防治重金屬污染，亮出“十八般兵器”

　　近年來重金屬污染已經(jīng)成為全球關(guān)注的環(huán)境問題。環(huán)保部部長周生賢在不久前舉行的全國兩會上就曾表示，要深化大氣污染防治，強(qiáng)化水污染防治，抓好土壤污染治理，加大重金屬、化學(xué)品和危險(xiǎn)廢物污染防治力度。據(jù)記者了解，目前在以廣西為代表的重金屬重點(diǎn)防控省區(qū)，重金屬污染防治新技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用工作正在緊鑼密鼓地展開。

　　含砷廢水處理技術(shù)有突破

　　據(jù)了解，由廣西大學(xué)和廣西南寧東和新贏環(huán)保技術(shù)公司聯(lián)合攻關(guān)的含砷廢酸資源化處理技術(shù)已經(jīng)獲得突破。該技術(shù)研發(fā)人、廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院教授黎鉉海介紹說，廣西有色資源具有含硫、含砷的特點(diǎn)，重金屬污染治理技術(shù)對廣西有色和化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著重大的影響。

　　黎鉉海指出，用含砷的硫化物生產(chǎn)或副產(chǎn)工業(yè)硫酸，砷主要集中在煙氣凈化工段所產(chǎn)生的稀硫酸中。目前我國的冶煉煙氣制酸和硫鐵礦制酸年產(chǎn)量超過3000萬噸，按1噸硫鐵礦生產(chǎn)1噸硫酸、每噸礦含砷0.1%計(jì)，每年至少產(chǎn)生3萬噸砷。按常規(guī)的石灰中和法處理，會產(chǎn)生近30萬噸的砷鈣危廢――含砷石膏渣?！斑@些危險(xiǎn)廢物極不穩(wěn)定，一旦遇到酸雨、洪水或其他意外，砷很容易重新釋放出來，形成二次污染，對環(huán)境造成極大的危害?！崩桡C海說。

　　含砷廢酸資源化處理技術(shù)則提供了一種硫酸廠雙循環(huán)噴射式除砷的方法。該工藝是將硫化劑置于硫化氫發(fā)生器中，產(chǎn)生的硫化氫通過管道進(jìn)入反應(yīng)釜，通過開啟循環(huán)泵使反應(yīng)釜內(nèi)的物料進(jìn)行內(nèi)循環(huán)；同時(shí)，反應(yīng)釜剩余的硫化氫通過物料進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，將液體進(jìn)行壓濾，得到的濾渣可送到冶煉廠進(jìn)行重金屬回收，濾液直接排放，廢液還可以循環(huán)使用。據(jù)了解，該技術(shù)砷的去除率達(dá)99%以上，濾渣砷含量高，有利于深加工。

　　對此，廣西環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會重金屬專業(yè)委員會主任曹傳東指出，重金屬廢水來源廣，只有依照具體實(shí)際情況，采取多種工藝來處理。重金屬是不能被降解的物質(zhì)，環(huán)境對它們的自凈化功能非常弱，這就決定要實(shí)行更嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，使其排放限值與水環(huán)境質(zhì)量相協(xié)調(diào)，因此也決定了需要的處理技術(shù)要更先進(jìn)，設(shè)備更精良可靠?！皯?yīng)該在現(xiàn)有傳統(tǒng)工藝改進(jìn)的基礎(chǔ)上，開發(fā)眾多的新技術(shù)和組合，實(shí)行多用途的回用，最終實(shí)現(xiàn)‘零排放’是重金屬廢水治理的未來方向。”曹傳東建議。

　　組合式技術(shù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用

　　礦山、冶煉、電鍍及顏料等行業(yè)產(chǎn)生的廢水中重金屬離子濃度高，采用傳統(tǒng)沉淀法凈化處理存在諸多問題。比如廢水水質(zhì)波動，加藥量難以準(zhǔn)確控制，產(chǎn)生滯后現(xiàn)象，難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，難以充分將廢水中重金屬離子完全沉淀分離，影響出水水質(zhì)，且藥劑用量大、運(yùn)行成本高。

　　記者了解到，長沙桑尼環(huán)保科技有限公司研發(fā)的微電解+生化處理模塊化組合技術(shù)，可以同時(shí)去除重金屬離子和有機(jī)污染物，并且運(yùn)行費(fèi)用低。該公司總經(jīng)理李小琴指出，這種組合技術(shù)在去除重金屬污染的同時(shí)，對廢水中絡(luò)合劑、有機(jī)污染物也可以有效去除，確保出水達(dá)到國家最新排放標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)利用置換反應(yīng)原理將重金屬離子轉(zhuǎn)化為不溶于水的單質(zhì)形態(tài)，同時(shí)將絡(luò)合劑或其他有機(jī)物分子中官能團(tuán)斷鏈、降解，轉(zhuǎn)換為無絡(luò)合能力的小分子有機(jī)物，促進(jìn)重金屬離子釋放，再經(jīng)置換反應(yīng)將廢水中重金屬徹底轉(zhuǎn)化為不溶于水的單質(zhì)形態(tài)，從廢水中分離。

　　據(jù)悉，這種組合技術(shù)的顯著優(yōu)點(diǎn)是藥劑用量很小，運(yùn)行費(fèi)用低；采用濾池形式，廢水通過過濾方式進(jìn)行凈化，處理效果更可靠、更穩(wěn)定，達(dá)標(biāo)率高；能夠提高工業(yè)廢水的可生化性。

　　膜技術(shù)也有用武之地

　　據(jù)了解，在重金屬污染防治實(shí)踐中，常見的傳統(tǒng)化學(xué)沉淀過濾工藝，處理流程長，沉淀出水不夠穩(wěn)定，時(shí)有細(xì)小污泥上浮導(dǎo)致出水超標(biāo)。因此，先進(jìn)的膜處理技術(shù)也被用于重金屬廢水治理。

　　據(jù)廣西萬潤環(huán)?？萍加邢薰炯夹g(shù)負(fù)責(zé)人盧清介紹，萬潤公司已在重金屬廢水處理方面與美國DRUAFLOW公司達(dá)成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，引進(jìn)的DF膜系統(tǒng)是以固液分離來過濾經(jīng)過化學(xué)預(yù)處理之后的廢水，對于含有重金屬的廢水的處理效果尤為理想。

　　“DF膜孔徑為0.1微米，能高效節(jié)流，保證系統(tǒng)出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。此外，DF膜反應(yīng)過程中無需投加絮凝劑就能直接過濾，可以作為反滲透進(jìn)水，系統(tǒng)也無需水進(jìn)行反洗?！北R清表示，“DF系統(tǒng)建造快捷、方便，可使設(shè)備系統(tǒng)化，減少施工周期，也方便隨廠搬遷移動；占地空間極省，是傳統(tǒng)處理法的1/3~1/2。對于重金屬廢水處理與回收來說，DF膜系統(tǒng)是一項(xiàng)耐用可靠、具有經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益的技術(shù)?！?/p>

　　傳統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新突破常規(guī)

　　除了這些新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，對原有技術(shù)方法上的創(chuàng)新也開始在重金屬污染防治中應(yīng)用開來，比如對礦井水的處理。由于礦區(qū)水環(huán)境容量有限，出于對污染物總量控制的要求，國家近年來對含重金屬廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格，如要求達(dá)到地表水Ⅲ類環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。但礦井水具有水量大、重金屬超標(biāo)、渾濁、鈣鎂濃度高等特征，以常規(guī)化學(xué)沉淀法處理難以達(dá)到地表水Ⅲ類環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，需要進(jìn)行特殊的深度處理，如反滲透、離子交換處理等。

　　桂林奧尼斯特節(jié)能環(huán)保科技有限責(zé)任公司副總經(jīng)理蘇小建介紹說，處理這類礦井水，可以通過廢水加堿生成重金屬氫氧化物沉淀，然后加入藥劑，在常溫常壓下原位生成對重金屬離子具有吸附性能的物質(zhì)，包覆在氫氧化物及泥沙表面，形成“核―殼”型、表面帶負(fù)電荷的易沉降顆粒，對經(jīng)氫氧化物沉淀后殘留的微量重金屬進(jìn)行有效吸附，從而實(shí)現(xiàn)深度處理，沉渣可回收混合重金屬。

　　“或者通過獨(dú)特的化學(xué)改性方法得到多孔性、表面和內(nèi)部具有大量活性基團(tuán)的吸附劑，在空間多點(diǎn)位可與重金屬離子形成穩(wěn)定的螯合物。螯合吸附劑可在高濃度鈉離子、鈣離子、鎂離子背景下選擇性吸附微量重金屬離子，以稀酸可洗脫重金屬再生吸附劑，并回收重金屬?！碧K小建說。

　　治理重金屬污染的最終目的是確保生態(tài)環(huán)保，廣西大學(xué)農(nóng)學(xué)院教授李正文則提出了利用綠色植物去除環(huán)境中重金屬的植物修復(fù)技術(shù)。該技術(shù)以綠色植物為中心，結(jié)合微生物與物理化學(xué)措施，對被污染的土壤、水、大氣環(huán)境進(jìn)行凈化治理、恢復(fù)、矯正或修補(bǔ)。

　　李正文指出，這一技術(shù)利用植物從土壤中吸取金屬，收割地上部分并進(jìn)行集中處理，連續(xù)種植該植物，降低或去除土壤重金屬；然后通過植物穩(wěn)定，即利用一些植物來促進(jìn)重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)榈投拘孕螒B(tài)。在這一過程中，土壤的重金屬含量并不減少，只是形態(tài)發(fā)生了變化。

　　“利用植物對污染物排吸特性，避免重金屬進(jìn)入可食環(huán)節(jié)，保障農(nóng)產(chǎn)品安全，實(shí)現(xiàn)邊生產(chǎn)邊修復(fù)。這種方法費(fèi)用低廉，能夠維持自然生態(tài)和提高土壤肥力?！崩钫恼f。

　　固廢處理用上生物技術(shù)

　　重金屬固體廢物處理也是重金屬污染防治的關(guān)鍵。據(jù)了解，在采礦、選礦、冶煉和加工等生產(chǎn)過程中，排出的固體或泥狀廢棄物產(chǎn)生量大、成分復(fù)雜，這些固體廢物常含有微量的有毒元素如砷、銅、鉛、鋁、汞等，這些元素往往通過各種途徑遷移、轉(zhuǎn)化對環(huán)境造成危害。因此，對這些工業(yè)固體廢物的有效治理是保證良好生態(tài)環(huán)境和人類可持續(xù)發(fā)展的必要舉措。

　　“但在固體礦物原料中，除含一種或幾種主要金屬礦物以外，一般還伴生一些其他金屬或有用的成分。過去的工業(yè)生產(chǎn)只關(guān)注對主元素的提取利用，而將伴生的資源丟棄，造成資源大量浪費(fèi)?！睆V西鴻生源環(huán)保公司董事長黃敏指出。

　　針對上述問題，鴻生源公司開發(fā)出了生物技術(shù)處理冶金固體廢物分離共生金屬的方法。該技術(shù)具有金屬回收率高、廢水循環(huán)利用、所產(chǎn)生的廢渣能達(dá)到環(huán)保要求、產(chǎn)生的尾渣可作為建筑材料并達(dá)到環(huán)保要求等優(yōu)勢。

　　據(jù)悉，生物法治理重金屬固體廢棄物技術(shù)是利用微生物的氧化特性及微生物代謝物，如有機(jī)酸、無機(jī)酸，使礦物的某些組分氧化，進(jìn)而使有用的目的組分以可溶態(tài)的形式與原礦物分離，同時(shí)利用微生物及代謝產(chǎn)物與礦物相互作用產(chǎn)生還原、溶解、吸附等反應(yīng)脫離礦石中不需要的組分，從而回收其中的有價(jià)值金屬及有用礦物的過程。固廢生物處理技術(shù)目前已進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用階段。

來源：中國化工報(bào)

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