摘要：通过分析国内人工湿地处理废水的进展，认为采用人工湿地处理电镀废水具有投资与运行费用低、维护管理简便、 耐冲击负荷能力强等优点。对其在电镀废水处理中的应用前景进行了展望，指出了利用人工湿地处理电镀废水的发展趋势及技 术应用中的一些关键性问题。

关键词：电镀废水;重金属;人立式泵，耐酸碱泵，自吸泵 工湿地

1电镀废水的来源及性质

电镀是利用电化学的方法对金属和非金属表面进行装 饰、防护及获取某些新性能的一种工艺过程⑴。为保证电镀产 品的质量，使金属镀层具有平整光滑的外观并与基体牟固结 合，必须在镀前把镀件表面上的污物清洗干净，并在镀后把镀 件表面的附着液清洗干净。因此，一般电镀生产过程中会排放 出大量的废水。

1.1 来源

电镀废水的来源比较广泛，一般为生产过程中的镀件清 洗、镀液过滤、废镀液、地面冲洗及由于操作式管理不当引起 的跑、冒、滴、漏等〜〕。其中镀件清洗水占车间废水排放量的 8070以上，废水中大部分污染物质如镍、铜等重金属及氰化物 是由镀液表面的附着液在清洗时带人的。由于电镀种类的不 同，电镀废水中所含的污染物也就各不同。一般来说，电镀废 水中主要含有铬、锌、铜、锡、铅、镍等重金属离子及酸、碱，有 的废水还含氟及其化合物。

1.2性质

电镀废水的水质、水量与电镀生产的工艺条件、生产负荷、 操作管理与用水方式等因素有关。电镀废水的水质成分复杂，不 易控制，其中含有的铬、镉、镍、铜、锌等重金属离子和氰化物等毒 性较大，有些是易于致癌、致畸、致突变的剧毒物质。含铜、锌、氟废水是国家规定的二类有害物质。氰化物是剧毒物质,高允许 排放 立 式泵，耐酸碱泵，自吸泵 浓度为0.5:116^。其中某些物质如氨氮、磷酸盐等虽然不是 毒物，但它们进人水体可使水体富营养化，造成水质污染。

2人工湿地处理系统

20世纪60年代末期，沿成也⑷与38如1合作，并于1972年提 出了“根区理论”，该理论极大地促进了人工湿地的研究与应 用，标志着人工湿地作为一种独具特色的新型污水处理技术 正式进人水污染控制领域[”。美国湿地研究专家人⑻ 将人工湿地定义为：一个为了人类利用和利益，通过模拟自然 湿地，人为地设计与建造的由饱和基质、挺水与沉水植被、动 物和水体组成的复合体。人工湿地可通过自然生态系统中的 物理、化学及生物的协同作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交 换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的净化作用⑼。人工 湿地处理系统具有投资与运行费用低、维护管理简便、耐冲击 负荷能力强、生态景观改善效果明显等优点，因而，人工湿地 的研究在世界范围内得到了迅速发展。

3人工湿地处理电镀废水

3.1人工湿地处理电镀废水的机制

人工湿地中，基质、微生物、植物是人工湿地的重要组成部分。基质为微生物提供稳定的附着表面，同时又为水生植物 提供载体和营养物质。当污水流经人工湿地时,基质通过一些 物理和化学的途径来去除污水中有机物、氮和磷等营养物质; 许多研究表明⑽，人工湿地中植物对污水净化有极其重要的作 用，不但直接摄取利用污水中的营养物质，吸收富集污水中的 重金属等有毒有害物质，而且还能输送氧气到植物根区，满足 根区微生物生长、繁殖等对氧气的需要，并可以通过收割来实 现植物的经济价值;微生物能有效地利用废水中的有机质作为 营养物质,是废水净化的主要作用者。有研究表明㈣，人工湿地 在处理污水之前，各类微生物的数量与自然湿地基本相同，但 随着污水的不断引人，某些种类的微生物数量逐渐增加，并在 一定时间内达到大值并趋于稳定。人工湿地与重金属相互作 用，并以不同方式有效地去除重金属，其过程主要体现在:基 质、微生物和植物的相互协调作用下，利用物理、化学和立式泵，耐酸碱泵，自吸泵生物方 法，通过过滤、吸附、离子交换、微生物分解和植物吸收来实现 对重金属的处理。不溶性重金属随悬浮颗粒沉淀而被去除 溶解性重金属的去除主要是通过土壤或填料对其的吸附和反 应，这往往与土壤胶体的性质极为密切。许多微生物的生长代 谢过程能够有利于重金属沉淀，例如:一种抗的柠檬酸细菌， 能分泌酸性磷酸酯酶，降解磷酸酯类物质产生?07，继而?04^"又 可与重金属形成磷酸盐沉淀⑽;密集的植物种植，其根昆交集成 复杂的网络系统，可降低进人系统内的污水的流速，有利于污水 中不溶于水的悬浮金属物质的沉降及吸附。

总之，湿地处理污水的功能是湿地中基质、微生物和植 物，甚至动物等组成部分及众多环境因子综合作用的结果，这 些组分之间及组分与因子之间相互影响，相互促进，相互制 约，构成了强大的湿地净化功能。

3.2我国人工湿地处理电镀废水的应用

陈俊㈤的研究内容围绕李氏禾对重金属污染 水体的修复潜力而展开，并对铬污染水体的人工湿地处理进 行比较系统的研究，为人工湿地处理重金属废水奠定了基础。

陶笈讯通过水培实验，研究了超富集植物李氏禾对电 镀废水中重金属的去除效果，结果表明：李氏禾能够有效去除 电镀废水中的重金属，铬、铜和镍的去除率随着电镀废水中重 金属浓度的降低而升高，高可达93.49196.84^，93.069^。 陶笈讯通过构建小型湿地系统，研究了李氏禾人工湿地对电 镀废水的处理效果，结果表明：李氏禾人工湿地对电镀废水中 铬、铜和镍的去除率分别达到86.76^，95.52^，78.34^，出水 中铬、铜和镍浓度的平均值分别为低于 电镀行业水污染物排放重金属标准限值，并肯定了采用李氏 禾人工湿地技术处理电镀废水是可行的。

田海涛采用引入原水自然启动的方式，初期间歇进清 水和水位控制，中期和后期采用连续进水，引人高浓度废水， 通过逐步增大水力负荷来培养植物、增强湿地微生物的适应 能力及生长速度。结果表明：沸石红壤基质对电镀废水中的 铬、铜、镍具有良好的吸附性能，顺水流方向，基质中重金属含量逐渐减小;垂直水流方向，上层基质中重金属含量普遍大于 中、下层基质。超富集植物李氏禾对铬、铜、镍具有良好的抗 性，同时又具有良好的富集能力，李氏禾根、茎、叶对铬、铜、镍 的富集系数均大于1。顺水流方向，李氏禾根、茎、叶重金属含 量都呈先增加后降低的变化。垂直水流方向，根部重金属含量 普遍大于茎、叶中重金属含量。

孙和和㈣以电镀废水经化学沉淀法处理后的出水为研究 对象，通过潜流人工湿地小试系统，对人工湿地处理电镀废水 的去除效果和去除途径进行研究。结果表明：潜流人工湿地对 电镀废水的去除效果是显著的，0产、的去除率达 到65*5^80^，其中的去除率髙。在试验初期3个系统对 0产、均具有很高的去除效率，并得出人工湿地对 重金属的去除机理主要是因为基质吸附、植物吸收及重金属本 身沉降等综合作用的结果，且基质吸附作用的贡献率大。孙 和和采用垂直流一水平潜流复合人工湿地对金华清湖 排放的电镀废水尾水进行深度处理。结果表明：复合人工湿地 对电镀废水的净化效果非常显著，处理后0：产、20、姑1^、0^ 的去除率达到70^~55^之间，的去除率为60^，稍低于人 工湿地处理生活污水和其他废水中有机物的去除率。

李星㈤采用人工湿地中试系统对电镀废水中主要污染物 (重金属)的净化和修复效果进行研究，通过在垂直流一水平 潜流人工湿地系统进行采样和分析研究其对电镀废水中 000、悬浮物、重金属的去除效果。结果表明：该系统对电镀废 水的净化效果相当明显，对^00的去除率超过58^，对悬浮物 的去除率超过90%，对等重金属元素的净 化效果较好，出水能迖标排放。李星通过对人工湿地剖面分 析，发现重金属主要富积于上层基质。并通过分析，二级湿地 植物优势明显，其中蕉草、美人蕉、黄营蒲、千屈菜是值得推荐 的修复中低浓度电镀废水的优势物种。

33人工湿地处理电镀废水的关键性问题

(”在使用人工湿地去除重金属时,对于重金属含量较少 的生活污水等，一般在合理设计和运行的情况下，人工湿地基 本上都能满足去除要求。对于一些重金属浓度高的工业废水， 若在湿地中不能有效去除，则极易通过湿地这样一个相对比 较开放的环境对周围的环境造成污染。因此，高浓度的重金属 废水不应直接进人湿地系统，可以采用预处理的方法使湿地 中的金属浓度减低到危险水平以下，同时也可以在湿地系统 中种植对重金属有超积累作用的植物。立式泵，耐酸碱泵，自吸泵http://www.glzql.com/product/lishibeng-1-1.html

(之)进入到湿地中以化学方法结合的重金属，被掩埋 在含硫化物的缺氧沉积层中，这些金属通常不能被生物利用， 因而被从系统中去除。如果沉积物被搅动或者再悬浮，金属移 动到湿地氧化区域，螯合的金属可能再次溶解。

^在潜流人工湿地系统和长满植物的表流人工湿地系 统中，厌氧环境有益于大部分重金属与135仪器沉淀，降低其 再溶解的可能性。同样,进水中重金属的种类将影响重金属的 去除效果。