处理含重金属离子有机废水的研究_李天成

处理含重金属离子有机废水的研究李天成，曹宏斌，李鑫钢，黄国强，王宇新!天津大学化工学院，天津###$%&收稿日期’%##()#*)%+基金项目：天津市自然科学基金重点资助项目!#(,#%*((&作者简介’李天成!(*$#—&，男，在校博士生。摘要：揭示了含重金属离子有机废水的严重危害性，介绍了治理这类废水的传统工艺及当前主流的电解和生物膜处理技术。另外，针对其各自缺陷，提出了电解)生物膜偶合工艺，旨在通过实验研究工作，了解生物电现象的本质，并开发新型、高效废水处理工艺。关键词：电解；活性污泥；生物膜；复合工艺；金属离子活性态中图分类号：-$#.(文献标识码：/文章编号：(###)#%+$!%##%�)#+*)#!#$%&#’%()*+$’,-.$/%#0$%#1(’%$,’,’+2#$345#%$67(’/123456789:6;<=?@6;7A46<12-467;56;[、=>[值严重偏高，一旦排放到自然环境中，将极大地破坏生态平衡系统。为保证我国经济可持续发展，同时创造一个美好生存环境，很有必要研究开发新型处理工艺，以有效治理之。(处理含重金属离子有机废水研究进展(.(传统处理工艺及其缺陷对于含重金属离子的有机废水，传统处理工艺一般分两步进行：首先去除重金属离子，主要有三种途径：投加化学药剂使其沉淀；采用气浮技术，实现与水相分离；物理吸附（如壳聚糖、接枝淀粉、沸石、硅藻土等），去除重金属离子。随后利用微生物（如活性污泥法、生物膜法等）降解废水中的有机物质。不难发现，传统处理方法有两个缺陷：!(&预处理时加入化学试剂，既增加处理费用，又造成二次污染；采用气浮技术，需要通入大量空气，故设备投资和操作费用都大大增加；采用物理吸附法，须定期更换吸附剂，并存在如何回收重金属离子等问题；!%&去除重金属离子和降解有机物分两步进行，需由两个处理装置来完成，设备投资相对较高，操作费用也会增加。从技术可行性和经济高效性角度出发，研究开发一种低污染、低投资的新型处理工艺显得尤为重要。(.%电解法近年来，电化学法处理废水已成为研究热点之一。电解法作为一种较为成熟的水处理技术，以往多用于处理含氰、含铬的电镀废水。目前，已广泛用于处理印染废水、制药废水、造纸黑液等。在水处理研究中一个电解槽兼有氧化、还原、凝聚及上浮等多方面的功能\(]。其优点在于：（(）具有多种功能，便于综合处理。除用于电化学氧化或还原使毒物转化外，尚用于悬浮或胶体物系相分离；（%）电化学方法可与生物学方法结合成生物电化学方法\%]；（）电化学反应以电子作为反应剂可避免产生二次污染物；（0）设备相对简单，易于自动控制。近年来，随着有机电化学的深入研究，已证实不少有机化合物的氧化还原、加成和分解反应都可在电极上进行，使其在处理有机废水方面的研究有可能向前迈进一大步\]。直接的电化学还原法已试用于含卤素有机物的废水处理，属于电化学卤化反应；而直接的电化学氧化法已被成功地应用于纺织和印染废水的处理\0]。根据废水处理的目的不同，有机物的电解氧化反应一般分两种情形研究：!(&电化学转化，即把有毒物质转变为无毒物质，或