重金屬是指密度大于4.5g/cm³的金屬，包括金、銀、銅、鐵、汞、鉛、鎘、砷等。重金屬工業(yè)廢水主要來源于礦山開采、冶煉、電鍍、化工生產(chǎn)等環(huán)節(jié)，這些廢水具有成分復(fù)雜、濃度高、毒性大、處理難度大等特點，隨著全球化和工業(yè)化進程的加快，重金屬污染物的分布范圍和濃度呈現(xiàn)上升趨勢，對生態(tài)環(huán)境和人類健康構(gòu)成嚴重威脅。

 

重金屬工業(yè)廢水處理方法的選擇取決于廢水的性質(zhì)、濃度和處理要求等，本文主要介紹幾種目前常用的重金屬工業(yè)廢水處理工藝。

 

氫氧化物沉淀法又稱中和沉淀法，將堿性溶液加入重金屬廢水中，利用OH^-與重金屬離子反應(yīng)生成難溶的金屬氫氧化物沉淀，通過過濾予以分離。該方法具有技術(shù)成熟、投資少、處理成本低、適應(yīng)性強、管理方便、自動化程度高等優(yōu)點。

 

將重金屬廢水pH值調(diào)節(jié)到一定堿性后，向重金屬廢水中投加硫化鈉或硫化鉀等硫化物，或者直接通入硫化氫氣體，使重金屬離子同硫離子反應(yīng)生成難溶的金屬硫化物沉淀，然后過濾分離。硫化物沉淀法具有沉渣量少，容易脫水，沉渣金屬品位高等特點。

 

用還原劑將重金屬廢水中的重金屬離子還原為金屬單質(zhì)或者價態(tài)較低的金屬離子，先將金屬過濾收集，然后再往處理液中加入石灰乳，使得還原態(tài)的重金屬離子以氫氧化物的形式沉淀收集。較常使用的還原劑有硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉、鐵粉等。

 

 

離子交換法廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水、生活污水和土壤修復(fù)，且在實際應(yīng)用中，離子交換法與其他水處理技術(shù)(如絮凝、沉淀等)結(jié)合，可以進一步提高處理效果和擴大適用范圍。隨著環(huán)保要求的提高，離子交換法在重金屬污染物去除中的應(yīng)用前景廣闊。

 

（1）陽離子交換反應(yīng):

陽離子交換樹脂上的陽離子與水中的重金屬離子發(fā)生交換反應(yīng)，生成可溶性重金屬鹽，從而實現(xiàn)重金屬離子的去除。

 

（2）陰離子交換反應(yīng):

陰離子交換樹脂上的陰離子與水中的重金屬離子發(fā)生交換反應(yīng)，生成可溶性重金屬鹽，從而實現(xiàn)重金屬離子的去除。

 

（3）雙離子交換反應(yīng):

同時去除水中的陽離子和陰離子。

 

(1)靜電作用:離子交換樹脂上的可交換離子與水中的重金屬離子之間存在靜電作用，使兩者相互吸引。當(dāng)樹脂與含有重金屬離子的水接觸時，樹脂上的可交換離子會與重金屬離子發(fā)生交換反應(yīng)。

 

(2)配位作用:某些重金屬離子可以與離子交換樹脂上的官能團形成配位化合物，從而實現(xiàn)交換。

 

(3)絡(luò)合作用:部分重金屬離子可以與離子交換樹脂上的官能團形成絡(luò)合物，實現(xiàn)交換。

 

 

電化學(xué)氧化處理重金屬是指廢水中的低價金屬離子失去電子被氧化為高價低毒金屬離子，一般用于去除廢水中的砷或銻。其原理包括在陽極或微電極表面直接氧化和在溶液中生成的氧化劑或活性氧自由基進行間接氧化。

 

電化學(xué)還原處理重金屬是將廢水中的高價金屬離子還原為低價金屬離子，一般用于去除廢水中的鉻。電化學(xué)還原原理包括重金屬離子在陰極表面被直接還原或被原位生成的高活性中間體還原為低毒形態(tài)。

 

與傳統(tǒng)的氧化還原方法相比，電化學(xué)氧化還原法具有能耗小、成本低、對重金屬具有選擇性等優(yōu)勢，因此受到廣泛關(guān)注。

 

電 沉 積 是 在 水 溶 液、非 水 溶 液 或 熔 融 鹽 體 系 中，將電流引入電極時，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)和陰極發(fā)生還原反應(yīng)的過程，即體系中重金屬離子在陰極處被還原成單質(zhì)形態(tài)，并沉積在陰極表面。

 

電沉積是一種“清潔”的單步方法，不會產(chǎn)生二次污染，可以通過金屬間的電位差選擇性地分離各種金屬離子，從溶液中生產(chǎn)高質(zhì)量的金屬沉積物，適合用于回收電位較高的金屬（如Ni²⁺、 Pb²⁺、Cu²⁺、Ag⁺ 、Pd²⁺、Pt²⁺、Au⁺），而電位較低的金屬則難以回收（如Zn²⁺、Cd²⁺）。

電沉積過程中主要反應(yīng)及副反應(yīng)為：

 

陰極：

陽極：

 

 

 

 

中隴環(huán)境目前已取得相關(guān)工業(yè)廢水處理工藝專利，能以更經(jīng)濟、高效、環(huán)保的方式為不同工業(yè)領(lǐng)域量身定制廢水處理方案。展望未來，中隴環(huán)境將持續(xù)深耕工業(yè)廢水、廢氣處理工藝，優(yōu)化專利技術(shù)，助力工業(yè)綠色轉(zhuǎn)型，守護綠水青山。