工業(yè)廢水中重金屬去除的先進技術與應用
引言
工業(yè)廢水中的重金屬（如鉻、鎘、鉛、汞等）對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康具有極大的危害。傳統(tǒng)的化學沉淀法雖然有效，但存在二次污染和處理效率低的問題。近年來，隨著技術的進步，許多新型重金屬去除技術應運而生。
1. 高級氧化技術在重金屬去除中的應用
高級氧化技術通過生成強氧化性的自由基（如·OH），能夠高效降解有機污染物并氧化重金屬離子。以下是幾種常見的高級氧化工藝：
芬頓氧化
芬頓氧化利用Fe2?催化過氧化氫（H?O?）產(chǎn)生羥基自由基（·OH），將六價鉻（Cr??）還原為三價鉻（Cr3?），隨后通過沉淀去除。該方法適用于低濃度重金屬廢水。
臭氧氧化
臭氧氧化利用臭氧分子直接或間接生成自由基，氧化廢水中的重金屬化合物。例如，臭氧可以將氰化物分解為無毒物質，從而降低廢水毒性。
光催化氧化
光催化氧化利用半導體材料（如TiO?）在紫外光照射下產(chǎn)生電子-空穴對，進而生成自由基。這種方法特別適合處理含難降解有機物和重金屬的混合廢水。
2. 離子交換技術及其改進
離子交換技術利用樹脂上的活性基團與廢水中的重金屬離子發(fā)生交換反應，從而實現(xiàn)分離。為了提高處理效率，研究人員開發(fā)了以下改進技術：
功能化樹脂
在傳統(tǒng)樹脂基礎上引入特定官能團（如巰基、胺基等），增強對特定重金屬離子的選擇性吸附能力。
磁性納米復合材料
將磁性納米顆粒（如Fe?O?）與離子交換樹脂結合，形成磁性復合材料。這種材料不僅吸附能力強，還便于通過磁場回收。
3. 生物吸附技術的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)
生物吸附技術利用微生物或其代謝產(chǎn)物吸附廢水中的重金屬離子，具有成本低、環(huán)保性強的特點。然而，該技術也面臨一些挑戰(zhàn)：
吸附容量有限
微生物的吸附能力通常較低，難以滿足高濃度重金屬廢水的處理需求。
再生困難
吸附飽和后的微生物需要復雜的再生工藝，增加了運行成本。
實踐案例
某電鍍廠采用“芬頓氧化+磁性納米復合材料”的組合工藝，成功將廢水中六價鉻濃度從50mg/L降至0.05mg/L以下，達到國家排放標準。
