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随着工业化进程的加速，工业废水的排放问题日益凸显。其中，重金属工业废水是最为复杂且有害的废水之一。由于重金属具有强毒性、易积聚以及不易降解等特点，一旦被排放到自然环境中，很容易就会对人类和生态环境造成严重损害。因此，重金属工业废水的有效处理技术研究一直是环保领域的热点之一。
1. 重金属工业废水的特性及危害
重金属是指相对原子质量较大的金属元素，包括铅、汞、铬、镉、锌、铜和银等。由于重金属具有强毒性和不可降解性，它们会在水环境中积累，引起严重的生态环境和卫生问题，如水体污染、土壤污染、生态系统毒化和人体健康受害等。重金属的危害主要包括以下几个方面：
1）对环境的污染：即使一小量的重金属被排放到水体中，也会造成水体环境的严重污染。这是因为大多数重金属对于细菌、藻类、鱼类、水生生物等都有各种不同的毒性影响。
2）人体健康的危害：重金属在人体内的残留会导致种种健康问题，例如铅会增加癫痫的风险，铬则会导致鼻咽癌和肺癌等。
3）土壤污染：土壤污染是重金属污染的普遍问题，此类污染会严重危害农业和生态系统的健康。
2. 重金属工业废水处理技术
针对重金属工业废水的危害，需要研究出有效的处理方法，降低即将排放到自然环境中的重金属含量。基础的处理方法可以归为以下几个类别：化学处理、生物处理、物理处理。
化学处理
化学处理通常包括沉淀、离子交换、络合和氧化等方法。
沉淀法是将适当的沉淀剂加入含重金属的废水中，使重金属固定在沉淀物中而去除重金属离子的过程。常见的沉淀剂包括氢氧化钙、氢氧化铝、氧化铁等。
离子交换法是将含重金属离子的废水通过交换柱或离子交换膜，使含重金属的离子与某些离子选择性地交换在一起。目前广泛使用的材料是具有高亲和力的树脂。
络合法用含有络合剂或配位剂的废水溶液与废水中的重金属离子形成复合物，使重金属被沉淀或除去。
氧化法在水体中引入氧气或其他氧化剂，使废水中的重金属氧化为氧化态或离子态，使其更易沉淀和处置。
生物处理
生物处理技术是通过微生物（如细菌、酵母菌等）对废水中的有机物和重金属进行生化分解和转化，使其变成更少或不对生态造成影响的物质成分。通过生物方法处理重金属废水，可以降低处理成本，并且不产生二次污染。
生物处理技术可以依照其氧化样式分为需氧生物处理和厌氧生物处理，前者主旨是降低污染浓度，后者则主旨在去掉重金属。
物理处理
物理处理可采用离能场、原位共沉淀、超滤、电析、电渗析、电沉淀、电解等。
离能场是利用高电压和高频发生器发生的的高频电场处理，以期对金属进行除去。该法不容易因沉积层的生成而丧失效果，但是由于垃圾都能被氧化，离能处理技术存在一定的实际意义。
原位共沉淀处理是从含酸废水中降低重金属含量的一种有效的处理方法，它不会增加前处理负担和设备投入费用，而且避免了已知无法降解的某些物质所引起的二次污染。
3. 总体思路与技术关键
在重金属废水处理过程中，合适的处理方法取决于废水中重金属污染物浓度、形态、稳定性等因素。化学处理适用于重金属浓度较高的废水，生物处理适用于轻、中度重金属废水，而物理处理适用于针对特定重金属的处理。因此，未来的主要研究方向是：
1）研究改进化学沉淀、离子交换、络合和氧化等技术的稳定性、去除效率和安全性等。
2）改进生物处理方法，如提高微生物对重金属离子的适应性和酸碱稳定性。
3）研究物理处理方法，在加速废水处理并解决大气污染等方面是关键，这领域尚需要进行进一步的研究。
4. 结论
一旦废水中存在重金属，就会对环境和人类造成严重危害。因此，进行重金属废水处理的研究是必要的。本文总结了重金属工业废水的特性和危害，并介绍了针对其处理的化学、生物和物理处理技术。然而，各项技术都面临各种挑战，尚有待进一步优化。因此，今后在重金属工业废水处理方面的研究必须不断深入，更有可能开发并实施新的治理方案。