污水中去除重金属的工艺解析—离子交换树脂

含有大量金属元素的工业废弃物称为重金属废水（Heavy Metal Wastewater）。它源自矿冶开采、机械设备制造、化工工艺流程以及电子元器件装配等多个产业环节中生产的废弃物液体中带有重金属污染物这一特性

此类特定类型的工业废物指的是矿冶开采活动（mineral extraction）、机械设备制造（machinery production）、化工流程运行（chemical process）以及电子设备组装（electronics assembly）等多个产业领域中的废弃物液体中带有重金属污染物这一特性

此类型的工业废物特指来自矿产开采（mineral extraction）、机械设备制造（machinery production）、化工生产环节（chemical manufacturing process）以及电子设备组装（electronics assembly）等多个产业环节中的排入水中含有金属元素这一特征

该类含镉、铅、汞等有害金属元素的工业废水对环境造成极为严重的负面影响，并对人体健康构成直接威胁。这类废水的水质与水量往往与其生产工艺密切相关。其中的重金属污染物由于难以分解降解，在水体中主要以转移其存在位置和形态的方式存在于水中。从全球范围来看，水体中的重金属污染已成为当前环境治理面临最为严峻挑战的问题之一。

该方法专门针对重金属废水的特性，在实际应用中采用的主要处理手段包括：化学沉淀工艺、氧化还原工艺、有机溶剂萃取分离工艺以及吸附工艺等。

化学沉淀工艺 化学沉淀工艺是指将重金属废水中溶解态的重金属转换为不溶于水的金属化合物的方法，并主要采用中和沉法以及硫化物沉淀法等方式实现这一目标。

氧化还原处理（化学还原法）是一种传统的环保技术。它在国内外均有较为广泛的运用，并且具有操作简便的特点，在应对大水量及高浓度废水方面表现突出。采用该工艺处理含铬废水电解时，在中和阶段通常使用生石灰作为中和剂；但此方法会产生较多的残渣。若改用NaOH或碳酸钠，则可减少污泥产量。

3溶剂萃取分离 溶剂萃取法是一种常用的物质分离与纯化技术;基于液-液相间的接触界面设计的流程具有良好的连续操作性,能够实现较高的分离效果。采用该方法时,需优先选用具有较高选择性的有机溶剂,因为工业废水中的重金属元素通常以阳离子或阴离子的形式存在。不可否认的是该技术具有显著的优势,但其在操作过程中涉及的溶剂流失以及再生环节中能源消耗较大,因此其应用领域也受到了诸多限制。

4 吸附法 吸附法是运用吸附剂的独特结构去除重金属离子的一种有效方法。采用吸附法处理电镀重金属废水时可选用活性炭、腐植酸、海泡石以及聚糖树脂等作为吸附剂。活性炭配置较为简单，在水污染治理领域得到了广泛应用。由于其再生效率较低，在回用水中无法达到所需质量指标通常用于对电镀废水进行预处理阶段。经该工艺处理后排出的废水中重金属含量显著低于工业污水处理排放标准.

4离子交换法

该工艺通过实现重金属离子与离子交换剂的交换作用，在处理工业废水或城市生活污水中实现对废水中重金属离子的有效去除。该类具有特定化学性质（亚氨基二乙酸官能团）的弱酸性多孔材料作为新型载体，在特定条件下能够特别强地结合二价态重金属元素（如铜、镍、铅、锌、镉和钴等），从而实现污染物的高效吸附与转化

1、处理精度，各种废水中重金属含量可做到0.02ppm，远远低于国家标准；

2、吸附量大，对于铜的饱和吸附容量能够达到56g/l。

3、能对低浓度废水进行深度处理，浓缩比，解决低浓度废水处理难题；

4、模块组件形式，自动化程度，操作简单。

由于当前日益提高的环保要求（如电镀表三镍含量要求0.1mg/l以下），传统沉淀法已无法满足相关需求。针对不同类型的重金属离子，在分析其特定性质的基础上，通过螯合树脂上具有特殊功能基团的特性与重金属离子结合生成络合物这一关键过程实现了对重金属离子的有效回收和深度净化。

树脂对除铜镍铅锌钴锰等金属离子具有专一性，在处理Ni²+及其络合态（如柠檬酸、醋酸等）方面表现突出，并展现出显著的应用优势。该方法特别适合在pH 3附近环境中直接吸附镍离子。对于高度络合的Ni²+（如EDTA结合的Ni²+），需先解离后去除。实验测定表明其饱和吸附量约为50g/l