重金属废水首要来自机械加工、有色金属锻炼、电镀、皮革加工和有些化工企业等。重金属污染物一般具有急性或慢性毒性，无法经过自净效果不见，但可经过生物食物链富集，然后损害人类健康。水体重金属污染已成为全球最严峻的环境疑问之一。处理废水中重金属的办法很多，有生物絮凝法、吸附法、化学沉积法、电化学法、絮凝法等。今日，咱们就来和我们一起聊一聊重金属废水絮凝剂处理技能的有关状况!

1 重金属废水絮凝剂处理技能——无机絮凝剂

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+水解发作各种聚合反响，生成络合物。这些络合物能有用下降胶体的ζ电位，经过紧缩双电层、电中和、吸附架桥、网捕卷扫效果使胶体凝聚，并构成聚合度很高的金属氢氧化物凝胶，然后去掉水中的胶体物质〔1〕。铁系和铝系絮凝剂是如今运用广泛、技能老练的无机金属盐絮凝剂，但在运用中存在一些疑问，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起各种疾病等。

尽管无机絮凝剂能有用去掉水中的悬浮物、胶体、好氧微生物等，但在重金属废水处理中却很少运用，有时只作为助凝剂。如Fenglian Fu等〔2〕在研讨重金属配位聚合沉积剂BDP对Cu2+的去掉效果时，发现参加0.25 mmol/L的Al2(SO4)3沉积10 min后，胶体颗粒平均粒径从0.07 μm添加到39.18 μm，使絮体更易从溶液中沉积别离。

2 重金属废水絮凝剂处理技能——有机絮凝剂

与无机絮凝剂对比，有机高分子絮凝剂具有吸附架桥才能强、絮凝效果好、絮体简单过滤、构成污泥量少且简单处理等特色。处理废水时可依据废水性质改变絮凝剂的官能团、官能团电性、操控分子质量等而有挑选地进行构成，因而如今重金属废水处理中有机高分子絮凝剂表现着首要效果。按其性质和来历可将有机高分子絮凝剂分为两大类：构成有机高分子絮凝剂和天然有机高分子絮凝剂。

2.1 构成有机高分子絮凝剂

在中国，构成有机高分子絮凝剂占絮凝剂总量的85%摆布。构成有机高分子絮凝剂是单体经过化学反响聚合而成的水溶性聚合物，重金属可与聚合物中的各种亲水基团(如COO—、—NH2、—SO3H、—OH)等经过吸附架桥、静电引力等效果构成安稳的配位螯合物，然后使重金属得以去掉。该类絮凝剂依据官能团离解后所带电荷性质的不一样，分为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性4品种型。其絮凝机理为：阳离子型絮凝剂分子构造中富含很多阳离子基团，不只与悬浮胶粒发作电中和及吸附架桥效果，还能与带负电荷的溶解物反响，生成不溶性的盐;适当的阴离子基团有利于阴离子型絮凝剂分子链伸展，表现网捕卷扫效果，增强其絮凝功能;非离子型絮凝剂的絮凝机理首要为吸附架桥效果;两性有机高分子絮凝剂具有阳离子和阴离子基团，其若干分子链经过电中和及桥连效果与悬浮颗粒构成很多粗大絮体，可运用于不一样条件的介质，适用规模相对较广，其絮凝效果的好坏与阴、阳离子的含量及相互间的和谐效果密切有关。

这些年研发的构成有机高分子絮凝剂首要包含聚丙烯酰胺、磺化聚乙烯苯、聚乙烯醚等系列产品，如今运用较多的首要是聚丙烯酰胺(PAM)及其衍生物，在中性或碱性条件阴离子型PAM用于去掉重金属盐类及其水合氧化物。

PAM中的胺基在不一样pH下可被别的官能团所替代：如发作水解效果可引进—COOH;与甲醛反响而引进—OH;经过霍夫曼反响接入—NH2和经过磺甲基反响接入—SO3〔3〕。H. Kasg?z等〔4〕选用Mannich反响和磺甲基反响使PAM改性而带有不一样的官能团。在PAM、甲醛、二乙烯三胺物质的量比为1∶ 0.7∶0.84，反响时刻3 h，pH=9，温度为45~50 ℃下构成产品;絮凝剂用量为2 mL，沉降时刻为20 min，溶液pH为3~6时可使Pb2+的去掉率达90%以上。

尽管聚丙烯酰胺类絮凝剂运用较多，但在聚合过程中其聚合单体丙烯酰胺具有毒性，且有强的致毒性，所以单体残留是一个疑问。科研工作者经过多年尽力，开发了很多新式的构成有机高分子絮凝剂。这些絮凝剂可由不一样品种的多胺或聚乙烯亚胺与二硫化碳反响得到，对各类重金属离子有极好的絮凝效果。

R. R. Navarro等〔5〕用PEI的聚阳离子、聚阴离子及其膦酰衍生物(PPEI)对Cu2+、Pb2+和Zn2+进行絮凝沉积研讨。成果表明：在含磷酸、醋酸和硫酸的阴离子基团中，含磷酸基团的絮凝剂有极好的絮凝效果。PPEI可与Cu2+构成深蓝色非凝胶絮体，与Pb2+和Zn2+构成白色絮体;PPEI重金属络合物在PPEI用量增大后呈现反溶景象，是因为PEI中未反响彻底的磷酸酯阻止颗粒的集合，这种景象在别的金属聚电解质中也能检测到，如Cd2+与淀粉黄原酸的反响。

Qing Chang等〔6〕将黄原酸基接枝到聚乙烯亚胺分子上，得到高分子重金属絮凝剂聚乙烯亚胺基黄原酸钠(PEX)。PEX上有很多氨基和黄原酸基，氨基失掉配位氢离子后与重金属离子构成配位键，而黄原酸基可与重金属离子生成溶度积小的螯合物，然后去掉废水中的Cu2+。王进喜等〔7〕将巯基乙酸(TGA)接入高分子絮凝剂聚乙烯亚胺(PEI)的分子链中，构成新式高分子重金属絮凝剂巯基乙酰聚乙烯亚胺(MAPEI)，用于处理含铜废水时去掉率达95%以上。

聚乙烯胺、CS2、NaOH三者反响可制取二硫代氨基甲酸类重金属絮凝剂DTC，该类絮凝剂富含 2个或3个重金属絮凝基团，与重金属离子构成难溶物而从水中去掉，但所构成沉积物安稳性差。如二甲基二硫代氨基甲酸钠(SDTC)能与废水中的汞螯合沉积，但如不当即沉积别离，则汞又会溶解到水中，构成更具损害的甲基汞等，且SDTC分化的副产品又会构成二次污染。依据上述景象Fenghe Wang 等〔8〕用1，2，4，5-苯四羧酸二酐和DTC构成富含4种螯合基团的絮凝剂TMBTCA，并用红外光谱、NMR、IR验证其构造。研讨成果表明：在处理50 mL含Cu2+ 70 mg/L的电镀废水时，Cu2+去掉率达99%以上，全部反响不受pH的影响;TMBTCA在Cu2+和Cd2+共存条件下也有极好的去掉效果，且不对环境发作二次污染。

人工构成重金属絮凝剂能与重金属离子生成安稳且难溶于水的金属螯合物，对重金属有杰出的挑选性，反响功率高，可将有些重金属离子与别的离子别离、收回运用，与传统的化学沉积等办法对比效果明显，处理低浓度重金属废水时费用相对较低，在将来应有极好的运用远景。

2.2 天然有机高分子絮凝剂

天然高分子絮凝剂因电荷密度小、分子质量低、易于生物降解，运用量远大于构成有机高分子絮凝剂。20世纪70年代以来，很多国家开端注重化学改性絮凝剂的研发，改性后的产品与构成有机高分子絮凝剂对比，挑选性大，无毒、廉价等。这类絮凝剂按质料来历不一样大体可分为淀粉衍生物、纤维素衍生物、甲壳素衍生物、植物胶改性产品、多糖类蛋白质改性产品等。其间最有发展潜力的为水溶性淀粉衍生物和多聚糖改性絮凝剂。

淀粉衍生物或改性淀粉絮凝剂经过电荷中和及吸附架桥效果，使水中微粒脱稳、絮凝而有助于沉降和过滤脱水。20世纪70年代，R. E. Wing等〔9〕选用淀粉黄原酸-PVBTMAC去掉Hg2+、Cd2+、Cr3+等单一离子，在此基础上处理含多种重金属离子的工业废水。成果表明：pH=7时淀粉黄原酸-PVBTMAC对工业废水中重金属的去掉效果比氢氧化物沉积好。V. Tare等〔10〕用玉米淀粉(ICSX)、马铃薯淀粉(IPSX)及纤维素粉末(ICX)与黄原酸反响构成非水溶性淀粉黄原酸，并与水溶性淀粉黄原酸(SSX)进行对比。ICSX对Cr6+的去掉功率高于SSX，但在投药量一样的状况下，SSX对Cr6+的去掉效果好于ICSX。在此基础上M. Jawed等〔11〕用玉米淀粉构成了非水溶性淀粉黄原酸ICSX和水溶性SSX进行除镉功能研讨。成果表明：在Cd(Ⅱ)-ICSX的去掉过程中，离子强度对Cd2+与ICSX的联系才能几乎没有影响，而pH对镉的去掉有很大影响，pH为4~5时去掉效果最好;在EDTA存鄙人，pH为4~5时ICSX对镉的去掉率高于SSX。

R. R. Navarro等〔12〕以纤维素、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为质料，硝酸铈铵(CAN)为引起剂，反响后参加PEI使GMA侧链上引进含氮配体，构成絮凝剂聚(CGMAPEI)，对Co2+、Cu2+、Zn2+进行絮凝研讨。研讨成果表明：pH=7、投药量一样条件下，与cell-PEI对比，聚(CGMAPEI)对Co2+的去掉率高5倍多，对Zn2+、Cu2+的去掉率别离高2倍和1.5倍，酸性条件下(pH=2)也得到相似的成果;改性后的聚合物能与重金属构成安稳的配体，对3种金属的挑选次序为Co2+>Zn2+>Cu2+。

壳聚糖是地球上第二大生物资源，其分子链中富含很多氨基、羟基和N-乙酰基，使壳聚糖构成具有相似网状构造的笼形分子，氨基供给的活性吸附位点在低浓度下使多种金属离子经过螯合、离子交换效果而被有用去掉〔13〕。但水溶性差、相对分子质量小以及架桥才能差等要素阻止了其直接运用，因而这些年对壳聚糖分子链上的氨基和羟基进行化学修饰〔14〕已成为研讨热门。这些改性产品首要有交联壳聚糖、N-酰化壳聚糖、多胺类接枝壳聚糖、氨基酸接枝壳聚糖、含硫壳聚糖衍生物以及别的杂环壳聚糖〔15〕，经过改性可进步壳聚糖对重金属离子去掉效果。

Qing Chang等〔16〕使巯基乙酸与壳聚糖发作酰胺化反响，制得高分子重金属絮凝剂巯基乙酰壳聚糖(MAC)。运用MAC处理25 mg/L含铜废水时，其巯基可将Cu2+还原为Cu+，并构成十分安稳的络合物将其有用去掉。在Cu2+与浊度共存时，浊度会推进MAC的除铜功率，因而MAC更适合处理含铜有浊废水。

3 重金属废水絮凝剂处理技能——复合絮凝剂

将两种或两种以上的絮凝剂经过改性或在特定条件下进行一系列化学反响后构成新的絮凝剂即复合絮凝剂。不一样絮凝剂经复合后优缺点互补，克服了单一絮凝剂适用规模较窄的缺点，然后进步了絮凝效果，扩展了运用规模。如今复合絮凝剂首要有无机高分子复合絮凝剂、有机复合絮凝剂和无机-有机复合絮凝剂。其间对无机-有机复合絮凝剂的报导较多，是复合絮凝剂的研讨与运用重点〔17〕。

无机-有机复合絮凝剂具有无机絮凝剂的电中和以及有机絮凝剂的吸附架桥才能，絮凝效果大幅添加，而且可制备出在特定条件下运用的絮凝剂。尽管复合絮凝剂也存在难降解、污染环境的疑问，但其适用水质规模广、功率高，且投加量很多削减，有机成分含量下降，仍不失为一种优秀的絮凝剂。

邵颖等〔18〕将必定质量比的壳聚糖(CTS)和聚合铝(PAC)用强磁力拌和微热熟化1 d，制成复合絮凝剂。成果表明：处理初始质量浓度别离为56、53 mg/L的含Zn2+、Cu2+炼钢废水时，别离投加n(CTS)∶ n(PAC)为0.1和0.2的复合絮凝剂，参加3.5 mg/L的复合絮凝剂就能到达投加6.0 mg/L PAC的去掉效果;在pH为5.5、n(CTS)∶n(PAC)为0.2、投药量为3.5 mg/L时，PAC-CTS复合絮凝剂絮凝效果最好。可见以PAC为主的复合絮凝剂既能下降本钱，又弥补了独自运用CTS或PAC的缺点。尹大伟等〔19〕用 PAC-CTS复合絮凝剂处理60 mg/L含Pb2+和Cu2+的构成废水，pH=8、投加量为4 mg/L时，Cu2+去掉率为84%;投加量为5 mg/L时Pb2+去掉率为72%。PAC-CTS可表现无机-有机絮凝剂的协同效果，使絮凝效果进步、投药量下降。Jie Cao等〔20〕制成HPAM-CTS有机复合絮凝剂颗粒，该颗粒平均粒径为1 mm，含很多—COO-、—NH3、—OH、—CONH2和—NH2基团。研讨发现：该复合絮凝剂对Cu2+、Pb2+、Hg2+的去掉率随絮凝剂用量的添加而添加;当pH从2.2添加到4.2时对3种金属离子的去掉率明显添加，pH从4.2添加到5.5时，对Cu2+和Hg2+的去掉率已到达最大，对Pb2+的去掉率还在添加，且挑选次序为Cu2+>Pb2+>Hg2+。

复合絮凝剂在必定程度上改善了絮凝功能，但在运用中还存在一些疑问。如有机复合絮凝剂运用本钱高，产品难降解且污染环境等。因而复合絮凝剂的复合要素以及复合机理、有用成分的配比和挑选，制备技能流程的规划和处理重金属废水的可行性等方面需要探究。

4 重金属废水絮凝剂处理技能——生物絮凝剂

20世纪80年代以来微生物法作为新的重金属废水处理技能遭到国内外学者的广泛注重，并获得许多研讨成果〔21〕。微生物絮凝剂(MBF)是微生物代谢活动中发作并排泄到细胞外、具有絮凝活性的糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素和核酸等的代谢产品，且能够天然降解，高效无毒、无二次污染。在污水处理中，这些物质经过吸附架桥效果、电中和效果、卷扫效果等〔22〕对污水中的杂质进行絮凝沉降，使水质弄清。依据絮凝剂来历和物质构成的不一样，MBF可分为3类：胞外代谢产品、胞内提取物和菌体絮凝剂。

Bin Lian等〔23〕用胶质芽孢杆菌(Bacillus muci-laginosus)发作的MBF处理低质量浓度(<100 mg/L)含Cr6+、Pb2+、Mn2+、Zn2+和 Ti4+等的重金属废水，有极好的絮凝效果。姚敏杰等〔24〕用胶质芽孢杆菌发作的 MBF处理模仿高浓度重金属废水时发现，参加MBF后Zn2+、Ca2+、Mg2+构成安稳的胶体状，废水由本来的弄清通明成为乳白色黏稠浊状，生成的沉积物不易分辩;在含 Fe3+、Al3+、Pb2+废水中呈现较明显的絮凝景象。全部过程中MBF经过离子交换及电性中和等效果对废水 pH 进行调理，使废水pH下降(含Ca2+废水在外)。

王竞等〔25〕用胞外高聚物发作菌(Pseudomoas sp) GX4-1 的发酵液制成絮凝剂WJ-I对水中Cr6+进行去掉，成果发现 (Pseudomoas sp)GX4-1发作的生物絮凝剂对Cr6+的去掉率很高。M. D. Machado等〔26〕在45 ℃下培育啤酒酵母菌，并将培育液用EDTA淋洗3次，然后用去离子水淋洗2次后干燥，用于去掉含Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+的构成工业废水。研讨发如今选用多级沉积设备，投加量>0.5 g/L(临界细胞密度)的三级沉积设备中Ni2+去掉率可达96%，且跟着沉积设备数目添加去掉率也随之增加。絮凝是疾速、简练别离含重金属工业废水和细胞康复、重复运用的办法之一。

微生物絮凝剂处理重金属废水时高效、无毒、易生物降解、絮凝目标广泛，运用后无二次污染。但培育条件断定、菌种的培育规则、规模化出产、下降培育本钱是微生物絮凝剂菌种培育亟待解决的疑问。此外，高浓度的重金属废水会对微生物发作毒害效果。因而，将基因工程中基因的操控与表达、克隆技能等与微生物絮凝法相联系，完成宝贵金属离子的富集与收回运用，可获得非常好的经济效益。详细拜见http://www.dowater.com更多有关技能文档。

环保114小编总结：跟着重金属废水成分的日趋杂乱，传统絮凝剂已不能满意废水排放请求，因而新式、高效的絮凝剂及有用处理办法的研发势在必行。絮凝剂的发展方向首要有以下方面：

(1)研讨微生物絮凝剂的絮凝机理，培育好的微生物，下降其本钱;改善疾速发作、挑选高效微生物絮凝剂技能，使其能运用于实践工业处理中，然后使微生物絮凝剂具有宽广远景。

(2)无机-有机高分子复合絮凝剂的研讨大多处于实验室阶段，应大力加强对有用组分配比、出产道路优化和技能参数的研讨，以及对复合絮凝剂的运用推行;一起应加强对低本钱、低毒性或无毒性、高生态安全复合絮凝剂的研讨，尽可能削减二次污染。

(3)因为重金属废水水质杂乱，品种繁复，因而加强絮凝法与各种处理技能的归纳运用，进行重金属收回与废水回用，到达经济效益和环境效益相统一，是往后重金属废水处理技能的发展趋势。