重金属废水处理技术

重金属废水处理技术

一、主流处理方法

1、化学沉淀法 

（1）、氢氧化物沉淀：投加石灰（Ca(OH)?）或液碱（NaOH），将pH调节至特定重金属的最优沉淀区间，形成不溶性氢氧化物。

  铜(Cu??)：最佳pH 9.0-10.5。

  镍(Ni??)：最佳pH 9.5-10.5（需注意过高pH可能返溶）。

  铬(Cr??)：最佳pH 7.5-9.0（需先还原Cr??为Cr??）。

  锌(Zn??)：最佳pH 9.0-10.0。

注意事项：石灰产生的污泥量大，但成本低；液碱污泥量小，但成本高。

（2）硫化物沉淀：投加硫化钠（Na?S）或硫化亚铁（FeS），形成溶度积更小的金属硫化物沉淀，适用于pH范围更宽，沉淀更彻底，污泥含水率低。

重大风险：过量投加会导致残留硫离子超标，并可能产生有毒的硫化氢（H?S）气体，必须在密闭设施中进行，并配备尾气吸收装置。(一般不作为首选，如配置得有反应釜和压滤机的优选，必须在碱性条件下投加，避免硫化氢中毒发生)

（3）铁氧体共沉淀：在含铁盐废水中加碱，同时加热并通空气氧化，使多种重金属离子形成稳定的复合铁氧体晶体（如CuFe?O?）。

优势：沉淀物磁性高、易分离、稳定性极强，不易二次溶出。

应用：特别适合处理成分复杂的混合重金属废水。

2、物理化学深度处理法

（1）、吸附法：

活性炭吸附：对汞、铅等有良好效果，但成本高，常作为末端保障工艺。

新兴吸附材料：纳米氧化铁、功能化沸石、生物质炭、金属有机框架材料等表现出更高的吸附容量和选择性，是当前研发热点。

（2）、离子交换法：利用树脂上的可交换离子与废水中重金属离子交换。

      优点：出水水质好，可深度净化至ppm甚至ppb级，树脂可再生循环使用。

      缺点：投资运行成本高，对进水预处理（防堵塞）要求苛刻，适用于水量小、浓度低但要求高的场景。

（3）膜分离法：反渗透、纳滤、电渗析。(能高效回收水和重金属，实现闭路循环。但膜污染、浓水处理和高能耗是三大挑战，通常作为“零排放”系统的核心环节)

二、特殊废水的预处理

1、含铬废水：必须先还原，后沉淀，在酸性条件下（pH<3.0），加入焦亚硫酸钠或硫酸亚铁，将剧毒且易迁移的六价铬（Cr??）还原为三价铬（Cr??），随后再调碱沉淀为氢氧化铬。

2、含氰废水：必须先破氰，后处理重金属，采用碱性氯化法（投加次氯酸钠），将剧毒的氰化物氧化分解为二氧化碳和氮气，破氰完成后，废水中络合的重金属离子才会被释放出来，进而被沉淀去除。

三、污泥处理与资源化

1、火法冶金：将污泥作为二次原料，入炉冶炼回收有价金属。

2、湿法冶金：用酸浸、电解等工艺从污泥中提取高纯度金属。

3、稳定化/固化：加入水泥、药剂，将重金属永久封存在固化体中，用于建材（需满足浸出毒性标准）。

说在最后：未来的发展方向是 “资源化”与“零排放”，以 “膜浓缩 蒸发结晶” 组合工艺为核心的零排放系统，虽投资高昂，但能将重金属转化为可回收的盐类，实现环境效益与经济效益的统一，处理重金属废水没有“一成不变”的，最可靠的是必须基于对废水水质的全面分析，并经过严谨的小试与中试。