化工企業重金屬廢水治理

鄭許浩翔

（江西瑞林裝備有限公司，江西 南昌 330000）

隨著世界人口數量的逐漸增加，對于水資源的需求量也逐漸提高，作為關系到國民經濟發展和社會生產的重要資源，同時也是人們生活中不可或缺的重要資源。近些年來，現代技術不斷發展，工業企業的數量不斷在增加，其產出的污水量也越來越多，廢水中的最主要的污染物就是重金屬，將其直接排放到環境中，無法通過自然代謝的方式被降解，因此對環境的影響是永久性的[1]。伴隨著人類生態保護意識逐漸提高，對于工業廢水排放標準也越來越高，我國已經出臺了具體的執行標準，以該標準為目標，污水治理工作受到了越來越多的重視。

基于此，本文提出化工企業重金屬廢水治理研究，分析了工業廢水中包含的主要重金屬元素，以此為基礎制定了相應的治理措施，并同時試驗驗證了所提方法的有效性。通過本文的研究，以期為重金屬廢水的治理工作提供有價值的參考。

1 工業廢水重金屬組成分析

重金屬廢水的主要來源包括金屬冶煉加工、制革、農藥、造紙、核技術以及石油化工行業。由于其在生產過程中分別在原材料和原材料的處理階段有重金屬的參與，因此排放的廢水中重金屬含量較高，不符合國家規定的污水排放標準。以金屬工業為例，礦產資源種類的多樣性決定了生產加工排放的廢水中重金屬的類型也是多種多樣的，包括Cu2+、Al3+、Ni2+、As5+、Cr6+、Cr3+、Fe3+、Zn2+、Pb2+、Ag+、Co2+、Cd2+等，該類物質不僅難以通過生物降解的方式被消化，且極易被生物吸收，造成局部植物營養富集化生長，衍生出新型的毒性，持續輸出到環境之中，長此以往，會形成極具潛在危害的污染物[2]。由此可以看出，對重金屬廢水進行徹底治理是關系到生態環境發展以及人體健康的重要舉措。

2 重金屬廢水治理

在長期的重金屬治理過程中，逐漸發展出3類主要處理方法：第一類是化學法，利用重金屬離子在化學反應中不穩定性，將其置換為固態形式，再通過過濾的方式去除；第二類是物理法，是主要是針對分子大小較大的重金屬，在不改變其化學形態的條件下，以吸附、濃縮的方式在水中分離出目標物質；第三類是生物法，充分利用微生物、植物對重金屬的吸收、富集能力，將其集中在更加直觀的載體中。

本文以此為基礎，提出了一種復合性的重金屬去除方法，具體操作過程如下。

2.1 水質電解

在原始的廢水中，重金屬離子并不都是以懸浮的形式存在的，特別是對于部分小型化工企業而言，其對污水排出量相對較小，因此治理工作通常以周期性的形式開展，在這一過程中，分子質量較大的重金屬離子會出現聚集沉淀。此時直接對其進行治理效果并不理想。因此，本文首先對其進行電解處理，在15V電壓下電解處理5-20min激活水中的重金屬離子，使其更容易被過濾，其基本原理如圖1所示。

圖1 電解水原理圖

如圖1所示，在電解作用下，廢水中的重金屬在電源陰極被還原，并以沉淀的形式存在于電極表面和電解槽內。通過這樣的方式可以有效降低廢水中Cu2+、Cr3+、Fe3+、Zn2+、Pb2+、Ag+。

2.2 生物膜過濾

對于電解析出的大分子重金屬物質，需要對其進行過濾處理，由于其已經是以固態形式存在，因此，本文選擇效率更高的生物膜過濾的方式對其進行過濾處理[3]。借助膜內外的壓力差，將廢水與金屬離子分離。本文使用的生物膜為低壓納濾膜，其可以有效截留鎘、鋅、銅。在具體的實施過程中，首先將廢水的pH值調至4.0～6.0之間，控制壓力在0.6MPa～0.7MPa范圍內、廢水流速為10L/h～15L/h時，其主要根據重金屬濃度設置。通過這樣的方式，截留廢水中95%以上的金屬離子。

2.3 生物吸附

經過過濾處理的廢水中的重金屬主要是小分子離子，對于該類物質，本文通過生物吸附的方法實現對其的去除。使用安全可靠的活性炭作為吸附劑，碳原子表面的孔隙可以將重金屬離子吸入到其結構內部，并將其“束縛”在碳原子內部[4]。碳原子表面的殼聚糖，在分子結構上顯示出明顯的N-2-羧芐基特征，這可以證明最大限度抓取金屬周圍的離子結構，從而有效去除Al3+、Ni2+、As5+、Cr6+等重金屬。

3 試驗測試

為了測試本文提出治理方法的效果，進行了實驗測試。

3.1 試驗條件

本文以某化工企業的工業廢水為試驗對象，其中水中的重金屬含量如表1所示。

表1 試驗廢水指標統計表

將指標如表1的廢水分為10組，每組樣品重量為5L，采用本文提出的方法對其進行處理。

3.2 試驗過程

首先在15V的電解環境中對污水進行10min的電解處理，使水中的重金屬離子可以完全漂浮于水中，在通過生物膜過濾的方式去除水中的大分子離子，對于無法通過過濾去除的小分子重金屬離子，采用吸附的方式對其進行集中處理，以此實現對重金屬廢水的有效治理。

3.3 試驗結果

在上述基礎上，統計了10組處理結果的均值作為最終的試驗結果，具體如表2所示。

表2 廢水處理結果

從表2中可以看出，對比處理前的水體重金屬含量，處理后的重金屬含量均達到國家規定的排放標準，可以排放。說明本文提出的重金屬廢水處理方法能夠實現對重金屬的有效去除，提高水體的質量。

4 結論

工業行業的不斷發展促使著其產出的工業廢水量也越來越多，如何實現對廢水中重金屬物質的有效處理，確保排除的廢水符合排放指標成為了現階段環境治理和工業發展的重要內容。本文提出化工企業重金屬廢水治理研究，在明確了工業廢水中重金屬元素組成的基礎上，提出了具體的治理方法，實現對重金屬含量的有效控制。