饮用水重金属污染的应急处理技术
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[摘 要]作为一种在突发污染事件中常见的污染类型，重金属污染的发生强度与发生频率近年来在我国呈现出一种逐渐增大的趋势。本文基于重金属污染泛滥的现状，对饮用水重金属污染的应急处理技术进行了系统的分析与探讨。
[关键词]饮用水；重金属污染；应急处理
中图分类号：TU991.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）44-0324-01
最近几年，突发重金属污染事件的发生在我国越来越频繁。显然，无论是这种突发性的污染事件还是工业废水的排放，都将引起水源水体的重金属污染。重金属污染与有机污染在物质上具有较大的差异，其一般都不能够在天然水系统中降解。同时，因为重金属具有较大的毒性，且具有生物富集作用、污染持久，所以其对人体的危害是巨大的。而一旦饮用水水源地发生了重金属污染，那么人们的饮水安全将受到严重威胁。为此，关于饮用水重金属污染的应急处理俨然已经成为了当前我国水务公司亟待解决的重大问题。
一、饮用水中重金属的来源
一般情况下，环境当中所存在的重金属污染主要分为五大类，即冶金与采矿工业、地质风化作用、人类与动物的排泄物、金属加工。其中，来源于矿山开采业、有色金属的冶炼、机械加工等所排放出的未经处理或处理不达标的废水（含有重金属）是造成水体重金属污染的主要原因。除了以上这些常规的污染源之外，很多意外的事件也有可能导致水体出现重金属污染。比如广东东江在2005年发生的Cd（Ⅱ）污染事件，即是由于意外事故而导致的。
二、针对饮用水重金属污染的主要应急处理技术
（一）物理去除法
一是混凝法。在污水中，长期存在着一些悬浮在水面且难以沉降的细小物质，这些物质都带有电荷，且具有异性电荷相吸的特性。而混凝法的应用正是利用了这一点特性。一般情况下，这些细小的物质都会在水中以一种胶体的状态存在，那么我们如果将混凝剂加入到水中的话，即会与这些物质产生电性相反的电荷，从而导致这些物质吸附在混凝剂所形成的絮体上。然后，在吸附作用下，这些悬浮在水中的重金属物质便能够被有效去除；二是膜分离法。膜分离法具备了能量消耗低、温度适应广、处理效率高、占用面积较小等特点。同时，膜分离法的应用并不需要添加其他任何药剂，所以我们不用担心再出现二次污染。一般情况下，膜的材质为聚矾、聚醚矾、聚讽酞胺等，这些材质都具有较高的耐酸碱性[1]。但是，如果考虑处理成本、浓水的排放量等方面的因素，膜分离法的应用并不适合于大水量污水的处理；三是吸附法。根据相关研究得知，通过对吸附剂表面活性的利用即可实现对重金属离子的吸附。一般情况下，活性炭是最常用的吸附剂，其能够有效吸附多种重金属离子。同时，活性炭具备了比表面积大、内部结构丰富、吸附能力强的特点，且还具有耐酸碱以及稳定的化学性质。因此，其对重金属的吸附俨然将有着良好的效果。针对源水中重金属的吸附而言，粉末活性炭的应用主要是依靠了自身巨大的空隙率与比表面积，然后通过利用物理吸附与化学吸附来有效将重金属离子吸附至其内部或表面，最终在沉淀过程中将重金属物质有效去除。
（二）化学去除法
一是电解法。所谓电解法，即是将污染水当中的重金属离子分别在投加化学药剂，即能够使水源中重金属污染所生成的沉淀物质得以消除。具体来说，化学沉淀法具有两种类型：首先是硫化物沉淀。众所周知，重金属的硫化物沉淀于水中时，其溶解度是相当小的，所以很难产生二次溶解。但是，由于硫化物的价格昂贵、具有毒性、在水中的反应较复杂，且只有在处理之后才能进行排放，所以其必然将导致处理流程与处理成本剧增，俨然将具有一定程度的风险性。其次是铁氧化合物沉淀。通过对硫酸亚铁的投加来让重金属离子有效生成带有磁性的铁氧体晶体，然后在沉淀之后析出。三是中和沉淀法。此方法是通过对碱性药剂的投加而实现的，将碱性药剂投入水中后，水中的重金属离子即会有效生成氢氧化物，然后逐渐产生沉淀作用，最终得以去除。中合沉淀法的应用不仅能够去除重金属物质，同时也能够有效调节废水的PH值。
（三）应用实例
根据水源地突发性重金属污染的特点，以XX水厂的原水作为实验研究对象，配制受重金属污染水样，对不同浓度的三种重金属Cr（VI）、Cu（II）、Cd（II）进行了去除实验研究。然后，根据该水源水的特点以及相应的重金属污染强度，提出了应急处理措施。
首先，以充分利用XX水厂现行的混凝、沉淀、过滤工艺为原则，对原水中的Cu（ll）进行了去除实验。主要措施有：一是通过对原水pH值的提高来促使原水中的Cu（II）转变成为Cu（OH）2沉淀；二是向原水中投加碳酸钠，促使原水中的Cu（II）转变为Cu（OH）2和Cu（OH）3沉阳阴两极，从而起到降低污水中重金属含量的效果。具体来说，电解法的应用主要有以下几个环节：表面电极处理过程、电絮凝处理过程、电解浮选过程以及电解氧化过程[2]。而材料、电流密度、pH值、槽电压、搅拌作用等都将对电解过程带来一定的影响。现阶段，电解技术已经趋于成熟，其处理过程中的占地也较小，但其始终都存在着造价高、需求电量大、废水处理量有限等缺点。所以，电解法针对于那些重金属污染程度较低且水量较大的水源来说，并不实用，也不经济；二是化学沉淀法。化学沉淀法的应用主要是通过对化学药剂的投加来实现的。通过淀，从而将源水中的Cu（II）去除。通过实验，证实了原水pH值对去除Cu（II）的影响，同时也证实了在不同Cu（II）污染浓度下，出水达标所需投加的碳酸钠量。
其次，将粉末活性炭投加在输水管道的中间环节或原水的取水口，从而实现对原水中Cr（VI）的吸附。然后再通过XX水厂混凝、沉淀、过滤工艺的利用，来对粉末活性炭进行分离，从而有效地实现了对Cr（VI）的去除。通过实验，证实了粉末活性碳能够对Cr（VI）产生吸附作用。同时也证实了不同Cr（VI）浓度下所需要投放粉末活性炭的量。
三、结语
总之，饮用水重金属污染现象无论是对我国的经济发展，还是对人们的健康都具有巨大危害。我国针对饮用水重金属污染应急处理技术的研究才刚刚起步，依旧处于探索的阶段，所取得的研究成果也极为有限。因此，我们必须加大研究力度，力争尽早研究开发出更多符合我国实际情况的适用技术。
参考文献
[1] 张玉政.饮用水水源突发性重金属污染应急处理实验研究[D].西安建筑科技大学，2010.
[2] 廉新颖，王鹤立，漆静娴等.突发性重金属污染地下水应急处理技术研究进展[J].水处理技术，2010，（11）：11-14.