近年來重金屬污染已經成為全球關注的環境問題。環保部部長周生賢在不久前舉行的全國兩會上就曾表示，要深化大氣污染防治，強化水污染防治，抓好土壤污染治理，加大重金屬、化學品和危險廢物污染防治力度。據記者了解，目前在以廣西為代表的重金屬重點防控省區，重金屬污染防治新技術的開發及應用工作正在緊鑼密鼓地展開。
含砷廢水處理技術有突破
據了解，由廣西大學和廣西南寧東和新贏環保技術公司聯合攻關的含砷廢酸資源化處理技術已經獲得突破。該技術研發人、廣西大學化學化工學院教授黎鉉海介紹說，廣西有色資源具有含硫、含砷的特點，重金屬污染治理技術對廣西有色和化工產業的發展有著重大的影響。
黎鉉海指出，用含砷的硫化物生產或副產工業硫酸，砷主要集中在煙氣凈化工段所產生的稀硫酸中。目前我國的冶煉煙氣制酸和硫鐵礦制酸年產量超過3000萬噸，按1噸硫鐵礦生產1噸硫酸、每噸礦含砷0.1%計，每年至少產生3萬噸砷。按常規的石灰中和法處理，會產生近30萬噸的砷鈣危廢――含砷石膏渣。“這些危險廢物極不穩定，一旦遇到酸雨、洪水或其他意外，砷很容易重新釋放出來，形成二次污染，對環境造成極大的危害。”黎鉉海說。
含砷廢酸資源化處理技術則提供了一種硫酸廠雙循環噴射式除砷的方法。該工藝是將硫化劑置于硫化氫發生器中，產生的硫化氫通過管道進入反應釜，通過開啟循環泵使反應釜內的物料進行內循環；同時，反應釜剩余的硫化氫通過物料進行內循環，將液體進行壓濾，得到的濾渣可送到冶煉廠進行重金屬回收，濾液直接排放，廢液還可以循環使用。據了解，該技術砷的去除率達99%以上，濾渣砷含量高，有利于深加工。
對此，廣西環保產業協會重金屬專業委員會主任曹傳東指出，重金屬廢水來源廣，只有依照具體實際情況，采取多種工藝來處理。重金屬是不能被降解的物質，環境對它們的自凈化功能非常弱，這就決定要實行更嚴格的排放標準，使其排放限值與水環境質量相協調，因此也決定了需要的處理技術要更先進，設備更精良可靠。“應該在現有傳統工藝改進的基礎上，開發眾多的新技術和組合，實行多用途的回用，最終實現‘零排放’是重金屬廢水治理的未來方向。”曹傳東建議。
組合式技術實現應用
礦山、冶煉、電鍍及顏料等行業產生的廢水中重金屬離子濃度高，采用傳統沉淀法凈化處理存在諸多問題。比如廢水水質波動，加藥量難以準確控制，產生滯后現象，難以穩定達標，難以充分將廢水中重金屬離子完全沉淀分離，影響出水水質，且藥劑用量大、運行成本高。
記者了解到，長沙桑尼環保科技有限公司研發的微電解+生化處理模塊化組合技術，可以同時去除重金屬離子和有機污染物，并且運行費用低。該公司總經理李小琴指出，這種組合技術在去除重金屬污染的同時，對廢水中絡合劑、有機污染物也可以有效去除，確保出水達到國家最新排放標準。該技術利用置換反應原理將重金屬離子轉化為不溶于水的單質形態，同時將絡合劑或其他有機物分子中官能團斷鏈、降解，轉換為無絡合能力的小分子有機物，促進重金屬離子釋放，再經置換反應將廢水中重金屬徹底轉化為不溶于水的單質形態，從廢水中分離。
據悉，這種組合技術的顯著優點是藥劑用量很小，運行費用低；采用濾池形式，廢水通過過濾方式進行凈化，處理效果更可靠、更穩定，達標率高；能夠提高工業廢水的可生化性。
膜技術也有用武之地
據了解，在重金屬污染防治實踐中，常見的傳統化學沉淀過濾工藝，處理流程長，沉淀出水不夠穩定，時有細小污泥上浮導致出水超標。因此，先進的膜處理技術也被用于重金屬廢水治理。
據廣西萬潤環保科技有限公司技術負責人盧清介紹，萬潤公司已在重金屬廢水處理方面與美國DRUAFLOW公司達成戰略合作伙伴關系，引進的DF膜系統是以固液分離來過濾經過化學預處理之后的廢水，對于含有重金屬的廢水的處理效果尤為理想。
“DF膜孔徑為0.1微米，能高效節流，保證系統出水穩定達標。此外，DF膜反應過程中無需投加絮凝劑就能直接過濾，可以作為反滲透進水，系統也無需水進行反洗。”盧清表示，“DF系統建造快捷、方便，可使設備系統化，減少施工周期，也方便隨廠搬遷移動；占地空間極省，是傳統處理法的1/3~1/2。對于重金屬廢水處理與回收來說，DF膜系統是一項耐用可靠、具有經濟和環境效益的技術。”
傳統技術創新突破常規
除了這些新技術不斷涌現，對原有技術方法上的創新也開始在重金屬污染防治中應用開來，比如對礦井水的處理。由于礦區水環境容量有限，出于對污染物總量控制的要求，國家近年來對含重金屬廢水的排放標準越來越嚴格，如要求達到地表水Ⅲ類環境質量標準。但礦井水具有水量大、重金屬超標、渾濁、鈣鎂濃度高等特征，以常規化學沉淀法處理難以達到地表水Ⅲ類環境質量標準要求，需要進行特殊的深度處理，如反滲透、離子交換處理等。
桂林奧尼斯特節能環保科技有限責任公司副總經理蘇小建介紹說，處理這類礦井水，可以通過廢水加堿生成重金屬氫氧化物沉淀，然后加入藥劑，在常溫常壓下原位生成對重金屬離子具有吸附性能的物質，包覆在氫氧化物及泥沙表面，形成“核―殼”型、表面帶負電荷的易沉降顆粒，對經氫氧化物沉淀后殘留的微量重金屬進行有效吸附，從而實現深度處理，沉渣可回收混合重金屬。
“或者通過獨特的化學改性方法得到多孔性、表面和內部具有大量活性基團的吸附劑，在空間多點位可與重金屬離子形成穩定的螯合物。螯合吸附劑可在高濃度鈉離子、鈣離子、鎂離子背景下選擇性吸附微量重金屬離子，以稀酸可洗脫重金屬再生吸附劑，并回收重金屬。”蘇小建說。
治理重金屬污染的最終目的是確保生態環保，廣西大學農學院教授李正文則提出了利用綠色植物去除環境中重金屬的植物修復技術。該技術以綠色植物為中心，結合微生物與物理化學措施，對被污染的土壤、水、大氣環境進行凈化治理、恢復、矯正或修補。
李正文指出，這一技術利用植物從土壤中吸取金屬，收割地上部分并進行集中處理，連續種植該植物，降低或去除土壤重金屬；然后通過植物穩定，即利用一些植物來促進重金屬轉變為低毒性形態。在這一過程中，土壤的重金屬含量并不減少，只是形態發生了變化。
“利用植物對污染物排吸特性，避免重金屬進入可食環節，保障農產品安全，實現邊生產邊修復。這種方法費用低廉，能夠維持自然生態和提高土壤肥力。”李正文說。
固廢處理用上生物技術
重金屬固體廢物處理也是重金屬污染防治的關鍵。據了解，在采礦、選礦、冶煉和加工等生產過程中，排出的固體或泥狀廢棄物產生量大、成分復雜，這些固體廢物常含有微量的有毒元素如砷、銅、鉛、鋁、汞等，這些元素往往通過各種途徑遷移、轉化對環境造成危害。因此，對這些工業固體廢物的有效治理是保證良好生態環境和人類可持續發展的必要舉措。
“但在固體礦物原料中，除含一種或幾種主要金屬礦物以外，一般還伴生一些其他金屬或有用的成分。過去的工業生產只關注對主元素的提取利用，而將伴生的資源丟棄，造成資源大量浪費。”廣西鴻生源環保公司董事長黃敏指出。
針對上述問題，鴻生源公司開發出了生物技術處理冶金固體廢物分離共生金屬的方法。該技術具有金屬回收率高、廢水循環利用、所產生的廢渣能達到環保要求、產生的尾渣可作為建筑材料并達到環保要求等優勢。
據悉，生物法治理重金屬固體廢棄物技術是利用微生物的氧化特性及微生物代謝物，如有機酸、無機酸，使礦物的某些組分氧化，進而使有用的目的組分以可溶態的形式與原礦物分離，同時利用微生物及代謝產物與礦物相互作用產生還原、溶解、吸附等反應脫離礦石中不需要的組分，從而回收其中的有價值金屬及有用礦物的過程。固廢生物處理技術目前已進入生產應用階段。
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