防治重金属污染 亮出“十八般兵器”

上周，广西贺州市八步区人民法院对贺江水污染事件系列案首案依法作出一审判决：以受贿罪判处被告人贺州环保局环境监察支队原支队长黄强有期徒刑6年。继震惊全国的广西龙江河镉污染事件后，去年广西贺江又发生了一起因企业排污导致的重金属污染事件。在以山清水秀闻名于世的广西接连发生此类恶性污染事件，除了当地政府要对环境监管进行反思警醒外，如何还世人碧水青山也成了当务之急。事实上，近年来重金属污染已经成为全球关注的环境问题。环保部部长周生贤在不久前举行的全国两会上就曾表示，要深化大气污染防治，强化水污染防治，抓好土壤污染治理，加大重金属、化学品和危险废物污染防治力度。据记者了解，目前在以广西为代表的重金属重点防控省区，重金属污染防治新技术的开发及应用工作正在紧锣密鼓地展开。

含砷废水处理技术有突破

据了解，由广西大学和广西南宁东和新赢环保技术公司联合攻关的含砷废酸资源化处理技术已经获得突破。该技术研发人、广西大学化学化工学院教授黎铉海介绍说，广西有色资源具有含硫、含砷的特点，重金属污染治理技术对广西有色和化工产业的发展有着重大的影响。

黎铉海指出，用含砷的硫化物生产或副产工业硫酸，砷主要集中在烟气净化工段所产生的稀硫酸中。目前我国的冶炼烟气制酸和硫铁矿制酸年产量超过3000万吨，按1吨硫铁矿生产1吨硫酸、每吨矿含砷0.1%计，每年至少产生3万吨砷。按常规的石灰中和法处理，会产生近30万吨的砷钙危废——含砷石膏渣。“这些危险废物极不稳定，一旦遇到酸雨、洪水或其他意外，砷很容易重新释放出来，形成二次污染，对环境造成极大的危害。”黎铉海说。

含砷废酸资源化处理技术则提供了一种硫酸厂双循环喷射式除砷的方法。该工艺是将硫化剂置于硫化氢发生器中，产生的硫化氢通过管道进入反应釜，通过开启循环泵使反应釜内的物料进行内循环;同时，反应釜剩余的硫化氢通过物料进行内循环，将液体进行压滤，得到的滤渣可送到冶炼厂进行重金属回收，滤液直接排放，废液还可以循环使用。据了解，该技术砷的去除率达99%以上，滤渣砷含量高，有利于深加工。

对此，广西环保产业协会重金属专业委员会主任曹传东指出，重金属废水来源广，只有依照具体实际情况，采取多种工艺来处理。重金属是不能被降解的物质，环境对它们的自净化功能非常弱，这就决定要实行更严格的排放标准，使其排放限值与水环境质量相协调，因此也决定了需要的处理技术要更先进，设备更精良可靠。“应该在现有传统工艺改进的基础上，开发众多的新技术和组合，实行多用途的回用，最终实现‘零排放’是重金属废水治理的未来方向。” 曹传东建议。

组合式技术实现应用

矿山、冶炼、电镀及颜料等行业产生的废水中重金属离子浓度高，采用传统沉淀法净化处理存在诸多问题。比如废水水质波动，加药量难以准确控制，产生滞后现象，难以稳定达标，难以充分将废水中重金属离子完全沉淀分离，影响出水水质，且药剂用量大、运行成本高。

记者了解到，长沙桑尼环保科技有限公司研发的微电解+生化处理模块化组合技术，可以同时去除重金属离子和有机污染物，并且运行费用低。该公司总经理李小琴指出，这种组合技术在去除重金属污染的同时，对废水中络合剂、有机污染物也可以有效去除，确保出水达到国家最新排放标准。该技术利用置换反应原理将重金属离子转化为不溶于水的单质形态，同时将络合剂或其他有机物分子中官能团断链、降解，转换为无络合能力的小分子有机物，促进重金属离子释放，再经置换反应将废水中重金属彻底转化为不溶于水的单质形态，从废水中分离。

据悉，这种组合技术的显著优点是药剂用量很小，运行费用低;采用滤池形式，废水通过过滤方式进行净化，处理效果更可靠、更稳定，达标率高;能够提高工业废水的可生化性。

膜技术也有用武之地

据了解，在重金属污染防治实践中，常见的传统化学沉淀过滤工艺，处理流程长，沉淀出水不够稳定，时有细小污泥上浮导致出水超标。因此，先进的膜处理技术也被用于重金属废水治理。

据广西万润环保科技有限公司技术负责人卢清介绍，万润公司已在重金属废水处理方面与美国DRUAFLOW公司达成战略合作伙伴关系，引进的DF膜系统是以固液分离来过滤经过化学预处理之后的废水，对于含有重金属的废水的处理效果尤为理想。

“DF膜孔径为0.1微米，能高效节流，保证系统出水稳定达标。此外，DF膜反应过程中无需投加絮凝剂就能直接过滤，可以作为反渗透进水，系统也无需水进行反洗。”卢清表示，“DF系统建造快捷、方便，可使设备系统化，减少施工周期，也方便随厂搬迁移动;占地空间极省，是传统处理法的1/3~1/2。对于重金属废水处理与回收来说，DF膜系统是一项耐用可靠、具有经济和环境效益的技术。”

传统技术创新突破常规

除了这些新技术不断涌现，对原有技术方法上的创新也开始在重金属污染防治中应用开来，比如对矿井水的处理。由于矿区水环境容量有限，出于对污染物总量控制的要求，国家近年来对含重金属废水的排放标准越来越严格，如要求达到地表水Ⅲ类环境质量标准。但矿井水具有水量大、重金属超标、浑浊、钙镁浓度高等特征，以常规化学沉淀法处理难以达到地表水Ⅲ类环境质量标准要求，需要进行特殊的深度处理，如反渗透、离子交换处理等。

桂林奥尼斯特节能环保科技有限责任公司副总经理苏小建介绍说，处理这类矿井水，可以通过废水加碱生成重金属氢氧化物沉淀，然后加入药剂，在常温常压下原位生成对重金属离子具有吸附性能的物质，包覆在氢氧化物及泥沙表面，形成“核—壳”型、表面带负电荷的易沉降颗粒，对经氢氧化物沉淀后残留的微量重金属进行有效吸附，从而实现深度处理，沉渣可回收混合重金属。

“或者通过独特的化学改性方法得到多孔性、表面和内部具有大量活性基团的吸附剂，在空间多点位可与重金属离子形成稳定的螯合物。螯合吸附剂可在高浓度钠离子、钙离子、镁离子背景下选择性吸附微量重金属离子，以稀酸可洗脱重金属再生吸附剂，并回收重金属。”苏小建说。

治理重金属污染的最终目的是确保生态环保，广西大学农学院教授李正文则提出了利用绿色植物去除环境中重金属的植物修复技术。该技术以绿色植物为中心，结合微生物与物理化学措施，对被污染的土壤、水、大气环境进行净化治理、恢复、矫正或修补。

李正文指出，这一技术利用植物从土壤中吸取金属，收割地上部分并进行集中处理，连续种植该植物，降低或去除土壤重金属;然后通过植物稳定，即利用一些植物来促进重金属转变为低毒性形态。在这一过程中，土壤的重金属含量并不减少，只是形态发生了变化。

“利用植物对污染物排吸特性，避免重金属进入可食环节，保障农产品安全，实现边生产边修复。这种方法费用低廉，能够维持自然生态和提高土壤肥力。”李正文说。

固废处理用上生物技术

重金属固体废物处理也是重金属污染防治的关键。据了解，在采矿、选矿、冶炼和加工等生产过程中，排出的固体或泥状废弃物产生量大、成分复杂，这些固体废物常含有微量的有毒元素如砷、铜、铅、铝、汞等，这些元素往往通过各种途径迁移、转化对环境造成危害。因此，对这些工业固体废物的有效治理是保证良好生态环境和人类可持续发展的必要举措。

“但在固体矿物原料中，除含一种或几种主要金属矿物以外，一般还伴生一些其他金属或有用的成分。过去的工业生产只关注对主元素的提取利用，而将伴生的资源丢弃，造成资源大量浪费。”广西鸿生源环保公司董事长黄敏指出。

针对上述问题，鸿生源公司开发出了生物技术处理冶金固体废物分离共生金属的方法。该技术具有金属回收率高、废水循环利用、所产生的废渣能达到环保要求、产生的尾渣可作为建筑材料并达到环保要求等优势。

据悉，生物法治理重金属固体废弃物技术是利用微生物的氧化特性及微生物代谢物，如有机酸、无机酸，使矿物的某些组分氧化，进而使有用的目的组分以可溶态的形式与原矿物分离，同时利用微生物及代谢产物与矿物相互作用产生还原、溶解、吸附等反应脱离矿石中不需要的组分，从而回收其中的有价值金属及有用矿物的过程。固废生物处理技术目前已进入生产应用阶段。