧體共沉淀法等?；瘜W(xué)沉淀法發(fā)展時(shí)間較長，工藝較成熟。該工藝對(duì)重金屬去除范圍廣、效率高、經(jīng)濟(jì)簡便。但需要投加大量化學(xué)藥劑，產(chǎn)生的沉渣量大、含水高、脫水困難，若處置不當(dāng)，極易造成二次污染。

其中中和沉淀法是應(yīng)用最廣的一種方法，向重金屬廢水中投加堿中和劑（通常為Ca（OH）2）使廢水中的重金屬形成溶解度較小的氫氧化物沉淀而去除。

鐵氧體共沉淀法是日本電氣公司（NEC）研究出來的一種處理術(shù)。向重金屬廢水中投加鐵鹽，通過工藝控制，達(dá)到有利于形成鐵氧體的條件，使污水中多種重金屬離子與鐵鹽生成穩(wěn)定的鐵氧體晶粒共沉淀，再通過重力分離等手段，達(dá)到去除重金屬離子的目的。鐵氧體法處理重金屬廢水效果好，特別適用于處理工業(yè)生產(chǎn)中所產(chǎn)生的含多種重金屬離子的廢水。該工藝投資省、設(shè)備簡單、沉渣量少，且化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。在自然條件下，一般不易造成二次污染。此外，鐵氧體具有磁性，可以作為磁性材料回收利用。但該方法不能單獨(dú)回收有用的金屬，且其在形成鐵氧體過程中一般需要加熱，能耗較高。另外，該方法還具有處理后廢水鹽度高，不能處理含Hg和絡(luò)合物的廢水等缺點(diǎn)。

4 鐵氧微晶體處理技術(shù)

目前，隨著廢水技術(shù)排放標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格，單純化學(xué)沉淀法很難滿足達(dá)標(biāo)排放的要求。隨著相關(guān)研究的深入和新材料的開發(fā)，近年來出現(xiàn)很多新型的重金屬廢水處理技術(shù)。 研究發(fā)現(xiàn)，采用零價(jià)鐵技術(shù)處理廢水時(shí)，取得了良好的效果，但是經(jīng)過多次現(xiàn)場中試研究發(fā)現(xiàn)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，會(huì)在零價(jià)鐵表明形成鈍化層，從而阻止反應(yīng)進(jìn)行。鐵氧微晶體技術(shù)是美國魯?shù)婪騽渍芦@得者黃永恒博士基于活性鐵技術(shù)開發(fā)應(yīng)用過程中對(duì)零價(jià)鐵、鐵氧化物，與各類污染物的互動(dòng)過程中的化學(xué)過程和機(jī)理的最新認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上開發(fā)的一個(gè)全新的水處理工藝，是對(duì)活性鐵技術(shù)的推陳出新，核心過程是直接通過加入各類鐵鹽和其他藥劑，控制反應(yīng)條件，直接在水相中生成具有特種離子或晶格交換能力特性的鐵氧微晶體，通過離子交換和表面吸附，快速去除廢水中的重金屬離子。脫硫廢水首先經(jīng)過簡單沉淀后，上清液進(jìn)入四級(jí)活性鐵處理系統(tǒng)，每級(jí)處理器中設(shè)有攪拌系統(tǒng)，控制轉(zhuǎn)速為1 500 rpm使反應(yīng)器內(nèi)的活性鐵處于流化狀態(tài)，同時(shí)調(diào)節(jié)廢水pH至7.1～7.3（碳酸氫鈉溶液），向系統(tǒng)中加入Fe2+（0.01 M HCl酸化的氯化亞鐵溶液）確?；钚澡F持續(xù)具有活性。經(jīng)過hZVI系統(tǒng)處理后的廢水進(jìn)入后處理過程，使Fe2+氧化為Fe3+，同時(shí)加堿調(diào)節(jié)pH，使Fe3+形成氫氧化鐵沉淀，然后廢水進(jìn)入澄清池進(jìn)行固液分離。最后，澄清池上清液進(jìn)入砂濾池進(jìn)一步去除廢水中的懸浮物，最終出水達(dá)標(biāo)排放。

5 鐵氧微晶體技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

鐵氧微晶體技術(shù)可用于去除廢水中的各類重金屬污染物，該技術(shù)除了保持了活性鐵技術(shù)的各種優(yōu)點(diǎn)外，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)鐵氧化物的合成過程的控制，使該系統(tǒng)具有更好的晶格替換和離子交換作用，具有更高的重金屬去除效率。實(shí)驗(yàn)室研究表明，鐵氧微晶體技術(shù)處理脫硫廢水時(shí)，對(duì)絕大多數(shù)重金屬離子的去除效率可達(dá)99%以上，出水中重金屬濃度遠(yuǎn)低于我國相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)該工藝產(chǎn)生污泥量少（約只有化學(xué)沉淀法的1/3）、比重大、容易脫水，而且經(jīng)過浸出毒性檢測(cè)測(cè)試表明，該工藝產(chǎn)生的污泥為一般固體廢物，從而可大大降低污泥后續(xù)處理成本。此外，該工藝流程簡單，所用的主要原料為常規(guī)鐵鹽和鐵粉，價(jià)格低廉，因此運(yùn)行費(fèi)用明顯低于傳統(tǒng)工藝。鐵氧微晶體技術(shù)處理重金屬廢水具有廣譜性、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。因此，該技術(shù)除了可以用于處理脫硫廢水以外，還可以用于電鍍、冶金等工業(yè)廢水中的重金屬處理，也可用于地表水和地下水的重金屬污染治理，應(yīng)用市場極為廣泛。

6 鐵氧微晶體的運(yùn)行成本優(yōu)勢(shì)

如果按每日200 t處理量設(shè)計(jì)，每天所需主要藥劑包括：鐵粉20～40 kg、鐵鹽（或鐵鹽溶液）20～40 kg（以100%硫酸亞鐵計(jì)）、燒堿（或替代堿液）10～20 kg、絮凝劑2 kg，根據(jù)具體的水質(zhì)和處理要求，有可能還需要用到次氯酸鈉（或相當(dāng)?shù)膹?qiáng)氧化劑）5～20 kg，電耗：估計(jì)為1 kwh/m3廢水。按照國內(nèi)目前價(jià)格計(jì)算，噸水處理運(yùn)行成本低于2元（不含人工成本）。而國內(nèi)常用的三聯(lián)箱沉淀法，處理1t脫硫水藥劑成本約6～8元（不含人工成本）。如果采用鐵氧微晶體技術(shù)運(yùn)行成本按照2元/t計(jì)算，三聯(lián)箱工藝按照7元/t計(jì)算，日處理200 t廢水時(shí)每年節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用約36萬元。此外，由于鐵氧微晶體技術(shù)產(chǎn)生的污泥量少，且為一般固體廢物，因此在污泥處置方面還可以節(jié)約大量成本。所以與現(xiàn)行三聯(lián)箱工藝相比，鐵氧微晶體技術(shù)具有明顯成本優(yōu)勢(shì)。

7 結(jié)語

目前重金屬廢水主要采用化學(xué)沉淀法、吸附法處理，存在主要問題是化學(xué)藥劑投加量大，沉淀污泥產(chǎn)生量大且處置困難。鐵氧微晶體處理技術(shù)已經(jīng)進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)室研究，均表現(xiàn)出非常好的處理效果，尚未見明顯技術(shù)缺陷。因此，在國內(nèi)環(huán)保形勢(shì)嚴(yán)峻，水處理市場需求巨大的背景下，此技術(shù)如果商業(yè)應(yīng)用成功，一定會(huì)將迎來廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)

[1] 王敏琪.火電廠濕式煙氣脫硫廢水特性及處理系統(tǒng)研究[D].杭州：浙江工業(yè)大學(xué)，2013.

第5篇：處理污水中重金屬的方法范文

通常來講，生物表面活性劑指的是由天然微生物或是動(dòng)植物、天然表面菌群所生成的一種活性調(diào)節(jié)物質(zhì)[1]。生物表面活性劑在治理污染與生物補(bǔ)救方面有著良好的應(yīng)用效果，許多緊急生態(tài)污染事故處理過程中，都大量應(yīng)用了生物表面活性劑，結(jié)合現(xiàn)場情況，采用專業(yè)手法去實(shí)現(xiàn)對(duì)事故現(xiàn)場的綜合治理。此外，對(duì)生物表面活性劑進(jìn)行提純之后，其抗污染性能會(huì)進(jìn)一步提升，值得注意的是，不同的生物表面活性劑配方對(duì)不同有機(jī)溶解物質(zhì)的溶解度有所不同。生物表面活性劑有著非常多的種類，究其共性會(huì)發(fā)現(xiàn)其均具有能夠作用于大氣、水資源以及污染源固體資源的天然化合物。

二、生物表面活性劑在環(huán)境生物工程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（一）生物處理成本低廉

當(dāng)前，在人類的生產(chǎn)活動(dòng)中所造成的環(huán)境污染問題日益加劇，在發(fā)生的許多緊急環(huán)境安全事故處理當(dāng)中，通常會(huì)花費(fèi)大量的人力、物力與財(cái)力。而生物表面活性劑的研制，主要是為了設(shè)計(jì)出一種價(jià)格低廉且使用門檻也低的生物補(bǔ)救技術(shù)，是解決緊急環(huán)境問題的不二之選。正是因?yàn)槠涑杀镜土?、操作簡便，所取得的處理效果較為明顯，所以在環(huán)境生物工程中有著明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

（二）生物處理效益較高

生物表面活性劑使用的是現(xiàn)場接種微生物技術(shù)，在處理污染物質(zhì)與工業(yè)廢料方面都有著不錯(cuò)的適用性，再加上生物表面活性劑技術(shù)有著非常高的處理效率，近年來國家上都加強(qiáng)了對(duì)天然生物活性劑的研發(fā)，取得了長足的進(jìn)步。隨著人們生活質(zhì)量的提升，對(duì)于環(huán)境污染問題重視度更高，生物表面活性劑所研發(fā)的系列產(chǎn)品雖然能夠在短時(shí)間內(nèi)解決環(huán)境污染問題，在其發(fā)展道路仍然需要穩(wěn)扎穩(wěn)打。

（三）生物補(bǔ)救技術(shù)對(duì)環(huán)境生物污染工程的有效處理

在生態(tài)環(huán)境不斷遭受污染破壞的形勢(shì)下，人們逐漸認(rèn)識(shí)到了生物補(bǔ)救技術(shù)與環(huán)境生物污染之間的聯(lián)系，而具體的處理過程離不開生物表面活性劑的應(yīng)用，憑借生物與合成表面的活性成分，有效地增加憎水化合物、親水化合物之間轉(zhuǎn)化的生物可利用性。

三、生物表面活性劑在環(huán)境生物工程中的具體應(yīng)用

（一）污水處理

在廢水處理的具體過程當(dāng)中，采用的生物方法主要是應(yīng)用活性污泥微生物菌群去有效去除廢水中的重金屬例子，并且中和污水當(dāng)中的毒性元素，進(jìn)而達(dá)到污水預(yù)處理的目的。然而從目前的污水處理實(shí)際情況來看，為處理掉污水中的重金屬離子所廣泛采用的方法為氫氧化物沉淀法，憑借氫氧化物降低的溶解度去除污水中的重金屬離子，不過從實(shí)際的應(yīng)用效果來看，并沒有取得良好的預(yù)期效果。此外，人們還嘗試過用浮選法去處理污水，但這種污水處理方法極易造成水源的再度污染，同樣不適用。為應(yīng)用生物表面活性劑去進(jìn)行污水處理，能夠取得良好的處理效果，能夠有效去除污水中的重金屬離子。不過，根據(jù)筆者的資料翻閱實(shí)際情況來看，相關(guān)研究仍然較少，所幸該種方法已逐漸受到了人們的重視。

（二）生物修復(fù)

為有效去除土質(zhì)當(dāng)中的有機(jī)污染物，可利用生物表面活性劑將污染物分開、增加溶液與乳化，進(jìn)而提升動(dòng)植物的利用價(jià)值，加速污染物體的講解，有助于生態(tài)環(huán)境的修復(fù)。在此過程中，由于可以直接使用發(fā)酵液這種生物表面活性劑，能夠有效節(jié)省其分離提取與純化的成本又如，使得生物在現(xiàn)場進(jìn)行生物修復(fù)有機(jī)污染物的應(yīng)用潛力非常大，有著較為可觀的發(fā)展前景。

（三）重金屬提取

其一，應(yīng)用生物表面活性劑，能夠直接萃取到重金屬；其二，生物表面活性劑能夠活化土質(zhì)當(dāng)中的重金屬。實(shí)際上，植物在自我修復(fù)的過程中，土質(zhì)中所富含的重金屬并沒有發(fā)揮其作用效力，而利用生物表面活性劑將其中的重金屬予以活化，則可利用重金屬的效力去強(qiáng)化植物的自我修復(fù)效力；其三，重金屬離子浮選。在重金屬含量較低的離子浮選過程中，生物表面活性劑主要發(fā)揮兩種效能：起泡劑與捕收劑，有著良好的應(yīng)用效果。

（四）含油污泥預(yù)處理

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會(huì)由于操作方面的失誤而導(dǎo)致留下部分含油污泥，在該類污泥當(dāng)中含有烴類物質(zhì)，而對(duì)于微生物而言，烴類物質(zhì)含有非常強(qiáng)的毒性，所以在采用微生物對(duì)含油污泥進(jìn)行處理之前，首先要對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，具體來講即是對(duì)含油污泥進(jìn)行脫油處理，此時(shí)便可運(yùn)用到微生物代謝產(chǎn)生的表面活性劑去處理含油污泥，利用表面活性劑的強(qiáng)大增溶性能，可有效降低烴類物質(zhì)較強(qiáng)的吸附性，進(jìn)而將烴類物質(zhì)從含油污泥中分離開來，實(shí)現(xiàn)了對(duì)污泥的脫油處理。

四、生物表面活性劑的發(fā)展前景與建議

從目前來看，生物表面活性劑投入市場生產(chǎn)的數(shù)目并不多，有許多的產(chǎn)品仍然處在試驗(yàn)階段，無法進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)，在人們的日常生活中難以見到，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的主要原因在于相關(guān)原材料、發(fā)酵以及下游技術(shù)等因素限制，由于這些環(huán)節(jié)的應(yīng)用成本非常高，所以才造成其生產(chǎn)規(guī)模難以擴(kuò)大，不過從科技發(fā)展的趨勢(shì)來看，筆者認(rèn)為這些問題在今后的發(fā)展中都會(huì)得到很好地解決，生物表面活性劑大規(guī)模進(jìn)入市場指日可待。而針對(duì)現(xiàn)階段的問題，我們所需要做的主要有以下兩點(diǎn)：一方面，要選擇高產(chǎn)的菌株，對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)培育，進(jìn)而構(gòu)建完整且系統(tǒng)的基因菌群；另一方面，要采用科學(xué)合理的試驗(yàn)方法對(duì)生物表面活性劑進(jìn)行快速檢驗(yàn)，開展菌種開發(fā)工作，對(duì)具有應(yīng)用發(fā)展?jié)摿Φ木N進(jìn)行合理的測(cè)評(píng)。

五、結(jié)語

第6篇：處理污水中重金屬的方法范文

關(guān)鍵詞：人工濕地；污水處理；凈化機(jī)理；發(fā)展方向

人工濕地污水處理技術(shù)是20世紀(jì)七八十年展起來的一種污水生態(tài)處理技術(shù)，它能有效地處理多種多樣的廢水，如生活污水、工業(yè)廢水、垃圾滲濾液、地面徑流雨水、合流制下水道暴雨溢流水等。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，在歐洲與北美已有上萬座處理城市污水和多種工業(yè)廢水的濕地系統(tǒng)在穩(wěn)定運(yùn)行，污水處理人工濕地在世界其它地區(qū)應(yīng)用的數(shù)目也在迅速增加。

人工濕地是人對(duì)自然濕地系統(tǒng)的模擬，利用生態(tài)的方法來去除污染物，以達(dá)到凈化污水的目的。人工濕地根據(jù)自然濕地生態(tài)系統(tǒng)中物理、化學(xué)、生物的三重共同作用來實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的凈化作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的生態(tài)化處理。人工濕地與傳統(tǒng)的污水處理方法(活性污泥法等)相比，具有處理效果好、氮磷去除能力強(qiáng)、運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)管理方便、工程基建和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，以及對(duì)負(fù)荷變化適應(yīng)能力強(qiáng)、能耗少、無須化學(xué)藥劑等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)它可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)、漁業(yè)的發(fā)展，又可供公共娛樂、野生動(dòng)植物保護(hù)和科學(xué)研究使用。

1人工濕地凈化污水機(jī)理

1.1人工濕地分類

國內(nèi)外學(xué)者從工程設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，按照系統(tǒng)布水方式的不同或水在系統(tǒng)中流動(dòng)方式不同劃分為表面流人工濕地(自由表流濕地和構(gòu)筑表流)、潛流人工濕地(水平潛流人工濕地、垂直潛流人工濕地和復(fù)合式潛流濕地)。

1.2人工濕地構(gòu)成及凈化機(jī)理

人工濕地由填料、植物、微生物、藻類等幾種基本成分構(gòu)成。

人工濕地具有獨(dú)特而復(fù)雜的凈化機(jī)理，利用基質(zhì)――微生物――植物復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)調(diào)作用，通過過濾、吸附、沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解來實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的高效凈化。同時(shí)，通過營養(yǎng)物質(zhì)和水分的生物地球化學(xué)循環(huán)，促進(jìn)綠色植物生長并使其增產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)廢水的資源化和無害化。

人工濕地系統(tǒng)是在一定長寬比及底面有坡度的洼地中，由土壤和填料(如卵石等)混合組成填料床，污水可以在床體的填料縫隙中曲折地流動(dòng)，或在床體表面流動(dòng)。在床體的表面種植具有處理性能好、成活率高的水生植物(如蘆葦、鳳眼蓮等)，形成一個(gè)獨(dú)特的動(dòng)植物生態(tài)環(huán)境，來對(duì)污水進(jìn)行處理。人工濕地可以促進(jìn)污水的循環(huán)和再生，使污水中所含污染物質(zhì)以作物生產(chǎn)的形式再利用或直接去除。污水中大部分有機(jī)物作為異養(yǎng)微生物的有機(jī)養(yǎng)分，最終被轉(zhuǎn)化為微生物體及CO2、H2O。污水中的不溶性有機(jī)物通過濕地的沉淀、過濾作用，可以很快地被截留進(jìn)而被微生物利用；污水中可溶性有機(jī)物則可通過植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代謝降解過程而被分解去除。隨著處理過程的不斷進(jìn)行，濕地床中的微生物也繁殖生長，通過對(duì)濕地床填料的定期更換及對(duì)濕地植物的收割而將新生的有機(jī)體從系統(tǒng)中去除。

1.2.1懸浮固體物質(zhì)的分離與轉(zhuǎn)化

懸浮固體物質(zhì)在濕地中去除的基本機(jī)理即為絮凝和膠體顆粒的沉淀，在潛流濕地中相對(duì)低速的水流和大的接觸表面使得系統(tǒng)中的懸浮物去除率相對(duì)較高，大量植物根系和飽和狀態(tài)的基質(zhì)，使固態(tài)懸浮物被根系以及填料阻擋截留。潛流濕地系統(tǒng)像一個(gè)水平或垂直的重力過濾器，因此，使懸浮物通過在礫石和根區(qū)面的生物膜上的重力沉淀(自由沉淀和絮凝)，滲透，吸附作用而被分離。

1.2.2有機(jī)物的去除與轉(zhuǎn)化

濕地對(duì)有機(jī)物的去除主要是靠微生物的作用。土壤具有巨大的比表面積，在土壤顆粒表面形成一層生物膜，污水流經(jīng)顆粒表面時(shí)，不溶性的有機(jī)物通過沉淀過濾吸附作用很快被截留，然后被微小生物利用；可溶性有機(jī)物通過生物膜的吸附和微生物的代謝被去除。植物向土壤中傳輸氧氣，使得人工濕地中的溶解氧呈區(qū)域性變化，連續(xù)呈現(xiàn)好氧、缺氧及厭氧區(qū)域。因而土壤中存活著好氧菌、厭氧菌和兼性菌。好氧菌通過代謝將有機(jī)物分解為二氧化碳和水；厭氧菌發(fā)酵將有機(jī)物分解為二氧化碳和甲烷。污水中的大部分有機(jī)物最終被異養(yǎng)微生物轉(zhuǎn)化為微生物體、二氧化碳、甲烷和水、無機(jī)氮、無機(jī)磷。

1.2.3氮的去除與轉(zhuǎn)化

氮的去除通過好氧和厭氧反應(yīng)完成。濕地中大型植物根系上附著生物膜。有著好氧、厭氧、缺氧降解區(qū)。處于飽和狀態(tài)的基質(zhì)中生長的水生植物，可以增加濕地基質(zhì)的透氣性，濕地植物能將空氣傳輸?shù)狡涓?，使其自身能在厭氧條件下生長，由于擴(kuò)散(或泄露)作用，這些空氣在植物的每一須根周圍形成一層薄薄的好氧區(qū)，在這一微小的好氧區(qū)中會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)。硝化反應(yīng)則是在好氧環(huán)境下完成的，它主要是將NH3-N氧化成NO3-N，反硝化反應(yīng)則是在缺氧環(huán)境下完成的，主要將NO3-N還原成N2。由于氮的去除依賴于植物的吸收，所以在植物的枯萎和死亡期去除效率較低，每年濕地對(duì)氮的吸收大約在12~120gN/m3?a。在脫氮過程中，碳源是影響其效果的重要因素。在潛流濕地中，植物供給脫氮的有機(jī)碳要根據(jù)污水中COD與N的比和系統(tǒng)進(jìn)水中N的形態(tài)而定。從處理硝化的二次出水的研究中發(fā)現(xiàn)，覆蓋野草、濕地植物等增加生物量時(shí)，氮的去除率從30％提高到了80％。

1.2.4磷的去除與轉(zhuǎn)化

潛流濕地中對(duì)磷的去除主要是從腐爛植物、聚磷菌中攝取磷。另外，一些腐爛的植物組織，表面附帶介質(zhì)的金屬也會(huì)通過沉淀、交換等機(jī)理短期的去除磷，但是時(shí)間不會(huì)太長，不超過1年，而且要依賴于粒狀物質(zhì)。磷的吸收與大多營養(yǎng)物質(zhì)的吸收一樣，主要在植物的生長期，夏天和春天。濕地中每年對(duì)磷的去除量約為1.8~18gP/m2。

1.2.5病原菌的去除與轉(zhuǎn)化

病原菌是由固態(tài)懸浮物水中的懸浮物帶入濕地的中。它的去除與固態(tài)懸浮物的去除和水力停留時(shí)間有關(guān)。由固態(tài)懸浮物帶人的病原菌與固態(tài)懸浮物的去除機(jī)理一樣，通過沉淀、攔截等達(dá)到去除目的。病原菌被分離后分布在濕地的不同地點(diǎn)，但都必須與它們周圍有機(jī)群體競爭存活。一般它們的存活率很低。如果接近水面，很容易被大氣降水或UV射線所消殺。

1.2.6金屬的去除和轉(zhuǎn)化

濕地對(duì)重金屬的去除主要是土壤或填料對(duì)重金屬的吸附和反應(yīng)，吸附有離子交換吸附和專性吸附。污水中重金屬離子濃度一般很低，不能與土壤中無機(jī)陰離子形成金屬沉淀，它可以與土壤中的有機(jī)質(zhì)絡(luò)合，增強(qiáng)重金屬對(duì)土壤的親和性。土壤中微生物對(duì)重金屬的去除也有相當(dāng)?shù)淖饔茫鼈兛赏ㄟ^胞外絡(luò)合作用、胞外沉淀作用固定重金屬，還可把重金屬轉(zhuǎn)化為低毒狀態(tài)，也有的轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的物質(zhì)。另外還有植物對(duì)重金屬的積累，重金屬以各種形態(tài)存在，其中溶解性的可被植物吸收在植物中積累，莖以上部分可隨植物的收割最終從濕地中去除，不溶性的可被介質(zhì)的過濾作用截留。還有大片密集的植株以及它們發(fā)達(dá)的地下部分形成的高活性根區(qū)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和浸水凋落物，使進(jìn)入濕地的污水流速減慢，這樣有利于污水中懸浮顆粒的沉降，及吸附于水中重金屬的去除。

1.2.7硫化物的去除

人工濕地對(duì)硫的去除主要是微生物的分解及植物的吸收。有機(jī)硫化物經(jīng)礦質(zhì)化被分解成硫化氫，部分硫化氫揮發(fā)逸出濕地，部分則通過硫磺細(xì)菌和硫化細(xì)菌的硫化作用形成硫磺、硫酸，它們與土壤中的各種離子結(jié)合形成無機(jī)硫化物。無機(jī)硫化物部分會(huì)被植物吸收利用，也有一部分會(huì)在反硫化細(xì)菌的作用下經(jīng)反硫化作用形成硫化氫，硫化氫再逸出濕地或又參與硫化作用。

2人工濕地的發(fā)展方向

人工濕地系統(tǒng)是一項(xiàng)低投資、低能耗、低運(yùn)行費(fèi)用、氮、磷去除率高的治理工程技術(shù)，在污水的修復(fù)方面表現(xiàn)了極大的發(fā)展?jié)摿Γ瑥亩玫焦姷钠毡榻邮芤?。因此，人工濕地今后的研究將集中在這樣幾個(gè)方面：(1)深入研究人工濕地污水處理的機(jī)理,建立合理的動(dòng)力模型，進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)和實(shí)地試驗(yàn)；(2)提高人工濕地的污水凈化效果，包括對(duì)植物類型、基質(zhì)類型的優(yōu)勢(shì)組合，基因工程菌的構(gòu)建等；(3)加強(qiáng)人工濕地對(duì)工業(yè)廢水處理的研究，擴(kuò)大人工濕地的應(yīng)用范圍；(4)加強(qiáng)對(duì)人工濕地處理效果的實(shí)例分析，對(duì)其應(yīng)用成果進(jìn)行推廣和學(xué)習(xí)。

人工濕地系統(tǒng)是仿真獨(dú)特的土壤-水生植物-微生物和基質(zhì)組成的生態(tài)系統(tǒng)，在我國是一項(xiàng)正在被研究、應(yīng)用和發(fā)展的處理污水的新技術(shù)，由于它具有高效率、低投資、低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)、低維持技術(shù)、處理量靈活、低能耗、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，非常適合我國的國情，尤其是廣大農(nóng)村地區(qū)、中小城鎮(zhèn)地區(qū)的污水處理方法。

人工濕地系統(tǒng)是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)，可以在其內(nèi)部形成良好的循環(huán)，隨著時(shí)間的推移，及對(duì)該技術(shù)研究的不斷深入和應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不斷取得，該技術(shù)將會(huì)日趨成熟，在水污染控制領(lǐng)域中發(fā)揮更加顯著的作用。

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第7篇：處理污水中重金屬的方法范文

【關(guān)鍵詞】污水灌溉土壤污染技術(shù)措施

中圖分類號(hào)：U664.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

當(dāng)今世界范圍內(nèi)，都面臨著不同程度的用水危機(jī)，有些地方甚至嚴(yán)重制約著社會(huì)的正常發(fā)展。農(nóng)業(yè)是用水大戶，約占總用水量的60%―70%。在中國，灌溉農(nóng)業(yè)用水占總用水量的70%以上，隨著社會(huì)發(fā)展、城市化進(jìn)程加快和人口增加，水資源供需矛盾會(huì)更加尖銳。污水灌溉應(yīng)用于農(nóng)業(yè)將成為緩解水資源供需矛盾的重要方面。污水回用于農(nóng)田灌溉具有很大的潛力，但容易造成重金屬累積以及病原微生物污染的健康風(fēng)險(xiǎn)，而且灌溉土壤一旦被污染，將難以治理，也會(huì)帶來一系列的水土環(huán)境、生態(tài)安全等問題。因此，在當(dāng)今建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的形式下，不得不重新審視污水處理水灌溉這一問題，怎樣進(jìn)行合理的污水灌溉，成為當(dāng)今的又一研究熱點(diǎn)。

1、研究背景及目的意義

污水灌溉就是人們有意識(shí)、有目的地利用土壤環(huán)境自凈功能，解決水資源缺乏和污水資源化的重要應(yīng)用工程措施。由于大多數(shù)污水中含有較豐富的N、P、K、Cu、Zn等，能為作物提供多種營養(yǎng)元素，且在一定范圍內(nèi)能使作物增產(chǎn)，污水灌溉不僅為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了灌溉水源，也為污水的處理提供了一條廉價(jià)的解決途徑，既保護(hù)了水環(huán)境，又緩解了水資源供需之間的矛盾。但污水中也含有大量的有毒有害物質(zhì)，盲目的污水灌溉導(dǎo)致了一些地區(qū)的土壤有毒有害物質(zhì)積累，土壤受到不同程度的污染，造成作物減產(chǎn)，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量變劣，土壤生態(tài)環(huán)境不斷惡化，甚至棄耕。如何合理利用污水資源，對(duì)土壤污染進(jìn)行防治，已成為當(dāng)前急需解決的土壤環(huán)境問題。污水灌溉應(yīng)當(dāng)因地制宜、合理利用，這對(duì)土地的可持續(xù)利用、保護(hù)土壤環(huán)境、緩解水資源的供需矛盾、保證農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有重要的意義。

2、目前污水灌溉存在的問題

最早提出使用污水灌溉的目的，一是對(duì)污水中N、P等植物營養(yǎng)素的期望，二是借助灌溉通過土壤對(duì)污水進(jìn)行凈化處理。這在一定技術(shù)保障前提下是可行的，也是有利的，但由于近幾年排污量及污染成份大量增加，且大部分未經(jīng)任何處理直接排入河道、湖泊等天然水體，致使依靠地表水灌溉的農(nóng)田被迫使用污水灌溉。污水灌溉存在的主要問題如下：

(1)城市工業(yè)廢污水處理率低，水質(zhì)不達(dá)標(biāo)；

(2)污灌前缺少污水處理措施；

(3)污水灌溉技術(shù)很少，難以指導(dǎo)污水資源利用；

(4)污灌區(qū)缺乏污水灌溉環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)處于無人管理狀態(tài)；

3、污水灌溉對(duì)土壤的影響

土壤是天然的凈化器，土體通過對(duì)各種污染物機(jī)械吸收、阻留，土壤膠體的理化吸附、土壤溶液的溶解稀釋、土壤中微生物的分解及利用，發(fā)生物理和生物化學(xué)作用，大部分有毒物質(zhì)會(huì)分解、毒性降低或轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，有機(jī)物為作物生長發(fā)育所利用。但是土壤的凈化和緩沖能力是有一定限度的，長期引用未經(jīng)任何處理的不符合標(biāo)準(zhǔn)的污水灌溉農(nóng)田，土壤中的有機(jī)污染物及重金屬含量超過了土壤吸持和作物吸收能力，必然造成土壤污染，出現(xiàn)土壤板結(jié)、肥力下降、土壤的結(jié)構(gòu)和功能失調(diào)，使土壤生態(tài)系統(tǒng)平衡受到破壞，引起土壤環(huán)境惡化，土壤生物群落結(jié)構(gòu)衰退，多樣性下降，產(chǎn)生環(huán)境生態(tài)問題。

3.1有機(jī)污染

氰、酚、多環(huán)芳烴、烷基苯、磺酸鹽、苯并(a)芘等都是有害的有機(jī)化合物，其中很多是三致（致癌、致畸、致突變）物質(zhì)。有機(jī)污染物的揮發(fā)性小，殘留期長，難以被生物降解，易通過食物鏈在生物體內(nèi)積累。目前某些污水灌區(qū)由于污水中含有有機(jī)污染物，已經(jīng)造成了土壤有機(jī)污染。某灌區(qū)是我國最大的石油類污水灌區(qū)之一，污水灌溉歷史已長達(dá)數(shù)年。全區(qū)污水灌溉面積達(dá)0. 87萬hm2，由于長期采用該區(qū)排放的富含石油烴、揮發(fā)酚、硫化物等污染物的工業(yè)、生活污水進(jìn)行灌溉，已使該區(qū)域農(nóng)田土壤遭受嚴(yán)重污染，土壤中毒物積累嚴(yán)重。上游地區(qū)石油類含量均值在500mg/kg以上，超過清灌區(qū)（對(duì)照點(diǎn)）6倍，中下游地區(qū)平均約200mg/kg，超過清灌區(qū)2倍以上。小三江污水灌區(qū)，在近年已檢出土壤中有機(jī)化合物8類2 9種，以烷烴、酸類、酮類檢出種數(shù)為多，2 9種有機(jī)化合物中，5種為致癌物，1種為致畸和致突變物，4種為刺激性物質(zhì)。

3.2重金屬污染

土壤重金屬污染具有污染物在土壤中移動(dòng)性差、滯留時(shí)間長、不能被微生物降解的特點(diǎn)。長期灌溉含有大量重金屬的污水，會(huì)使土壤中的一些重金屬的含量增加，如廣州市郊污灌區(qū)土壤中Cd、Pb、Hg、Zn、Cr、Cu的濃度為清灌區(qū)的1.8～4.5倍（如表），污灌區(qū)土壤Hg的濃度最高達(dá)2.3mg/kg，Zn的濃度最高達(dá)1320mg/kg，明顯異常。

據(jù)全國污灌區(qū)調(diào)查，在約1 40萬h m2的污灌區(qū)中，遭受重金屬污染的土地占污灌區(qū)面積的64. 8%，其中輕度污染的占46. 7%，中度污染的占9.7%，嚴(yán)重污染的占8.4% 。

3.3酸、堿、鹽污染

經(jīng)常引用含酸、堿、鹽的廢污水灌溉會(huì)改變土壤的pH值，引起土壤次生鹽漬化、堿化等土壤退化問題，導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞。污水中Na+過高還會(huì)引起土壤顆粒分散，物理性質(zhì)惡化。污水中的可溶性鹽分隨水進(jìn)入農(nóng)田土壤，愈靠近污水輸水干渠，土壤全鹽含量愈高。如市區(qū)東郊水磨河灌區(qū)，污水礦化度為1. 38～2. llg/L，多年污水灌溉后土壤表層含鹽量達(dá)0. 21%～0. 51%，出現(xiàn)輕度至中度鹽漬化。在華南不同污水類型灌區(qū)土壤中全鹽量變化，其大小順序?yàn)楣さV污水>城市生活污水>清灌。

土壤酸度增加往往會(huì)加速土壤養(yǎng)分的淋失，特別是Cu、Zn等植物必需元素的淋失，而對(duì)于受重金屬污染的土壤，酸度增加會(huì)引起重金屬活性提高，從而增加對(duì)植物的毒害。

3.4其化污染

3.4.1氮污染

污水中所含大量氮磷化合物在土壤微生物的作用下，會(huì)轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和磷酸鹽。氮、磷在土壤中大量累積，會(huì)由于水的淋洗作用及地表徑流引起水體富營養(yǎng)化；土壤氮含量過高，會(huì)導(dǎo)致作物徒長、倒伏、貪青、晚熟，易遭受病蟲危害。

3.4.2生物污染

生物污染主要是病毒、病菌和寄生蟲卵等。利用含有致病菌的污水灌溉的土壤，很可能會(huì)成為某些疾病流行的媒介，污染地下水和作物，進(jìn)而危及人類及家畜的健康。有資料表明，污水灌溉處理不當(dāng)?shù)貐^(qū)居民的肝炎、腦血管、肺心等病的發(fā)生、死亡率均比對(duì)照區(qū)要高。不同的灌溉方法會(huì)影響潛在的病菌傳播，如滴灌、滲灌、微噴等。

3.4.3懸浮物污染

污水含有大量懸浮物，土壤經(jīng)長期污灌，會(huì)增加土壤容重，堵塞土壤孔隙，破壞土壤結(jié)構(gòu)，使土壤出現(xiàn)板結(jié)現(xiàn)象等，使土壤肥力降低。

4、防治污灌對(duì)土壤污染的技術(shù)措施

污水灌溉所帶來的諸多弊端已引起人們高度重視，必須采取科學(xué)對(duì)策，著手控制污染，改善水質(zhì)，以保障污水灌溉的可持續(xù)發(fā)展。

4.1進(jìn)行預(yù)處理，加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)

污水灌溉水質(zhì)控制是實(shí)現(xiàn)污灌區(qū)污染防治的先決條件，必須對(duì)污水進(jìn)行預(yù)處理，使污水達(dá)到農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。為避免輸水過程中對(duì)沿線土壤和地下水的污染，應(yīng)采用管道輸水，并在管道起點(diǎn)處進(jìn)行消毒。還可利用低洼地修建各種氧化塘和人工濕地處理污水，使水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

4.2建立污水灌溉制度，加強(qiáng)科學(xué)管理

污灌區(qū)的布局要進(jìn)行合理的規(guī)劃，根據(jù)污灌水質(zhì)、土壤類型、作物品種和氣候條件的不同，制定污水灌溉的管理辦法。根據(jù)土壤水分動(dòng)態(tài)、土壤污染降解能力、作物耗水需肥量、污染物在作物中的殘留規(guī)律以及防滲要求，建立污水灌溉制度。污水灌溉對(duì)作物中有害元素殘留的影響一般是后期，按照作物生育特性和需水、需肥臨界期，確定污水灌溉時(shí)期。一般作物在幼苗期與花穗期均不能進(jìn)行污灌。

4.3調(diào)整污灌區(qū)農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)

應(yīng)根據(jù)污水的性質(zhì)調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，氮、磷等養(yǎng)分含量較高、其他污染物含量很少的污水，用于蔬菜和糧食作物灌溉；重金屬含量較高的污灌區(qū)種植不可食用的且耐重金屬的植物，如草皮、花卉與觀賞性或綠化用的苗木：高污染地區(qū)不作農(nóng)業(yè)用地。同等污水灌溉條件下，糧食作物的污染物殘留量為：小麥>水稻>玉米，蔬菜作物：葉菜類>水生蔬菜>茄果類>根菜類，應(yīng)根據(jù)這個(gè)規(guī)律調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu)。調(diào)查研究表明，作物株體不同部位對(duì)污染物累積程度不一，呈現(xiàn)根、莖、葉、籽粒果實(shí)遞減的規(guī)律。因此食用根、莖、葉的蔬菜和土豆等作物應(yīng)杜絕污灌，小麥、玉米、谷子、棉花等作物可適量引污灌溉。

4.4改變污水灌溉方式

傳統(tǒng)的淹灌、漫灌、溝灌，灌水分布不均，很容易造成灌水過量，致使局部地區(qū)土壤受到污染。噴灌、微灌、滴灌等灌水技術(shù)不僅節(jié)水節(jié)能，而且由于輸配水管道的防滲作用，對(duì)防止土壤污染作用明顯。

4.5污灌區(qū)渠道防滲

目前，大部分污灌區(qū)的干支渠未做防滲處理，污水滲漏量較多，部分地區(qū)輸水渠道兩側(cè)的地下水已受到污染，因此應(yīng)加強(qiáng)污灌區(qū)輸水渠道防滲工程建設(shè)，特別是距村莊較近的渠段，更應(yīng)做好防滲處理，避免污染飲用水源。

4.6整治和改造受污地區(qū)

對(duì)已經(jīng)受污染的農(nóng)地，可通過施加改良劑，如石灰、鐵鹽等，通過沉淀或吸附來降低重金屬的有效性；也可通過改變耕作制度，如深翻、水改旱等，減輕重金屬的危害。嚴(yán)重的地方，可采用排土法、客土法等工程措施。

第8篇：處理污水中重金屬的方法范文

中圖分類號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1.污泥處理處置問題

由于活性污泥法廢水處理工藝，產(chǎn)生的剩余污泥量約占處理水量的0.3%-0.5%（含水率以97%計(jì)），產(chǎn)生的污泥數(shù)量十分巨大[1]，且污泥中含有大量重金屬，病原菌及致病菌，同時(shí)伴有惡臭，若不加處理或處理不當(dāng)極易造成二次污染[2]。同時(shí)污泥中含有的大量有機(jī)物，N、P、K等有利于植物生長的營養(yǎng)物質(zhì)，如不能得到合理利用，勢(shì)必造成資源的浪費(fèi)[3]。如何將產(chǎn)量巨大，成分復(fù)雜的污泥進(jìn)行合理的處理處置日漸成為世界性的難題。

污泥的處理處置的基本目的包括4方面的內(nèi)容即減量化，穩(wěn)定化，無害化，資源化。減量化是指通過污泥濃縮與脫水減少污泥處置的最終體積，以降低污泥處理處置費(fèi)用。穩(wěn)定化是指通過處理使污泥中的有機(jī)物、有害病原體、細(xì)菌等得到去除，使污泥穩(wěn)定。無害化是指殺污泥中的滅病原微生物、寄生蟲卵等對(duì)人體有害物質(zhì)。資源化是指污泥自身含有大量植物營養(yǎng)成分，在處理污泥的同時(shí)實(shí)現(xiàn)變害為利[4]。

剩余污泥的常規(guī)處置方法包括：衛(wèi)生填埋、焚燒與熱能利用、土地利用、好氧消化與厭氧消化等[5]。對(duì)于污泥的處理處置，國外起步較早，以幾個(gè)典型國家為例：德國城市污水污泥的處置方法主要有填埋法、農(nóng)用法、焚燒法等，總體來說主要以填埋和農(nóng)用為主[6]。根據(jù)資料[7，8]，英國污水處理污泥的年產(chǎn)量為110.7萬t干污泥目前，英國42%的厭氧消化后污泥回用于農(nóng)田，填埋所占的比例較小，只占污泥處理量的8%。[9]美國的污泥處理處置在近年，污泥的有效利用部分均逐年增加，至2010年達(dá)到70%。同時(shí)，污泥用于填埋或焚燒的比例逐年下降[10]。日本在污泥的處理與利用方面，主要是以填埋及土地利用為主。

2. 污泥除重金屬主流工藝簡介

目前國內(nèi)外城市污泥中重金屬處理研究方法主要集中在以下幾個(gè)方面：物理方法、化學(xué)方法、動(dòng)電技術(shù)及生物方法。下面就上述幾種技術(shù)的原理、優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用狀況做一簡述。

（一）物理方法

物理方法即通過添加一定的鈍化劑或化學(xué)制劑改變城市污泥中重金屬的存在形態(tài)，使其達(dá)到重金屬的穩(wěn)定。一般包括石灰固化法、水泥固化法、自膠結(jié)固化技術(shù)等方法[16]。這些措施能夠有效的減少重金屬的有效形態(tài)，即容易被植物利用的形態(tài)。物理方法只是單純的改變了重金屬的化學(xué)形態(tài)，總量并沒有降低。同時(shí)物理方法還存在資源浪費(fèi)大，經(jīng)濟(jì)效益差等缺點(diǎn)。

（二）化學(xué)方法

化學(xué)方法的基本原理是對(duì)污泥添加化學(xué)品，通過提高污泥的氧化還原電位值并且降低PH值，使污泥中重金屬的水溶性化合物，可溶性離子狀態(tài)轉(zhuǎn)換。沃茲尼亞克用1:1的鹽酸與硫酸處理污泥，發(fā)現(xiàn)，銅，鋅，鎳，鎘的去除率均高于60%，甚至100%。Cheang使用硫酸進(jìn)行消化污泥熱處理，去除率均高于50%。Abrego 采用硝酸研究污泥浸出，鎳，去除率高，可達(dá)100%。

（三）動(dòng)電技術(shù)

電動(dòng)力學(xué)技術(shù)的基本原理是在固體液相系統(tǒng)中插入電極, 通過施加微弱直流電形成電場, 利用直流電場產(chǎn)生的各種電動(dòng)力學(xué)效應(yīng), 使污染物發(fā)生遷移、并富集于陰極區(qū), 從而將污染物去除。在電場作用下, 土壤液相將因電滲析作用向陰極遷移, 陽離子向陰極移動(dòng),陰離子向陽極移動(dòng), 這些過程統(tǒng)稱為動(dòng)電現(xiàn)象或動(dòng)電過程, 在動(dòng)電修復(fù)過程中, 主要的物質(zhì)遷移有電滲、電遷移、自由擴(kuò)散和電泳等作用。電動(dòng)修復(fù)技術(shù)一般被用來處理滲透性較低的土壤，且不必向土壤中排放不利于環(huán)境保護(hù)的物質(zhì)。

和薩利赫采用電動(dòng)修復(fù)去除固體含量為百分之三十的污泥脫水中重金屬，該方法適用于新鮮污泥更好；然而，久被放置的污泥，使用硝酸污泥酸化預(yù)處理后的電動(dòng)修復(fù)，重金屬去除率仍然很低，這進(jìn)一步說明了分布中重金屬污泥，電動(dòng)修復(fù)影響的活動(dòng)。

我們國家處于電動(dòng)修復(fù)重金屬污泥的初始階段，如袁華山酸化污泥中鎘，鋅和銅在電動(dòng)力的作用下的去除率進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)5天后，經(jīng)過硝酸酸化污泥脫水中的電場力，鎘，鋅和銅的去除率明顯提高，分別比酸處理增加了11%，9%和6%。

（四）生物方法

生物方法是指通過植物或者微生物的絡(luò)合，氧化，吸附等作用將污泥中的重金屬溶濾出來。主要包括被污染土壤的植物修復(fù)法及生物淋濾法。其中植物修復(fù)法包括：植物穩(wěn)定、植物揮發(fā)和植物提取三種類型。植物治污為清除環(huán)境中日益加劇的有毒元素，以及有機(jī)殘留物帶來的污染問題提供了一條新途徑。同化學(xué)和工程治污方法相比，它的優(yōu)點(diǎn)在于更為廉價(jià)，并能帶來中長期的環(huán)境效益。因此，許多國家對(duì)利用植物治理污染的研究日趨重視。

總體而言，生物方法具有其他方法所不能比擬的運(yùn)行成本低、重金屬去除效率高，實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是處理污泥中重金屬比較優(yōu)越的方法。

參考文獻(xiàn)

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Europe from a UK perspective“,European Water Pollution Control,1997,7(2)

[9]Davis,R.D.The impact of EU and UK environmental pressures on the future of sludge

第9篇：處理污水中重金屬的方法范文

[關(guān)鍵詞]物理化學(xué)方法；水處理；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）30-0393-01

前言：針對(duì)于污水的處理，當(dāng)前物理化學(xué)方法已經(jīng)被用于其中，其主要利用物理和化學(xué)方式之間的有效作用來去除水中很多的雜質(zhì)，其主要的處理對(duì)象包含污水中很多無機(jī)溶解物和有機(jī)溶解物，還包含很多膠體物質(zhì)。污水可以利用物理原理和化學(xué)原理實(shí)施簡單的反應(yīng)操作將污水進(jìn)行凈化，將雜質(zhì)去除，物理化學(xué)方法的應(yīng)用范圍集中于雜志濃度相對(duì)較高的污水，可以作為污水再利用的有效方式。就目前國內(nèi)外研究的針對(duì)污水處理的具體實(shí)踐來看，城市污水的處理多數(shù)都采取生物法的形式，由于物理化學(xué)方法處理污水的成本相對(duì)較高，污水處理廠可能無法接受，成本太高，但是在處理工業(yè)廢水、垃圾水和含油廢水的處理首選應(yīng)該是物理化學(xué)法。

一、物理化學(xué)方法在水處理中的應(yīng)用

（一）中和法

很多污水中含有很多重金屬離子，可以采取投入中和劑的形式在污水中形成氫氧化物之后沉淀，沉淀之后實(shí)施分離。中和法的污水處理方式有最合適的pH值和處理之后殘品占到整個(gè)溶液中的重金屬離子的濃度比。該種方式常使用的材料包含生石灰、消石灰、碳酸鈣、碳酸鈉等，消石灰是使用最多的一種。中和法在具體的實(shí)踐中，需要分析雜質(zhì)的共沉淀現(xiàn)象和絡(luò)合現(xiàn)象[1]。

（二）離子交換法

離子交換法的形式主要利用離子交換樹脂將溶解在廢水中的很多離子轉(zhuǎn)移到離子交換體當(dāng)中，將其中的重金屬進(jìn)行去除或者回收。離子交換法的形式主要是基于固相離子交換劑和液相電解質(zhì)溶液之間發(fā)生的，離子交換樹脂通常的基本題都是苯乙烯、二乙烯基苯的聚合物，

由于離子交換樹脂的價(jià)格比較高，再生的費(fèi)用也很高，由此可見，通常的廢水處理方式使用次數(shù)很少，但其處理量比較小，毒性太大，如果存在具有回收價(jià)值的重金屬也是行得通的。

（三）吸附法

吸附法實(shí)際上是一種相對(duì)傳統(tǒng)的水處理方式，其一直都是研究的核心問題，2013年的時(shí)候，肖藍(lán)，王t龍，于水利等人將研究的重點(diǎn)放在沸石的對(duì)污水的處理價(jià)值，之前美國的UCC代表公司已經(jīng)成功研制了沸石晶體，經(jīng)過了水熱合成工藝的創(chuàng)新之后，開始對(duì)沸石礦物質(zhì)實(shí)施廣泛應(yīng)用。就目前來看，其已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在重金屬離子的消除上，除此之外，其中一種十分常用的吸附劑實(shí)際上屬于一種活性炭，有人利用該種方式來有效的消除汞污染，當(dāng)污水的含量中汞占了0.1～1.0ppm時(shí)，經(jīng)活性炭吸附后可能減少到0.01～0.05ppm[2]。

（四）混凝

混凝實(shí)際上屬于一種十分常見的水處理物理化學(xué)方式，利用向污水中投放一定的混凝劑，促使其中的膠粒物質(zhì)出現(xiàn)凝聚和絮凝的狀態(tài)，由此將水質(zhì)進(jìn)行凈化分離。混凝實(shí)際上屬于凝聚作用和絮凝作用的一個(gè)綜合性稱呼，凝聚實(shí)際上是電解質(zhì)的投放，減少膠粒電動(dòng)電勢(shì)或使其消失，由此降低膠體顆粒的穩(wěn)定性，脫穩(wěn)膠粒相互凝Y形成，后者實(shí)際上是高分子物質(zhì)的一種吸附性連接，促使膠體顆粒相互凝聚。

二、物理化學(xué)方法的未來發(fā)展趨勢(shì)

（一）光催化氧化技術(shù)

光催化氧化技術(shù)的實(shí)施需要建立在催化劑的條件下，由此才能實(shí)現(xiàn)自身的光化學(xué)降解作用，其類型主要被分成均相降解和非均相降解兩種。均相光催化降解的介質(zhì)是Fe2+Fe3+H2O2其主要利用光助芬頓反應(yīng)的發(fā)生來良好的降解污水中的污染物。非均相催化降解需要在污水中投放適當(dāng)?shù)墓饷舭雽?dǎo)體材料，例如，常用的TiO2、ZnO等，之后由于光的輻射作用，導(dǎo)致光敏半導(dǎo)體材料基于太陽光的照射出現(xiàn)電子空穴，由此良好的將污水中的溶解氧、水分子等產(chǎn)生作用，由此產(chǎn)生氧化能力強(qiáng)大的自由基[3]。

（二）膜法水處理技術(shù)

膜其實(shí)際上是一種具有選擇性的分離功能性材料，利用膜的選擇性分離方式能夠?qū)崿F(xiàn)料液的良好區(qū)分，實(shí)現(xiàn)污染物的分離，之后純化水，該過程就被看作是膜分離的過程。該種污水處理技術(shù)和傳統(tǒng)型的過濾方式存在差異，其差異化表現(xiàn)在膜可以在固定的分子范圍完成分離，且是物理過程的表現(xiàn)，不需要添加其他的物質(zhì)。膜的孔徑通常是微米級(jí)的，主要按照孔徑的尺寸來劃分類型，即常見的微濾膜、超濾膜、納濾膜等；還會(huì)按照材料選擇分成有機(jī)或者無機(jī)的，無機(jī)膜主要包含陶瓷膜和金屬膜兩種，由于以上兩種材料的過濾精度相對(duì)很小，因此其應(yīng)用受到限制[4]。有機(jī)膜實(shí)際上都是高分子材料制造的，例如，醋酸纖維素、芳香族聚酰胺等。

反滲透法實(shí)際上也被劃入到膜分離技術(shù)中，其依靠半透膜的實(shí)際作用，將溶質(zhì)阻擋在外面，如果污水的壓力超過了滲透壓的范圍，廢水可能流入到清水中，利用反滲透的形式，廢水被濃縮，良好凈化水質(zhì)，作用顯著。

（三）超聲接入技術(shù)

聲化學(xué)技術(shù)出現(xiàn)之后，功率超聲一杯應(yīng)用到污水的處理中，是污水處理的有效方式，由于該種降解方式相對(duì)比較溫和，且降解的速度很快，因此得到了廣泛的使用，還能單獨(dú)的和其他類型的污水處理技術(shù)結(jié)合應(yīng)用。超聲接入技術(shù)針對(duì)于工業(yè)廢水的有機(jī)物降解作用最顯著，處理效果更加直接，能直接將污水中很多有害的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成水和二氧化碳，無機(jī)離子比有機(jī)物的毒性顯著降低，且不出現(xiàn)二次污染的狀況。

綜上所述，處理降解難度大且濃度高的有機(jī)廢水時(shí)，物理化學(xué)方式實(shí)際上是效果最好的，其污水處理具有普遍性和高效率的特征，在未來的發(fā)展和創(chuàng)新中將會(huì)面對(duì)更多的機(jī)會(huì)。

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