重金属废水主要来自机械加工、有色金属冶炼、电镀、皮革加工和部分化工企业等。重金属污染物通常具有急性或慢性毒性,无法通过自净作用消失,但可通过生物食物链富集,从而危害人类健康。水体重金属污染已成为全球最严重的环境问题之一。处理废水中重金属的方法很多,有生物絮凝法、吸附法、化学沉淀法、电化学法、絮凝法等。絮凝法在国内外水处理研究中占有重要地位。其中絮凝剂的研究是絮凝技术的核心,其种类及性质直接影响处理效果。絮凝剂按分子质量高低可分为低分子和高分子絮凝剂;按官能团性质及离解后所带电荷情况可分为非离子、阴离子、阳离子和两性絮凝剂等;从组成上可分为无机高分子絮凝剂、有机高分子絮凝剂、微生物絮凝剂和复合絮凝剂。笔者将从絮凝剂组成方面总结近年来絮凝剂处理重金属废水的研究进展。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
典型的无机絮凝剂有铁系和铝系两大类。铁系和铝系絮凝剂溶于水中时,Fe3+和Al3+水解发生各种聚合反应,生成络合物。这些络合物能有效降低胶体的ζ电位,通过压缩双电层、电中和、吸附架桥、网捕卷扫作用使胶体凝聚,并形成聚合度很高的金属氢氧化物凝胶,从而去除水中的胶体物质。铁系和铝系絮凝剂是目前应用广泛、工艺成熟的无机金属盐絮凝剂,但在应用中存在一些问题,如铁系和铝系无机絮凝剂对设备都有腐蚀性,铁盐比铝盐腐蚀性更强,用量大,用铝盐作絮凝剂时水中残铝量过高而引发各种疾病等。虽然无机絮凝剂能有效去除水中的悬浮物、胶体、好氧微生物等,但在重金属废水处理中却很少使用,有时只作为助凝剂。如FenglianFu等在研究重金属配位聚合沉淀剂BDP对Cu2+的去除效果时,发现加入0.25mmol/L的Al2(SO4)3沉淀10min后,胶体颗粒平均粒径从0.07μm增加到39.18μm,使絮体更易从溶液中沉淀分离。