淺析以蟹殼作為水處理劑的可行性

廉懿銘

摘? 要：我國(guó)水體污染日趨嚴(yán)重，嚴(yán)重的影響著人類的生產(chǎn)與生活。目前的水處理劑大多含有金屬離子，對(duì)人類健康具有一定的潛在威脅，如何開發(fā)一種環(huán)境友好型水處理劑，降低水處理劑二次污染的可能性，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：水處理劑;水體污染;絮凝劑;金屬離子

水資源是人類賴以生存的資源，有了水資源才有了生命的存在和發(fā)展，水資源質(zhì)量的好壞對(duì)于人類本身的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。近年來我國(guó)工農(nóng)業(yè)發(fā)展都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，各種新裝備、新技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，但是也應(yīng)該看到，工農(nóng)業(yè)在技術(shù)進(jìn)步和生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大的同時(shí)也不可避免的產(chǎn)生了大量的污染，尤其是對(duì)于水體的污染極大的影響了當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)和生活。目前，我國(guó)地表水及地下水的主要污染來源為工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)廢水、生活廢水三個(gè)方面。主要污染成分包括各類無機(jī)金屬離子、有機(jī)污染物、微生物等等。

目前，對(duì)于污水處理的方法主要是通過添加化學(xué)試劑使污染物沉淀、添加氧化物殺滅水中生物、利用離子交換法消除重金屬離子、添加吸附劑吸附重金屬離子等方法對(duì)污染水體進(jìn)行處理。傳統(tǒng)的污水處理方法一般都是用高分子材料或者無機(jī)吸附劑對(duì)水中的雜質(zhì)進(jìn)行吸附和沉淀，化學(xué)吸附劑在對(duì)污水的處理過程中不免對(duì)環(huán)境造成二次污染，找尋一種環(huán)境友好、價(jià)格便宜的吸附劑一直是環(huán)境工作者的夙愿。

一、我國(guó)水質(zhì)污染現(xiàn)狀

我國(guó)是一個(gè)水資源較為充分的國(guó)家，但是由于我國(guó)人口眾多、領(lǐng)土面積大，人均水資源遠(yuǎn)低于國(guó)際平均水平。隨著我國(guó)工業(yè)水平的不斷發(fā)展，各類污染源也不斷增多，大量的地表水和地下水資源遭到了污染。

從污染源上來看，我國(guó)的水源污染主要是以生活廢棄物污染、農(nóng)業(yè)廢棄物污染、工業(yè)廢物污染為主。生活廢棄物污染指的是人們?cè)谌粘Ｉ钪懈黝惒蛷N垃圾所導(dǎo)致的水體氮、磷、硫超標(biāo);日常使用電池等含有重金屬離子廢物隨意丟棄，最總導(dǎo)致水體中重金屬離子超標(biāo);塑料制品進(jìn)入水環(huán)境所導(dǎo)致的污染等。農(nóng)業(yè)所造成的水體污染則是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)藥、化肥對(duì)水體的污染，而水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢物對(duì)水體的污染則更加直接。工業(yè)污染則是各類廠礦企業(yè)在生產(chǎn)過程中對(duì)水體的污染。

從污染物上來看，水體污染物主要包括各類無機(jī)金屬離子、有機(jī)化合物、各種致病菌和微生物等等。無機(jī)金屬離子是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中各類金屬離子進(jìn)入水體后造成的污染，尤其是各類重金屬離子進(jìn)入水體后無法自然沉降，長(zhǎng)期存在與水體之中，如果隨著水體進(jìn)入動(dòng)物食物鏈，則對(duì)動(dòng)物及人類的身體健康造成極大的威脅。有機(jī)污染物則是各類農(nóng)藥、染料、表面活性劑等物質(zhì)，這些有機(jī)污染物要么本身具有一定毒性，要么富含大量氮、磷元素，導(dǎo)致水體含氧量下降，造成大量水生動(dòng)物死亡。

二、污水處理現(xiàn)狀

我國(guó)目前對(duì)于污水處理主要從污染源頭和供水源頭兩個(gè)方面進(jìn)行處理。在污染源頭上，大部分工業(yè)及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)都安裝了針對(duì)自己企業(yè)生產(chǎn)工藝的污水處理設(shè)備，必須把污染廢水進(jìn)行必要的處理才能排放。在供水源頭上，我國(guó)主要依靠各地的自來水廠進(jìn)行處理。在實(shí)際操作中，雖然各生產(chǎn)單位都安裝了污水處理設(shè)備，但是由于污水處理成本過高，個(gè)別單位違規(guī)排放污水的現(xiàn)象仍然屢見不鮮。而自來水廠僅能對(duì)城市供水提供保障，廣大農(nóng)村用水依然得不到保障。這主要是因?yàn)楝F(xiàn)有處理工藝需要占用大量的土地，設(shè)備購(gòu)買和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用較為昂貴，污水處理試劑價(jià)格偏高所致。所以開發(fā)一種價(jià)格便宜、使用方便的污水處理試劑已經(jīng)成為刻不容緩的任務(wù)。

三、常用水處理劑及處理方法

目前對(duì)于污水處理主要通過物理方法、化學(xué)方法、生物方法三種方式。物理方法主要是通過過濾和沉淀的方法去除水中雜質(zhì)?；瘜W(xué)方法則主要通過化學(xué)沉淀、混凝、氧化還原、吸附、離子交換等方法，通過化學(xué)反應(yīng)使污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)去除，或者化學(xué)試劑與污染物化學(xué)反應(yīng)后形成顆粒進(jìn)而成為沉淀。生物方法主要是通過向水體中通入大量氧氣，利用水中污泥所攜帶的各類微生物對(duì)污水進(jìn)行處理的方法。

四、廢棄蟹殼作為水處理劑的可行性

蟹殼是食用螃蟹所剩下的廢物。每年螃蟹上市的季節(jié)，隨著人們食用螃蟹數(shù)量增加都會(huì)產(chǎn)生大量的蟹殼，這些蟹殼隨意丟棄造成了一定的環(huán)境污染。實(shí)際上蟹殼本身是由甲殼質(zhì)組成，甲殼質(zhì)本身是工業(yè)生產(chǎn)中較為常用的材料，在纖維、印染等方面都具有一定的應(yīng)用前景。蟹殼本身具有多孔結(jié)構(gòu)，可以吸附各類雜質(zhì)離子，凈化水體，而蟹殼本身由甲殼質(zhì)組成，在自然環(huán)境中可分解，不具有毒害性，是一種較為理想的水處理劑材料。

目前的水處理劑一般都采用化學(xué)絮凝的方法，通過絮凝劑在水中不斷凝聚，將水中的有害離子和聚凝劑相結(jié)合，最后形成沉淀，從水中除去。絮凝劑一般都采用硫酸鋁或者聚合氯堿，含鋁絮凝劑的使用會(huì)導(dǎo)致大量的鋁離子進(jìn)入水體，最終鋁離子會(huì)隨著水體進(jìn)入人類食物鏈，而導(dǎo)致鋁離子在人體內(nèi)的集聚。鋁離子對(duì)于人的記憶力有一定的損傷，長(zhǎng)期使用會(huì)影響人類健康。而其他無機(jī)絮凝劑一般也都為鐵鹽、鋁鹽或者幾種重金屬鹽的復(fù)合物，無機(jī)絮凝劑中的重金屬離子進(jìn)入水體后會(huì)隨著水源進(jìn)入人類食物鏈，最終在人體內(nèi)積聚，對(duì)健康造成一定的潛在危害。而有機(jī)絮凝劑和吸附劑主要為高分子聚合物、蛋白質(zhì)或者多糖類物質(zhì)，這類物質(zhì)本身沒有或者較少含有金屬離子，在自然界容易分解，是比較理想的水處理劑。蟹殼本身是甲殼質(zhì)組成，是多糖類物質(zhì)，是一種有機(jī)吸附劑，相比于其它水處理劑，蟹殼加工簡(jiǎn)單，來源廣泛，成本低廉。

蟹殼本身是一種餐廚廢物，其本身具有疏松多孔結(jié)構(gòu)，經(jīng)過簡(jiǎn)單加工后可形成具有疏松多孔結(jié)構(gòu)的小顆粒，對(duì)水中的微生物、病菌、重金屬離子、有機(jī)質(zhì)都具有良好的吸附能力，尤其是對(duì)重金屬離子具有良好的吸附能力。蟹殼本身是由甲殼質(zhì)組成的，其在自然環(huán)境下可以自行分解，分解后的甲殼質(zhì)不但對(duì)環(huán)境沒有任何危害，還可以增加土壤養(yǎng)分，具有良好的環(huán)境友好性。蟹殼來源自餐廚垃圾，成本非常低廉，通過對(duì)蟹殼的再加工變廢為寶，是一種處理餐廚垃圾的新嘗試。

我國(guó)水質(zhì)污染已經(jīng)成為一個(gè)不可忽視的問題，開發(fā)新的水處理劑，提高治理污水的能力，降低治污成本，減少污水處理劑本身帶來的二次污染是對(duì)新的水處理的要求。利用蟹殼這類餐廚垃圾制備新型水處理劑，把本身是廢物的蟹殼進(jìn)行二次利用，是一種環(huán)境治理的新思路。