電鍍行業(yè)為人類發(fā)展的各行各業(yè)服務(wù)，是不可缺少的產(chǎn)業(yè)，尤其電鍍行業(yè)中鍍鎘層因具有許多優(yōu)良性能而被廣泛應(yīng)用。電鍍工序會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，在鍍鎘層時(shí)產(chǎn)生的電鍍含鎘廢水如果不經(jīng)處理直接排放，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的鎘污染，進(jìn)而威脅人類的生命安全。對(duì)電鍍廢水尤其是對(duì)人類危害極大的電鍍含鎘廢水處理已受到廣泛關(guān)注。

1、鎘污染的危害

近幾年來我國(guó)重金屬污染嚴(yán)重，尤其鎘污染事件頻繁發(fā)生，致使各界人士對(duì)鎘危害研究較多。據(jù)研究顯示，鎘具有穩(wěn)定、積累和不易消除等特點(diǎn)，且鎘毒性較大，目前已被列為重金屬“五毒”之一。鎘污染具有如下危害：

1）重金屬鎘會(huì)直接影響動(dòng)植物的生長(zhǎng)發(fā)育，并在動(dòng)植物體內(nèi)富集，如魚在含鎘質(zhì)量濃度為0.01~0.02mg/L的水中生活就會(huì)中毒。

2）重金屬鎘會(huì)在人體內(nèi)形成鎘硫蛋白，并蓄積在腎臟、肝臟中。

3）重金屬鎘會(huì)干擾免疫球蛋白的制造等，從而降低機(jī)體免能力。

4）鎘會(huì)影響骨骼生長(zhǎng)代謝，進(jìn)而造成骨骼疏松、萎縮或變形等。

5）鎘可通過食物鏈富集，引起人體貧血及慢性中毒，嚴(yán)重者甚至使人疼痛并失去生命等。

2、含鎘廢水的處理方法

含鎘廢水是對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重和危害大的工業(yè)廢水之一，處理達(dá)標(biāo)要求非常嚴(yán)格（總鎘的高允許排放質(zhì)量濃度為0.1mg/L）。目前常用的處理方法具體如下：

2.1 化學(xué)法

化學(xué)法是利用化學(xué)試劑添加及化學(xué)反應(yīng)原理處理含鎘廢水的方法，主要有中和沉淀法、硫化物沉淀法和鐵氧體法。

1）中和沉淀法。

中和沉淀法原理是在含鎘廢水中加入較為廉價(jià)的堿石灰（CaO）、消石灰[Ca（OH）2]等中和劑，在堿性條件下，使鎘離子與羥基形成難溶、穩(wěn)定的沉淀物，進(jìn)而進(jìn)行鎘去除。中和沉淀法去除率較高，工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單，但反應(yīng)速度較慢，出水硬度高，且沉渣量大，易造成二次污染。

2）硫化物沉淀法。

硫化物沉淀法原理是在含鎘廢水中加入Na2S、NaHS、H2S等硫化劑，通過硫化劑與鎘離子反應(yīng)，形成硫化物沉淀析出，進(jìn)而除去廢水中的鎘。硫化物沉淀法去除率高，產(chǎn)生的沉渣含水率低，且性質(zhì)穩(wěn)定，但處理費(fèi)用較高，易產(chǎn)生二次污染。

3）鐵氧體法。

鐵氧體法基本原理是在含鎘廢水中加入硫酸亞鐵（FeSO4），使鎘離子形成鐵氧體晶體而沉淀析出，進(jìn)而除去廢水中的鎘。從效果與成本比看，鐵氧體法具有一定競(jìng)爭(zhēng)力。鐵氧體堆存，因其難溶于水，也不會(huì)造成二次污染。但在鐵氧體形成過程中，需很好地控制通氣時(shí)間和蒸汽溫度。

2.2 物理化學(xué)法

物理化學(xué)法指運(yùn)用物理和化學(xué)的綜合作用處理廢水的方法。處理含鎘廢水的物理化學(xué)法有吸附法、離子交換法和膜分離法。

1）吸附法。

吸附法就是利用多孔性的吸附劑來去除廢水中的鎘。王代芝等[1]研究發(fā)現(xiàn)，pH值是影響含鎘廢水吸附效果的主要原因，在弱堿性條件下，含鎘廢水中鎘的去除率較高。吸附法處理含鎘廢水，操作簡(jiǎn)單，去除率高，但控制條件較多。

2）離子交換法。

離子交換法原理就是將含鎘廢水通過離子交換樹脂，進(jìn)而使廢水中的鎘離子與交換樹脂中的離子發(fā)生置換以去除。離子交換法具有操作簡(jiǎn)單、效率高、可連續(xù)運(yùn)行等特點(diǎn)，但樹脂易受污染或氧化失效，再生頻繁，操作費(fèi)用高。

3）膜分離法。

廢水的膜分離技術(shù)有反滲透法、液膜法、微濾等。膜分離法工藝簡(jiǎn)單、去除率高，但投資大，膜孔易堵塞。

2.3 生物吸附法

生物吸附法又稱接觸穩(wěn)定法或吸附再生法。生物吸附作為一個(gè)新工藝可以用于含重金屬的工業(yè)污水的處理。生物吸附法的基本原理是利用微生物具有像離子交換樹脂一樣的離子交換特性，用于吸附廢水中的重金屬鎘。目前已有人用細(xì)菌、真菌、海藻等處理含鎘廢水，效果良好。其中，由于海藻資源豐富，且容易收集，使其在污水處理的環(huán)境應(yīng)用方面有特殊的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。生物吸附鎘等重金屬離子后需要脫附再生才可循環(huán)使用，且據(jù)研究顯示，目前使用的脫附劑主要強(qiáng)酸、金屬鹽、絡(luò)合物等。

3、生物法在處理重金屬?gòu)U水中的應(yīng)用

3.1 生物吸附機(jī)理

根據(jù)在溶液中脫除金屬的方式不同，生物吸附有以下幾種機(jī)理：

1）靜電吸引。

通過溶液中離子和細(xì)胞壁間的靜電作用而發(fā)生生物吸附，將陽(yáng)離子吸附到帶負(fù)電荷的功能基團(tuán)上。