電鍍行業(yè)為人類(lèi)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。然而，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(lèi)的生命安全。因此，對(duì)電鍍廢水尤其是對(duì)人類(lèi)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(lái)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(yú)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(guò)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(guò)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。同時(shí)，鐵氧體即使堆存，因其難溶于水，也不會(huì)造成二次污染。但在鐵氧體形成過(guò)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(lái)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(guò)離子交換樹(shù)脂，進(jìn)而使廢水中的鎘離子與交換樹(shù)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(shù)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(chēng)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(shù)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)。值得注意的是，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(guò)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。