城市污水處理過程中重金屬的檢測方法及處理技術

張璟

（昆明滇池水務環境監測有限公司，昆明 650000）

1 引言

水是生命之源，是人類生產生活中必不可少的寶貴資源，不管是水污染還是水資源短缺，都會給人類社會造成致命威脅。而重金屬是密度大于5 g/cm3的金屬，工業廢水中含量較大，若水中含有重金屬，極易被生物體攝入，如果其進入食物鏈，會在人體內大量蓄積，積累到一定程度時，會造成人體慢性中毒，進而對人體的生命健康造成嚴重威脅[1]。

2 城市污水處理的現狀

現階段，我國大部分城市的污水處理工作投資主體形式單一，缺乏充足的資金對污水處理技術進行優化，大部分資金來自政府撥款，而政府財政撥款主要用于機械設備的更新換代和相關技術的研究[2]，由于缺乏多元化的籌資形式，嚴重制約了污水處理技術的提高。除此之外，管理模式無法跟上時代的步伐，也是城市污水處理工作中的一個重要問題。

3 檢測方法

3.1 原子熒光法

檢測生活污水時，可有效運用原子熒光法對汞、鉍及銻等元素進行檢測。測定時，先對樣品進行預處理，然后采用原子熒光儀，經過酸性硼氫化鉀或酸性硼氫化鈉的還原作用，可生成對應的氫化物以及汞原子，在氨氫火焰中，氫化物可形成基態原子，因為受到燈發射光的激發，基態原子和汞原子會出現原子熒光，原子熒光的強度與試液中等待檢測的元素含量呈正比，運用此方法可檢出樣品中重金屬的含量。

3.2 電感耦合等離子體質譜法

電感耦合等離子體質譜法主要是按照元素的質譜圖，以及特征離子進行定性檢測，然后通過間接或相對的校準方法，對其進行定量檢測的一種方式。主要過程為：樣品經量測后進入霧化系統進行霧化，然后以氣溶膠的狀態進入等離子體軸向通道，氣溶膠在溫度較高及稀有氣體中被蒸發、解離，向帶電荷的正離子轉化，正離子經離子收集系統進入質譜計，質譜計按照帶電離子的質量與所帶電荷的比值進行分離，并進行定性與定量分析[3]。

3.3 電感耦合等離子體發射光譜法

電感耦合等離子體發射光譜法的根本原理為：把處理過的水樣注入電感耦合等離子體發射光譜儀，在等離子體中，目標元素被氣化，從而激發特征譜線并將其輻射出來，呈現出的特征線譜在特定區間的強度及元素濃度呈正比。運用此種方法可對生物污水中的銅、鉛、鋅等多種金屬元素進行檢測。

3.4 石墨爐原子吸收分光光度法

石墨爐原子吸收分光光度法的根本原理是把已經處理過的樣品注入石墨爐原子化器中，經多種方式的有效作用，使重金屬變為基態的原子蒸汽，而空心陰極燈發射的特征譜線和放電燈發射的特征譜線在特定區間的吸光度與元素質量濃度呈正比。根據此數量關系可對鈦、釩以及鉬等多種金屬元素進行檢測。

4 城市污水處理技術

以往治理重金屬的方法包括以下3種：化學沉淀法、微生物吸附法、膜分離法。伴隨著當前污水處理中重金屬去除技術的快速發展，眾多新型技術應運而生。

4.1 磁性納米復合材料吸附

美國田納西大學教授對磁性碳納米復合材料去除污水中重金屬的有關技術進行了研究，其研究結果顯示，該材料比表面積較大，能有效提升污水中重金屬的去除率，相較于活性炭等吸附劑，其處理效果更為理想，回收也極為方便。在用2種磁性碳納米復合材料MC-O與MC-N去除Cr的研究中發現，2種材料對于6價鉻元素在10 min內的去除率分別高達100%和98%。而常規的Fe3O4納米顆粒以及纖維素對于6價鉻元素的去除率僅分別為25%和27%，去除率明顯不夠理想。通過以上分析得知，有效運用該吸附劑，能有效去除污水中的重金屬，并且具有良好的推廣和應用價值[4]。

4.2 復合處理技術

現階段，已有部分復合技術成為處理重金屬重要手段。其中，任鵬飛[5]研究了運用Fenton/絮凝耦合同步法對污水中金屬離子和有機化合物的去除過程，并進行了可行性分析，通過減少污水處理環節，使處理成本有所減少。而周普雄[6]等也對將生物淋濾聯合類Fenton反應應用于污泥中重金屬的去除進行了研究，在運用此方法后，污泥中的重金屬含量可以達到CJ/T 309—2009《城鎮污水處理廠污泥處置農用泥質》[7]以及GB 4284—2018《農用污泥中污染物控制標準》[8]的相關要求。研究證明，在污水處理中，運用復合法對重金屬進行去除也是非常有效的一種方式。

5 結語

綜上所述，隨著我國社會經濟的不斷發展，環境污染問題已成為影響我國社會建設及大眾生活生產的首要問題。城市在生產生活中對水的需求量越大，排出的廢水越多，則城市污水中重金屬等有害物質的含量多，所以，加強對城市污水中重金屬的有效處理至關重要。當前，相關研究人員對重金屬的研究不斷深入，不斷研發新的、先進的檢測技術，這對于有效治理城市污水的重金屬污染具有非常重要的意義。在未來，還要不斷優化和改進相關檢測技術，為檢測結果的準確性及穩定性提供重要保障。