我國人口眾多，水資源分布不均導致我國許多地區(qū)存在嚴重的水資源危機。然而隨著經(jīng)濟的發(fā)展，工業(yè)廢水的排放不僅造成嚴重的資源浪費；而且威脅著居民的飲水安全，因此重金屬廢水處理一直是我國環(huán)保領域的重要內(nèi)容。針對我國工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，創(chuàng)新重金屬廢水處理技術，研究其循環(huán)利用技術不僅能夠有效的緩解我國水資源緊張的局面，也能夠促進相關產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
關鍵詞：重金屬廢水處理；循環(huán)利用；環(huán)保；水資源
在水資源嚴重缺乏的情況下，環(huán)境污染所導致的質(zhì)量型缺水也日益嚴重。據(jù)相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國年均廢水排放量為500億m3，其中重金屬廢水占到了55%以上。加之重金屬廢水污染持續(xù)時間長，危害性大，因此一直是我國環(huán)保部門的重點關注對象。
1重金屬廢水的來源與處理現(xiàn)狀
具體到我國工業(yè)生產(chǎn)來說，重金屬廢水污染主要來自于冶金、電鍍以及采礦等行業(yè)。例如有色金屬冶煉廠、電鍍廠等即會排放大量的廢水，其中含有各種重金屬離子，造成許多重金屬隨著廢水滲入到生態(tài)系統(tǒng)中。目前來說重金屬廢水的處理主要有化學法、物理化學法以及生物法三種。
1.1化學法處理重金屬廢水
化學法處理重金屬廢水是最為常用的一種，具體來說是利用化學方法將廢水中的重金屬離子進行中和、沉淀等，進而消除其毒性。例如在處理廢水中的呈硫化物時，就可以在廢水中投入硫化機，Na2S等；也可以采用鐵氧體沉淀法，能夠一次去除多種重金屬離子；還有鋇鹽沉淀法處理含有鉻金屬的廢水；也有采用電解法，利用電極讓廢水中的重金屬離子發(fā)生化學反應，消除其毒性，但是這種方法對于電能的消耗較大。
1.2物理化學法處理重金屬廢水
物理化學法處理重金屬廢水，主要是通過物理與化學結合的方法，來提高重金屬廢水處理的質(zhì)量。例如采用物理吸附法，可以借助吸附劑（活性炭、褐煤、風化煤）將廢水中的重金屬離子進行吸附。這種方法能夠同時吸附多種重金屬離子，但是也存在吸附劑使用壽命較短的弊端。
另外一種重要物理方法即是液膜法，液體膜分散于重金屬廢水時,流動載體在膜外相界面有選擇地絡合重金屬離子,然后在液膜內(nèi)擴散，在膜內(nèi)相界面上解絡,重金屬離子進入膜內(nèi)相得到富集，流動載體返回膜外相界面，如此過程不斷進行，廢水得到凈化。該方法工藝簡單而且分離效率較高，但是穩(wěn)定性較差。第三種是反滲透法和電滲析法。這兩種即是相對可靠而且廢水處理成本較低，但是對于濃縮重金屬離子濃度有一定的限度。
1.3生物法處理重金屬廢水
在日常生活中人們發(fā)現(xiàn)水藻類等一些水生物能夠起到一定的水資源凈化作用，而且對一些重金屬也有較強的富集能力。在此基礎上，逐步發(fā)現(xiàn)放線菌、霉菌等都能夠有效的吸附水中的重金屬離子，然后以生物代謝的方式將重金屬與生物體內(nèi)的蛋白結合，進而實現(xiàn)重金屬的沉淀。
當然還有一些生物吸附法、生物沉淀法，具有成本低、易回收重金屬的特點。綜合來看，隨著科學技術的進步，重金屬廢水的處理方法不斷增加，但是每一種又個具優(yōu)缺點。例如較為常用的化學沉淀法，雖然廢水處理效率高，但是也存在廢水回收利用困難的缺點。
而其他活性炭吸附法、電滲析法等廢水處理質(zhì)量較高，但是也存在廢水處理成本高的缺點，難以大規(guī)模的推廣使用。因此成本低、廢水處理效果好的生物技術，成為了未來重金屬廢水處理中的最優(yōu)選擇。
2重金屬廢水處理后的循環(huán)利用
目前由于技術條件和資金投入的限制，我國在重金屬處理中大多采用沉淀法，雖然對于緩解重金屬廢水污染具有一定的作用，但是也產(chǎn)生了二次污染問題。因此在環(huán)保需求日益高漲的情況下，重金屬廢水“零排放”成為了政府和人民的要求。需要企業(yè)不斷改進技術，多多引進現(xiàn)代的廢水處理工藝和技術，減少重金屬廢水的排放量，實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，最終實現(xiàn)社會效益和經(jīng)濟效益的雙提升。因此本文在結合生產(chǎn)的基礎上，開發(fā)一種新型水處理活動因子，實現(xiàn)重金屬廢水的處理與循環(huán)利用。
2.1某金屬冶煉企業(yè)廢水特點
在本文研究中以某金屬冶煉企業(yè)為例，對其廢水中的重金屬富含情況進行了研究，結果發(fā)現(xiàn)廢水中的重金屬離子較多，而且濃度高。因此采用常規(guī)技術進行廢水處理的難度較大，凈化后的廢水PH值較高，無法達到排放標準。
2.2石灰中和工藝的改進
要實現(xiàn)重金屬廢水的循環(huán)利用，就必須改進現(xiàn)有的石灰中和工藝，有效解決廢水循環(huán)過程中的鈣離子導致結垢與腐蝕問題后進行循環(huán)利用。因此本技術將廢水中鈣離子的處理作為研究重點，在廢水的底泥中投入一定的的聚丙烯酸（PAA）等。
然后通過泥漿泵將混合底泥直接輸送至石灰乳的投放池，在攪拌后與重金屬離子發(fā)生反應，促進重金屬離子的沉淀。形成的底泥在加入一定量的隊等聚合物后開始新一輪的循環(huán)。改進工藝后發(fā)生的反應主要有：中和反應：H2SO4+Ca(OH)2→2H2O+CaSO4↓Ca2++2AsO2-→Ca(AsO2)2↓水解反應：Zn2++2OH-→Zn(OH)2↓Pb2++2OH-→Pb(OH)2↓Cu2++2OH-→Cu(OH)2↓Cd2++2OH-→Cd(OH)2↓
2.3實驗與檢驗
在獲取以上反應后，本技術對某金屬冶煉廠的重金屬廢水進行了實驗，檢驗該技術在重金屬廢水中的應用。結果顯示處理后的重金屬廢水PH值在8.5時，各重金屬離子含量降低，符合了國家排放和企業(yè)循環(huán)利用標準。當PH值在9以上時，即可以完全達到國家標準，這一實驗結果為進一步開展重金屬廢水的處理與循環(huán)利用奠定了堅實的基礎。
3結語
水資源污染讓本以缺乏的生態(tài)系統(tǒng)更加脆弱，尤其是面對重金屬廢水的污染時，更是需要我們不斷創(chuàng)新技術，來提高廢水處理的質(zhì)量，實現(xiàn)重金屬廢水的處理與回收利用。本文在對常用廢水處理技術進行論述的基礎上，討論了各個方法的優(yōu)缺點，進而結合企業(yè)實際生產(chǎn)現(xiàn)狀，對傳統(tǒng)石灰石處理技術進行了改進，實現(xiàn)了重金屬廢水的高質(zhì)量處理與達標排放。
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作者：周芳單位：信息產(chǎn)業(yè)部電子綜合勘察研究院
來源:學術雜志 周芳
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