重金属废水处理技术研究现状与发展趋势_刘有才

技术进展重金属废水处理技术研究现状与发展趋势刘有才1,钟宏1,刘洪萍2(1.中南大学化学化工学院,湖南长沙410083;2.长沙矿冶研究院,湖南长沙410012)[摘要]介绍了重金属废水的来源及危害和处理的研究现状和水处理的发展趋势。[关键词]重金属;废水;化学法;物理化学法;趋势ResearchPresentConditionandDevelopmentTrendofHeavyMetalsLiquidWasteProcessingTechniqueLiuYoucai1,ZhongHong1,LiuHongping2(1.CollegeofChemistry＆ChemicalEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083;2.ChangshaResearchInstituteofMiningandMetallurgy,Changsha410012,China)Abstract:Thispaperintroducedthesourceandendanpermentoftheheavymetalswastewater,thepresentre-searchconditionandthedevelopmenttrendoftheheavymetalsliquidwasteprocessing.Keywords:heavymetals;wastewater;chemistrymethod;physicschemistrymethod;trend[收稿日期]2004-11-30[作者简介]刘有才(1970-),男,湖南安化人,讲师,博士研究生,主要从事废水处理、膜材料研究及萃取研究。1重金属废水的来源及危害1.1重金属废水的主要来源重金属废水来源于电镀、采矿、化工等部门。主要来自矿山排水、废石场淋浸水、选矿厂尾矿排水、有色金属冶炼厂除尘排水、有色金属加工厂酸洗水、电镀厂镀件洗涤水、钢铁厂酸洗排水,以及电解、农药、医药、油漆、颜料等工业的废水[1]。废水中重金属离子的种类、含量及其存在形态随不同生产种类而异,差异很大[2]。1.2重金属废水的危害及排放标准Cu、Zn、Ni都是人体所必需的微量元素。Cu、Zn参与人体糖代谢过程。Cu对红血球的形成十分重要,Zn有助于人体生长发育和骨骼成长,有助于避免动脉硬化和皮肤病[3]。Ni与人体催化激素调节有关,避免人体生长缓慢,而且Ni有助于造血功能[4]。但是Cu、Zn、Ni过量摄入,会对人体产生重大危害。Cu过量会刺激消化系统,长期过量促使肝硬化[5]。Zn的毒性较弱,但Zn的有机化合物如柠檬酸锌、酒石酸锌等毒性却较强[6]。Zn过量时,会引起发育不良,新陈代谢失调、腹泻等。Ni过量初期发生头晕、头痛,有时恶心呕吐,长期过量则发高烧,呼吸困难等,甚至中枢神经障碍,一时精神错乱。若Ni在水中与羰基化合物结合形成羰基镍则毒性很强[3]。Cr3+在人体中属于微量元素,参与葡萄糖和脂类代谢。但过量的Cr3+易积存在肺泡中,引起肺癌,进入血液中引起肝和肾的障碍[3]。Cr6+有很大的刺激和腐蚀性,引起潰疡、喉炎和肠炎。流行病学研究表明:Cr6+化合物是常见的致癌物质,吸入到血液中夺取部分O2,使血红蛋白变成高铁血红蛋白,红细胞携气机能障碍,发生内息[7]。Hermann[8]研究了Cr6+的毒性,讨论了Cr6+浓度对红细胞携气机能的影响,与Cr3+相比,Cr6+毒性远远大于Cr3+。Cu、Zn、Ni的硫酸盐、硝酸盐及氯化物易溶于水,性质稳定。重金属酸洗废水影响鱼类和水生物生长,妨碍渔业生产。据资料报道,江苏某厂每年向附近水库排放酸洗电镀废水47000余吨,造成鱼产量从15万斤降至2万斤左右。昆明市每天排放铬酐40多吨,滇池水体常死鱼,珍贵鱼种金线鱼、桂花鱼及海菜花已趋绝迹[9,10]。重金属废水排入土壤,植物体内重金属逐步积累,造成植物根部受抑制,叶片退绿发黄。植物生长发育受阻甚至死亡,造成农业、林业减产[11]。1974年北京某厂排放的电镀废水污染农田,造成3000亩小麦死亡[2]。有关国家制定的重金属废水排放标准如表1所示。36广东化工2005年第4期表1工业废水排放的重金属浓度规定(mg/L)[12]重金属名称联邦德国排放口排入地表水美国排放口中国排放口排入地表水印度排入地表水英国排放口Cr6+0.50.50.090.50.10.1-铬总量4.02.01.6-0.6-5.0Cu及其化合物3.01.02.01.00.13.05.0Zn及其化合物5.03.01.55.01.05.010.0Ni及其化合物5.03.01.8-0.13.04.0总溶解铁-2.0--0.5--2重金属废水处理技术的研究现状处理重金属废水的方法尽管多种多样,但大体可归纳为物理法、