处理污水中重金属的方法精选(九篇)

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第1篇：处理污水中重金属的方法范文

    在过去的研究中,科学家对氮、氨、重金属和病菌等成分关注较多。最近研究工作者对污水中的其他污染成分(如有机污染物)也进行了较多的研究。在以前的研究中,研究对象主要是污水灌溉区的土质污染问题,对于工业废水,其污染成分主要是高浓度重金属离子[2]。对于该地区的地下水污染,主要研究对象为氮和致病菌。而地下水中的矿化程度和硬度的变化也有所研究,但是这些变化是否是灌溉活动引起的,仍值得进行更深入的研究。

    2工业污水灌溉对地下水的影响

    2.1研究方法

    研究污水中的污染成分向地下水迁移的实验方法主要包括野外实验法、调查取样法、土柱淋滤实验。而其中土柱的淋滤实验是比较常用的一种研究方法,用工业污水和天然降水分别进行实验,能分析出土壤中硬度、溶解性固体和氯离子的迁移转化机理[3]。实验结果能表明灌溉地区浅层地下水的上述3项污染指标变化和工业污水灌溉有关。

    2.2灌溉区地下水硝酸盐变化

    盲目的污水灌溉使地下水的硬度和含盐量大幅增加,尤其是硝酸盐含量的增加,使得灌溉区地下水污染日趋严重。水土系统中的反硝化作用能够降解一部分的硝酸根离子,但是工业污水灌溉是一个长期作用的过程,排放到土壤中的硝酸盐高于降解量,使硝酸盐会在土壤中不断累积,然后通过水的淋滤作用污染地下水[2]。含氮污水的灌溉试验研究结果表明:工业污水灌溉对底层土壤和地下水中的氨离子浓度影响不大,多数氨离子被上层土壤吸收和转化;而污水灌溉对土壤和地下水中的硝酸根离子影响比较大,特别是长期污水灌溉地区的土壤,容易使地下水受到硝酸盐的污染。对于一般的工业排放污水,氨离子浓度较高,灌溉土壤之后,水中的氨离子与土壤表面胶体中的钙离子和镁离子发生交换反应,造成地下水的硬度和含氮量的提高。而土壤中的氨离子会发生硝化反应,生成的硝酸盐会加重地下水的离子污染。能够导致地下水硬度提高的原因很多,工业污水的灌溉就是其中一种,工业污水中一般含有高浓度钠离子和钾离子,在迁移和置换的过程中,会将土壤和含水层中的钙离子、镁离子置换出来,造成地下水的硬度升高。

    2.3污水灌溉中重金属污染在地下水中的分布

    工业污水灌溉时,其中的重金属会被土壤中的小颗粒吸附,大多数的重金属离子都会富集在土壤的上层,导致土壤的重金属离子污染。土壤的吸附作用会降低重金属向地下水中的运移。对某污染区土壤不同深度土层剖面的重金属元素测试分析结果表明,土壤有比较强的重金属吸附能力,会阻止污水中重金属污染当地地下水。研究表明,土壤中的重金属主要会在20cm深度内的上表层积累,纵向的迁移趋势不大。但是不同的工业污水水质不同,有的地区实验表明工业污水对土壤的重金属污染都不明显。进入土壤后,重金属的存在形态就转而开始控制其迁移性,存在形态取决于重金属进入土壤时的组成形式、种类、含量和环境条件。土柱的淋滤实验结果表明,阳离子的交换作用、表面吸附作用、与有机质的耦合作用和沉淀作用是重金属离子在土壤中迅速衰减的机理。对于Zn和Cu元素在土壤有机物质含量不高的情况下,土壤含水氧化物表面吸附是衰减的主要原因。对于Cr,Pb元素,沉淀作用是主要的原因。对以上重金属离子的淋滤实验结果表明,它们主要在表层以下10cm深度内积累,随着时间的延长,重金属表现出向下搬运的趋势,然后对地下水进行污染。

    2.4工业污水中的生物致病体对地下水系统的污染

    在工业污水灌溉对地下水污染的研究中,生物致病体的污染需要特别注意。导致地下水污染的病原体可以分为三大类:寄生虫、细菌和病毒,主要污染物为后两者。具体地区实验研究表明,经过长时间的工业污水灌溉,地下水中并未出现污水中测试到的大肠杆菌。但是一些病毒却可以通过运移作用到达深度较大的土层。原因主要是病毒的个体大小比细菌小几个数量级,在通过土壤孔隙时不容易被土壤过滤除净,从而容易随着灌溉水进入地下水系统,地下水受到病毒污染的可能性已经开始受到科学家们的关注[4]。

    2.5工业污水中有机成分对地下水系统的污染

    石油工业排放的污水中会带有很多种类和较高浓度的有机化合物。随着科技进步,人们对用水的水质要求不断提高,工业污水灌溉对地下水系统的有机物污染成为了新的研究课题。在我国某些污水灌溉区的地下水样本中检验出了接近60种有机物,其中致癌物质达到数十种[5]。

    3污水灌溉污染的影响因素和防治措施

    污水灌溉对地下水系统的污染由多重因素决定,包括灌溉年限、灌溉强度和灌溉方式、污水中污染物种类及性质、土壤类型及性质、地貌及水文地质条件等。必须经过详细现场调查和实验研究,才能比较正确地分析预测利用工业污水灌溉可能对地下水系统产生的影响。能否采用工业污水进行农田灌溉取决于当地的土壤类型和水文地质条件。应该避免在土层渗透系数大、含水层出露和地下水位偏高的地区进行污水的灌溉操作,在水源周围地区应该严格禁止利用工业污水灌溉。土壤对污水有一定的净化作用,但是净化容量是有一定限值的,不能将灌溉的工业污水无限制地排放到同一地区土壤中;同时应该对土壤污染程度进行监测,时刻把控污染阈值;及时对该地区地下水的硬度、重金属和微生物等污染物的积累速度和地区水质进行监测,避免出现严重和长期的地下水污染事故[5]。对于所采用的工业污水,其水质标准一定要达到污灌要求。当前我国很多地区不采用科学的处理方法,直接使用未经过无害化处理的工业废水进行农田灌溉。而科学的利用工业污水进行灌溉作业,应该在灌溉区推行污水预处理技术,灌溉前对工业污水进行简单的无害化处理,同时对灌溉区土壤和地下水水质的各项污染指标进行实时的监测。要实行科学的灌溉制度,避免灌溉用水水量过剩,引起地下水大面积的污染,应该把灌溉污水当作一种水资源,进行合理调配,科学规划。

第2篇：处理污水中重金属的方法范文

关键字：污水处理系统;重金属;废水处理工艺; 设计研究

Abstract: in recent years in the general attention, heavy metal waste water treatment. With the development of technology, heavy metal waste water treatment process technology has made great progress, from the traditional precipitation, chemical method, adsorption to modern microbial processing technology, reverse osmosis technology, etc. The traditional management of heavy metals in the method of the waste water, the heavy metal waste from just moved to other have to medium, not radically put an end to the pollution problem of the heavy metal. This paper discusses the principle of heavy metal process, advantages and disadvantages and its application direction studied and discussed.

Keyword: sewage treatment system; Heavy metal; Wastewater treatment processes; Design research

中图分类号：[R123.3] 文献标识码：A文章编号：

引言

重金属废水是对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一。20世纪60年代震惊世界的日本公害病──水俣病和痛痛病，就是分别由含汞废水和含镉废水污染环境造成的。因此，各国对重金属废水的治理都十分重视。

1.水污染现状

水是一种宝贵的自然资源，随着工农业的迅速发展和人们生活水平的不断提高，对水资源的要求，无论是从质而言，还是从量而言，都有了更高的标准。水并非是取之不尽，用之不竭的天然资源，它是有限资源，对于缺水地区来说，水就更加宝贵了，防止水污染，保护水环境，目前已引起广泛共识。

水污染是指水体因外界某种物质的介入，导致原有质量特性发生改变，从而影响了原有的功能和利用价值，甚至危害人体健康，破坏生态环境。人类社会为了满足生活及生产的需求，要从各种自然水体中取用大量的水，这些水被利用后，即产生生活污水和工业废水，并最终又排入天然水体，这样就构成了一个用水的循环。

2.处理特点和基本原则

废水中的重金属是各种常用方法不能分解破坏的，而只能转移它们的存在位置和转变它们的物理和化学形态。例如，经化学沉淀处理后，废水中的重金属从溶解的离子状态转变成难溶性化合物而沉淀下来，从水中转移到污泥中；经离子交换处理后，废水中的金属离子转移到离子交换树脂上；经再生后又从离子交换树脂上转移到再生废液中。总之，重金属废水经处理后形成两种产物，一是基本上脱除了重金属的处理水，一是重金属的浓缩产物。重金属浓度低于排放标准的处理水可以排放；如果符合生产工艺用水要求，最好回用。浓缩产物中的重金属大都有使用价值，应尽量回收利用；没有回收价值的，要加以无害化处理。

重金属废水的治理，必须采用综合措施。首先，最根本的是改革生产工艺，不用或少用毒性大的重金属；其次是在使用重金属的生产过程中采用合理的工艺流程和完善的生产设备，实行科学的生产管理和运行操作，减少重金属的耗用量和随废水的流失量；在此基础上对数量少、浓度低的废水进行有效的处理。重金属废水应当在产生地点就地处理，不同其他废水混合，以免使处理复杂化。更不应当不经处理直接排入城市下水道，同城市污水混合进入污水处理厂。如果用含有重金属的污泥和废水作为肥料和灌溉农田，会使土壤受污染，造成重金属在农作物中积蓄。在农作物中富集系数最高的重金属是镉、镍和锌，而在水生生物中富集系数最高的重金属是汞、锌等。

3.处理方法可分为两类：

3.1使废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶的重金属化合物或元素，经沉淀和上浮从废水中去除，可应用中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、离子浮选法、电解沉淀或电解上浮法、隔膜电解法等；

3.2将废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离，可应用反渗透法、电渗析法、蒸发法、离子交换法等。第一类方法特别是中和沉淀法、硫化物沉淀法和电解沉淀法应用最广。从重金属废水回用的角度看，第二类方法比第一类优越，因为用第二类方法处理，重金属是以原状浓缩，不添加任何化学药剂，可直接回用于生产过程。而用第一类方法，重金属要借助于多次使用的化学药剂，经过多次的化学形态的转化才能回收利用。一些重金属废水如电镀漂洗水用第二类方法回收，也容易实现闭路循环。但是第二类方法受到经济和技术上的一些限制，目前还不适于处理大流量的工业废水如矿冶废水。这类废水仍以化学沉淀为主要处理方法（见废水化学处理法），并沿着有利于回收重金属的方向改进。

4重金属废水处理发展趋势及展望

4.1生物法将成为主导方法 虽然化学法、物理化学法、生物法都可以治理和回收废水中的重金属，但由于生物法处理重金属废水成本低、效益高、易管理、无二次污染、有利于生态环境的改善。另外，通过基因工程、分子生物学等技术应用，可使生物具有更强的吸附、絮凝、整治修复能力。因此生物法具有更加广阔的发展前景。

4.2几种技术集成起来处理重金属废水 重金属废水是一种资源，许多重金属都比较昂贵。如果将废水中的重金属作为一种资源来回收，不但解决了重金属的污染，而且还具有一定的经济效益。电化学法就可以满足这些要求处理重金属废水，但由于废水中重金属的浓度一般较低，用传统的电化学法来处理，电流效率较低，电能消耗较高。因此，为满足日益严格的环保要求，实现废水回用和重金属回收,可将几种技术集成起来处理重金属废水，同时发挥各种技术的长处。Tung Chung-Ching等[19] 集成采用胶束增强超滤法去除水溶液中的铜离子取得了显著效果。张永锋[20]采用络合-超滤-电解集成技术处理重金属废水，超滤的浓缩液可通过电解回收重金属，从而实现废水回用和重金属回收的双重目的，为重金属废水的根治找到了新的出路。

5.重金属浓缩产物的无害化处理

重金属废水经处理形成的浓缩产物，如因技术、经济等原因不能回收利用，或者经回收处理后仍有较高浓度的金属物未达到排放标准时，不能任意弃置，而应进行无害化处理。常用方法是不溶化和固化处理，就是将污泥等容易溶出重金属的废物同一些重金属的不溶化剂、固定剂等混合，使其中的重金属转变成难溶解的化合物，并且加入如水泥、沥青等胶结剂，将废物制成形状有规则、有一定强度、重金属浸出率很低的固体；还可用烧结法将重金属污泥制成不溶性固体。

6结束语

我们应该充分利用自然界中的微生物与植物的协同净化作用，并辅之以物理或化学方法，寻找净化重金属的有效途径。对重金属的污染源头进行严格的控制和监督，利用物理和化学的办法处理好源头的含较高浓度的重金属废水，不让高含量的重金属废水进入城市排水管网。这样可以减少治理成本，又减轻了二级污水厂的处理难度，取得较好的经济效益和环境效益。在已建成的环境治理项目中，可以考虑进行对重金属处理的改进和改造以达到对相应重金属的处理，而在有必要进行重金属处理的未建成环境治理项目，应该在立项时即考虑对重金属的去除，以达到更好的治理污染，修复环境的目的。

参考文献

1.马士军.微生物絮凝剂的开发及应用[J].工业处理,1997,12(1):7~10

2.陈天,汪士新.利用壳聚糖为絮凝剂回收工业废水中蛋白质、染料以及重金属离子[J].江苏环境科学,1996(1):45~46.

3.李明春,姜恒,侯文强等.酵母菌对重金属离子吸附的研究[J].菌物系统,1998,17(4):367~373

4.赵玲,尹平河,Qiming Yu等.海洋赤潮生物原甲藻对重金属的富集机理[J].环境科学,2001,22 (4):42~45

第3篇：处理污水中重金属的方法范文

关键词：重金属污染　反渗透　硫化沉淀　环境效益

一、方案提出的背景和必要性

1.解决我国淡水资源短缺的矛盾

目前我国淡水资源缺乏，污染严重，尤其是重金属对水体造成了严重污染，威胁着人类的身心健康。中国属于缺水国家，人均水资源占有量约为世界第88位，随着我国人口迅猛增长和工业的高速发展，导致我国缺水矛盾日益突出。而冶炼和采选业所排重金属废水对水体造成严重污染，进一步加剧了淡水资源缺乏的问题，为了解决淡水资源缺乏的问题，对冶金及采选行业的重金属污染废水深度治理及回用迫在眉睫。

2.保护人身健康

重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染，主要由采矿、冶炼、使用重金属制品等人为因素所致，重金属污染目前已严重影响着人们的健康。以各种化学状态或化学形态存在的重金属，在进入环境或生态系统后就会存留、积累和迁移，对动植物及人体造成危害。

3.对提高水环境及大气环境质量有重要意义

重金属多为非降解型有毒物质，不具备自然净化能力，一旦进入环境就很难从环境中去除。我国水体重金属污染问题十分突出，江河湖库底质的污染率高达80%，重金属在水体中积累到一定的限度就会对水体-水生植物-水生动物系统产生严重危害，对人体健康造成严重威胁。

二、设计方案

目前比较常用的除重金属的方法如下:

1.化学沉淀法

1.1和中沉淀法：氢氧化物中和沉淀处理方法的依据是重金属氢氧化物的溶度积。控制pH值，可以对废水中的重金属离子进行分级沉淀，实现回收。

1.2硫化物沉淀法：在废水中投加硫化剂，使Pb2+与S2- 形成硫化物沉淀而去除。与中和沉淀法相比，此方法优点是：铅的硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低，只需加入少量的沉淀剂就可使废水中铅离子浓度达到排放标准。

2.氧化还原处理

2.1化学还原法：电镀废水中的铬主要以Cr（VI）离子形态存在，因此向废水中投加还原剂将Cr（VI）还原成微毒的Cr（III）后，投加石灰或NaOH产生Cr（OH）3沉淀分离去除。

2.2铁氧体法：铁氧体技术是根据生产铁氧体的原理发展起来的。在含铬废水中加入过量的FeSO4，使Cr（VI）还原成Cr（III），Fe2+氧化成Fe3+，调节pH值至8左右，使铁离子和铬离子产生氢氧化物沉淀。

3.电解法

电解法处理含铬废水在我国已经有二十多年的历史，具有去除率高、无二次污染、所沉淀的重金属可回收利用等优点。大约有30多种废水溶液中的金属离子可进行电沉积。不过电解法成本比较高，一般经浓缩后再电解经济效益较好。

4.溶剂萃取分离法

溶剂萃取法是分离和净化物质常用的方法。由于液-液接触，可连续操作，分离效果较好。使用这种方法时，要选择有较高选择性的萃取剂，废水中重金属一般以阳离子或阴离子形式存在，并且需要控制适宜的酸碱度。然而溶剂在萃取过程中的流失和再生过程中能源消耗大，使这种方法存在一定局限性，应用受到很大的限制。

5.吸附法

吸附法是利用吸附剂的独特结构去除重金属离子的一种有效方法。利用吸附法处理电镀重金属废水的吸附剂有活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖树脂等。

6.离子交换法

离子交换法是在离子交换器中进行，此方法借助离子交换剂来完成，在交换器中按要求装入不同类型的离子交换剂，重金属离子的溶液通过交换剂时，交换剂上的离子同水中的重金属离子进行交换，达到除去水中重金属离子的目的。

7.生物处理法

利用微生物从溶液中分离金属离子，但该方法还处于研究阶段。

8.电化学法

电化学法是在电场的作用下，金属电极产生电子形成“微凝剂”（铁或铝的氢氧化物），水中的悬浮颗粒、胶体污染物在絮凝剂作用下失稳，脱稳后的污染物颗粒与微絮凝剂之间相互碰撞，结合成大絮体而沉淀。

9.膜分离法

利用特殊的半透膜将溶液隔开，以压力为驱动力，废水流经膜面时，其中的污染物被截留，而水分子透过膜，废水得到净化。利用膜分离法处理含重金属废水的方法有电渗析、反渗透和超滤等方法。用电渗析法处理电镀工业废水，处理后废水组成不变，有利于回槽使用。反渗透法已大规模用于镀Zn、Ni、Cr漂洗水和混合重金属废水处理。膜技术具有高效、无相变、节能、设备简单、操作方便等优点。适用于处理浓度较低的废水，截留率较高，处理后的水可以回用。

三、工艺路线选择设计

工程上必须根据具体的进水水质和处理要求，采用多种方法相结合，才能得到较好的效果。考虑到一般企业现有实际情况为碱中和，很多种重金属离子都超标。

1.本次设计以下三种工艺路线：

1.1硫化沉淀 + 氧化沉淀 + 精滤 ：企业已经采用石灰中和法除去多种重金属和硫酸根；如果提标处理工艺采用硫化物沉淀工艺，根据重金属硫化物的溶度积计算，各种重金属在溶液中的含量都非常小，只要把金属硫化物的沉淀物和胶体完全过滤下来，达标就没有问题。硫化物沉淀工艺之后加入氧化剂，可以除去废水中的过量硫化剂、把废水中残余的As（III）氧化为As（V）经进一步絮凝、沉淀和过滤除去，可以达到《铅锌工业污染物排放标准》（GB25446-2010）特殊流域水质标准。

1.2电化学工艺 + 精滤：该法优点是不需要添加任何药剂，操作易于实现自动化控制。近几年，电化学重金属废水处理技术已成功应用。

1.3微滤 + 反渗透：废水中重金属离子基本去除以后，但废水中含有大量的可溶解性离子，如Ca2+、SO42-、Na+等，硬度很大，该水仍然难以回用。为了能够使废水达到回用目的，必须采用反渗透技术进行深度处理，采用两级反渗透系统的回收率可以达到75%。

综合考虑本方案选择工艺路线为：硫化 + 氧化 + 精滤 + 反渗透，目标可基本实现生产废水零排放。

2.重金水废水深度处理工艺流程

原企业污水处理站排出废水流入调节池，然后通过提升泵进入硫化混合、反应池，在混合池加入硫化剂，硫化剂与重金属发生反应形成沉淀，废水通过1号絮凝混合池和1号絮凝反应池后进入1号沉淀池。

1号沉淀池清液经自流进入氧化混合、反应池，在混合池加入碳酸钠和氧化剂。碳酸钠与水中钙离子形成CaCO3沉淀，减少后期膜分离的污染；氧化剂的加入可以除去废水中的过量硫化剂和氰化物、把废水中残余的As（III）氧化为As（V）；该废水通过2号絮凝混合和反应池后进入2号沉淀池。

第4篇：处理污水中重金属的方法范文

摘 要：该文概述了重金属废水的来源与危害，并介绍了湿法脱硫废水的性质，分析了国内外普遍应用的化学沉淀去除脱硫废水中重金属的优缺点，并介绍了一种新型的铁氧微晶体处理脱硫废水中重金属的技术及其优点与成本优势，对电厂脱硫废水的重金属处理有借鉴意义。

关键词：脱硫废水 化学沉淀 铁氧微晶体 重金属

中图分类号：X701.3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）07（a）-0065-02

1 重金属废水的来源及危害

重金属废水来源广泛，随着工业发展和人类自身活动的增加，大量含有重金属污染物的工业废水和城市生活污水被排入江河湖泊。重金属废水污染具有毒效长期持续，生物不可降解的特点，且可通过食物链作用进入人体，并在人体内累积，从而导致各种疾病和机能紊乱，最终对人体健康造成严重危害。其中主要金属污染源有Cu、Zn、Hg、Ni、Cd、Pb和Cr等。因此，有效地去除废水中的重金属已成为当前的迫切任务。

2 湿法脱硫废水的性质

湿法脱硫废水中主要包括悬浮物、硫酸盐、过饱和的亚硫酸盐、重金属离子。其中重金属离子包扩铅、镉、铬、镍、汞等列为第一类污染物的物质。这些物质必须在车间或者车间处理设施排放口达标排放。这就要求在脱硫废水作为其他水源时，必须单独处理。湿法脱硫废水一般呈酸性，pH值约为4.1～6.5，含固率较高，具有强烈的粘附性和沉淀性，重金属离子含量不大，但离子种类多且浓度范围大，在弱酸性的脱硫废水中，重金属具有较好的溶解性。

3 几种化学沉淀法去除重金属离子的方法

化学沉淀法指向重金属废水中加入药剂通过化学反应使呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的化合物沉淀而去除。包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉淀法和铁氧体共沉淀法等。化学沉淀法发展时间较长，工艺较成熟。该工艺对重金属去除范围广、效率高、经济简便。但需要投加大量化学药剂，产生的沉渣量大、含水高、脱水困难，若处置不当，极易造成二次污染。

其中中和沉淀法是应用最广的一种方法，向重金属废水中投加碱中和剂（通常为Ca（OH）2）使废水中的重金属形成溶解度较小的氢氧化物沉淀而去除。

铁氧体共沉淀法是日本电气公司（NEC）研究出来的一种处理术。向重金属废水中投加铁盐，通过工艺控制，达到有利于形成铁氧体的条件，使污水中多种重金属离子与铁盐生成稳定的铁氧体晶粒共沉淀，再通过重力分离等手段，达到去除重金属离子的目的。铁氧体法处理重金属废水效果好，特别适用于处理工业生产中所产生的含多种重金属离子的废水。该工艺投资省、设备简单、沉渣量少，且化学性质比较稳定。在自然条件下，一般不易造成二次污染。此外，铁氧体具有磁性，可以作为磁性材料回收利用。但该方法不能单独回收有用的金属，且其在形成铁氧体过程中一般需要加热，能耗较高。另外，该方法还具有处理后废水盐度高，不能处理含Hg和络合物的废水等缺点。

4 铁氧微晶体处理技术

目前，随着废水技术排放标准的日趋严格，单纯化学沉淀法很难满足达标排放的要求。随着相关研究的深入和新材料的开发，近年来出现很多新型的重金属废水处理技术。 研究发现，采用零价铁技术处理废水时，取得了良好的效果，但是经过多次现场中试研究发现，随着反应的进行，会在零价铁表明形成钝化层，从而阻止反应进行。铁氧微晶体技术是美国鲁道夫勋章获得者黄永恒博士基于活性铁技术开发应用过程中对零价铁、铁氧化物，与各类污染物的互动过程中的化学过程和机理的最新认识基础上开发的一个全新的水处理工艺，是对活性铁技术的推陈出新，核心过程是直接通过加入各类铁盐和其他药剂，控制反应条件，直接在水相中生成具有特种离子或晶格交换能力特性的铁氧微晶体，通过离子交换和表面吸附，快速去除废水中的重金属离子。脱硫废水首先经过简单沉淀后，上清液进入四级活性铁处理系统，每级处理器中设有搅拌系统，控制转速为1 500 rpm使反应器内的活性铁处于流化状态，同时调节废水pH至7.1～7.3（碳酸氢钠溶液），向系统中加入Fe2+（0.01 M HCl酸化的氯化亚铁溶液）确保活性铁持续具有活性。经过hZVI系统处理后的废水进入后处理过程，使Fe2+氧化为Fe3+，同时加碱调节pH，使Fe3+形成氢氧化铁沉淀，然后废水进入澄清池进行固液分离。最后，澄清池上清液进入砂滤池进一步去除废水中的悬浮物，最终出水达标排放。

5 铁氧微晶体技术的优点

铁氧微晶体技术可用于去除废水中的各类重金属污染物，该技术除了保持了活性铁技术的各种优点外，同时能够实现铁氧化物的合成过程的控制，使该系统具有更好的晶格替换和离子交换作用，具有更高的重金属去除效率。实验室研究表明，铁氧微晶体技术处理脱硫废水时，对绝大多数重金属离子的去除效率可达99%以上，出水中重金属浓度远低于我国相关排放标准。同时该工艺产生污泥量少（约只有化学沉淀法的1/3）、比重大、容易脱水，而且经过浸出毒性检测测试表明，该工艺产生的污泥为一般固体废物，从而可大大降低污泥后续处理成本。此外，该工艺流程简单，所用的主要原料为常规铁盐和铁粉，价格低廉，因此运行费用明显低于传统工艺。铁氧微晶体技术处理重金属废水具有广谱性、适应性强等特点。因此，该技术除了可以用于处理脱硫废水以外，还可以用于电镀、冶金等工业废水中的重金属处理，也可用于地表水和地下水的重金属污染治理，应用市场极为广泛。

6 铁氧微晶体的运行成本优势

如果按每日200 t处理量设计，每天所需主要药剂包括：铁粉20～40 kg、铁盐（或铁盐溶液）20～40 kg（以100%硫酸亚铁计）、烧碱（或替代碱液）10～20 kg、絮凝剂2 kg，根据具体的水质和处理要求，有可能还需要用到次氯酸钠（或相当的强氧化剂）5～20 kg，电耗：估计为1 kwh/m3废水。按照国内目前价格计算，吨水处理运行成本低于2元（不含人工成本）。而国内常用的三联箱沉淀法，处理1t脱硫水药剂成本约6～8元（不含人工成本）。如果采用铁氧微晶体技术运行成本按照2元/t计算，三联箱工艺按照7元/t计算，日处理200 t废水时每年节约运行费用约36万元。此外，由于铁氧微晶体技术产生的污泥量少，且为一般固体废物，因此在污泥处置方面还可以节约大量成本。所以与现行三联箱工艺相比，铁氧微晶体技术具有明显成本优势。

7 结语

目前重金属废水主要采用化学沉淀法、吸附法处理，存在主要问题是化学药剂投加量大，沉淀污泥产生量大且处置困难。铁氧微晶体处理技术已经进行了大量实验室研究，均表现出非常好的处理效果，尚未见明显技术缺陷。因此，在国内环保形势严峻，水处理市场需求巨大的背景下，此技术如果商业应用成功，一定会将迎来广阔的发展空间。

参考文献

[1] 王敏琪.火电厂湿式烟气脱硫废水特性及处理系统研究[D].杭州：浙江工业大学，2013.

第5篇：处理污水中重金属的方法范文

通常来讲，生物表面活性剂指的是由天然微生物或是动植物、天然表面菌群所生成的一种活性调节物质[1]。生物表面活性剂在治理污染与生物补救方面有着良好的应用效果，许多紧急生态污染事故处理过程中，都大量应用了生物表面活性剂，结合现场情况，采用专业手法去实现对事故现场的综合治理。此外，对生物表面活性剂进行提纯之后，其抗污染性能会进一步提升，值得注意的是，不同的生物表面活性剂配方对不同有机溶解物质的溶解度有所不同。生物表面活性剂有着非常多的种类，究其共性会发现其均具有能够作用于大气、水资源以及污染源固体资源的天然化合物。

二、生物表面活性剂在环境生物工程中的应用优势

（一）生物处理成本低廉

当前，在人类的生产活动中所造成的环境污染问题日益加剧，在发生的许多紧急环境安全事故处理当中，通常会花费大量的人力、物力与财力。而生物表面活性剂的研制，主要是为了设计出一种价格低廉且使用门槛也低的生物补救技术，是解决紧急环境问题的不二之选。正是因为其成本低廉、操作简便，所取得的处理效果较为明显，所以在环境生物工程中有着明显的应用优势。

（二）生物处理效益较高

生物表面活性剂使用的是现场接种微生物技术，在处理污染物质与工业废料方面都有着不错的适用性，再加上生物表面活性剂技术有着非常高的处理效率，近年来国家上都加强了对天然生物活性剂的研发，取得了长足的进步。随着人们生活质量的提升，对于环境污染问题重视度更高，生物表面活性剂所研发的系列产品虽然能够在短时间内解决环境污染问题，在其发展道路仍然需要稳扎稳打。

（三）生物补救技术对环境生物污染工程的有效处理

在生态环境不断遭受污染破坏的形势下，人们逐渐认识到了生物补救技术与环境生物污染之间的联系，而具体的处理过程离不开生物表面活性剂的应用，凭借生物与合成表面的活性成分，有效地增加憎水化合物、亲水化合物之间转化的生物可利用性。

三、生物表面活性剂在环境生物工程中的具体应用

（一）污水处理

在废水处理的具体过程当中，采用的生物方法主要是应用活性污泥微生物菌群去有效去除废水中的重金属例子，并且中和污水当中的毒性元素，进而达到污水预处理的目的。然而从目前的污水处理实际情况来看，为处理掉污水中的重金属离子所广泛采用的方法为氢氧化物沉淀法，凭借氢氧化物降低的溶解度去除污水中的重金属离子，不过从实际的应用效果来看，并没有取得良好的预期效果。此外，人们还尝试过用浮选法去处理污水，但这种污水处理方法极易造成水源的再度污染，同样不适用。为应用生物表面活性剂去进行污水处理，能够取得良好的处理效果，能够有效去除污水中的重金属离子。不过，根据笔者的资料翻阅实际情况来看，相关研究仍然较少，所幸该种方法已逐渐受到了人们的重视。

（二）生物修复

为有效去除土质当中的有机污染物，可利用生物表面活性剂将污染物分开、增加溶液与乳化，进而提升动植物的利用价值，加速污染物体的讲解，有助于生态环境的修复。在此过程中，由于可以直接使用发酵液这种生物表面活性剂，能够有效节省其分离提取与纯化的成本又如，使得生物在现场进行生物修复有机污染物的应用潜力非常大，有着较为可观的发展前景。

（三）重金属提取

其一，应用生物表面活性剂，能够直接萃取到重金属；其二，生物表面活性剂能够活化土质当中的重金属。实际上，植物在自我修复的过程中，土质中所富含的重金属并没有发挥其作用效力，而利用生物表面活性剂将其中的重金属予以活化，则可利用重金属的效力去强化植物的自我修复效力；其三，重金属离子浮选。在重金属含量较低的离子浮选过程中，生物表面活性剂主要发挥两种效能：起泡剂与捕收劑，有着良好的应用效果。

（四）含油污泥预处理

在工业生产过程中，经常会由于操作方面的失误而导致留下部分含油污泥，在该类污泥当中含有烃类物质，而对于微生物而言，烃类物质含有非常强的毒性，所以在采用微生物对含油污泥进行处理之前，首先要对其进行预处理，具体来讲即是对含油污泥进行脱油处理，此时便可运用到微生物代谢产生的表面活性剂去处理含油污泥，利用表面活性剂的强大增溶性能，可有效降低烃类物质较强的吸附性，进而将烃类物质从含油污泥中分离开来，实现了对污泥的脱油处理。

四、生物表面活性剂的发展前景与建议

从目前来看，生物表面活性剂投入市场生产的数目并不多，有许多的产品仍然处在试验阶段，无法进行大规模的生产，在人们的日常生活中难以见到，导致这一现象的主要原因在于相关原材料、发酵以及下游技术等因素限制，由于这些环节的应用成本非常高，所以才造成其生产规模难以扩大，不过从科技发展的趋势来看，笔者认为这些问题在今后的发展中都会得到很好地解决，生物表面活性剂大规模进入市场指日可待。而针对现阶段的问题，我们所需要做的主要有以下两点：一方面，要选择高产的菌株，对其进行重点培育，进而构建完整且系统的基因菌群；另一方面，要采用科学合理的试验方法对生物表面活性剂进行快速检验，开展菌种开发工作，对具有应用发展潜力的菌种进行合理的测评。

五、结语

第6篇：处理污水中重金属的方法范文

关键词：人工湿地；污水处理；净化机理；发展方向

人工湿地污水处理技术是20世纪七八十年展起来的一种污水生态处理技术，它能有效地处理多种多样的废水，如生活污水、工业废水、垃圾渗滤液、地面径流雨水、合流制下水道暴雨溢流水等。据调查统计，在欧洲与北美已有上万座处理城市污水和多种工业废水的湿地系统在稳定运行，污水处理人工湿地在世界其它地区应用的数目也在迅速增加。

人工湿地是人对自然湿地系统的模拟，利用生态的方法来去除污染物，以达到净化污水的目的。人工湿地根据自然湿地生态系统中物理、化学、生物的三重共同作用来实现对污水的净化作用，实现对污水的生态化处理。人工湿地与传统的污水处理方法(活性污泥法等)相比，具有处理效果好、氮磷去除能力强、运转维护管理方便、工程基建和运转费用低，以及对负荷变化适应能力强、能耗少、无须化学药剂等优点，同时它可以促进农业、渔业的发展，又可供公共娱乐、野生动植物保护和科学研究使用。

1人工湿地净化污水机理

1.1人工湿地分类

国内外学者从工程设计的角度出发，按照系统布水方式的不同或水在系统中流动方式不同划分为表面流人工湿地(自由表流湿地和构筑表流)、潜流人工湿地(水平潜流人工湿地、垂直潜流人工湿地和复合式潜流湿地)。

1.2人工湿地构成及净化机理

人工湿地由填料、植物、微生物、藻类等几种基本成分构成。

人工湿地具有独特而复杂的净化机理，利用基质――微生物――植物复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对废水的高效净化。同时，通过营养物质和水分的生物地球化学循环，促进绿色植物生长并使其增产，实现废水的资源化和无害化。

人工湿地系统是在一定长宽比及底面有坡度的洼地中，由土壤和填料(如卵石等)混合组成填料床，污水可以在床体的填料缝隙中曲折地流动，或在床体表面流动。在床体的表面种植具有处理性能好、成活率高的水生植物(如芦苇、凤眼莲等)，形成一个独特的动植物生态环境，来对污水进行处理。人工湿地可以促进污水的循环和再生，使污水中所含污染物质以作物生产的形式再利用或直接去除。污水中大部分有机物作为异养微生物的有机养分，最终被转化为微生物体及CO2、H2O。污水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用，可以很快地被截留进而被微生物利用；污水中可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。随着处理过程的不断进行，湿地床中的微生物也繁殖生长，通过对湿地床填料的定期更换及对湿地植物的收割而将新生的有机体从系统中去除。

1.2.1悬浮固体物质的分离与转化

悬浮固体物质在湿地中去除的基本机理即为絮凝和胶体颗粒的沉淀，在潜流湿地中相对低速的水流和大的接触表面使得系统中的悬浮物去除率相对较高，大量植物根系和饱和状态的基质，使固态悬浮物被根系以及填料阻挡截留。潜流湿地系统像一个水平或垂直的重力过滤器，因此，使悬浮物通过在砾石和根区面的生物膜上的重力沉淀(自由沉淀和絮凝)，渗透，吸附作用而被分离。

1.2.2有机物的去除与转化

湿地对有机物的去除主要是靠微生物的作用。土壤具有巨大的比表面积，在土壤颗粒表面形成一层生物膜，污水流经颗粒表面时，不溶性的有机物通过沉淀过滤吸附作用很快被截留，然后被微小生物利用；可溶性有机物通过生物膜的吸附和微生物的代谢被去除。植物向土壤中传输氧气，使得人工湿地中的溶解氧呈区域性变化，连续呈现好氧、缺氧及厌氧区域。因而土壤中存活着好氧菌、厌氧菌和兼性菌。好氧菌通过代谢将有机物分解为二氧化碳和水；厌氧菌发酵将有机物分解为二氧化碳和甲烷。污水中的大部分有机物最终被异养微生物转化为微生物体、二氧化碳、甲烷和水、无机氮、无机磷。

1.2.3氮的去除与转化

氮的去除通过好氧和厌氧反应完成。湿地中大型植物根系上附着生物膜。有着好氧、厌氧、缺氧降解区。处于饱和状态的基质中生长的水生植物，可以增加湿地基质的透气性，湿地植物能将空气传输到其根部，使其自身能在厌氧条件下生长，由于扩散(或泄露)作用，这些空气在植物的每一须根周围形成一层薄薄的好氧区，在这一微小的好氧区中会发生氧化反应。硝化反应则是在好氧环境下完成的，它主要是将NH3-N氧化成NO3-N，反硝化反应则是在缺氧环境下完成的，主要将NO3-N还原成N2。由于氮的去除依赖于植物的吸收，所以在植物的枯萎和死亡期去除效率较低，每年湿地对氮的吸收大约在12~120gN/m3・a。在脱氮过程中，碳源是影响其效果的重要因素。在潜流湿地中，植物供给脱氮的有机碳要根据污水中COD与N的比和系统进水中N的形态而定。从处理硝化的二次出水的研究中发现，覆盖野草、湿地植物等增加生物量时，氮的去除率从30％提高到了80％。

1.2.4磷的去除与转化

潜流湿地中对磷的去除主要是从腐烂植物、聚磷菌中摄取磷。另外，一些腐烂的植物组织，表面附带介质的金属也会通过沉淀、交换等机理短期的去除磷，但是时间不会太长，不超过1年，而且要依赖于粒状物质。磷的吸收与大多营养物质的吸收一样，主要在植物的生长期，夏天和春天。湿地中每年对磷的去除量约为1.8~18gP/m2。

1.2.5病原菌的去除与转化

病原菌是由固态悬浮物水中的悬浮物带入湿地的中。它的去除与固态悬浮物的去除和水力停留时间有关。由固态悬浮物带人的病原菌与固态悬浮物的去除机理一样，通过沉淀、拦截等达到去除目的。病原菌被分离后分布在湿地的不同地点，但都必须与它们周围有机群体竞争存活。一般它们的存活率很低。如果接近水面，很容易被大气降水或UV射线所消杀。

1.2.6金属的去除和转化

湿地对重金属的去除主要是土壤或填料对重金属的吸附和反应，吸附有离子交换吸附和专性吸附。污水中重金属离子浓度一般很低，不能与土壤中无机阴离子形成金属沉淀，它可以与土壤中的有机质络合，增强重金属对土壤的亲和性。土壤中微生物对重金属的去除也有相当的作用，它们可通过胞外络合作用、胞外沉淀作用固定重金属，还可把重金属转化为低毒状态，也有的转化为毒性更强的物质。另外还有植物对重金属的积累，重金属以各种形态存在，其中溶解性的可被植物吸收在植物中积累，茎以上部分可随植物的收割最终从湿地中去除，不溶性的可被介质的过滤作用截留。还有大片密集的植株以及它们发达的地下部分形成的高活性根区网络系统和浸水凋落物，使进入湿地的污水流速减慢，这样有利于污水中悬浮颗粒的沉降，及吸附于水中重金属的去除。

1.2.7硫化物的去除

人工湿地对硫的去除主要是微生物的分解及植物的吸收。有机硫化物经矿质化被分解成硫化氢，部分硫化氢挥发逸出湿地，部分则通过硫磺细菌和硫化细菌的硫化作用形成硫磺、硫酸，它们与土壤中的各种离子结合形成无机硫化物。无机硫化物部分会被植物吸收利用，也有一部分会在反硫化细菌的作用下经反硫化作用形成硫化氢，硫化氢再逸出湿地或又参与硫化作用。

2人工湿地的发展方向

人工湿地系统是一项低投资、低能耗、低运行费用、氮、磷去除率高的治理工程技术，在污水的修复方面表现了极大的发展潜力，从而得到公众的普遍接受益。因此，人工湿地今后的研究将集中在这样几个方面：(1)深入研究人工湿地污水处理的机理,建立合理的动力模型，进行模拟实验和实地试验；(2)提高人工湿地的污水净化效果，包括对植物类型、基质类型的优势组合，基因工程菌的构建等；(3)加强人工湿地对工业废水处理的研究，扩大人工湿地的应用范围；(4)加强对人工湿地处理效果的实例分析，对其应用成果进行推广和学习。

人工湿地系统是仿真独特的土壤-水生植物-微生物和基质组成的生态系统，在我国是一项正在被研究、应用和发展的处理污水的新技术，由于它具有高效率、低投资、低运转费、低维持技术、处理量灵活、低能耗、处理效果好等优点，非常适合我国的国情，尤其是广大农村地区、中小城镇地区的污水处理方法。

人工湿地系统是一个完整的生态系统，可以在其内部形成良好的循环，随着时间的推移，及对该技术研究的不断深入和应用实践经验的不断取得，该技术将会日趋成熟，在水污染控制领域中发挥更加显著的作用。

参考文献:

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[3]中国科学院南京土壤研究所微生物室.土壤微生物研究方法[M].北京:科学出版社,1985.

[4]许光辉,郑洪远.土壤微生物分析方法手册[M].北京:农业出版社,1986.

[5]戴树桂.土壤环境化学[M].北京:高等教育出版社.

[6]安树青.湿地生态工程[M].北京:化学工业出版社,2002.

第7篇：处理污水中重金属的方法范文

【关键词】污水灌溉土壤污染技术措施

中图分类号：U664.9文献标识码： A

当今世界范围内，都面临着不同程度的用水危机，有些地方甚至严重制约着社会的正常发展。农业是用水大户，约占总用水量的60%―70%。在中国，灌溉农业用水占总用水量的70%以上，随着社会发展、城市化进程加快和人口增加，水资源供需矛盾会更加尖锐。污水灌溉应用于农业将成为缓解水资源供需矛盾的重要方面。污水回用于农田灌溉具有很大的潜力，但容易造成重金属累积以及病原微生物污染的健康风险，而且灌溉土壤一旦被污染，将难以治理，也会带来一系列的水土环境、生态安全等问题。因此，在当今建设资源节约型、环境友好型社会的形式下，不得不重新审视污水处理水灌溉这一问题，怎样进行合理的污水灌溉，成为当今的又一研究热点。

1、研究背景及目的意义

污水灌溉就是人们有意识、有目的地利用土壤环境自净功能，解决水资源缺乏和污水资源化的重要应用工程措施。由于大多数污水中含有较丰富的N、P、K、Cu、Zn等，能为作物提供多种营养元素，且在一定范围内能使作物增产，污水灌溉不仅为农业生产提供了灌溉水源，也为污水的处理提供了一条廉价的解决途径，既保护了水环境，又缓解了水资源供需之间的矛盾。但污水中也含有大量的有毒有害物质，盲目的污水灌溉导致了一些地区的土壤有毒有害物质积累，土壤受到不同程度的污染，造成作物减产，农产品质量变劣，土壤生态环境不断恶化，甚至弃耕。如何合理利用污水资源，对土壤污染进行防治，已成为当前急需解决的土壤环境问题。污水灌溉应当因地制宜、合理利用，这对土地的可持续利用、保护土壤环境、缓解水资源的供需矛盾、保证农业的可持续发展有重要的意义。

2、目前污水灌溉存在的问题

最早提出使用污水灌溉的目的，一是对污水中N、P等植物营养素的期望，二是借助灌溉通过土壤对污水进行净化处理。这在一定技术保障前提下是可行的，也是有利的，但由于近几年排污量及污染成份大量增加，且大部分未经任何处理直接排入河道、湖泊等天然水体，致使依靠地表水灌溉的农田被迫使用污水灌溉。污水灌溉存在的主要问题如下：

(1)城市工业废污水处理率低，水质不达标；

(2)污灌前缺少污水处理措施；

(3)污水灌溉技术很少，难以指导污水资源利用；

(4)污灌区缺乏污水灌溉环境监测评价处于无人管理状态；

3、污水灌溉对土壤的影响

土壤是天然的净化器，土体通过对各种污染物机械吸收、阻留，土壤胶体的理化吸附、土壤溶液的溶解稀释、土壤中微生物的分解及利用，发生物理和生物化学作用，大部分有毒物质会分解、毒性降低或转化为无毒物质，有机物为作物生长发育所利用。但是土壤的净化和缓冲能力是有一定限度的，长期引用未经任何处理的不符合标准的污水灌溉农田，土壤中的有机污染物及重金属含量超过了土壤吸持和作物吸收能力，必然造成土壤污染，出现土壤板结、肥力下降、土壤的结构和功能失调，使土壤生态系统平衡受到破坏，引起土壤环境恶化，土壤生物群落结构衰退，多样性下降，产生环境生态问题。

3.1有机污染

氰、酚、多环芳烃、烷基苯、磺酸盐、苯并(a)芘等都是有害的有机化合物，其中很多是三致（致癌、致畸、致突变）物质。有机污染物的挥发性小，残留期长，难以被生物降解，易通过食物链在生物体内积累。目前某些污水灌区由于污水中含有有机污染物，已经造成了土壤有机污染。某灌区是我国最大的石油类污水灌区之一，污水灌溉历史已长达数年。全区污水灌溉面积达0. 87万hm2，由于长期采用该区排放的富含石油烃、挥发酚、硫化物等污染物的工业、生活污水进行灌溉，已使该区域农田土壤遭受严重污染，土壤中毒物积累严重。上游地区石油类含量均值在500mg/kg以上，超过清灌区（对照点）6倍，中下游地区平均约200mg/kg，超过清灌区2倍以上。小三江污水灌区，在近年已检出土壤中有机化合物8类2 9种，以烷烃、酸类、酮类检出种数为多，2 9种有机化合物中，5种为致癌物，1种为致畸和致突变物，4种为刺激性物质。

3.2重金属污染

土壤重金属污染具有污染物在土壤中移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解的特点。长期灌溉含有大量重金属的污水，会使土壤中的一些重金属的含量增加，如广州市郊污灌区土壤中Cd、Pb、Hg、Zn、Cr、Cu的浓度为清灌区的1.8～4.5倍（如表），污灌区土壤Hg的浓度最高达2.3mg/kg，Zn的浓度最高达1320mg/kg，明显异常。

据全国污灌区调查，在约1 40万h m2的污灌区中，遭受重金属污染的土地占污灌区面积的64. 8%，其中轻度污染的占46. 7%，中度污染的占9.7%，严重污染的占8.4% 。

3.3酸、碱、盐污染

经常引用含酸、碱、盐的废污水灌溉会改变土壤的pH值，引起土壤次生盐渍化、碱化等土壤退化问题，导致土壤结构破坏。污水中Na+过高还会引起土壤颗粒分散，物理性质恶化。污水中的可溶性盐分随水进入农田土壤，愈靠近污水输水干渠，土壤全盐含量愈高。如市区东郊水磨河灌区，污水矿化度为1. 38～2. llg/L，多年污水灌溉后土壤表层含盐量达0. 21%～0. 51%，出现轻度至中度盐渍化。在华南不同污水类型灌区土壤中全盐量变化，其大小顺序为工矿污水>城市生活污水>清灌。

土壤酸度增加往往会加速土壤养分的淋失，特别是Cu、Zn等植物必需元素的淋失，而对于受重金属污染的土壤，酸度增加会引起重金属活性提高，从而增加对植物的毒害。

3.4其化污染

3.4.1氮污染

污水中所含大量氮磷化合物在土壤微生物的作用下，会转化为硝酸盐和磷酸盐。氮、磷在土壤中大量累积，会由于水的淋洗作用及地表径流引起水体富营养化；土壤氮含量过高，会导致作物徒长、倒伏、贪青、晚熟，易遭受病虫危害。

3.4.2生物污染

生物污染主要是病毒、病菌和寄生虫卵等。利用含有致病菌的污水灌溉的土壤，很可能会成为某些疾病流行的媒介，污染地下水和作物，进而危及人类及家畜的健康。有资料表明，污水灌溉处理不当地区居民的肝炎、脑血管、肺心等病的发生、死亡率均比对照区要高。不同的灌溉方法会影响潜在的病菌传播，如滴灌、渗灌、微喷等。

3.4.3悬浮物污染

污水含有大量悬浮物，土壤经长期污灌，会增加土壤容重，堵塞土壤孔隙，破坏土壤结构，使土壤出现板结现象等，使土壤肥力降低。

4、防治污灌对土壤污染的技术措施

污水灌溉所带来的诸多弊端已引起人们高度重视，必须采取科学对策，着手控制污染，改善水质，以保障污水灌溉的可持续发展。

4.1进行预处理，加强水质监测

污水灌溉水质控制是实现污灌区污染防治的先决条件，必须对污水进行预处理，使污水达到农田灌溉水质标准。为避免输水过程中对沿线土壤和地下水的污染，应采用管道输水，并在管道起点处进行消毒。还可利用低洼地修建各种氧化塘和人工湿地处理污水，使水质达标。

4.2建立污水灌溉制度，加强科学管理

污灌区的布局要进行合理的规划，根据污灌水质、土壤类型、作物品种和气候条件的不同，制定污水灌溉的管理办法。根据土壤水分动态、土壤污染降解能力、作物耗水需肥量、污染物在作物中的残留规律以及防渗要求，建立污水灌溉制度。污水灌溉对作物中有害元素残留的影响一般是后期，按照作物生育特性和需水、需肥临界期，确定污水灌溉时期。一般作物在幼苗期与花穗期均不能进行污灌。

4.3调整污灌区农作物种植结构

应根据污水的性质调整种植结构，氮、磷等养分含量较高、其他污染物含量很少的污水，用于蔬菜和粮食作物灌溉；重金属含量较高的污灌区种植不可食用的且耐重金属的植物，如草皮、花卉与观赏性或绿化用的苗木：高污染地区不作农业用地。同等污水灌溉条件下，粮食作物的污染物残留量为：小麦>水稻>玉米，蔬菜作物：叶菜类>水生蔬菜>茄果类>根菜类，应根据这个规律调整作物种植结构。调查研究表明，作物株体不同部位对污染物累积程度不一，呈现根、茎、叶、籽粒果实递减的规律。因此食用根、茎、叶的蔬菜和土豆等作物应杜绝污灌，小麦、玉米、谷子、棉花等作物可适量引污灌溉。

4.4改变污水灌溉方式

传统的淹灌、漫灌、沟灌，灌水分布不均，很容易造成灌水过量，致使局部地区土壤受到污染。喷灌、微灌、滴灌等灌水技术不仅节水节能，而且由于输配水管道的防渗作用，对防止土壤污染作用明显。

4.5污灌区渠道防渗

目前，大部分污灌区的干支渠未做防渗处理，污水渗漏量较多，部分地区输水渠道两侧的地下水已受到污染，因此应加强污灌区输水渠道防渗工程建设，特别是距村庄较近的渠段，更应做好防渗处理，避免污染饮用水源。

4.6整治和改造受污地区

对已经受污染的农地，可通过施加改良剂，如石灰、铁盐等，通过沉淀或吸附来降低重金属的有效性；也可通过改变耕作制度，如深翻、水改旱等，减轻重金属的危害。严重的地方，可采用排土法、客土法等工程措施。

第8篇：处理污水中重金属的方法范文

中图分类号：TU74 文献标识码：A

1.污泥处理处置问题

由于活性污泥法废水处理工艺，产生的剩余污泥量约占处理水量的0.3%-0.5%（含水率以97%计），产生的污泥数量十分巨大[1]，且污泥中含有大量重金属，病原菌及致病菌，同时伴有恶臭，若不加处理或处理不当极易造成二次污染[2]。同时污泥中含有的大量有机物，N、P、K等有利于植物生长的营养物质，如不能得到合理利用，势必造成资源的浪费[3]。如何将产量巨大，成分复杂的污泥进行合理的处理处置日渐成为世界性的难题。

污泥的处理处置的基本目的包括4方面的内容即减量化，稳定化，无害化，资源化。减量化是指通过污泥浓缩与脱水减少污泥处置的最终体积，以降低污泥处理处置费用。稳定化是指通过处理使污泥中的有机物、有害病原体、细菌等得到去除，使污泥稳定。无害化是指杀污泥中的灭病原微生物、寄生虫卵等对人体有害物质。资源化是指污泥自身含有大量植物营养成分，在处理污泥的同时实现变害为利[4]。

剩余污泥的常规处置方法包括：卫生填埋、焚烧与热能利用、土地利用、好氧消化与厌氧消化等[5]。对于污泥的处理处置，国外起步较早，以几个典型国家为例：德国城市污水污泥的处置方法主要有填埋法、农用法、焚烧法等，总体来说主要以填埋和农用为主[6]。根据资料[7，8]，英国污水处理污泥的年产量为110.7万t干污泥目前，英国42%的厌氧消化后污泥回用于农田，填埋所占的比例较小，只占污泥处理量的8%。[9]美国的污泥处理处置在近年，污泥的有效利用部分均逐年增加，至2010年达到70%。同时，污泥用于填埋或焚烧的比例逐年下降[10]。日本在污泥的处理与利用方面，主要是以填埋及土地利用为主。

2. 污泥除重金属主流工艺简介

目前国内外城市污泥中重金属处理研究方法主要集中在以下几个方面：物理方法、化学方法、动电技术及生物方法。下面就上述几种技术的原理、优缺点及应用状况做一简述。

（一）物理方法

物理方法即通过添加一定的钝化剂或化学制剂改变城市污泥中重金属的存在形态，使其达到重金属的稳定。一般包括石灰固化法、水泥固化法、自胶结固化技术等方法[16]。这些措施能够有效的减少重金属的有效形态，即容易被植物利用的形态。物理方法只是单纯的改变了重金属的化学形态，总量并没有降低。同时物理方法还存在资源浪费大，经济效益差等缺点。

（二）化学方法

化学方法的基本原理是对污泥添加化学品，通过提高污泥的氧化还原电位值并且降低PH值，使污泥中重金属的水溶性化合物，可溶性离子状态转换。沃兹尼亚克用1:1的盐酸与硫酸处理污泥，发现，铜，锌，镍，镉的去除率均高于60%，甚至100%。Cheang使用硫酸进行消化污泥热处理，去除率均高于50%。Abrego 采用硝酸研究污泥浸出，镍，去除率高，可达100%。

（三）动电技术

电动力学技术的基本原理是在固体液相系统中插入电极, 通过施加微弱直流电形成电场, 利用直流电场产生的各种电动力学效应, 使污染物发生迁移、并富集于阴极区, 从而将污染物去除。在电场作用下, 土壤液相将因电渗析作用向阴极迁移, 阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动, 这些过程统称为动电现象或动电过程, 在动电修复过程中, 主要的物质迁移有电渗、电迁移、自由扩散和电泳等作用。电动修复技术一般被用来处理渗透性较低的土壤，且不必向土壤中排放不利于环境保护的物质。

和萨利赫采用电动修复去除固体含量为百分之三十的污泥脱水中重金属，该方法适用于新鲜污泥更好；然而，久被放置的污泥，使用硝酸污泥酸化预处理后的电动修复，重金属去除率仍然很低，这进一步说明了分布中重金属污泥，电动修复影响的活动。

我们国家处于电动修复重金属污泥的初始阶段，如袁华山酸化污泥中镉，锌和铜在电动力的作用下的去除率进行了研究，发现5天后，经过硝酸酸化污泥脱水中的电场力，镉，锌和铜的去除率明显提高，分别比酸处理增加了11%，9%和6%。

（四）生物方法

生物方法是指通过植物或者微生物的络合，氧化，吸附等作用将污泥中的重金属溶滤出来。主要包括被污染土壤的植物修复法及生物淋滤法。其中植物修复法包括：植物稳定、植物挥发和植物提取三种类型。植物治污为清除环境中日益加剧的有毒元素，以及有机残留物带来的污染问题提供了一条新途径。同化学和工程治污方法相比，它的优点在于更为廉价，并能带来中长期的环境效益。因此，许多国家对利用植物治理污染的研究日趋重视。

总体而言，生物方法具有其他方法所不能比拟的运行成本低、重金属去除效率高，实用性强等优点，是处理污泥中重金属比较优越的方法。

参考文献

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[3]王敦球 城市污水污泥重金属去除与污泥农用资源化试验研究.重庆大学博士学位论文，2004,1

[4]宋正清.浅析市政污泥的处理和处置.黑龙江科技信息，2003，208-209

[5]杨波 陈季华 奚旦立.剩余污泥的处理与处置技术.东华大学学报，2005,（4），126-128

[6]钱颖萍，联邦德国城市污泥处置的现状与趋向，上海给水排水，1992.1

[7]赵亚乾，R.D.Davis，英国污泥处置现状及其发展概述，给水排水，1998，24（9）

[8]Davis.R.D and Hall.J.E,“production,Treatment and Disposal of Wastewater Sludge in

Europe from a UK perspective“,European Water Pollution Control,1997,7(2)

[9]Davis,R.D.The impact of EU and UK environmental pressures on the future of sludge

第9篇：处理污水中重金属的方法范文

[关键词]物理化学方法；水处理；发展趋势

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）30-0393-01

前言：针对于污水的处理，当前物理化学方法已经被用于其中，其主要利用物理和化学方式之间的有效作用来去除水中很多的杂质，其主要的处理对象包含污水中很多无机溶解物和有机溶解物，还包含很多胶体物质。污水可以利用物理原理和化学原理实施简单的反应操作将污水进行净化，将杂质去除，物理化学方法的应用范围集中于杂志浓度相对较高的污水，可以作为污水再利用的有效方式。就目前国内外研究的针对污水处理的具体实践来看，城市污水的处理多数都采取生物法的形式，由于物理化学方法处理污水的成本相对较高，污水处理厂可能无法接受，成本太高，但是在处理工业废水、垃圾水和含油废水的处理首选应该是物理化学法。

一、物理化学方法在水处理中的应用

（一）中和法

很多污水中含有很多重金属离子，可以采取投入中和剂的形式在污水中形成氢氧化物之后沉淀，沉淀之后实施分离。中和法的污水处理方式有最合适的pH值和处理之后残品占到整个溶液中的重金属离子的浓度比。该种方式常使用的材料包含生石灰、消石灰、碳酸钙、碳酸钠等，消石灰是使用最多的一种。中和法在具体的实践中，需要分析杂质的共沉淀现象和络合现象[1]。

（二）离子交换法

离子交换法的形式主要利用离子交换树脂将溶解在废水中的很多离子转移到离子交换体当中，将其中的重金属进行去除或者回收。离子交换法的形式主要是基于固相离子交换剂和液相电解质溶液之间发生的，离子交换树脂通常的基本题都是苯乙烯、二乙烯基苯的聚合物，

由于离子交换树脂的价格比较高，再生的费用也很高，由此可见，通常的废水处理方式使用次数很少，但其处理量比较小，毒性太大，如果存在具有回收价值的重金属也是行得通的。

（三）吸附法

吸附法实际上是一种相对传统的水处理方式，其一直都是研究的核心问题，2013年的时候，肖蓝，王t龙，于水利等人将研究的重点放在沸石的对污水的处理价值，之前美国的UCC代表公司已经成功研制了沸石晶体，经过了水热合成工艺的创新之后，开始对沸石矿物质实施广泛应用。就目前来看，其已经被广泛的应用在重金属离子的消除上，除此之外，其中一种十分常用的吸附剂实际上属于一种活性炭，有人利用该种方式来有效的消除汞污染，当污水的含量中汞占了0.1～1.0ppm时，经活性炭吸附后可能减少到0.01～0.05ppm[2]。

（四）混凝

混凝实际上属于一种十分常见的水处理物理化学方式，利用向污水中投放一定的混凝剂，促使其中的胶粒物质出现凝聚和絮凝的状态，由此将水质进行净化分离。混凝实际上属于凝聚作用和絮凝作用的一个综合性称呼，凝聚实际上是电解质的投放，减少胶粒电动电势或使其消失，由此降低胶体颗粒的稳定性，脱稳胶粒相互凝Y形成，后者实际上是高分子物质的一种吸附性连接，促使胶体颗粒相互凝聚。

二、物理化学方法的未来发展趋势

（一）光催化氧化技术

光催化氧化技术的实施需要建立在催化剂的条件下，由此才能实现自身的光化学降解作用，其类型主要被分成均相降解和非均相降解两种。均相光催化降解的介质是Fe2+Fe3+H2O2其主要利用光助芬顿反应的发生来良好的降解污水中的污染物。非均相催化降解需要在污水中投放适当的光敏半导体材料，例如，常用的TiO2、ZnO等，之后由于光的辐射作用，导致光敏半导体材料基于太阳光的照射出现电子空穴，由此良好的将污水中的溶解氧、水分子等产生作用，由此产生氧化能力强大的自由基[3]。

（二）膜法水处理技术

膜其实际上是一种具有选择性的分离功能性材料，利用膜的选择性分离方式能够实现料液的良好区分，实现污染物的分离，之后纯化水，该过程就被看作是膜分离的过程。该种污水处理技术和传统型的过滤方式存在差异，其差异化表现在膜可以在固定的分子范围完成分离，且是物理过程的表现，不需要添加其他的物质。膜的孔径通常是微米级的，主要按照孔径的尺寸来划分类型，即常见的微滤膜、超滤膜、纳滤膜等；还会按照材料选择分成有机或者无机的，无机膜主要包含陶瓷膜和金属膜两种，由于以上两种材料的过滤精度相对很小，因此其应用受到限制[4]。有机膜实际上都是高分子材料制造的，例如，醋酸纤维素、芳香族聚酰胺等。

反渗透法实际上也被划入到膜分离技术中，其依靠半透膜的实际作用，将溶质阻挡在外面，如果污水的压力超过了渗透压的范围，废水可能流入到清水中，利用反渗透的形式，废水被浓缩，良好净化水质，作用显著。

（三）超声接入技术

声化学技术出现之后，功率超声一杯应用到污水的处理中，是污水处理的有效方式，由于该种降解方式相对比较温和，且降解的速度很快，因此得到了广泛的使用，还能单独的和其他类型的污水处理技术结合应用。超声接入技术针对于工业废水的有机物降解作用最显著，处理效果更加直接，能直接将污水中很多有害的物质转化成水和二氧化碳，无机离子比有机物的毒性显著降低，且不出现二次污染的状况。

综上所述，处理降解难度大且浓度高的有机废水时，物理化学方式实际上是效果最好的，其污水处理具有普遍性和高效率的特征，在未来的发展和创新中将会面对更多的机会。

参考文献

[1] 郑利兵，佟娟，魏源送，王军，岳增刚，王钢.磁分离技术在水处理中的研究与应用进展[J].环境科学学报，2016，（09）：3103-3117.

[2] 肖蓝，王t龙，于水利，唐玉霖.石墨烯及其复合材料在水处理中的应用[J].化学进展，2013，（Z1）：419-430.