重金屬污染物的來源及處理辦法

【資料簡介】

隨著社會的不斷發(fā)展，人們比以往任何時候都更加崇尚工業(yè)與自然環(huán)境的和諧發(fā)展，這種理念已不斷滲透到各學(xué)科之中，在治理污染技術(shù)的開發(fā)上也應(yīng)該尋求這種綠色產(chǎn)業(yè)。充分發(fā)揮自然界的天然自凈化功能，是在污染治理與環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域開發(fā)綠色環(huán)保技術(shù)的體現(xiàn)，更是完整地利用天然自凈化功能的反應(yīng)。本文闡述了重金屬的危害、來源及其存在形式，并重點論述了處理重金屬污染物的方法。

廢水中重金屬污染物的來源

1.鉛的來源。鉛常被用作原料應(yīng)用于蓄電池、電鍍、顏料、橡膠、農(nóng)藥、燃料等制造業(yè)。鉛板制作工藝中排放的酸性廢水(pH3=鉛濃度最高，電鍍廢液產(chǎn)生的廢水鉛濃度也很高。

2.鎘的來源。鎘是一種灰白色的金屬，自然界中主要以二價形式存在。鎘電鍍可以為鋼、鐵等提供一種抗腐蝕性的保護層，具有吸附性好且鍍層均勻光潔等特點，因此工業(yè)上90%的福用于電鍍、顏料、塑料穩(wěn)定劑、合金及電池等行業(yè)，含鎘廢水的來源還包括金屬礦山的采選、冶煉、電解、農(nóng)藥、醫(yī)藥、電鍍、紡織印染等行業(yè)的生產(chǎn)過程中。

3.鎳的來源。廢水中鎳的來源廢水中的鎳主要以二價離子存在，比如硫酸鎳、硝酸鎳以及與許多無機和有機絡(luò)合物生成的鎳鹽。含鎳廢水的工業(yè)來源很多，其中主要是電鍍業(yè)，此外，采礦、冶金、石油化工、紡織等工業(yè)，以及鋼鐵廠、印刷等行業(yè)排放的廢水中也含有鎳。

4.銀的來源。常見銀鹽中weiyi可溶的是硝酸銀，也是廢水中含銀的主要成分。硝酸銀廣泛應(yīng)用于無線電、化工、機器制造、陶瓷、照相、電鍍以及油墨制造等行業(yè)，含銀廢水的主要來源是電鍍業(yè)和照相業(yè)。

重金屬污染物在環(huán)境中的存在形式

重金屬污染物在大氣、水、沉積物、土壤、植物等體系中均有分布，在不同體系中的存在形式不同。重金屬在土壤中的存在形式、土壤重金屬污染主要是由于使用污泥和污水灌溉造成的，污水中工業(yè)廢水占60%～80%，且成分復(fù)雜，都不同程度含有生物難以降解的重金屬。

1.重金屬在水中的存在形式。近年來，中科院等對長江水環(huán)境中重金屬的背景值進行了較深入的考察，結(jié)果表明河水中大部分元素主要以懸浮顆粒態(tài)存在，而溶解部分的重金屬濃度較低，并且總量越是偏高的元素，以懸浮顆粒態(tài)存在的比例也越高。這一特征與區(qū)域條件有密切聯(lián)系，當(dāng)?shù)乩盹L(fēng)化強烈時，懸浮質(zhì)含量直接影響水環(huán)境中元素濃度分布。同時，化學(xué)風(fēng)化微弱使元素難以釋放，河水堿性偏低更使溶解態(tài)重金屬濃度偏低。

2.重金屬在沉積物中的存在形式。通過各種途徑進入水環(huán)境的重金屬，絕大部分隨物理、化學(xué)、生物及物理化學(xué)作用的進行，迅速轉(zhuǎn)移到沉積物中或通過懸浮物轉(zhuǎn)移到沉積物中。沉積物中重金屬賦存狀態(tài)及特征為：Pb主要趨向于同F(xiàn)e/Mn水合氧化物、碳酸鹽相結(jié)合，Cu主要形成殘渣相和有機質(zhì)相，而Zn易同F(xiàn)e/Mn水合氧化物、碳酸鹽相結(jié)合;Pb、Zn以非殘渣相為主要成分，Cu以殘渣相為主要成分。

常用的重金屬廢水處理方法

重金屬廢水處理的方法有很多，可分為兩大類：一類是使溶解性的重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗芑蛘唠y溶的金屬化合物，從而將其從水中除去。另一類是在不改變重金屬化學(xué)形態(tài)的情況下進行濃縮分離，例如反滲透法、電滲析法、離子交換法、蒸發(fā)濃縮法等。

1.氫氧化物沉淀法。該方法是通過向重金屬廢水投加堿性沉淀劑(如石灰乳、碳酸鈉液堿等)，使金屬離子與輕基反應(yīng)，生成難溶的金屬氫氧化物沉淀，從而予以分離的方法。

2.硫化物沉淀法。該方法是通過向廢水中投加硫化劑，使金屬離子與硫化物反應(yīng)，生成難溶的金屬硫化物沉淀從而得以分離的方法。硫化劑可采用硫化鈉、硫化氫或硫化亞鐵等。此法的優(yōu)點是生成的金屬硫化物的溶解度比金屬氫氧化物的溶解度小，處理效果比氫氧化物沉淀更好，而且殘渣量少，含水率低，便于回收有用金屬。缺點是硫化物價格高。

3.還原法。該方法是通過向廢水中投加還原劑，使金屬離子還原為金屬或低價金屬離子，再投加石灰使其成為金屬氫氧化物沉淀從而得以分離的方法。還原法可用于銅、汞等金屬離子的回收，常用于含鉛廢水的處理。

4.離子交換法。離子交換法是利用離于交換劑的交換基團，與廢水中的金屬離子進行交換反應(yīng)，將金屬離子置換到交換劑上予以除去的方法。用離子交換法處理重金屬廢水，如Cu2+、Zn2+、Cd2+等，可以采用陽離子交換樹脂;而以陰離子形式存在的金屬離子絡(luò)合物或酸根 (HgCl2-、Cr2O72等)，則需用陰離子交換樹脂予以除去。

5.鐵氧體法。鐵氧體是由鐵離子、氧離子以及其它金屬離子所組成的氧化物，是一種具有鐵磁性的半導(dǎo)體。采用鐵氧體法處理重金屬廢水是根據(jù)鐵氧體的制造原理，利用鐵氧體反應(yīng)，把廢水中的二價或三價金屬離子，充填到鐵氧體尖晶石的晶格中去，從而得到沉淀分離的方法。

6.電解法。電解法是利用電極與重金屬離子發(fā)生電化學(xué)作用而消除其毒性的方法。按照陽極類型不同，將電解法分為電解沉淀法和回收重金屬電解法兩類。電解法設(shè)備簡單、占地小、操作管理方便、而且可以回收有價金屬。但電耗大、出水水質(zhì)差、廢水處理量小。

7.膜分離方法。該方法是利用一種特殊的半透膜，在外界壓力的作用下，在不改變?nèi)芤褐谢瘜W(xué)形態(tài)的基礎(chǔ)上，將溶劑和溶質(zhì)進行分離或濃縮的方法。膜分離法包括反滲透法、電滲析法、擴散滲折法、液膜法和超濾法等。

8.吸附法。該方法是利用吸附劑將廢水中的重金屬離子除去的方法。吸附法由于占地面積小、工藝簡單、操作方便、無二次污染，特別適用于處理含低濃度金屬離子的廢水。

結(jié)語

重金屬的污染問題已成為今世界各國共同關(guān)注的問題，國內(nèi)外對重金屬的處理方面的研究正在全面進行中。我國也在這方面取得了矚目的成績。