重金屬汙染的治理方法
總的來說,水體重金屬汙染修復治理採用以下兩條基本途徑,一是降低重金屬在水體中的遷移能力和生物可利用性;二是將重金屬從被汙染水體中徹底清除。
一、物理化學方法
1.稀釋法
稀釋法就是把被重金屬汙染的水混入未汙染的水體中,從而降低重金屬汙染物濃度,減輕重金屬汙染的程度。此法適於受重金屬汙染程度較輕的水體的治理,這種方法不能減少排入環境中的重金屬汙染物的總量,又因為重金屬有累積作用,當重金屬汙染物在這些水體中的濃度達到一定程度時,生活在其中的生物就會受到重金屬的影響,發生病變和死亡等現象,所以這種處理方法目前漸漸被否定。
2.混凝沉澱法
許多重金屬在水體溶液中主要以陽離子存在,加入鹼性物質,使水體pH值升高,能使大多數重金屬生成氫氧化物沉澱。另外,其它眾多的陰離子也可以使相應的重金屬離子形成沉澱。所以,向重金屬汙染的水體施加石灰、NaOH、Na2S等物質,能使很多重金屬形成沉澱去除,降低重金屬對水體的危害程度。這是目前國內處理重金屬汙染普遍採用的方法。例如黃明等,採用化學分類法對含鉻、銅、鎳的電鍍廢水,廢水進行處理,取得良好效果。
3.離子還原法和交換法
離子還原法是利用一些容易得到的還原劑將水體中的重金屬還原,形成無汙染或汙染程度較輕的化合物,從而降低重金屬在水體中的遷移性和生物可利用性,以減輕重金屬對水體的汙染。例如,電鍍汙水中常含有六價鉻離子(Cr6+),它以鉻酸離子(Cr2O72-)的形式存在,在鹼性條件下不易沉澱且毒性很高,而三價鉻毒性遠低於六價鉻,但六價鉻在酸性條件下易被還原為三價鉻。因此,常採用硫酸亞鐵及三氧化硫將六價鉻還原為三價鉻。
離子交換法是利用重金屬離子交換劑與汙染水體中的重金屬物質發生交換作用,從水體中把重金屬交換出來,達到治理目的。經離子交換處理後,廢水中的重金屬離子轉移到離子交換樹脂上,經再生後又從離子交換樹脂上轉移到再生廢液中。這類方法費用較低,操作人員不直接接觸重金屬汙染物,但適用範圍有限,並且容易造成二次汙染。
4.電動力學修復技術
電修復法是20世紀90年代後期發展起來的水體重金屬汙染修復技術,其基本原理是給受重金屬汙染的水體兩端加上直流電場,利用電場遷移力將重金屬遷移出水體。Ridha等提出,在一個碳的氈狀電極上,用電沉積法從工業廢水中除去銅、鉻和鎳的技術。另外,可以用電浮選法淨化含有銅、鎳、鉻和鋅等重金屬的工業汙水。此外,近年來還有人把電滲析薄膜分離技術應用到汙水重金屬處理實踐當中。
重金屬汙染的治理方法
總的來說,水體重金屬汙染修復治理採用以下兩條基本途徑,一是降低重金屬在水體中的遷移能力和生物可利用性;二是將重金屬從被汙染水體中徹底清除。
一、物理化學方法
1.稀釋法
稀釋法就是把被重金屬汙染的水混入未汙染的水體中,從而降低重金屬汙染物濃度,減輕重金屬汙染的程度。此法適於受重金屬汙染程度較輕的水體的治理,這種方法不能減少排入環境中的重金屬汙染物的總量,又因為重金屬有累積作用,當重金屬汙染物在這些水體中的濃度達到一定程度時,生活在其中的生物就會受到重金屬的影響,發生病變和死亡等現象,所以這種處理方法目前漸漸被否定。
2.混凝沉澱法
許多重金屬在水體溶液中主要以陽離子存在,加入鹼性物質,使水體pH值升高,能使大多數重金屬生成氫氧化物沉澱。另外,其它眾多的陰離子也可以使相應的重金屬離子形成沉澱。所以,向重金屬汙染的水體施加石灰、NaOH、Na2S等物質,能使很多重金屬形成沉澱去除,降低重金屬對水體的危害程度。這是目前國內處理重金屬汙染普遍採用的方法。例如黃明等,採用化學分類法對含鉻、銅、鎳的電鍍廢水,廢水進行處理,取得良好效果。
3.離子還原法和交換法
離子還原法是利用一些容易得到的還原劑將水體中的重金屬還原,形成無汙染或汙染程度較輕的化合物,從而降低重金屬在水體中的遷移性和生物可利用性,以減輕重金屬對水體的汙染。例如,電鍍汙水中常含有六價鉻離子(Cr6+),它以鉻酸離子(Cr2O72-)的形式存在,在鹼性條件下不易沉澱且毒性很高,而三價鉻毒性遠低於六價鉻,但六價鉻在酸性條件下易被還原為三價鉻。因此,常採用硫酸亞鐵及三氧化硫將六價鉻還原為三價鉻。
離子交換法是利用重金屬離子交換劑與汙染水體中的重金屬物質發生交換作用,從水體中把重金屬交換出來,達到治理目的。經離子交換處理後,廢水中的重金屬離子轉移到離子交換樹脂上,經再生後又從離子交換樹脂上轉移到再生廢液中。這類方法費用較低,操作人員不直接接觸重金屬汙染物,但適用範圍有限,並且容易造成二次汙染。
4.電動力學修復技術
電修復法是20世紀90年代後期發展起來的水體重金屬汙染修復技術,其基本原理是給受重金屬汙染的水體兩端加上直流電場,利用電場遷移力將重金屬遷移出水體。Ridha等提出,在一個碳的氈狀電極上,用電沉積法從工業廢水中除去銅、鉻和鎳的技術。另外,可以用電浮選法淨化含有銅、鎳、鉻和鋅等重金屬的工業汙水。此外,近年來還有人把電滲析薄膜分離技術應用到汙水重金屬處理實踐當中。