生物吸附法處理重金屬離子廢水研究進展

段楊慧

(山西職業技術學院 建筑工程系,山西 太原 030006)

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生物吸附法處理重金屬離子廢水研究進展

段楊慧

(山西職業技術學院 建筑工程系,山西 太原 030006)

工業生產的重金屬離子廢水對于環境以及人體健康的影響嚴重，必須要加強處理。傳統的重金屬離子去除方案效果較差，且存在很多設備與成本上的問題，導致污水處理工作嚴重缺失。生物吸附法是當前出現的一種新型處理方案，相對傳統方案優勢明顯。對生物吸附法的基本內容進行了闡述，并就其運用展開描述，提出當前處理重金屬離子廢水的研究現狀。

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，進入飲用水源或者食用環節，將會直接威脅人體健康。因此，在我國的衛生相關規定中，嚴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行排放，否則需要加以處理[1]。而由于傳統的重金屬離子廢水處理方案成本相對較高，處理效果缺乏，從而使得很多對應生產企業都對該環節放松。面對該種狀況，筆者認為，必須要明確當前重金屬離子廢水的危害，提高人們的重視程度，并且，對其處理方案進行研究，以提高處理效果，降低成本，實現經濟效益與社會效益的最大化。

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、鈍化水洗產生的電鍍廢水，在鍍鋅與鈍化水洗工序中，會產生含量較高的金屬離子廢水。其中，以二價鋅、六價鉻為主要的污染物。一般來說，重金屬存在于人類生活的各個領域，人們接觸其是一種正常的現象。而在其含量沒有超標的狀況下來說，其對于人體并沒有多大危害。可是，一旦這類型物質聚集，并且隨著人類活動含量不斷增加。這就會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過對應的處理或者處理不當便進行排放，很容易會進入自然之中，并造成對應的環境污染，再由自然作用，成為人類的隱藏性威脅。重金屬含量過大，會使得人體產生中毒癥狀，如果含量相對較低，也會因為長期的積累，從而使得人體慢性中毒產生。這些毒素或是直接威脅人的生命；或是會使得人體神經弱化，影響其行為；或是制約內臟功能，使得人類機體嚴重受損。故而，必須要對其進行必要的處理[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的發展和科學的進步所產生的一種新型處理重金屬污水的方案，其價格相對低廉，處理效果較好，成為當前人們處理污水的關注重點。生物吸附法實際上就是利用某些生物的特性，其本身的化學結構或者成分特性適宜于吸附已經溶于水中的金屬離子，待其吸附之后，再通過對應的固液分離，來對其進行凈化。經實驗證明，該種處理污水的方案具有幾個明顯優勢，主要可表現為：投資少，成本低；處理效率較高，在濃度較低的狀況下可進行選擇性去除；各類條件要求相對較低，作業制約較少；可有效地進行金屬回收。可以說，生物吸附法對于重金屬污水處理具有較好的經濟效益、社會效益與生態效益。

3 生物吸附法的運用

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驗。因此，必須要對其運用加以研究，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應的吸附物質來保證整個處理的進行。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

在實現對應的吸附劑選擇后，并且通過對應的工序來對重金屬離子污水進行吸附處理后，必須要采取一定的方案，對吸附的重金屬進行再生處理。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，其本身的純度會受到影響，必須要對其進行再生處理，方可進行使用。

3.3 觀察并記錄吸附效果

為了保證生物吸附法對重金屬離子廢水的處理效果，必須對其進行必然的觀察與記錄。當然，整個觀察與記錄要從吸附劑的選擇著手，對重金屬離子污水的金屬成分進行對應的推斷，并就選擇的吸附劑的吸附效果加以記錄。如此反復，能夠讓其充分認識到該種吸附劑的實際效果，并且，對其進行必然的調整，使之效果有所改善。

3.4 注重容器的創造

生物吸附法需要通過一定的工序才能實現其處理效果。因此，其必然也需要對應的容器。在我國當前的處理過程中，該種容器一般是沿用傳統污水處理。其效果存在一定的瑕疵。面對該種狀況，筆者認為，必須要在實踐中不斷對其容器進行研究，從而創造出與生產模式符合，且社會效益、生態效益、經濟效益都能有所保障的處理容器，以提高其處理的實際效果。當前，在整個進行的過程中，都需要立足于企業與社會的成本，避免成本過大。

4 生物吸附法處理廢水的研究進展

生物吸附法作為一種新型處理方案，當前已經受到了人們的廣泛關注，為了提高其使用價值，不少學者也在對其具體的使用加以研究。而生物吸附法，其主要研究的內容當屬吸附劑。尤其是市場吸附劑普遍偏貴的背景下，人們對于生物吸附法的研究主要是針對吸附劑展開。吸附劑一般可以分為物理與防化學兩類，而對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，對吸附劑有兩個主要研究：a利用包括生物吸附在內的多種工藝過程的綜合技術，來對其進行綜合處理，經過研究得出，活細胞吸附效果最佳，如何降低活細胞吸附劑的成本，是其研究的主要方向[7]；b開發類似離子交換樹脂的商業生物吸附劑。這類型的吸附劑價格低廉，回收可能性較高，能夠在降低處理成本的基礎上，提高生態效益。

另外，在生物吸附法法的研究中，還需要在4個方面加強：a生物吸附原理的明確；b如何改善吸附成本，加強吸附效果；c對于影響性因素的研究，明確其機理；d建立生物吸附模式的宏觀平臺[8]。總得來說，生物吸附技術已經逐漸運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，需要社會各界加強對其的重視，并深化研究。

5 結 語

污染的擴大，使得環境越加惡劣，這嚴重的威脅著人們的生存與發展。為了更好地實現可持續發展，對當前的污染進行必要的處理，是社會的具體要求。重金屬離子廢水是重工業生產中難以避免的產物，而傳統的工廠極少對其進行有效地處理，導致污染一直持續。生物吸附法其對重金屬離子廢水具有良好的處理效果，且成本相對較低，是一種實用性極強的方案，值得對其加以推廣。對其當前適用障礙的部分，必須要加以研究，實現更好的運用。

[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, 郭學益, 等. 生物吸附法處理重金屬廢水研究進展[J]. 水處理技術, 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]. 長沙: 湖南大學, 2010.

[5] 王建龍, 陳燦. 生物吸附法去除重金屬離子的研究進展[J]. 環境科學學報, 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理的研究進展[J]. 科技創新與應用, 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：環境工程，手機：13835101771，E-mail：duanyanghuizi@163.com.

X703

B

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.05.034