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国内外重金属废水处理新技术

发布时间:2021-2-23 15:58:38  中国污水处理工程网

  1、引言

  空气、水和土壤重金属污染成为了现阶段环境污染的核心之一,其对环境的污染程度已经逐渐引起大众的关注。因此对重金属离子的分离和消除工作成为颇具挑战的工作。

  目前,世界上对于重金属污染问题的解决方法主要有三类:第一类运用化学反应处理去除重金属离子;第二种是采用物理的方式,在其化学状态不改变的情况下运用物理蒸馏、吸附等方式对其进行去除;第三种是通过自然植物、药剂去除废水中的重金属。

  现阶段,由于传统的重金属去除模式成本费用高、去除效果不佳,需要从污染的源头一定程度上遏制更多的重金属污染,同时,还需要做的就是开发更多低成本、高效率的对废水重金属污染吸附的材料,综合各种吸附技术寻找最有力的吸附途径。本文将对现有的几种低成本、效果较好的吸附和处理技术做出总结。

  2、几种最新废金属吸附技术的最新研究进展

  2.1 吸附法

  吸附法主要是利用吸附剂对重金属表面的离子进行吸附并达到去除效果的方法。吸附材料的种类繁多,主要以活性炭为主,活性炭一次可以吸附多种重金属离子并且其吸附的容量也较大。但不可否认的是,活性炭其购买成本过高、使用周期短、操作需要花费大量的资金操作成本耗费高。为此,国内一些研究专家将注意力转向一些活性炭的替代品—玉米棒芯等等。,这类的替代品具有可再生的优势并且不需要人工进行再生,而是天然形成,其能够吸附的重金属污染种类也不少,并且其吸附的速率也较快,给废水重金属污染的工作更多的选择性。也有国外专家Parsons等人开展啤酒花对重金属污染离子吸附的研究,发现啤酒花对铜、锌以及氰化物的废水有着较强吸附作用。国内专家叶锦韶将吸附材料污泥与复合生物吸附剂FY01作为吸附重金属的材料,创建了柱式生物曝气法,此方法对废水中的重金属去除率高达百分之九十以上。生物吸附剂有着吸附能力强、可用范围广、成本低的优势,因此广受国内外应用。但这样的吸附剂也有去缺点:由于选择性大,一种吸附剂常常不能涵盖多种重金属污染离子的吸附工作,并且其本身深受环境影响。

  2.2 新型金属捕集器

  重金属的捕集器可以由钾盐、钠盐、二基二硫代磷酸的铵盐组成,所谓二硫代磷酸指的是活性基团。由于活性基团其硫原子的电负性小、半径大易产生负电场,所以拿来吸附重金属离子也就是阳离子因此,可以吸附重金属阳离子。当捕集剂器与重金属污染中毒离子结合,能够形成多个环,最终成为螯合物,螯合物的稳定性极高。国内专家于明泉等也研制了星星新型的金属捕集剂—PEI,该捕集剂的主要处理对象为废水中的重金属NI2+,不仅可以试验其对重金属的吸附性能还能研究其整体结构和性能之间的关系,最终发现二价研究结果表明,二价Ni能够与废水中的浑浊因素相结合并且相互抵消。

  总的来说,重金属的捕集剂能够与重金属结合并形成螯合物,其在去除重金属离子时效率快、对于废水中的致浊物也能够较好的处理,使得重金属离子中可利用的离子与废弃的离子相分离,攻克传统废水处理技术的缺点,为后续的处理工作提供一定的便利。捕集剂的成本较低,在未来的重金属废水处理工作上有较好的发展潜力。

  2.3 微生物处理技术

  微生物处理技术则主要利用的是植物和生物的絮凝、吸收等一系列的作用来将废水中的重金属去除。下面将主要介绍其中的生物絮凝法。

  生物絮凝法一般情况下是利用微生物所产生的代谢物进行絮凝最终达到对废水的去污效果。微生物的代谢物内含蛋白质、DNA、纤维素、聚氨基酸等高分子的物质,其能够使得水中的污物漂浮相互凝结在一起。生物絮凝法所具备的优势是合成絮凝法以及无机絮凝许无法比拟的,其整个废水处理过程相对安全和无毒,对于废水没有再次污染的可能。现阶段采用生物絮凝剂的缺陷在于其成本耗费较大、絮凝剂保存困难,因此这种废水处理方式尚在探索阶段并没有投入过多的使用。

  3、对重金属处理技术的未来展望

  重金属废水是对环境污染最严峻的工业废水之一,随着可持续发展战略的深入推进,重金属污染防治迫在眉睫。现阶段,重金属废水处理技术的发展主要朝以下几个方面发展:

  (1)从生物和植物方面着手开展废水处理技术的研究,引入现代化分析技术,并结合生物学知识发掘可供选择性高的生物或植物废水处理技术。

  (2)将计算机技术广泛引入到研发物理、生物对废水重金属污染去除技术的过程中去。

  (3)着重研究对环境造成二次影响的废水重金属处理技术,对其进行合理的开发和应用。

  (4)综合各项废水重金属处理技术,扬长避短,使其发挥最大的处理作用。

  (5)尽量使用高效率并且成本低的处理技术,以实现废水的再利用。

  4、结语

  重金属废水处理技术已经广受国内外关注,为更好的实现重金属废水处理问题需要深入的研发相关的处理技术和研制新型的环保高效的吸附材料。相信,通过国内外专家的不断研发和努力,在不久的将来符合可持续发展战略的新技术会在世界广泛投入使用,重金属废水造成的环境污染问题得以缓解。(来源:青岛市生态环境局高新区分局)

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