生物吸附法處理重金屬離子廢水研究進展

段楊慧

(山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院 建筑工程系,山西 太原 030006)

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生物吸附法處理重金屬離子廢水研究進展

段楊慧

(山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院 建筑工程系,山西 太原 030006)

工業(yè)生產(chǎn)的重金屬離子廢水對于環(huán)境以及人體健康的影響嚴(yán)重，必須要加強處理。傳統(tǒng)的重金屬離子去除方案效果較差，且存在很多設(shè)備與成本上的問題，導(dǎo)致污水處理工作嚴(yán)重缺失。生物吸附法是當(dāng)前出現(xiàn)的一種新型處理方案，相對傳統(tǒng)方案優(yōu)勢明顯。對生物吸附法的基本內(nèi)容進行了闡述，并就其運用展開描述，提出當(dāng)前處理重金屬離子廢水的研究現(xiàn)狀。

生物吸附法；重金屬離子；研究

一般來說，重金屬都含有一定的毒性，如果重金屬離子廢水排放到河流之中，并且通過自然的作用，進入飲用水源或者食用環(huán)節(jié)，將會直接威脅人體健康。因此，在我國的衛(wèi)生相關(guān)規(guī)定中，嚴(yán)格指出了廢水中各種重金屬離子的含量需要低于多少才能進行排放，否則需要加以處理[1]。而由于傳統(tǒng)的重金屬離子廢水處理方案成本相對較高，處理效果缺乏，從而使得很多對應(yīng)生產(chǎn)企業(yè)都對該環(huán)節(jié)放松。面對該種狀況，筆者認為，必須要明確當(dāng)前重金屬離子廢水的危害，提高人們的重視程度，并且，對其處理方案進行研究，以提高處理效果，降低成本，實現(xiàn)經(jīng)濟效益與社會效益的最大化。

1 重金屬離子廢水的危害

重金屬離子廢水中一般包涵鍍鋅、鈍化水洗產(chǎn)生的電鍍廢水，在鍍鋅與鈍化水洗工序中，會產(chǎn)生含量較高的金屬離子廢水。其中，以二價鋅、六價鉻為主要的污染物。一般來說，重金屬存在于人類生活的各個領(lǐng)域，人們接觸其是一種正常的現(xiàn)象。而在其含量沒有超標(biāo)的狀況下來說，其對于人體并沒有多大危害?？墒?，一旦這類型物質(zhì)聚集，并且隨著人類活動含量不斷增加。這就會使得其成為生物鏈中的重要改變因素，并且，作用于人類身上。

一般來說，重金屬離子廢水沒有經(jīng)過對應(yīng)的處理或者處理不當(dāng)便進行排放，很容易會進入自然之中，并造成對應(yīng)的環(huán)境污染，再由自然作用，成為人類的隱藏性威脅。重金屬含量過大，會使得人體產(chǎn)生中毒癥狀，如果含量相對較低，也會因為長期的積累，從而使得人體慢性中毒產(chǎn)生。這些毒素或是直接威脅人的生命；或是會使得人體神經(jīng)弱化，影響其行為；或是制約內(nèi)臟功能，使得人類機體嚴(yán)重受損。故而，必須要對其進行必要的處理[2-3]。

2 生物吸附法

生物吸附法(biosorptionprocess)又被稱為接觸穩(wěn)定法或者吸附再生法，屬于活性污泥之一。該種方案是隨著社會的發(fā)展和科學(xué)的進步所產(chǎn)生的一種新型處理重金屬污水的方案，其價格相對低廉，處理效果較好，成為當(dāng)前人們處理污水的關(guān)注重點。生物吸附法實際上就是利用某些生物的特性，其本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)或者成分特性適宜于吸附已經(jīng)溶于水中的金屬離子，待其吸附之后，再通過對應(yīng)的固液分離，來對其進行凈化。經(jīng)實驗證明，該種處理污水的方案具有幾個明顯優(yōu)勢，主要可表現(xiàn)為：投資少，成本低；處理效率較高，在濃度較低的狀況下可進行選擇性去除；各類條件要求相對較低，作業(yè)制約較少；可有效地進行金屬回收?？梢哉f，生物吸附法對于重金屬污水處理具有較好的經(jīng)濟效益、社會效益與生態(tài)效益。

3 生物吸附法的運用

生物吸附法是一種新型處理方案，在適用上還缺乏一定的經(jīng)驗。因此，必須要對其運用加以研究，以保證其使用效果。

3.1 生物吸附劑

生物吸附法顧名思義需要對應(yīng)的吸附物質(zhì)來保證整個處理的進行。因此，在使用過程中，首先需要注意的就是選用何種生物來作為生物吸附劑。當(dāng)前主要是以吸附面積較大的藻類和菌類作為吸附劑，以保證其吸附容量[4-6]。

3.2 吸附處理

在實現(xiàn)對應(yīng)的吸附劑選擇后，并且通過對應(yīng)的工序來對重金屬離子污水進行吸附處理后，必須要采取一定的方案，對吸附的重金屬進行再生處理。通常來說，再生處理需要注意重金屬的可使用性。從污水中分離的重金屬物質(zhì)，其本身的純度會受到影響，必須要對其進行再生處理，方可進行使用。

3.3 觀察并記錄吸附效果

為了保證生物吸附法對重金屬離子廢水的處理效果，必須對其進行必然的觀察與記錄。當(dāng)然，整個觀察與記錄要從吸附劑的選擇著手，對重金屬離子污水的金屬成分進行對應(yīng)的推斷，并就選擇的吸附劑的吸附效果加以記錄。如此反復(fù)，能夠讓其充分認識到該種吸附劑的實際效果，并且，對其進行必然的調(diào)整，使之效果有所改善。

3.4 注重容器的創(chuàng)造

生物吸附法需要通過一定的工序才能實現(xiàn)其處理效果。因此，其必然也需要對應(yīng)的容器。在我國當(dāng)前的處理過程中，該種容器一般是沿用傳統(tǒng)污水處理。其效果存在一定的瑕疵。面對該種狀況，筆者認為，必須要在實踐中不斷對其容器進行研究，從而創(chuàng)造出與生產(chǎn)模式符合，且社會效益、生態(tài)效益、經(jīng)濟效益都能有所保障的處理容器，以提高其處理的實際效果。當(dāng)前，在整個進行的過程中，都需要立足于企業(yè)與社會的成本，避免成本過大。

4 生物吸附法處理廢水的研究進展

生物吸附法作為一種新型處理方案，當(dāng)前已經(jīng)受到了人們的廣泛關(guān)注，為了提高其使用價值，不少學(xué)者也在對其具體的使用加以研究。而生物吸附法，其主要研究的內(nèi)容當(dāng)屬吸附劑。尤其是市場吸附劑普遍偏貴的背景下，人們對于生物吸附法的研究主要是針對吸附劑展開。吸附劑一般可以分為物理與防化學(xué)兩類，而對于重金屬離子廢水來說，吸附劑必須要具備一定的選擇性。在目前的研究中，對吸附劑有兩個主要研究：a利用包括生物吸附在內(nèi)的多種工藝過程的綜合技術(shù)，來對其進行綜合處理，經(jīng)過研究得出，活細胞吸附效果最佳，如何降低活細胞吸附劑的成本，是其研究的主要方向[7]；b開發(fā)類似離子交換樹脂的商業(yè)生物吸附劑。這類型的吸附劑價格低廉，回收可能性較高，能夠在降低處理成本的基礎(chǔ)上，提高生態(tài)效益。

另外，在生物吸附法法的研究中，還需要在4個方面加強：a生物吸附原理的明確；b如何改善吸附成本，加強吸附效果；c對于影響性因素的研究，明確其機理；d建立生物吸附模式的宏觀平臺[8]。總得來說，生物吸附技術(shù)已經(jīng)逐漸運用在重金屬離子廢水處理中，并且取得了較好的效果，但是，在使用中，依然存在一定的問題，需要社會各界加強對其的重視，并深化研究。

5 結(jié) 語

污染的擴大，使得環(huán)境越加惡劣，這嚴(yán)重的威脅著人們的生存與發(fā)展。為了更好地實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，對當(dāng)前的污染進行必要的處理，是社會的具體要求。重金屬離子廢水是重工業(yè)生產(chǎn)中難以避免的產(chǎn)物，而傳統(tǒng)的工廠極少對其進行有效地處理，導(dǎo)致污染一直持續(xù)。生物吸附法其對重金屬離子廢水具有良好的處理效果，且成本相對較低，是一種實用性極強的方案，值得對其加以推廣。對其當(dāng)前適用障礙的部分，必須要加以研究，實現(xiàn)更好的運用。

[1] 戴集君. 用生物吸附法去除廢水重金屬混合離子[J]. 科技傳播, 2011(1): 90.

[2] 梁莎, 馮寧川, 郭學(xué)益, 等. 生物吸附法處理重金屬廢水研究進展[J]. 水處理技術(shù), 2009, 35(3): 13-17.

[3] 王雅靜,戴惠新.生物吸附法分離廢水中重金屬離子的研究進展[J].冶金分析,2006,26(1):40-45.

[4] 黃靈芝. 黑藻生物吸附劑吸附水體中重金屬離子的研究[D]. 長沙: 湖南大學(xué), 2010.

[5] 王建龍, 陳燦. 生物吸附法去除重金屬離子的研究進展[J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報, 2010, 30(4): 673-701.

[6] 黃小兵, 張海濤, 呂艷純, 等. 電絮凝-生物吸附法處理電鍍廢水的研究[J]. 電鍍與環(huán)保, 2013, 33(5): 45-47.

[7] 劉小蘭, 賀傳奇, 鐘超, 等. 生物吸附法處理重金屬廢水機理的研究進展[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用, 2015(7): 26.

[8] 李曉斌. 生物吸附法處理重金屬廢水的研究[J]. 價值工程, 2014(19): 324-326.

A Research of Biosorption Process for Heavy Metal Ion Wastewater

DUAN Yanghui

(DepartmentofArchitecturalEngineering,ShanxiPolytechnicCollege,Taiyuan,Shanxi030006,China)

Industrial development will make wastewater relative increase. Among them, heavy metal ion wastewater that effects the environment and human health is the most serious. In face of this phenomenon, we must strengthen the processing of heavy metal wastewater. The traditional heavy metal ions will more in removal plan, but the effect is poorer. There are a lot of equipment and cost issues, as results in serious lack of sewage treatment work. Biological adsorption method is a new way in dealings, compared to the obvious advantages in conventional scheme. Biological adsorption method expatiates the basic content to put forward the current research status quo of the treatment of heavy metal ion wastewater. We are hoping to provide some reference for its practical use.

Biological adsorption method; Heavy metal; Wastewater treatment

2016-08-26

段楊慧(1983-)，女，山西聞喜人，助教，研究方向：環(huán)境工程，手機：13835101771，E-mail：duanyanghuizi@163.com.

X703

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10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.05.034