[科普中國(guó)]-重金屬污水

重金屬?gòu)U水是指礦冶、機(jī)械制造、化工、電子、儀表等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排出的含重金屬的廢水。重金屬（如含鎘、鎳、汞、鋅等）廢水是對(duì)一環(huán)境污染最嚴(yán)重和對(duì)人類(lèi)危害最大的工業(yè)廢水之一，其水質(zhì)水量與生產(chǎn)工藝有關(guān)。廢水中的重金屬一般不能分解破壞，只能轉(zhuǎn)移其存在位置和轉(zhuǎn)變其物化形態(tài)。處理方法是首先改革生產(chǎn)工藝，不用或少用毒性大的重金屬，在生產(chǎn)地點(diǎn)就地處理（如不排出生產(chǎn)車(chē)間）常采用化學(xué)沉淀法、離子交換法等進(jìn)行處理，處理后的水中重金屬低于排放標(biāo)準(zhǔn)可以排放或回用。形成新的重金屬濃縮產(chǎn)物盡量回收利用或加以無(wú)害化處理。

簡(jiǎn)介重金屬?gòu)U水是指礦冶、機(jī)械制造、化工、電子、儀表等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排出的含重金屬的廢水。重金屬（如含鎘、鎳、汞、鋅等）廢水是對(duì)一環(huán)境污染最嚴(yán)重和對(duì)人類(lèi)危害最大的工業(yè)廢水之一，其水質(zhì)水量與生產(chǎn)工藝有關(guān)。廢水中的重金屬一般不能分解破壞，只能轉(zhuǎn)移其存在位置和轉(zhuǎn)變其物化形態(tài)。處理方法是首先改革生產(chǎn)工藝，不用或少用毒性大的重金屬，在生產(chǎn)地點(diǎn)就地處理（如不排出生產(chǎn)車(chē)間）常采用化學(xué)沉淀法、離子交換法等進(jìn)行處理，處理后的水中重金屬低于排放標(biāo)準(zhǔn)可以排放或回用。形成新的重金屬濃縮產(chǎn)物盡量回收利用或加以無(wú)害化處理。1

處理原則廢水中的重金屬是各種常用方法不能分解破壞的，而只能轉(zhuǎn)移它們的存在位置和轉(zhuǎn)變它們的物理和化學(xué)形態(tài)。例如,經(jīng)化學(xué)沉淀處理后,廢水中的重金屬?gòu)娜芙獾碾x子狀態(tài)轉(zhuǎn)變成難溶性化合物而沉淀下來(lái),從水中轉(zhuǎn)移到污泥中；經(jīng)離子交換處理后,廢水中的金屬離子轉(zhuǎn)移到離子交換樹(shù)脂上；經(jīng)再生后又從離子交換樹(shù)脂上轉(zhuǎn)移到再生廢液中?？傊?，重金屬?gòu)U水經(jīng)處理后形成兩種產(chǎn)物，一是基本上脫除了重金屬的處理水，一是重金屬的濃縮產(chǎn)物。重金屬濃度低于排放標(biāo)準(zhǔn)的處理水可以排放；如果符合生產(chǎn)工藝用水要求，最好回用。濃縮產(chǎn)物中的重金屬大都有使用價(jià)值，應(yīng)盡量回收利用；沒(méi)有回收價(jià)值的，要加以無(wú)害化處理。2

處理方法可分為兩類(lèi)：一是使廢水中呈溶解狀態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)變成不溶的重金屬化合物或元素，經(jīng)沉淀和上浮從廢水中去除，可應(yīng)用中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分離法、離子浮選法、電解沉淀或電解上浮法、隔膜電解法等；二是將廢水中的重金屬在不改變其化學(xué)形態(tài)的條件下進(jìn)行濃縮和分離，可應(yīng)用反滲透法、電滲析法、蒸發(fā)法、離子交換法等。第一類(lèi)方法特別是中和沉淀法、硫化物沉淀法和電解沉淀法應(yīng)用最廣。從重金屬?gòu)U水回用的角度看，第二類(lèi)方法比第一類(lèi)優(yōu)越，因?yàn)橛玫诙?lèi)方法處理，重金屬是以原狀濃縮，不添加任何化學(xué)藥劑，可直接回用于生產(chǎn)過(guò)程。而用第一類(lèi)方法，重金屬要借助于多次使用的化學(xué)藥劑，經(jīng)過(guò)多次的化學(xué)形態(tài)的轉(zhuǎn)化才能回收利用。一些重金屬?gòu)U水如電鍍漂洗水用第二類(lèi)方法回收，也容易實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)。但是第二類(lèi)方法受到經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的一些限制，目前還不適于處理大流量的工業(yè)廢水如礦冶廢水。這類(lèi)廢水仍以化學(xué)沉淀為主要處理方法，并沿著有利于回收重金屬的方向改進(jìn)。

電解法：比較廣泛地用于處理含氰的重金屬?gòu)U水。以電解氧化使氰分解和使重金屬形成氫氧化物沉淀的方式去除廢水中的氰和重金屬。硫化汞廢渣用電解法處理能高效地回收純汞或汞化物。

上浮法：廢水中的重金屬氫氧化物和硫化物還可用鼓氣上浮法去除，其中以加壓溶氣上浮法最為有效。電解上浮法能有效地處理多種重金屬?gòu)U水，特別是含有重金屬絡(luò)合物的廢水。這是因?yàn)樵陔娊膺^(guò)程中能將重金屬絡(luò)合物氧化分解生成重金屬氫氧化物，它們能被鋁或鐵陽(yáng)極溶解形成的活性氫氧化鋁或氫氧化鐵吸附，在共沉作用下完全沉淀。廢水中的油類(lèi)和有機(jī)雜質(zhì)也能被吸附，并借助陰極上產(chǎn)生的細(xì)小氫氣泡浮上水面。此法處理效率高，在電鍍廢水處理中往往作為中和沉淀處理后的進(jìn)一步凈化處理措施。

離子浮選法：往重金屬?gòu)U水中投加陰離子表面活性劑，如黃原酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、明膠等，與其中的重金屬離子形成具有表面活性的絡(luò)合物或螯合物。不同的表面活性劑對(duì)不同的金屬離子或同一種表面活性劑在不同的pH值等條件下對(duì)不同的重金屬離子具有選擇絡(luò)合性，從而可對(duì)廢水中的重金屬進(jìn)行浮選分離。此法可用于處理礦冶廢水。

離子交換和吸附：廢水中的重金屬如果以陽(yáng)離子形式存在，用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂或其他陽(yáng)離子交換劑處理；如果以陰離子形式存在，如氯堿工業(yè)的含汞廢水中的氯化汞絡(luò)合陰離子（HgCl4)2-，氰化電鍍廢水中的重金屬氰化絡(luò)合陰離子Zn(CN)+、Cd(CN)+、Cu(CN)+，含鉻廢水中的鉻酸根陰離子CrO-，則用陰離子交換樹(shù)脂處理。

活性炭能在酸性(pH值2～3)條件下從低濃度含鉻廢水中有效地去除鉻。含硫活性炭能有效地去除廢水中的汞?；钚蕴窟€可用于處理含鋅和銅的電鍍廢水。活性炭能吸附CN-，并在有Cu2+和O2存在的條件下使CN-氧化，從而使吸附CN-的部位得到再生。

膜法：主要有電滲析和反滲透法。電滲析的特點(diǎn)是濃縮倍數(shù)有限,須經(jīng)多級(jí)電滲析處理,才能把廢水中有用物質(zhì)濃縮到可回用的程度。反滲透法用于處理鍍鎳、鍍銅、鍍鋅、鍍鎘等電鍍漂洗廢水。對(duì)鎳、銅、鋅、鎘等離子的去除率大都大于99%。因此重金屬?gòu)U水通過(guò)反滲透處理就能濃縮和回用重金屬，反滲透水（產(chǎn)水）質(zhì)量好時(shí)也可回用。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

胡芳碧 - 副教授 - 西南大學(xué)