段楊慧

(山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院 建筑工程系,山西 太原 030006)

?

生物吸附法處理重金屬離子廢水研究進(jìn)展

段楊慧

(山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院 建筑工程系,山西 太原 030006)

工業(yè)生產(chǎn)的重金屬離子廢水對(duì)于環(huán)境以及人體健康的影響嚴(yán)重，必須要加強(qiáng)處理。傳統(tǒng)的重金屬離子去除方案效果較差，且存在很多設(shè)備與成本上的問題，導(dǎo)致污水處理工作嚴(yán)重缺失。生物吸附法是當(dāng)前出現(xiàn)的一種新型處理方案，相對(duì)傳統(tǒng)方案優(yōu)勢(shì)明顯。對(duì)生物吸附法的基本內(nèi)容進(jìn)行了闡述，并就其運(yùn)用展開描述，提出當(dāng)前處理重金屬離子廢水的研究現(xiàn)狀。

生物吸附法；重金屬離子；研究

一般來說，重金屬都含有一定的毒性，如果重金屬離子廢水排放到河流之中，并且通過自然的作用，進(jìn)入飲用水源或者食用環(huán)節(jié)，將會(huì)直接威脅人體健康。因此，在我國的衛(wèi)生相關(guān)規(guī)定中，嚴(yán)格指出了廢水中各種重金屬離子的含量需要低于多少才能進(jìn)行排放，否則需要加以處理[1]。而由于傳統(tǒng)的重金屬離子廢水處理方案成本相對(duì)較高，處理效果缺乏，從而使得很多對(duì)應(yīng)生產(chǎn)企業(yè)都對(duì)該環(huán)節(jié)放松。面對(duì)該種狀況，筆者認(rèn)為，必須要明確當(dāng)前重金屬離子廢水的危害，提高人們的重視程度，并且，對(duì)其處理方案進(jìn)行研究，以提高處理效果，降低成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的最大化。

1 重金屬離子廢水的危害

重金屬離子廢水中一般包涵鍍鋅、鈍化水洗產(chǎn)生的電鍍廢水，在鍍鋅與鈍化水洗工序中，會(huì)產(chǎn)生含量較高的金屬離子廢水。其中，以二價(jià)鋅、六價(jià)鉻為主要的污染物。一般來說，重金屬存在于人類生活的各個(gè)領(lǐng)域，人們接觸其是一種正常的現(xiàn)象。而在其含量沒有超標(biāo)的狀況下來說，其對(duì)于人體并沒有多大危害?？墒牵坏┻@類型物質(zhì)聚集，并且隨著人類活動(dòng)含量不斷增加。這就會(huì)使得其成為生物鏈中的重要改變因素，并且，作用于人類身上。

一般來說，重金屬離子廢水沒有經(jīng)過對(duì)應(yīng)的處理或者處理不當(dāng)便進(jìn)行排放，很容易會(huì)進(jìn)入自然之中，并造成對(duì)應(yīng)的環(huán)境污染，再由自然作用，成為人類的隱藏性威脅。重金屬含量過大，會(huì)使得人體產(chǎn)生中毒癥狀，如果含量相對(duì)較低，也會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)期的積累，從而使得人體慢性中毒產(chǎn)生。這些毒素或是直接威脅人的生命；或是會(huì)使得人體神經(jīng)弱化，影響其行為；或是制約內(nèi)臟功能，使得人類機(jī)體嚴(yán)重受損。故而，必須要對(duì)其進(jìn)行必要的處理[2-3]。

2 生物吸附法

生物吸附法(biosorptionprocess)又被稱為接觸穩(wěn)定法或者吸附再生法，屬于活性污泥之一。該種方案是隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步所產(chǎn)生的一種新型處理重金屬污水的方案，其價(jià)格相對(duì)低廉，處理效果較好，成為當(dāng)前人們處理污水的關(guān)注重點(diǎn)。生物吸附法實(shí)際上就是利用某些生物的特性，其本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)或者成分特性適宜于吸附已經(jīng)溶于水中的金屬離子，待其吸附之后，再通過對(duì)應(yīng)的固液分離，來對(duì)其進(jìn)行凈化。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，該種處理污水的方案具有幾個(gè)明顯優(yōu)勢(shì)，主要可表現(xiàn)為：投資少，成本低；處理效率較高，在濃度較低的狀況下可進(jìn)行選擇性去除；各類條件要求相對(duì)較低，作業(yè)制約較少；可有效地進(jìn)行金屬回收?？梢哉f，生物吸附法對(duì)于重金屬污水處理具有較好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益與生態(tài)效益。

3 生物吸附法的運(yùn)用

生物吸附法是一種新型處理方案，在適用上還缺乏一定的經(jīng)驗(yàn)。因此，必須要對(duì)其運(yùn)用加以研究，以保證其使用效果。

3.1 生物吸附劑

生物吸附法顧名思義需要對(duì)應(yīng)的吸附物質(zhì)來保證整個(gè)處理的進(jìn)行。因此，在使用過程中，首先需要注意的就是選用何種生物來作為生物吸附劑。當(dāng)前主要是以吸附面積較大的藻類和菌類作為吸附劑，以保證其吸附容量[4-6]。

3.2 吸附處理

在實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的吸附劑選擇后，并且通過對(duì)應(yīng)的工序來對(duì)重金屬離子污水進(jìn)行吸附處理后，必須要采取一定的方案，對(duì)吸附的重金屬進(jìn)行再生處理。通常來說，再生處理需要注意重金屬的可使用性。從污水中分離的重金屬物質(zhì)，其本身的純度會(huì)受到影響，必須要對(duì)其進(jìn)行再生處理，方可進(jìn)行使用。

3.3 觀察并記錄吸附效果

為了保證生物吸附法對(duì)重金屬離子廢水的處理效果，必須對(duì)其進(jìn)行必然的觀察與記錄。當(dāng)然，整個(gè)觀察與記錄要從吸附劑的選擇著手，對(duì)重金屬離子污水的金屬成分進(jìn)行對(duì)應(yīng)的推斷，并就選擇的吸附劑的吸附效果加以記錄。如此反復(fù)，能夠讓其充分認(rèn)識(shí)到該種吸附劑的實(shí)際效果，并且，對(duì)其進(jìn)行必然的調(diào)整，使之效果有所改善。

3.4 注重容器的創(chuàng)造

生物吸附法需要通過一定的工序才能實(shí)現(xiàn)其處理效果。因此，其必然也需要對(duì)應(yīng)的容器。在我國當(dāng)前的處理過程中，該種容器一般是沿用傳統(tǒng)污水處理。其效果存在一定的瑕疵。面對(duì)該種狀況，筆者認(rèn)為，必須要在實(shí)踐中不斷對(duì)其容器進(jìn)行研究，從而創(chuàng)造出與生產(chǎn)模式符合，且社會(huì)效益、生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益都能有所保障的處理容器，以提高其處理的實(shí)際效果。當(dāng)前，在整個(gè)進(jìn)行的過程中，都需要立足于企業(yè)與社會(huì)的成本，避免成本過大。

4 生物吸附法處理廢水的研究進(jìn)展

生物吸附法作為一種新型處理方案，當(dāng)前已經(jīng)受到了人們的廣泛關(guān)注，為了提高其使用價(jià)值，不少學(xué)者也在對(duì)其具體的使用加以研究。而生物吸附法，其主要研究的內(nèi)容當(dāng)屬吸附劑。尤其是市場(chǎng)吸附劑普遍偏貴的背景下，人們對(duì)于生物吸附法的研究主要是針對(duì)吸附劑展開。吸附劑一般可以分為物理與防化學(xué)兩類，而對(duì)于重金屬離子廢水來說，吸附劑必須要具備一定的選擇性。在目前的研究中，對(duì)吸附劑有兩個(gè)主要研究：a利用包括生物吸附在內(nèi)的多種工藝過程的綜合技術(shù)，來對(duì)其進(jìn)行綜合處理，經(jīng)過研究得出，活細(xì)胞吸附效果最佳，如何降低活細(xì)胞吸附劑的成本，是其研究的主要方向[7]；b開發(fā)類似離子交換樹脂的商業(yè)生物吸附劑。這類型的吸附劑價(jià)格低廉，回收可能性較高，能夠在降低處理成本的基礎(chǔ)上，提高生態(tài)效益。

另外，在生物吸附法法的研究中，還需要在4個(gè)方面加強(qiáng)：a生物吸附原理的明確；b如何改善吸附成本，加強(qiáng)吸附效果；c對(duì)于影響性因素的研究，明確其機(jī)理；d建立生物吸附模式的宏觀平臺(tái)[8]?？偟脕碚f，生物吸附技術(shù)已經(jīng)逐漸運(yùn)用在重金屬離子廢水處理中，并且取得了較好的效果，但是，在使用中，依然存在一定的問題，需要社會(huì)各界加強(qiáng)對(duì)其的重視，并深化研究。

5 結(jié) 語

污染的擴(kuò)大，使得環(huán)境越加惡劣，這嚴(yán)重的威脅著人們的生存與發(fā)展。為了更好地實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，對(duì)當(dāng)前的污染進(jìn)行必要的處理，是社會(huì)的具體要求。重金屬離子廢水是重工業(yè)生產(chǎn)中難以避免的產(chǎn)物，而傳統(tǒng)的工廠極少對(duì)其進(jìn)行有效地處理，導(dǎo)致污染一直持續(xù)。生物吸附法其對(duì)重金屬離子廢水具有良好的處理效果，且成本相對(duì)較低，是一種實(shí)用性極強(qiáng)的方案，值得對(duì)其加以推廣。對(duì)其當(dāng)前適用障礙的部分，必須要加以研究，實(shí)現(xiàn)更好的運(yùn)用。

[1] 戴集君. 用生物吸附法去除廢水重金屬混合離子[J]. 科技傳播, 2011(1): 90.

[2] 梁莎, 馮寧川, 郭學(xué)益, 等. 生物吸附法處理重金屬廢水研究進(jìn)展[J]. 水處理技術(shù), 2009, 35(3): 13-17.

[3] 王雅靜,戴惠新.生物吸附法分離廢水中重金屬離子的研究進(jìn)展[J].冶金分析,2006,26(1):40-45.

[4] 黃靈芝. 黑藻生物吸附劑吸附水體中重金屬離子的研究[D]. 長(zhǎng)沙: 湖南大學(xué), 2010.

[5] 王建龍, 陳燦. 生物吸附法去除重金屬離子的研究進(jìn)展[J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2010, 30(4): 673-701.

[6] 黃小兵, 張海濤, 呂艷純, 等. 電絮凝-生物吸附法處理電鍍廢水的研究[J]. 電鍍與環(huán)保, 2013, 33(5): 45-47.

[7] 劉小蘭, 賀傳奇, 鐘超, 等. 生物吸附法處理重金屬廢水機(jī)理的研究進(jìn)展[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用, 2015(7): 26.

[8] 李曉斌. 生物吸附法處理重金屬廢水的研究[J]. 價(jià)值工程, 2014(19): 324-326.

A Research of Biosorption Process for Heavy Metal Ion Wastewater

DUAN Yanghui

(DepartmentofArchitecturalEngineering,ShanxiPolytechnicCollege,Taiyuan,Shanxi030006,China)

Industrial development will make wastewater relative increase. Among them, heavy metal ion wastewater that effects the environment and human health is the most serious. In face of this phenomenon, we must strengthen the processing of heavy metal wastewater. The traditional heavy metal ions will more in removal plan, but the effect is poorer. There are a lot of equipment and cost issues, as results in serious lack of sewage treatment work. Biological adsorption method is a new way in dealings, compared to the obvious advantages in conventional scheme. Biological adsorption method expatiates the basic content to put forward the current research status quo of the treatment of heavy metal ion wastewater. We are hoping to provide some reference for its practical use.

Biological adsorption method; Heavy metal; Wastewater treatment

2016-08-26

段楊慧(1983-)，女，山西聞喜人，助教，研究方向：環(huán)境工程，手機(jī)：13835101771，E-mail：duanyanghuizi@163.com.

X703

B

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.05.034