重金属离子铅废水的处理研究进展

崔海波

(石家庄职业技术学院，河北 石家庄 050081)



重金属离子铅废水的处理研究进展

崔海波

(石家庄职业技术学院，河北 石家庄 050081)

摘要：处理含铅废水的方法很多,各有利弊,但各种含铅废水的污染成分复杂,从研究结果来看，单独采用某一种方法治理，难以达到满意的效果。

关键词：重金属;铅废水;处理

铅在自然界中分布很广的，也是工业中常常用到的元素之一。铅和可溶性铅盐都有毒性，对人体和动植物生长有严重危害，被列为第一类有毒污染元素。人体平均每天大约摄入0.3mg的铅，但如果摄入的铅为5mg.kg-1就可能引起急性铅中毒现象。铅不是植物生长的必需元素，当铅进入植物后会累积在植物内，影响其生长发育。通常情况下，含铅废水来自电镀、冶炼、农药、燃料、电池、印刷等行业排放的工业废水，其中电池工业是含铅废水的最主要来源。国家工业废水排放标准要求含铅量≤1mg.L-1。纵观国内外目前工业中一般采用化学沉淀法和离子交换法。另外，液膜法和生物吸附法是新兴的含铅废水的处理方法，目前处于研究阶段。而电解法则是一种有待人们重新认识的古老而全新的方法。

吸附法被认为是最具有应用潜力的污水净化措施，常用的高效吸附剂是活性炭，但是其制备代价昂贵，而且再生困难，不适合发展中国家利用。近年来，寻找有望取代活性炭用于污水净化的新型廉价吸附剂逐渐成为一个研究热点，这些廉价吸附剂包括生物质材料和地质材料等。虽然生物质材料对重金属的吸附量比活性炭小，但由于生物质材料来源广泛，取材方便，因而具有很好的应用前景。以生物质材料作为吸附剂去除重金属的研究主要集中在生物质材料的种类探索上。玉米秸秆是一种农业废弃物，其干物质中含有80%的纤维素、半纤维素和木质素等多聚物，是一种较好的重金属吸附材料。

化学沉淀法是铅废水常用的处理方法优点是设备简单，操作方便目前，对浓度高、大流量的含铅废水的处理应用较普遍。但化学沉淀法费用高，污泥量大，若污泥不加以综合利用，会造成二次污染[8-10]。

离子交换法是重金属离子与离子交换剂发生离子交换作用，分离出重金属离子。离子交换法处理容量大，出水水质好，可实现铅的回收，无二次污染。但离子交换树脂易受污染或氧化失效，再生频繁，反应周期长，运行费用高[11]。提高树脂的强度和耐用性，延长其连续使用时间，是解决该技术在废水处理方面普及问题的前提要求。

膜分离法是利用特殊的半透膜将溶液隔开。以压力为驱动力，废水流经膜面时，其中的污染物被截留，而水分子透过膜，废水得到净化。利用膜分离法处理含铅废水的方法有电渗析、液膜、反渗透和超滤等方法。与常规废水处理技术相比，膜技术具有高效、无相变、节能、设备简单、操作方便等优点[12-14]。适用于处理浓度较低的废水，截留率较高，处理后的水可以回用，通过浓缩液实现纯金属的回收。膜分离技术在使用中也存在一些问题，如膜组件的造价成本高和使用过程中膜的污染和膜稳定性差。

吸附法实质上是利用吸附剂活性表面吸附废水中的Pb2+。使用生物材料处理和回收含铅废水的技术是既简单又经济的治理方法，已经引起了人们的重视。生物材料对重金属天然的亲和力，可用以净化浓度范围较广的铅离子废水以及混合的金属离子废水。其优点有：受pH影响小；不使用化学试剂；污泥量极少；无二次污染；排放水可回用；金属可回收。生物吸附法将是废水深度处理常用的方法。

电解法是指应用电解的基本原理，使废水中铅离子通过电解过程在阳-阴两极上分别发生氧化和还原反应而富集[15]。电解法是氧化还原、分解、沉淀综合在一起的废水处理方法。该方法工艺成熟，占地面积小，能回收纯金属。缺点是电流效率低，耗电量大，废水处理量小。

综上所述,可以处理含铅废水的方法很多,各有利弊,但各种含铅废水的污染成分复杂,从研究结果来看，单独采用某一种方法治理，难以达到满意的效果。在研究铅离子吸附能力的处理中，必须根据生产的工艺、含铅离子的水质水量、当地的环境以及回收利用的情况，联合采用多种方法，并进行优化组合，方可实现铅离子的优化吸附[16]。我认为，使用电解法与离子交换法相结合的闭路循环工艺或电解法与生物吸附法相结合法是吸附铅离子的很好方法和发展方向，这样可以实现大部分的Pb2+以金属的形式得以资源回收，符合现在能源紧缺的需求；而生物吸附法和离子交换法又均是很好的深度净化的方法，可以实现低浓度、高要求的排放，将对环境的危害降至最低。这种组合方法可实现更好的经济效益和环境效益。

参考文献:

[1]聂红云.淀粉基复合材料的制备及其对铅离子吸附性能的研究.安徽:安徽农业科学,2009,37(13):5835-5837.

[2]李新贵,蒋远波,黄美荣.高性能铅离子吸附剂.环境科学与技术, 2006,29(8): 109-111.

[3]李一鸣,宋莹莹.黄原胶对水中铅离子吸附性能研究. 环境科学与技术,2011,34(06):43-45.

[4]丁纯梅.交联壳聚糖的制备及对铅离子的吸附作用. 安徽工程科技学院学报,2004,19(4):10-13.

[5]蒋小丽.改性玉米秸秆吸附处理含铜废水.西南大学出版社,2009,31(11):87-91.

[6]王歌.玉米秸秆预处理优化实验条件研究. 河南师范大学学报,2010,38(5):174-177.

[7]杨兴,张起凯.玉米秸秆预处理技术及资源化研究进展. 辽宁农业科学,2009,(06):35-37.

[8]王宇,高宝玉,岳文文,等.改性玉米秸秆对水溶液中硝酸根的吸附动力学研究.环境科学学报,2007,27(9):1458-1462.

[9]沈黎,孙勇,熊大明.含铅废水处理技术研究进展. 南方金属,2009,(02):9-12.

[10]付强,贾黎明.骨炭对铅的吸附性能研究. 环境科学与技术,2010,10(03):65-68.

[11]石和彬,刘羽.磷矿石的铅离子吸附性能研究. 武汉化工学院学报,1999,21(03):34-36.

[12]张少峰,胡熙恩.含铅废水处理技术及其展望.环境污染治理技术与设备, 2003, 4(11): 68-71.

[13]张少峰.含铅废水处理技术及其展望. 环境污染治理技术与设备,2003,4(11):68-71.

[14]林友文,陈伟,罗红斌,等.羧甲基壳聚糖对铅离子的吸附性能研究.离子交换与吸附,2001,17(4):333-338.

[15]周春善.含铅废水处理系统. 玻璃与搪瓷,2003,12(01):24-26.

中图分类号:TQ949

文献标志码：A

文章编号：1671-1602(2016)02-0013-01