重金屬?gòu)U水處理與循環(huán)利用技術(shù)

我國(guó)人口眾多，水資源分布不均導(dǎo)致我國(guó)許多地區(qū)存在嚴(yán)重的水資源危機(jī)。然而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)廢水的排放不僅造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)；而且威脅著居民的飲水安全，因此重金屬?gòu)U水處理一直是我國(guó)環(huán)保領(lǐng)域的重要內(nèi)容。針對(duì)我國(guó)工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，創(chuàng)新重金屬?gòu)U水處理技術(shù)，研究其循環(huán)利用技術(shù)不僅能夠有效的緩解我國(guó)水資源緊張的局面，也能夠促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

在水資源嚴(yán)重缺乏的情況下，環(huán)境污染所導(dǎo)致的質(zhì)量型缺水也日益嚴(yán)重。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)年均廢水排放量為500億m3，其中重金屬?gòu)U水占到了55%以上。加之重金屬?gòu)U水污染持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，危害性大，因此一直是我國(guó)環(huán)保部門的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。

1重金屬?gòu)U水的來源與處理現(xiàn)狀

具體到我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)來說，重金屬?gòu)U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(huì)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?gòu)U水的處理主要有化學(xué)法、物理化學(xué)法以及生物法三種。

1.1化學(xué)法處理重金屬?gòu)U水

化學(xué)法處理重金屬?gòu)U水是zui為常用的一種，具體來說是利用化學(xué)方法將廢水中的重金屬離子進(jìn)行中和、沉淀等，進(jìn)而消除其毒性。例如在處理廢水中的呈硫化物時(shí)，就可以在廢水中投入硫化機(jī)，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(xué)反應(yīng)，消除其毒性，但是這種方法對(duì)于電能的消耗較大。

1.2物理化學(xué)法處理重金屬?gòu)U水

物理化學(xué)法處理重金屬?gòu)U水，主要是通過物理與化學(xué)結(jié)合的方法，來提高重金屬?gòu)U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(fēng)化煤）將廢水中的重金屬離子進(jìn)行吸附。這種方法能夠同時(shí)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?gòu)U水時(shí),流動(dòng)載體在膜外相界面有選擇地絡(luò)合重金屬離子,然后在液膜內(nèi)擴(kuò)散，在膜內(nèi)相界面上解絡(luò),重金屬離子進(jìn)入膜內(nèi)相得到富集，流動(dòng)載體返回膜外相界面，如此過程不斷進(jìn)行，廢水得到凈化。該方法工藝簡(jiǎn)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(duì)可靠而且廢水處理成本較低，但是對(duì)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?gòu)U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(duì)一些重金屬也有較強(qiáng)的富集能力。在此基礎(chǔ)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(jié)合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)重金屬的沉淀。

當(dāng)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(diǎn)。綜合來看，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，重金屬?gòu)U水的處理方法不斷增加，但是每一種又個(gè)具優(yōu)缺點(diǎn)。例如較為常用的化學(xué)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(diǎn)。

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(diǎn)，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(shù)，成為了未來重金屬?gòu)U水處理中的選擇。