重金屬廢水主要來源于采礦、煉鐵、顏料、醫(yī)藥等生產領域中產生的污水，在這種污水中含義大量重金屬種類與形式，這主要由于各個領域中生產方式的不同而形成的差異。重金屬污水對周邊環(huán)境具有很大的危害，嚴重威脅人們的實際生活和身體健康，隨著重金屬廢水排量不斷提高，重金屬污水處理技術就顯得尤為重要。高分子膜作為一種新型處理技術，從生物角度上對重金屬進行有效分解和過濾，進而有效提高重金屬污水處理效率和處理質量。對此，在這樣的環(huán)境背景下，探究重金屬污水處理中應用高分子膜的實踐分析具有非常重要的現(xiàn)實意義。

1、重金屬污水綜合概述

重金屬污水的含義：重金屬廢水一般為冶煉或者是化工生產中形成含重金屬離子的廢水，這種污水中重金屬物質含量排放標準要根據(jù)《污水綜合排放標準》而定。重金屬廢水中主要分為有毒金屬與一股金屬，包括汞、鉻、鎳、砷、銅、鉬、鋅、錫、鈷、釩等。重金屬污水水質水量和生產工藝有很大的聯(lián)系，重金屬廢水中的重金屬一般無法被分解和破壞，借助分子轉移改變重金屬物化形態(tài)。重金屬廢水的危害：重金屬廢水中由于含有大量有毒金屬物質而具有強毒性和致癌性，降解程度較為困難，毒效可以維持很長時間，并具備生物不可降解性，一旦重金屬廢水中的有毒物質借助食物鏈進入到人體，在人體中長期積累進而形成各種疾病，造成人體相關工作紊亂，嚴重威脅著人類的生命健康。

2、常見的重金屬污水處理技術

2.1 沉淀法

在重金屬污水處理過程中，沉淀法主要在重金屬廢水中加入沉淀劑，與重金屬物質進行化學反應，生成沉淀物，經過過濾的多去除重金屬污水中的重金屬離子，進而實現(xiàn)重金屬污水的處理。在實際應用過程中，重金屬廢水中的重金屬離子無法被降解，應用原理是轉移重金屬離子物化形態(tài)。

具體措施為以下三種形式：

一是物質中和。

向重金屬廢水中加入堿中和劑，使得重金屬污水中的金屬離子轉換成氫化物或者是碳酸鹽沉淀，進而實現(xiàn)對重金屬離子的去除。

二是螯合沉淀。

這種方式主要通過DTCR中極性基特性，借助自然條件去除重金屬污水中的重金屬陽離子，生成難溶性螯合物后沉淀去除。

三是硫化物沉淀。

在重金屬污水中投入硫化物，將重金屬廢水PH值調到堿性，并加入沉淀劑，使得重金屬離子和硫離子產生化學反應形成沉淀物，進而被分離去除。

2．2 物理化學法

物理化學法在處理重金屬無水中，主要涉及到離子交換法、膜分離技術和吸附法等幾種方式，其中，離子交換法與膜分離技術主要適用于濃度低的重金屬污水處理。

其主要表現(xiàn)為以下幾種方式：

第一，離子交換法。

將離子交換劑投入重金屬污水中，與重金屬離子發(fā)生化學反應后沉淀析出，以達到重金屬污水處理的目的。但在實際應用中處理成本較高，需要較長的反應周

第二，吸附法。

吸附法主要利用活陸炭與重金屬離子進行粒子交換，將重金屬污水中的重金屬離子分離出來，這種方式由于殘留大量廢渣，很容易造成二次污染。

第三，膜分離技術。

膜分離技術主要涉及到電滲析、反滲透以及隔膜電解，是目前最為推廣和使用的一種處理技術。

3、重金屬污水處理中應用高分子膜的實踐

3.1 超濾與微濾技術

超濾與微濾技術是高分子膜應用途徑之一，在壓差推動力的環(huán)境下實現(xiàn)重金屬離子篩孔分離，其具體流程為以下幾方面：

第一，制膜。超濾膜材質主要為醋酸纖維素、聚酞亞胺、聚丙烯睛、聚醋酸乙烯、兩性離子交換膜等，選擇相分離法和溶膠一凝膠法；微濾膜材料的聚醋、聚碳酷、聚四氟乙烯和纖維素等物質，選擇相分離法、流延法以及溶劑蒸發(fā)法。

第二，分離原理。超濾膜屬于非對稱膜，一層幾極薄、有孔徑的表平層與一層較厚、海綿狀多孔層組成；微濾膜膜孔呈截頭圓錐體狀，形態(tài)網狀海綿曲孔型，滲透液可經過孔流出，促進傳質，有效防止膜孔堵塞。

第三，應用。在實際應用中，由于重金屬離子半徑較小，工作人員要做好重金屬污水預處理，擴大離子半徑，使其高于膜孔徑，在進行污水過濾的過程中，會將重金屬離子留在膜孔徑中，進而達到重金屬污水處理的目的。

3．2 納濾技術

納濾技術作為一種高分子膜應用技術，在實際應用的過程中具備以下幾種特點：一是可以截留150—2000的分子。介于反滲透膜與超濾膜間；二是可以截留二價離子和多價離子，分離過程無任何化學反應，不會影響生物活性，主要應用在飲用水與廢水處理中。利用納濾技術一般可以純化大約90以上廢水，縮小重金屬離子含量，同時分離出的重金屬具有很大的回收價值。

其主要流程為以下幾方面：

第一，制膜。

納濾膜制造材質主要包括醋酸纖維素、磺化聚醚礬、聚乙烯醇和聚酞胺等物質，通過Sol-gel法制備氧化鋁復合納濾膜，其孔徑為0．5mm，膜通量為15L／(m2•h)，在20攝氏度、1MPa環(huán)境下，其正電荷可以分離重金屬污水中的多價陽離子。

第二，分離原理。

納濾膜屬于非對稱膜，自身具備納米級孔徑，由極薄致密層與細孔表皮層組成，在實際應用中可以篩除重金屬污水中的中性粒子，由于帶電荷特性可以和電解質離子進行靜電反應，強化電荷強度，進而實現(xiàn)對重金屬污水中重金屬離子的截留。分離后的重金屬離子經過鰲合沉淀后，形成重金屬沉淀物，進而達到回收目的。

3．3 反滲透膜技術

反滲透膜包括對稱膜與非對稱膜，對稱膜為均質、致密的多孔膜，重金屬離子可以在反滲透膜中實現(xiàn)滲透率相同，進而均勻分離重金屬離子。而非對稱膜為極薄、致密的表皮層和多孔支撐層組成，表皮層可以進行分離與傳遞速率，而多孔支撐層主要起到支撐作用。一般而言，分滲透膜的半徑小于1．0mm，水分子可以自由穿梭在反滲透膜中，而重金屬離子半徑大于反滲透膜半徑，進而被截留在反滲透膜孔徑中，進而實現(xiàn)重金屬污水的處理與分離。在實際應用的過程中，反滲透膜在實際滲透中淡水一側液面進而下沉，而一側液面則需要不斷上升，以達到平衡狀態(tài)。若溶液壓力失去平衡。溶液水分就會透過半透膜流向另一側，提高溶液濃度，以此稱為反滲透。在反滲透膜在重金屬污水處理中應用的過程中，其反滲透裝置會開展污水回收鉻實驗，低壓狀態(tài)下的反滲透膜會將鉻分離，其回收量可達到99．8％以上。在利用分滲透膜分離重金屬污水中銅離子的過程中，反滲透膜可以截留99％的Cu。同時還可以實現(xiàn)多種離子的回收，進而達到對重金屬污水的有效處理。據(jù)相關實驗結果顯示，在處理鉻離子和銅離子的過程中，針對其他多種金屬離子，反滲透膜可以截留率為98．6％，進而有效分離重金屬污水中的重金屬離子，使得重金屬廢水達到國家規(guī)定的排放標準，同時還可以通過沉淀的方式實現(xiàn)重金屬離子的回收，進而達到重金屬污水處理的最終目的。

4、結語

本文通過對重金屬污水中應用高分子膜實踐的研究，在分析重金屬污水和常見重金屬污水處理技術的基礎上，從超濾與微濾技術、納濾技術、反滲透膜技術等方面人手。不斷優(yōu)化重金屬污水處理技術，推進高分子膜在重金屬污水處理中的應用，進而達到重金屬污水處理的最終目的。（來源：長沙華時捷環(huán)保科技發(fā)展股份有限公司）