引言

工业废水中的重金属（如铬、镉、铅、汞等）对生态系统和人类健康具有极大的危害。传统的化学沉淀法虽然有效，但存在二次污染和处理效率低的问题。近年来，随着技术的进步，许多新型重金属去除技术应运而生。

1. 高级氧化技术在重金属去除中的应用

高级氧化技术通过生成强氧化性的自由基（如·OH），能够高效降解有机污染物并氧化重金属离子。以下是几种常见的高级氧化工艺：

芬顿氧化

芬顿氧化利用Fe²⁺催化过氧化氢（H₂O₂）产生羟基自由基（·OH），将六价铬（Cr⁶⁺）还原为三价铬（Cr³⁺），随后通过沉淀去除。该方法适用于低浓度重金属废水。

臭氧氧化

臭氧氧化利用臭氧分子直接或间接生成自由基，氧化废水中的重金属化合物。例如，臭氧可以将氰化物分解为无毒物质，从而降低废水毒性。

光催化氧化

光催化氧化利用半导体材料（如TiO₂）在紫外光照射下产生电子-空穴对，进而生成自由基。这种方法特别适合处理含难降解有机物和重金属的混合废水。

2. 离子交换技术及其改进

离子交换技术利用树脂上的活性基团与废水中的重金属离子发生交换反应，从而实现分离。为了提高处理效率，研究人员开发了以下改进技术：

功能化树脂

在传统树脂基础上引入特定官能团（如巯基、胺基等），增强对特定重金属离子的选择性吸附能力。

磁性纳米复合材料

将磁性纳米颗粒（如Fe₃O₄）与离子交换树脂结合，形成磁性复合材料。这种材料不仅吸附能力强，还便于通过磁场回收。

3. 生物吸附技术的优势与挑战

生物吸附技术利用微生物或其代谢产物吸附废水中的重金属离子，具有成本低、环保性强的特点。然而，该技术也面临一些挑战：

吸附容量有限

微生物的吸附能力通常较低，难以满足高浓度重金属废水的处理需求。

再生困难

吸附饱和后的微生物需要复杂的再生工艺，增加了运行成本。

实践案例

某电镀厂采用“芬顿氧化+磁性纳米复合材料”的组合工艺，成功将废水中六价铬浓度从50mg/L降至0.05mg/L以下，达到国家排放标准。