用于重金屬?gòu)U水處理的物理處理方法有哪些

重金屬在食物鏈中的過量富集會(huì)對(duì)自然環(huán)境和人體健康造成很大的危害。有效處理水體中過量的重金屬，能夠有效降低食物鏈中各種動(dòng)植物體內(nèi)重金屬的含量，從而減輕對(duì)人類的危害。

重金屬?gòu)U水物理處理法主要包含溶劑萃取分離、離子交換法、膜分離技術(shù)及吸附法。

溶劑萃取分離

溶劑萃取法是分離和凈化物質(zhì)常用的方法。由于液液接觸，可連續(xù)操作，分離效果較好。使用這種方法時(shí)，要選擇有較高選擇性的萃取劑，廢水中重金屬一般以陽(yáng)離子或陰離子形式存在，例如在酸性條件下，與萃取劑發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，從水相被萃取到有機(jī)相，然后在堿性條件下被反萃取到水相，使溶劑再生以循環(huán)利用。這就要求在萃取操作時(shí)注意選擇水相酸度。盡管萃取法有較大優(yōu)越性，然而溶劑在萃取過程中的流失和再生過程中能源消耗大，使這種方法存在一定局限性，應(yīng)用受到很大的限制。

離子交換法

離子交換法是重金屬離子與離子交換劑進(jìn)行交換，達(dá)到去除廢水中重金屬離子的方法。常用的離子交換劑有陽(yáng)離子交換樹脂、陰離子交換樹脂、螯合樹脂等。幾年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者就離子交換劑的研制開發(fā)展開了大量的研究工作。隨著離子交換劑的不斷涌現(xiàn)，在電鍍廢水深度處理、高價(jià)金屬鹽類的回收等方面，離子交換法越來越展現(xiàn)出其優(yōu)勢(shì)。離子交換法是一種重要的電鍍廢水治理方法，處理容量大，出水水質(zhì)好，可回收重金屬資源，對(duì)環(huán)境無二次污染，但離子交換劑易氧化失效，再生頻繁，操作費(fèi)用高。

膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)是利用一種特殊的半透膜，在外界壓力的作用下，不改變?nèi)芤褐谢瘜W(xué)形態(tài)的基礎(chǔ)上，將溶劑和溶質(zhì)進(jìn)行分離或濃縮的方法，包括電滲析和隔膜電解。電滲析是在直流電場(chǎng)作用下，利用陰陽(yáng)離子交換膜對(duì)溶液陰陽(yáng)離子選擇透過性使水溶液中重金屬離子與水分離的一種物理化學(xué)過程。隔膜電解是以膜隔開電解裝置的陽(yáng)極和陰極而進(jìn)行電解的方法，實(shí)際上是把電滲析與電解組合起來的一種方法。上述方法在運(yùn)行中都遇到了電極極化、結(jié)垢和腐蝕等問題。

吸附法

吸附法是利用多孔性固態(tài)物質(zhì)吸附去除水中重金屬離子的一種有效方法。吸附法的關(guān)鍵技術(shù)是吸附劑的選擇，傳統(tǒng)吸附劑是活性炭。還有黏土類吸附劑粉、煤灰吸附劑、生物質(zhì)基材料和 樹脂基吸附材料。活性炭有很強(qiáng)吸附能力，去除率高，但活性炭再生效率低，處理水質(zhì)很難達(dá)到回用要求，價(jià)格貴，應(yīng)用受到限制。近年來，逐漸開發(fā)出有吸附能力的多種吸附材料。有相關(guān)研究表明，殼聚糖及其衍生物是重金屬離子的良好吸附劑，殼聚糖樹脂交聯(lián)后，可重復(fù)使用10次，吸附容量沒有明顯降低。利用改性的海泡石治理重金屬?gòu)U水對(duì)Pb2+、Hg2+、Cd2+ 有很好的吸附能力，處理后廢水中重金屬含量顯著低于污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。另有文獻(xiàn)報(bào)道蒙脫石也是一種性能良好的粘土礦物吸附劑，鋁鋯柱撐蒙脫石在酸性條件下對(duì)Cr 6+的去除率達(dá)到99%，出水中Cr 6+含量低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，具有實(shí)際應(yīng)用前景。

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