重金屬廢水處理技術(shù)和資源化探討

康文莉 薛輝

摘 要：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)，我國的工業(yè)行業(yè)也得到了快速發(fā)展。其工業(yè)廢水的排放量也在不斷增多，如有色金屬行業(yè)、采礦業(yè)、化學(xué)制品制造業(yè)等等，都會(huì)排放出含有汞、鎘、砷、鉛等重金屬廢水。這些重金屬廢水，不僅會(huì)造成水體污染、生態(tài)環(huán)境污染，而且對人類與微生物也造成了巨大的威脅。因此急需要通過重金屬廢水處理技術(shù)的應(yīng)用，來修復(fù)水體、生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)資源的回收利用，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：重金屬;廢水處理技術(shù);資源化

近幾年來，我國水體重金屬污染問題越發(fā)嚴(yán)重，其中黃河、淮河、遼河等十大流域的水質(zhì)都受到了嚴(yán)重污染，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)標(biāo)。這些都是因?yàn)楫?dāng)?shù)氐墓I(yè)行業(yè)，排放了大量的重金屬廢水，嚴(yán)重威脅著生態(tài)環(huán)境與社會(huì)發(fā)展，還造成了資源的大量浪費(fèi)。針對這些現(xiàn)象，就需要仔細(xì)找出問題，分析原因，然后制定科學(xué)合理的解決策略，從源頭上進(jìn)行重金屬廢水污染的控制。

1 重金屬廢水處理的意義

重金屬廢水，是指工業(yè)生產(chǎn)中排放出的污水，含有大量的重金屬元素。這些重金屬不僅難以降解，而且具有很強(qiáng)的毒性，對于地表水、生態(tài)環(huán)境等，都會(huì)造成巨大的污染。這些重金屬不僅會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境，還會(huì)影響人們的身體健康，制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。在工業(yè)高速發(fā)展的背景下，重金屬廢水排放量也在不斷增多，對于整個(gè)社會(huì)都造成了巨大的污染[1]。因此就需要通過廢水處理技術(shù)的應(yīng)用，有著非常深遠(yuǎn)的價(jià)值與意義。

2 重金屬廢水處理技術(shù)

2.1 沉淀法

沉淀法，主要是指在重金屬廢水中，通過化學(xué)物質(zhì)的投放，與重金屬離子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，然后生產(chǎn)沉淀物質(zhì)，再對廢渣進(jìn)行合理處理。常用的化學(xué)物質(zhì)有氫氧化鈉、硫化物、氧化鐵等物質(zhì)，這樣就可以與廢水中重金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，來進(jìn)行廢水的凈化。通過沉淀法的應(yīng)用，不僅可以節(jié)約更多的成本與時(shí)間，還不會(huì)產(chǎn)生二次污染，深受工業(yè)企業(yè)的歡迎。

2.2 電解法

電解法，屬于一種物理方法。是指在重金屬靜電作用下，將帶有正極的金屬離子，轉(zhuǎn)化為陰極，然后在陰極下重新獲得離子，組成一種新的金屬離子。這些被電極吸收的離子，通過沉淀就可以快速去除。因此電解法的應(yīng)用，可以將重金屬中的有毒物質(zhì)快速去除，然后產(chǎn)生沉淀物質(zhì)排出。但是在物理反應(yīng)中，會(huì)消耗巨大的電能，需要大量的成本費(fèi)用。

2.3 離子交換法

離子交換法，是指通過交換的方式，來改變重金屬離子的內(nèi)部構(gòu)造。將有毒物質(zhì)去除，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。在處理中，需要離子交換劑的添加，并且保持其濃度與重金屬濃度相同，才能發(fā)生相應(yīng)的物化反應(yīng)。目前，常用的離子交換劑有沸石、樹脂等材料，具有著很強(qiáng)的處理效果。

2.4 膜分離法

膜分離法，包括微濾、反滲透、納濾等方法，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在重金屬廢水處理中。該方法不僅具有著高效、環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，而且應(yīng)用范圍廣泛，處理過程簡單，消耗的資源比較少。主要是通過一種特殊的半透膜使用，將其置入在重金屬廢水中，然后實(shí)現(xiàn)離子分離。該方法可以實(shí)現(xiàn)溶質(zhì)與溶液的快速分離，直到達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.5 生物法

生物法，是重金屬廢水處理技術(shù)中最為環(huán)保的一種方法。其主要分為以下幾種：第一，絮凝法。該方法是指將微生物或者微生物的代謝物質(zhì)，放入重金屬廢水中，就可以快速吸附在金屬離子上，最終絮凝沉淀，來凈化廢水。第二，吸附法。重金屬離子或分子，本身就帶有靜電，通過與共價(jià)微生物分子的結(jié)合，就可以快速吸附有毒物質(zhì)，最終沉淀。第三，植物修復(fù)法。植物的根系、枝葉，具有著很強(qiáng)的吸附有毒物質(zhì)、清除污染等作用。因此就可以在重金屬廢水中，通過植物的放置，來吸收廢水中的污染物，最終實(shí)現(xiàn)凈化。

以上處理方法，各有優(yōu)勢與缺點(diǎn)，也導(dǎo)致重金屬廢水處理中，還存在著一些問題。第一，采用化學(xué)處理方法，需要耗費(fèi)大量的資源能源，而且還會(huì)對人體造成較大的傷害。比如硫化物，會(huì)產(chǎn)生硫化氫氣體，該氣體有著很強(qiáng)的毒性。而且生產(chǎn)的硫化物顆粒非常細(xì)，很難將其過濾出來。第二，在污水處理中，如果沒有將污泥中的砷離子、銅離子進(jìn)行及時(shí)脫除，一旦滲入地下水體，就會(huì)造成水體污染。而且整個(gè)污泥渣料非常多，無論是運(yùn)輸過程，還是處理過程，都要花費(fèi)很高的成本與時(shí)間。第三，污水處理的設(shè)施占地面積較大，而且排放的污水中含有大量的鹽離子，無法實(shí)現(xiàn)回收利用，造成了資源的大量浪費(fèi)。因此在今后的發(fā)展中，就需要針對這些問題，研發(fā)出更高強(qiáng)的處理技術(shù)與工藝，做到揚(yáng)長避短，相互作用。

3 重金屬廢水處理資源化利用

雖然重金屬廢水處理技術(shù)種類較多，應(yīng)用范圍廣，還可以實(shí)現(xiàn)資源的回收利用，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，膜集成技術(shù)，在膠體廢水處理中，有著很高的成效，但是水中的金屬離子與導(dǎo)電率，卻明顯降低。在處理后，水質(zhì)能夠滿足國家相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)，并且達(dá)到正常生產(chǎn)用水的要求。還可以將廢水中的銅離子進(jìn)行回收利用，實(shí)現(xiàn)資源的充分利用。第二，將膜處理與混凝沉淀共同用于重金屬廢水處理中，也可以實(shí)現(xiàn)資源的回收利用，有著非常高的成效。現(xiàn)階段，該處理方法，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在廢水處理中，處理規(guī)模也比較大，效果也非常明顯。比如在蓄電池廢水中的處理，可以將資源回收利用率提高到70%以上，而且整個(gè)操作過程非常穩(wěn)定便捷。第三，固液分離方法，也是一種高效的廢水處理方法。不僅可以取得高效的處理成效，而且可以實(shí)現(xiàn)資源的回收利用。不過固液分離技術(shù)，作為一種新型技術(shù)，其相關(guān)理論還不夠成熟，缺乏一定的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，還有待進(jìn)一步研究與總結(jié)。可見，每一種處理技術(shù)，都有著其優(yōu)勢與不足，需要做到具體問題具體分析，才能實(shí)現(xiàn)資源的回收利用，更好地保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

4 重金屬廢水資源利用與發(fā)展

4.1 利用策略

隨著可持續(xù)理念的提出，各個(gè)行業(yè)與領(lǐng)域，都實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)與綠色生產(chǎn)。其中，重金屬的資源回收利用，已經(jīng)深受全社會(huì)的高度關(guān)注，也是化工行業(yè)的發(fā)展趨勢。因此，就需要通過以下策略，來實(shí)現(xiàn)重金屬廢水資源的合理利用。第一，工業(yè)行業(yè)與企業(yè)，要加大清潔生產(chǎn)的宣傳與推廣。通過政策法律的出臺(tái)，資金的扶持，來優(yōu)化傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝、設(shè)備與技術(shù)，全面推行清潔生產(chǎn)。只有在各項(xiàng)制度的約束與規(guī)范下，在全社會(huì)的共同關(guān)注下，才能從源頭減少重金屬廢棄物的排放，降低對生態(tài)環(huán)境的污染。第二，企業(yè)要對重金屬廢水資源利用，給予高度的重視。并且緊跟時(shí)代發(fā)展的步伐與潮流，投入更多的人力、物力與財(cái)力，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的升級，設(shè)備的革新，工藝的優(yōu)化，探索出更多科學(xué)合理、高效可行的重金屬污水處理技術(shù)。實(shí)現(xiàn)資源的回收利用，為企業(yè)獲得更多的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。第三，加大零排放技術(shù)的應(yīng)用。只有從源頭上實(shí)現(xiàn)零排放，才能實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置與充分利用。通過重金屬廢水處理技術(shù)的合理利用，來有效去除有害物質(zhì)，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 發(fā)展前景

在工業(yè)生產(chǎn)中，必須從源頭進(jìn)行治理，實(shí)現(xiàn)零排放，才能保護(hù)生態(tài)環(huán)境。因此在重金屬廢水治理的發(fā)展中，除了應(yīng)用科學(xué)合理的處理技術(shù)外，還要對處理設(shè)備、工藝等進(jìn)行優(yōu)化改良，來提高處理效果。比如可以將生物處理技術(shù)，作為主要技術(shù)之一，并且加大對基因工程、分子生物學(xué)等技術(shù)的研發(fā)與實(shí)踐，來研發(fā)出更強(qiáng)吸附能力、絮凝能力、整治修復(fù)能力的技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)生物處理技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

5 結(jié)語

綜上所述，在工業(yè)生產(chǎn)中，會(huì)產(chǎn)生大量的重金屬廢水，這些廢水對于整個(gè)生態(tài)環(huán)境，都會(huì)到來巨大的威脅與污染。為了實(shí)現(xiàn)廢水的凈化，資源的優(yōu)化配置與充分利用，就需要將各種先進(jìn)的重金屬廢水處理技術(shù)，高效靈活的應(yīng)用其中。來實(shí)現(xiàn)重金屬與水資源的分離，為企業(yè)帶來更多的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳學(xué)信，馮志誠.重金屬廢水處理技術(shù)和資源化問題研究[J].環(huán)境與發(fā)展，2018，30（2）：127-128.

作者簡介：

康文莉（1975- ），女，漢族，籍貫：河北武強(qiáng)，學(xué)歷：大學(xué)本科，畢業(yè)于：河北科技大學(xué)，職稱：高級工程師，研究方向：環(huán)保工程、環(huán)保技術(shù)服務(wù)。