摘要：通過分析國內(nèi)人工濕地處理電鍍廢水的進展，認為采用人工濕地處理電鍍廢水具有投資與運行費用低、維護管理簡便、 耐沖擊負荷能力強等優(yōu)點。對其在電鍍廢水處理中的應(yīng)用前景進行了展望，指出了利用人工濕地處理電鍍廢水的發(fā)展趨勢及技 術(shù)應(yīng)用中的一些關(guān)鍵性問題。

關(guān)鍵詞：電鍍廢水;重金屬;人立式泵，耐酸堿泵，自吸泵 工濕地

1電鍍廢水的來源及性質(zhì)

電鍍是利用電化學的方法對金屬和非金屬表面進行裝 飾、防護及獲取某些新性能的一種工藝過程⑴。為保證電鍍產(chǎn) 品的質(zhì)量，使金屬鍍層具有平整光滑的外觀并與基體牟固結(jié) 合，必須在鍍前把鍍件表面上的污物清洗干凈，并在鍍后把鍍 件表面的附著液清洗干凈。因此，一般電鍍生產(chǎn)過程中會排放 出大量的廢水。

1.1 來源

電鍍廢水的來源比較廣泛，一般為生產(chǎn)過程中的鍍件清 洗、鍍液過濾、廢鍍液、地面沖洗及由于操作式管理不當引起 的跑、冒、滴、漏等?〕。其中鍍件清洗水占車間廢水排放量的 8070以上，廢水中大部分污染物質(zhì)如鎳、銅等重金屬及氰化物 是由鍍液表面的附著液在清洗時帶人的。由于電鍍種類的不 同，電鍍廢水中所含的污染物也就各不同。一般來說，電鍍廢 水中主要含有鉻、鋅、銅、錫、鉛、鎳等重金屬離子及酸、堿，有 的廢水還含氟及其化合物。

1.2性質(zhì)

電鍍廢水的水質(zhì)、水量與電鍍生產(chǎn)的工藝條件、生產(chǎn)負荷、 操作管理與用水方式等因素有關(guān)。電鍍廢水的水質(zhì)成分復雜，不 易控制，其中含有的鉻、鎘、鎳、銅、鋅等重金屬離子和氰化物等毒 性較大，有些是易于致癌、致畸、致突變的劇毒物質(zhì)。含銅、鋅、氟廢水是國家規(guī)定的二類有害物質(zhì)。氰化物是劇毒物質(zhì),高允許 排放 立 式泵，耐酸堿泵，自吸泵 濃度為0.5:116^。其中某些物質(zhì)如氨氮、磷酸鹽等雖然不是 毒物，但它們進人水體可使水體富營養(yǎng)化，造成水質(zhì)污染。

2人工濕地處理系統(tǒng)

20世紀60年代末期，沿成也⑷與38如1合作，并于1972年提 出了“根區(qū)理論”，該理論極大地促進了人工濕地的研究與應(yīng) 用，標志著人工濕地作為一種獨具特色的新型污水處理技術(shù) 正式進人水污染控制領(lǐng)域[”。美國濕地研究專家人⑻ 將人工濕地定義為：一個為了人類利用和利益，通過模擬自然 濕地，人為地設(shè)計與建造的由飽和基質(zhì)、挺水與沉水植被、動 物和水體組成的復合體。人工濕地可通過自然生態(tài)系統(tǒng)中的 物理、化學及生物的協(xié)同作用，通過過濾、吸附、沉淀、離子交 換、植物吸收和微生物分解來實現(xiàn)對污水的凈化作用⑼。人工 濕地處理系統(tǒng)具有投資與運行費用低、維護管理簡便、耐沖擊 負荷能力強、生態(tài)景觀改善效果明顯等優(yōu)點，因而，人工濕地 的研究在世界范圍內(nèi)得到了迅速發(fā)展。

3人工濕地處理電鍍廢水

3.1人工濕地處理電鍍廢水的機制

人工濕地中，基質(zhì)、微生物、植物是人工濕地的重要組成部分?；|(zhì)為微生物提供穩(wěn)定的附著表面，同時又為水生植物 提供載體和營養(yǎng)物質(zhì)。當污水流經(jīng)人工濕地時,基質(zhì)通過一些 物理和化學的途徑來去除污水中有機物、氮和磷等營養(yǎng)物質(zhì); 許多研究表明⑽，人工濕地中植物對污水凈化有極其重要的作 用，不但直接攝取利用污水中的營養(yǎng)物質(zhì)，吸收富集污水中的 重金屬等有毒有害物質(zhì)，而且還能輸送氧氣到植物根區(qū)，滿足 根區(qū)微生物生長、繁殖等對氧氣的需要，并可以通過收割來實 現(xiàn)植物的經(jīng)濟價值;微生物能有效地利用廢水中的有機質(zhì)作為 營養(yǎng)物質(zhì),是廢水凈化的主要作用者。有研究表明㈣，人工濕地 在處理污水之前，各類微生物的數(shù)量與自然濕地基本相同，但 隨著污水的不斷引人，某些種類的微生物數(shù)量逐漸增加，并在 一定時間內(nèi)達到大值并趨于穩(wěn)定。人工濕地與重金屬相互作 用，并以不同方式有效地去除重金屬，其過程主要體現(xiàn)在:基 質(zhì)、微生物和植物的相互協(xié)調(diào)作用下，利用物理、化學和立式泵，耐酸堿泵，自吸泵生物方 法，通過過濾、吸附、離子交換、微生物分解和植物吸收來實現(xiàn) 對重金屬的處理。不溶性重金屬隨懸浮顆粒沉淀而被去除 溶解性重金屬的去除主要是通過土壤或填料對其的吸附和反 應(yīng)，這往往與土壤膠體的性質(zhì)極為密切。許多微生物的生長代 謝過程能夠有利于重金屬沉淀，例如:一種抗的檸檬酸細菌， 能分泌酸性磷酸酯酶，降解磷酸酯類物質(zhì)產(chǎn)生?07，繼而?04^"又 可與重金屬形成磷酸鹽沉淀⑽;密集的植物種植，其根昆交集成 復雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可降低進人系統(tǒng)內(nèi)的污水的流速，有利于污水 中不溶于水的懸浮金屬物質(zhì)的沉降及吸附。

總之，濕地處理污水的功能是濕地中基質(zhì)、微生物和植 物，甚至動物等組成部分及眾多環(huán)境因子綜合作用的結(jié)果，這 些組分之間及組分與因子之間相互影響，相互促進，相互制 約，構(gòu)成了強大的濕地凈化功能。

3.2我國人工濕地處理電鍍廢水的應(yīng)用

陳?、榈难芯績?nèi)容圍繞李氏禾對重金屬污染 水體的修復潛力而展開，并對鉻污染水體的人工濕地處理進 行比較系統(tǒng)的研究，為人工濕地處理重金屬廢水奠定了基礎(chǔ)。

陶笈訊通過水培實驗，研究了超富集植物李氏禾對電 鍍廢水中重金屬的去除效果，結(jié)果表明：李氏禾能夠有效去除 電鍍廢水中的重金屬，鉻、銅和鎳的去除率隨著電鍍廢水中重 金屬濃度的降低而升高，高可達93.49196.84^，93.069^。 陶笈訊通過構(gòu)建小型濕地系統(tǒng)，研究了李氏禾人工濕地對電 鍍廢水的處理效果，結(jié)果表明：李氏禾人工濕地對電鍍廢水中 鉻、銅和鎳的去除率分別達到86.76^，95.52^，78.34^，出水 中鉻、銅和鎳濃度的平均值分別為低于 電鍍行業(yè)水污染物排放重金屬標準限值，并肯定了采用李氏 禾人工濕地技術(shù)處理電鍍廢水是可行的。

田海濤采用引入原水自然啟動的方式，初期間歇進清 水和水位控制，中期和后期采用連續(xù)進水，引人高濃度廢水， 通過逐步增大水力負荷來培養(yǎng)植物、增強濕地微生物的適應(yīng) 能力及生長速度。結(jié)果表明：沸石紅壤基質(zhì)對電鍍廢水中的 鉻、銅、鎳具有良好的吸附性能，順水流方向，基質(zhì)中重金屬含量逐漸減小;垂直水流方向，上層基質(zhì)中重金屬含量普遍大于 中、下層基質(zhì)。超富集植物李氏禾對鉻、銅、鎳具有良好的抗 性，同時又具有良好的富集能力，李氏禾根、莖、葉對鉻、銅、鎳 的富集系數(shù)均大于1。順水流方向，李氏禾根、莖、葉重金屬含 量都呈先增加后降低的變化。垂直水流方向，根部重金屬含量 普遍大于莖、葉中重金屬含量。

孫和和㈣以電鍍廢水經(jīng)化學沉淀法處理后的出水為研究 對象，通過潛流人工濕地小試系統(tǒng)，對人工濕地處理電鍍廢水 的去除效果和去除途徑進行研究。結(jié)果表明：潛流人工濕地對 電鍍廢水的去除效果是顯著的，0產(chǎn)、的去除率達 到65*5^80^，其中的去除率髙。在試驗初期3個系統(tǒng)對 0產(chǎn)、均具有很高的去除效率，并得出人工濕地對 重金屬的去除機理主要是因為基質(zhì)吸附、植物吸收及重金屬本 身沉降等綜合作用的結(jié)果，且基質(zhì)吸附作用的貢獻率大。孫 和和采用垂直流一水平潛流復合人工濕地對金華清湖電鍍廠 排放的電鍍廢水尾水進行深度處理。結(jié)果表明：復合人工濕地 對電鍍廢水的凈化效果非常顯著，處理后0：產(chǎn)、20、姑1^、0^ 的去除率達到70^~55^之間，的去除率為60^，稍低于人 工濕地處理生活污水和其他廢水中有機物的去除率。

李星㈤采用人工濕地中試系統(tǒng)對電鍍廢水中主要污染物 (重金屬)的凈化和修復效果進行研究，通過在垂直流一水平 潛流人工濕地系統(tǒng)進行采樣和分析研究其對電鍍廢水中 000、懸浮物、重金屬的去除效果。結(jié)果表明：該系統(tǒng)對電鍍廢 水的凈化效果相當明顯，對^00的去除率超過58^，對懸浮物 的去除率超過90%，對等重金屬元素的凈 化效果較好，出水能迖標排放。李星通過對人工濕地剖面分 析，發(fā)現(xiàn)重金屬主要富積于上層基質(zhì)。并通過分析，二級濕地 植物優(yōu)勢明顯，其中蕉草、美人蕉、黃營蒲、千屈菜是值得推薦 的修復中低濃度電鍍廢水的優(yōu)勢物種。

33人工濕地處理電鍍廢水的關(guān)鍵性問題

(”在使用人工濕地去除重金屬時,對于重金屬含量較少 的生活污水等，一般在合理設(shè)計和運行的情況下，人工濕地基 本上都能滿足去除要求。對于一些重金屬濃度高的工業(yè)廢水， 若在濕地中不能有效去除，則極易通過濕地這樣一個相對比 較開放的環(huán)境對周圍的環(huán)境造成污染。因此，高濃度的重金屬 廢水不應(yīng)直接進人濕地系統(tǒng)，可以采用預(yù)處理的方法使?jié)竦?中的金屬濃度減低到危險水平以下，同時也可以在濕地系統(tǒng) 中種植對重金屬有超積累作用的植物。立式泵，耐酸堿泵，自吸泵http://www.gjwkr.com/product/lishibeng-1-1.html

(之)進入到濕地中以化學方法結(jié)合的重金屬，被掩埋 在含硫化物的缺氧沉積層中，這些金屬通常不能被生物利用， 因而被從系統(tǒng)中去除。如果沉積物被攪動或者再懸浮，金屬移 動到濕地氧化區(qū)域，螯合的金屬可能再次溶解。

^在潛流人工濕地系統(tǒng)和長滿植物的表流人工濕地系 統(tǒng)中，厭氧環(huán)境有益于大部分重金屬與135儀器沉淀，降低其 再溶解的可能性。同樣,進水中重金屬的種類將影響重金屬的 去除效果。