崔海波

(石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 石家莊 050081)

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重金屬離子鉛廢水的處理研究進(jìn)展

崔海波

(石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 石家莊 050081)

摘要：處理含鉛廢水的方法很多,各有利弊,但各種含鉛廢水的污染成分復(fù)雜,從研究結(jié)果來看，單獨采用某一種方法治理，難以達(dá)到滿意的效果。

關(guān)鍵詞：重金屬;鉛廢水;處理

鉛在自然界中分布很廣的，也是工業(yè)中常常用到的元素之一。鉛和可溶性鉛鹽都有毒性，對人體和動植物生長有嚴(yán)重危害，被列為第一類有毒污染元素。人體平均每天大約攝入0.3mg的鉛，但如果攝入的鉛為5mg.kg-1就可能引起急性鉛中毒現(xiàn)象。鉛不是植物生長的必需元素，當(dāng)鉛進(jìn)入植物后會累積在植物內(nèi)，影響其生長發(fā)育。通常情況下，含鉛廢水來自電鍍、冶煉、農(nóng)藥、燃料、電池、印刷等行業(yè)排放的工業(yè)廢水，其中電池工業(yè)是含鉛廢水的最主要來源。國家工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)要求含鉛量≤1mg.L-1?？v觀國內(nèi)外目前工業(yè)中一般采用化學(xué)沉淀法和離子交換法。另外，液膜法和生物吸附法是新興的含鉛廢水的處理方法，目前處于研究階段。而電解法則是一種有待人們重新認(rèn)識的古老而全新的方法。

吸附法被認(rèn)為是最具有應(yīng)用潛力的污水凈化措施，常用的高效吸附劑是活性炭，但是其制備代價昂貴，而且再生困難，不適合發(fā)展中國家利用。近年來，尋找有望取代活性炭用于污水凈化的新型廉價吸附劑逐漸成為一個研究熱點，這些廉價吸附劑包括生物質(zhì)材料和地質(zhì)材料等。雖然生物質(zhì)材料對重金屬的吸附量比活性炭小，但由于生物質(zhì)材料來源廣泛，取材方便，因而具有很好的應(yīng)用前景。以生物質(zhì)材料作為吸附劑去除重金屬的研究主要集中在生物質(zhì)材料的種類探索上。玉米秸稈是一種農(nóng)業(yè)廢棄物，其干物質(zhì)中含有80%的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等多聚物，是一種較好的重金屬吸附材料。

化學(xué)沉淀法是鉛廢水常用的處理方法優(yōu)點是設(shè)備簡單，操作方便目前，對濃度高、大流量的含鉛廢水的處理應(yīng)用較普遍。但化學(xué)沉淀法費用高，污泥量大，若污泥不加以綜合利用，會造成二次污染[8-10]。

離子交換法是重金屬離子與離子交換劑發(fā)生離子交換作用，分離出重金屬離子。離子交換法處理容量大，出水水質(zhì)好，可實現(xiàn)鉛的回收，無二次污染。但離子交換樹脂易受污染或氧化失效，再生頻繁，反應(yīng)周期長，運行費用高[11]。提高樹脂的強(qiáng)度和耐用性，延長其連續(xù)使用時間，是解決該技術(shù)在廢水處理方面普及問題的前提要求。

膜分離法是利用特殊的半透膜將溶液隔開。以壓力為驅(qū)動力，廢水流經(jīng)膜面時，其中的污染物被截留，而水分子透過膜，廢水得到凈化。利用膜分離法處理含鉛廢水的方法有電滲析、液膜、反滲透和超濾等方法。與常規(guī)廢水處理技術(shù)相比，膜技術(shù)具有高效、無相變、節(jié)能、設(shè)備簡單、操作方便等優(yōu)點[12-14]。適用于處理濃度較低的廢水，截留率較高，處理后的水可以回用，通過濃縮液實現(xiàn)純金屬的回收。膜分離技術(shù)在使用中也存在一些問題，如膜組件的造價成本高和使用過程中膜的污染和膜穩(wěn)定性差。

吸附法實質(zhì)上是利用吸附劑活性表面吸附廢水中的Pb2+。使用生物材料處理和回收含鉛廢水的技術(shù)是既簡單又經(jīng)濟(jì)的治理方法，已經(jīng)引起了人們的重視。生物材料對重金屬天然的親和力，可用以凈化濃度范圍較廣的鉛離子廢水以及混合的金屬離子廢水。其優(yōu)點有：受pH影響?。徊皇褂没瘜W(xué)試劑；污泥量極少；無二次污染；排放水可回用；金屬可回收。生物吸附法將是廢水深度處理常用的方法。

電解法是指應(yīng)用電解的基本原理，使廢水中鉛離子通過電解過程在陽-陰兩極上分別發(fā)生氧化和還原反應(yīng)而富集[15]。電解法是氧化還原、分解、沉淀綜合在一起的廢水處理方法。該方法工藝成熟，占地面積小，能回收純金屬。缺點是電流效率低，耗電量大，廢水處理量小。

綜上所述,可以處理含鉛廢水的方法很多,各有利弊,但各種含鉛廢水的污染成分復(fù)雜,從研究結(jié)果來看，單獨采用某一種方法治理，難以達(dá)到滿意的效果。在研究鉛離子吸附能力的處理中，必須根據(jù)生產(chǎn)的工藝、含鉛離子的水質(zhì)水量、當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境以及回收利用的情況，聯(lián)合采用多種方法，并進(jìn)行優(yōu)化組合，方可實現(xiàn)鉛離子的優(yōu)化吸附[16]。我認(rèn)為，使用電解法與離子交換法相結(jié)合的閉路循環(huán)工藝或電解法與生物吸附法相結(jié)合法是吸附鉛離子的很好方法和發(fā)展方向，這樣可以實現(xiàn)大部分的Pb2+以金屬的形式得以資源回收，符合現(xiàn)在能源緊缺的需求；而生物吸附法和離子交換法又均是很好的深度凈化的方法，可以實現(xiàn)低濃度、高要求的排放，將對環(huán)境的危害降至最低。這種組合方法可實現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

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中圖分類號:TQ949

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1671-1602(2016)02-0013-01