重金属废水处理方法|重金属废水处理案例

一、重金属废水成分与来源

1. 主要成分

重金属废水主要含汞（Hg）、镉（Cd）、铅（Pb）、铬（Cr）、铜（Cu）、镍（Ni）、锌（Zn）等毒性金属离子，可能以游离态、络合态（如氰化物络合物）或胶体形态存在。

2. 污染来源

• 电镀行业：镀件漂洗水含氰化物及铜、铬、镍等离子。
• 冶金采矿：矿场排水含酸性重金属（如Fe²⁺、Cu²⁺）及悬浮物。
• 金属加工：酸洗废液含高浓度铁盐及铅、锌等。
• 电子/化工：废弃镀液、退镀液含络合态重金属。

典型行业废水特征对比

行业	典型重金属	浓度范围	形态特点
电镀	Cr⁶⁺, Ni²⁺	68–234 mg/L	络合态为主
矿山排水	Cu²⁺, Fe²⁺	100–500 mg/L	酸性游离态
金属酸洗	Fe³⁺, Zn²⁺	废液含酸7%	高溶解性

二、典型案例解析（背景→工艺→效果）

案例1：电镀厂含铬/镍废水处理（500m³/d）

• 背景：含铬废水（Cr⁶⁺ 234mg/L）、含镍废水（Ni²⁺ 68mg/L），含络合剂难降解。
• 工艺：
  1. 分质处理：含铬废水→还原池（六价铬转三价铬）→混凝沉淀；
  2. 破络+沉淀：含镍废水→破络剂分解→混凝沉淀除镍。
• 效果：铬/镍去除率＞95%，出水达《电镀污染物排放标准》。

案例2：电镀园区综合废水回用

• 背景：多股废水（含铬、镍、铜等），要求资源化回用。
• 工艺：
  1. 预处理：化学沉淀法除重金属；
  2. 深度处理：砂滤→超滤→反渗透（RO）膜分离。
• 效果：重金属截留率＞99.8%，回用水质达工业标准。

案例3：冶炼厂酸性废水治理

• 背景：采矿废水含高浓度Cu²⁺（197mg/L）、酸性强（pH 1–2）。
• 工艺：
  1. 中和沉淀：投加石灰乳调pH至9–10，生成氢氧化物沉淀；
  2. 铁氧体法：添加铁盐形成复合铁氧体固化重金属。
• 效果：铜离子浓度降至0.1mg/L以下，污泥可回收金属。

三、主流处理技术与创新方向

1. 传统成熟工艺

• 化学沉淀法：成本低、适用广，但污泥量大（需二次处理）。
  • 优化方向：硫化物沉淀法可降低溶度积，提高去除率。
• 离子交换法：适合低浓度废水，回收重金属（如电镀镍回收），但树脂易饱和。

2. 高效分离技术

• 膜分离法（RO/NF）：无相变、选择性高，适合回用场景，但膜污染需控制。
• 吸附法：活性炭/改性沸石吸附Cu²⁺、Cd²⁺，效率＞95%。

3. 绿色创新方向

• 生物法：
  • 植物修复：利用富集植物（如凤尾蕨）吸收土壤中重金属；
  • 微生物絮凝：菌胶团吸附金属离子，适合低浓度废水。
• 电化学法：电解回收贵金属（如银、金），资源化效益显著。

四、行业痛点与综合解决方案

未来趋势：生物-膜技术耦合（如微生物燃料电池+纳滤）、纳米吸附材料开发。