废水污染治理研究进展分析

刘 敏

(安徽省宿州市萧县环境监察大队，安徽 宿州 235200)

1 引言

水是人类赖以生存的资源，随着社会不断发展，用水量日益增加的同时水资源质量持续下降。文献[1]中将水资源污染划分为重金属离子、有机物、生物剂以及辐射污染。重金属离子在人体内富集后会影响人的健康，比如砷、镉、铅等会影响人的中枢神经。染料中的芳香环有严重的致癌性。如何治理废水是当前急需解决的难题。目前废水治理方法主要有过滤、氧化、电化学、离子交换、吸附等[1]。污水治理除考虑治理效果还需考虑治理成本、治理效率等。本文就现有的废水治理进行详细研究。

2 废水中重金属治理研究

关于废水中重金属治理研究报道比较多，邓仁健[2]详细研究了废水中锑元素治理进展。锑对人体有致癌作用，损坏人体的肝脏、血管。国家标准对饮水中锑含量有严格限制。锑的来源主要是锑硫磺采矿中未达标的废水。目前国内外废水中锑的治理主要是微生物吸附。报道中指出有学者使用SEM-EDX方法研究了锑元素吸附机理，并建立了锑吸附动力学模型。付向辉[3]研究了废水中铊处理研究进展。铊属于高剧毒性稀散元素，微量的铊即可让人中毒，目前国标中已将其设置为重点监测元素(GB31573-2015)，要求废水中铊含量不超过5μg/L。铊主要分布在矿石、冶炼环境中，目前铊废水处理方法有：化学沉淀法、吸附法、离子交换法、萃取法，表1为铊废水处理方法详细说明。

表1 铊废水处理方法

铊在废水中浓度含量低，但其毒性高，更需要进行废水中铊含量监管。研究报道表明金属氧化物基中铁、锰复合材料具有较高的吸附能力，在铊的吸附中有重要应用价值。邵立南[4]分析了2007～2017年国内有关铊废水处理研究文章，如图1所示。

图1 国内2007～2017年有关铊废水处理研究文献数量

由图1可知：10年来有关铊废水处理的文章共计39篇，化学沉淀法、生物法、吸附法是铊废水处理的热门技术。相关文献针对当前镍钴锰三元前驱体生产废水进行了废水工艺研究，结果表明废水中氨根、重金属离子主要采用硫化物沉淀、破络法、磷酸铵镁沉淀法汽提回收氨水法等进行治理。废水中的盐治理方法为循环蒸发工艺、机械蒸发再压工艺以及机械冷冻方法进行处理。

3 废水中有机物治理研究

废水中有机物治理是废水治理重点研究课题，在钻井中会有大量COD、油、重金属等，直接将其排放会导致地下水污染，为解决这一问题文献[5～8]使用Fenton法处理了聚合物钻井废水中有机物实验。研究方法主要是采用单因素实验进行污染pH值、双氧水含量、Fe2+含量、反应时间对污水除率的影响。结果表明pH值=3、双氧水含量为5 mL/L、Fe2+含量为2 g/L，反应时间为150 min，废水除杂效率最高。废水处理中高盐废水一直是研究难点，文献[9，10]采用类芬顿法进行高盐废水有机物工艺处理研究。考察了双氧水含量、反应时间、pH值、催化剂含量对类芬顿影响。结果表明当双氧水含量为0.75 mL、反应时间为120 min、溶液pH值为8.1能够实现有机物除去最高效率。为治理焦化废水中有机物，文献[11～15]提出了使用天然磁铁矿进行处理。所使用的天然磁铁矿铁含量在33.85%～35.97%，稀土氧化物在5.71%～6.19%，磁铁矿物相含量为73%，剩余稀土矿。详细研究了焦化废水中有机物特征，主要表现为：焦化废水中有机物分子量分布特征为废水中含有大量的不饱和键有机物，主要集中在分子量小于1000的小分子量有机物。废水中有机物亲疏水性特点主要表现为疏水性有机物。详细研究了磁铁矿对有机物除去效果，结果为在原水pH中加入铁矿石含量为3 g/L下紫外线照射功率300 W，氧化时间为90 min能够实现焦化废水中有机物最大除去。污水处理厂中有残余的可溶性有机物(CDOM)，直接排放会对环境污染造成影响。有学者使用O3/H2O2方法进行污水处理。研究了反应时间、pH值、O3流量、H2O2含量对CDOM影响，结果表明反应时间、O3增加有助于提高CDOM降解率、pH值高于7时会降低CDOM降解率、H2O2超过范围后后降解率下降[16]。

4 废水中辐射污染治理研究

5 结论与展望

废水污染治理研究是当前污染治理重点，本文详细分析了当前废水污染治理进行。目前废水污染治理中主要有废水重金属治理、废水有机物治理、废水辐射污染治理。国内外进行了大量的废水污染治理实验，通过对当前污染治理进行分析，发现有关废水污染治理相关数据库建设还不成熟，未来可建立相应的废水污染治理数据库，以便提高废水污染治理查询效率。目前废水治理研究还多处于实验室应用阶段，在工业应用中发展道路还比较远，如何提高废水治理研究产业化应用率是未来废水污水治理的发展方向。