一、重金屬酸性廢水的概述
重金屬污染治理是指對礦山開采、礦物加工、金屬冶煉與材料加工、電鍍、再生資源、新能源及石油化工等工業(yè)生產(chǎn)過程中排出的含重金屬的廢酸、廢水、廢氣、廢渣進行處理、凈化及資源化回收的過程。重金屬廢水、廢酸、廢渣含有銅、鉛、鎘、鎳、汞、鋅、砷、鉈等生物毒性顯著的重金屬元素,對人體健康具有“三致作用”,即致癌、致突變和致畸。重金屬污染具有長期性、累積性、潛伏性和不可逆性等特點,治理成本高,危害大。
二、我國重金屬廢水污染現(xiàn)狀
目前,我國水環(huán)境污染狀況依然十分嚴重。根據(jù)生態(tài)環(huán)境部數(shù)據(jù)顯示,2021年,3641個國家地表水考核斷面中,水質(zhì)優(yōu)良(Ⅰ~Ⅲ類)斷面比例為84.9%,與2020年相比上升1.5個百分點;劣Ⅴ類斷面比例為1.2%,均達到2021年水質(zhì)目標要求;主要污染指標為化學需氧量、高錳酸鹽指數(shù)和總磷。
同時,2021年,長江、黃河、珠江、松花江、淮河、海河、遼河等七大流域及西北諸河、西南諸河和浙閩片河流水質(zhì)優(yōu)良(Ⅰ~Ⅲ類)斷面比例為87.0%,同比上升2.1個百分點,主要污染指標為化學需氧量、高錳酸鹽指數(shù)和總磷。
2021年我國七大流域和西南、西北諸河及浙閩片河流水質(zhì)類別比例
三、重金屬污染水體的危害
與其他有機化合物的污染不同,水體中的重金屬元素不能被降解,且具有富集性,通過在藻類和底泥中積累并被魚類和貝類吸附,產(chǎn)生食物鏈濃縮,最終進入高等動物乃至人體中。這些有毒重金屬積聚在身體的某些器官中,引起慢性中毒。這對兒童健康的影響尤其明顯。兒童體內(nèi)的重金屬一旦超標,就會出現(xiàn)免疫力低下、注意力不集中、智商下降、身體發(fā)育遲緩等癥狀。
以下是幾種毒害作用較大的常見重金屬。
1.汞
汞是重金屬污染中毒性最大的元素。其可通過食物鏈等途徑富集在人體內(nèi),嚴重損害腎臟和神經(jīng)系統(tǒng)。無機汞進入水體后,可轉(zhuǎn)化為毒性較強的有機汞(甲基汞或烷基汞),可在腦內(nèi)蓄積,導致腦損傷,引起水俁病,嚴重危害人類健康。日本著名的公害水俁病就是由于食用被甲基汞污染的魚引起的。
2. 鉻
鉻離子有兩種:三價鉻和六價鉻。其中,六價鉻是常見的致癌物,其比三價鉻毒性更大。六價鉻可誘發(fā)肺癌、鼻中隔潰瘍和穿孔、咽炎、支氣管炎、黏膜損傷、皮炎、濕疹和皮膚潰瘍。
3.鉛
鉛是需要控制的主要水污染物之一。英國科學家的研究結果顯示,如果人類飲食中的鉛含量為零,人類將活140年以上。由此可見,鉛污染對人類健康的危害之大。鉛的健康影響主要表現(xiàn)在:引起嬰幼兒多動癥和生長遲緩;導致腎損傷、神經(jīng)系統(tǒng)紊亂、智力障礙、癌癥等。孕婦如果飲用含鉛量過高的水中可能會導致流產(chǎn)。
4. 鎘
鎘是劇毒元素。長期飲用含高鎘離子的水,鎘離子會沉積在人體骨骼中,阻礙人體對鈣的吸收,導致鈣離子大量流失,導致骨質(zhì)疏松、骨折、骨痛、骨骼損傷,甚至導致癌癥。
四、我國重金屬廢水處理的難題
目前應用在含重金屬廢水處理基本采用日本提供的處理工藝,它主要由硫化處理工序、石膏中和工序、鐵鹽氧化工序組合而成。該組合工藝雖然可以使處理后的水達標排放,但是也有不足:
1、這一過程中產(chǎn)生大量的污泥中含有硫化氫氣體,由于為了保證重金屬的去除率,往往需要投加過量的硫化物,過量的硫化物在酸性條件下會生成硫化氫氣體,硫化氫氣體為劇毒,容易對現(xiàn)場人員產(chǎn)生人身傷害。
2、生成的重金屬硫化物非常細微,污泥顆粒細膩,脫水困難。
3、污泥中含有大量的砷,銅等重金屬離子等,如果不能及時處理,污泥廢渣會發(fā)生滲濾使重金屬滲入地下水體中,引起二次污染問題。
4、原料和渣量非常大,造成物料運輸困難,石灰石預處理設備龐大、占地面積大;
5、生成石膏的強度不夠,含有重金屬等有毒物質(zhì),使得石膏難以利用,造成了資源的浪費。
6、出水為高含鹽污水,無法回用,影響了廢水的總回收利用率。
7、 水處理設施設備龐大,組合而成的水處理系統(tǒng)非常龐大繁雜。