電子垃圾廢水處理工藝（2）
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2.1新興處理電子垃圾廢水的組合工藝
2.1.1化學沉淀組合工藝
化學沉淀組合工藝主要是指利用化學沉淀結合生物法、芬頓、電芬頓及改進芬頓處理含重金屬離子廢水。其中生物法、芬頓、電芬頓及改進芬頓工藝主要用于去除重金屬離子廢水中含有的大量難處理有機物，降低廢水的COD。金屬離子通過后續的化學沉淀去除。
如Yu-JenShih等利用化學沉淀法結合Fenton氧化處理電鍍鎳廢水，可去除約95%的有機物和99.9%的鎳。PrabirGhosh等結合電芬頓和化學沉淀去除人造纖維工業廢水中的COD和Zn2+，在最佳處理條件下能夠去除約80%的COD和99%～99.3%的鋅。
FenglianFua等利用改進Fenton-化學沉淀法處理具有強穩定性的螯合重金屬廢水，由于螯合重金屬具有較強的穩定性而處理困難，改進Fenton-化學沉淀法使用零價鐵和過氧化氫降解螯合物，隨后在堿性條件下使重金屬沉淀。以EDTA螯合鎳為例，經過處理后，不僅鎳離子得到去除，也減少了COD，在最佳運行條件下鎳離子的去除率達到98.4%，鎳的殘余濃度值低于中國綜合污水排放標準值。
此工藝與傳統芬頓或類芬頓結合化學沉淀法相比，改進后的Fenton-化學沉淀法對重金屬的去除率更高，以鎳為例，去除率分別為92.8%和98.4%。
且改進后的Fenton-化學沉淀法可大大減少雙氧水的用量，在改進Fenton過程中使用零價鐵，使得操作過程具有低毒性、低成本、易操作、出水中低鐵濃度和無需后續處理等優點，適合實際生產的需求。
富含難處理有機物的重金屬廢水由于生成了復雜的絡合物增加了重金屬離子和有機物的處理難度，化學沉淀組合工藝通過改變絡合物的結構，先將有機物氧化或破壞，使重金屬以離子形式再現。
通過投加化學藥劑，金屬離子以沉淀形式去除，產生的沉淀同時凝聚吸附有機物，使有機物進一步去除。化學沉淀組合工藝不僅去處了廢水中的有機物和重金屬，而且一定程度上減少了污泥的產量，降低了后續污泥的處理難度。
2.1.2離子交換法組合工藝
離子交換法操作簡單、便捷、殘渣穩定、無二次污染，但由于離子交換劑選擇性強、制造復雜、成本高、再生劑耗量大。因此，在應用上受到很大限制。離子交換組合工藝主要指利用離子交換法結合電滲析、混凝、沉淀、膜過濾、吸附等以及多種離子交換劑連用的方法處理含金屬離子廢水的工藝。
由于廢水中金屬離子往往是多種離子共存，且離子交換劑選擇性強，單獨使用離子交換法達不到處理要求。組合工藝在一定程度上形成優勢互補，提高了處理效果，減少再生機劑的耗量，降低了運行費用。
LucíaAlvarado等利用離子交換結合電極電離處理含鉻廢水，使用AmberliteIRA900陰離子交換樹脂進行序批實驗，結果顯示鉻去除率為97.7%；在電極電離條件下同時使用陰、陽離子交換樹脂進行連續離子交換，鉻去除效果加強，去除率高達98.5%，濃縮室的鉻還可回收再用，持續電極電離能量消耗非常低（<0.07kWh/m3）。
AmélieJanin等利用螯合樹脂和離子交換樹脂從處理木材的瀝出液鉻、銅、砷（CCA）中選擇性回收鉻和銅，溶液依次經過螯合樹脂M4195和離子交換樹脂IR120，選擇性捕獲96%的Cu和68%的鉻。溶液中的鉻由于和硫酸鹽形成復合物而較難處理，2種樹脂對砷的去處理也較低。
在離子交換樹脂處理后，組合混凝-沉淀工藝進行聯合處理，離子樹脂交換法-FeCl3混凝-沉淀組合工藝處理后，結果顯示99.9%的金屬（包括砷）被去除。2種樹脂在不同的洗脫劑下，94%的Cu和81%的鉻得到回收。
離子交換樹脂法在電子垃圾廢水中的重金屬離子的回收方面存在很大的優勢，但單純離子交換法并不能保證實際電子垃圾廢水的處理效能，離子交換-混凝-沉淀-過濾/（吸附）等組合工藝，在提高成分復雜的電子垃圾廢水的有機物、多種重金屬的去除效能的前體下，也充分發揮了離子交換樹脂回收重金屬離子的優勢。可在實際生產中根據廢水特征和企業的回收需求，選用離子交換樹脂組合工藝進行處理。
2.1.3膜分離法組合工藝
膜組合工藝主要是指利用膜法結合生物法、吸附法、浮選等處理含重金屬離子廢水。膜組合工藝結合了當前膜分離技術的低能耗、高去除率、適應性強、低污染、投資少等優點，以及組合方法的高吸附性、離子交換等優點，濃縮回收廢水中的重金屬，使廢水達標排放的同時產生一定的經濟效益。
EvinaKatsou等研究了污泥、礦物和膜過濾的組合工藝對廢水中Zn2+的去除效能。污泥和超濾膜形成生物膜反應器，通過超濾膜截留污泥絮體和膠體，Zn2+吸附在污泥絮體和膠體而得到去除，同時加入具有高吸附性能的廉價天然礦物進一步提高Zn2+的去除率。
研究表明在不加任何天然礦物下單獨使用膜過濾可去除38%～78%的Zn2+，加入礦物后提高了Zn2+的去除效率，在某些情況下去除率超過90%。CBlocher等]研究混合浮選法-膜過濾組合工藝去除廢水中的金屬離子，利用粉末狀合成沸石作為吸附劑吸附金屬離子，過程中通入空氣，上升的氣泡俘獲已負載金屬離子的吸附劑，得到高度濃縮的泡沫層，進一步去除泡沫層使金屬離子得到去除。
處理水再通過微濾膜過濾將吸附劑和金屬離子進一步去除，最終污水中沸石去除率達100%，金屬離子去除率達99.9%，滿足污水排放標準。
膜組合工藝的使用顯著提高了處理效果，但在處理過程中依然面臨膜污染的問題，膜污染使得組合工藝的處理效能降低、處理時間延長。而當前，膜科學領域克服膜污染的前沿研究是解決該組合工藝的突破口，如對膜表面進行修飾或研究新型膜材料以減少膜表面的沉積物污染等方面的研究，是今后需要進一步突破的方向。
2.1.4吸附法
傳統的吸附法使用吸附劑有活性氧化鋁、活性炭、沸石、天然粘土等，這些吸附劑大多具有成本高、吸附容量有限、吸附劑再生困難等缺點。近期研究利用木屑、甘蔗渣、花生殼、椰子殼、廢茶葉等新型吸附劑和菌體、藻類及一些提取物等生物吸附劑處理重金屬離子廢水，研究表明這些吸附劑不僅具有良好的吸附性能，而且吸附容量較大、成本低、來源廣，具有很好的研究應用前景。
FlavianeVilelaPereira等利用乙二胺四乙酸二酐（EDTAD）改良的木屑和甘蔗渣處理單一金屬溶液和電鍍廢水中的Zn2+，對Zn2+的去除率最高可達90%。通過EDTA和材料中的木質素發生酯化反應，引入羧酸和氨基官能團，具有較強的和金屬離子形成穩定復合物的能力，提高了材料吸附性能。
改良的甘蔗渣（EB）、木屑（ES）在含氮量和引入的EDTA濃度值上非常接近，但是在處理兩種溶液時得到的結果卻存在差異。處理單一金屬溶液，對Zn2+的吸附，EB比ES具有更大的吸附容量。處理電鍍廢水時，EB、ES對Zn2+的吸附容量大致相等，但是對金屬離子的吸附容量減少，約為單一金屬溶液中材料吸附容量的一半，這可能是電鍍廢水中多種金屬離子間存在競爭吸附。
對兩種溶液的處理結果和之前的研究結果比較發現，同一材料對不同金屬離子的吸附容量不同，不同改良劑處理的材料對同一金屬離子的吸附容量也不同。周寧等研究啤酒酵母對水中Cu2+吸附特性和周廣麒等利用微生物菌體對Cd2+的吸附等研究，均得出菌體對金屬離子具有較強的吸附能力且對各重金屬離子具有較高的解吸率，解吸后的菌體可以重復用于吸附。
陳志勇等研究生物吸附劑-多細胞藻海帶對金屬離子的吸附性能，研究表明：最佳條件下，該生物吸附劑能去除95.17%的Cu2+和97.23%的Ni2+。
新型吸附劑和生物吸附劑將一些農業和工業廢棄物再利用，達到以廢治廢，對低濃度的重金屬廢水也具有去除效果，而且操作條件范圍廣、易再生，在今后的市場應用中將表現出更大的競爭力。
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