重金屬廢水主要來源于采礦、煉鐵、顏料、醫藥等生產領域中產生的污水，在這種污水中含義大量重金屬種類與形式，這主要由于各個領域中生產方式的不同而形成的差異。重金屬污水對周邊環境具有很大的危害，嚴重威脅人們的實際生活和身體健康，隨著重金屬廢水排量不斷提高，重金屬污水處理技術就顯得尤為重要。高分子膜作為一種新型處理技術，從生物角度上對重金屬進行有效分解和過濾，進而有效提高重金屬污水處理效率和處理質量。對此，在這樣的環境背景下，探究重金屬污水處理中應用高分子膜的實踐分析具有非常重要的現實意義。

1、重金屬污水綜合概述

重金屬污水的含義：重金屬廢水一般為冶煉或者是化工生產中形成含重金屬離子的廢水，這種污水中重金屬物質含量排放標準要根據《污水綜合排放標準》而定。重金屬廢水中主要分為有毒金屬與一股金屬，包括汞、鉻、鎳、砷、銅、鉬、鋅、錫、鈷、釩等。重金屬污水水質水量和生產工藝有很大的聯系，重金屬廢水中的重金屬一般無法被分解和破壞，借助分子轉移改變重金屬物化形態。重金屬廢水的危害：重金屬廢水中由于含有大量有毒金屬物質而具有強毒性和致癌性，降解程度較為困難，毒效可以維持很長時間，并具備生物不可降解性，一旦重金屬廢水中的有毒物質借助食物鏈進入到人體，在人體中長期積累進而形成各種疾病，造成人體相關工作紊亂，嚴重威脅著人類的生命健康。

2、常見的重金屬污水處理技術

2.1 沉淀法

在重金屬污水處理過程中，沉淀法主要在重金屬廢水中加入沉淀劑，與重金屬物質進行化學反應，生成沉淀物，經過過濾的多去除重金屬污水中的重金屬離子，進而實現重金屬污水的處理。在實際應用過程中，重金屬廢水中的重金屬離子無法被降解，應用原理是轉移重金屬離子物化形態。

具體措施為以下三種形式：

一是物質中和。

向重金屬廢水中加入堿中和劑，使得重金屬污水中的金屬離子轉換成氫化物或者是碳酸鹽沉淀，進而實現對重金屬離子的去除。

二是螯合沉淀。

這種方式主要通過DTCR中極性基特性，借助自然條件去除重金屬污水中的重金屬陽離子，生成難溶性螯合物后沉淀去除。

三是硫化物沉淀。

在重金屬污水中投入硫化物，將重金屬廢水PH值調到堿性，并加入沉淀劑，使得重金屬離子和硫離子產生化學反應形成沉淀物，進而被分離去除。

2．2 物理化學法

物理化學法在處理重金屬無水中，主要涉及到離子交換法、膜分離技術和吸附法等幾種方式，其中，離子交換法與膜分離技術主要適用于濃度低的重金屬污水處理。

其主要表現為以下幾種方式：

，離子交換法。

將離子交換劑投入重金屬污水中，與重金屬離子發生化學反應后沉淀析出，以達到重金屬污水處理的目的。但在實際應用中處理成本較高，需要較長的反應周

第二，吸附法。

吸附法主要利用活陸炭與重金屬離子進行粒子交換，將重金屬污水中的重金屬離子分離出來，這種方式由于殘留大量廢渣，很容易造成二次污染。

第三，膜分離技術。

膜分離技術主要涉及到電滲析、反滲透以及隔膜電解，是目前為推廣和使用的一種處理技術。

3、重金屬污水處理中應用高分子膜的實踐

3.1 超濾與微濾技術

超濾與微濾技術是高分子膜應用途徑之一，在壓差推動力的環境下實現重金屬離子篩孔分離，其具體流程為以下幾方面：

，制膜。超濾膜材質主要為醋酸纖維素、聚酞亞胺、聚丙烯睛、聚醋酸乙烯、兩性離子交換膜等，選擇相分離法和溶膠一凝膠法；微濾膜材料的聚醋、聚碳酷、聚四氟乙烯和纖維素等物質，選擇相分離法、流延法以及溶劑蒸發法。

第二，分離原理。超濾膜屬于非對稱膜，一層幾極薄、有孔徑的表平層與一層較厚、海綿狀多孔層組成；微濾膜膜孔呈截頭圓錐體狀，形態網狀海綿曲孔型，滲透液可經過孔流出，促進傳質，有效防止膜孔堵塞。

第三，應用。在實際應用中，由于重金屬離子半徑較小，工作人員要做好重金屬污水預處理，擴大離子半徑，使其高于膜孔徑，在進行污水過濾的過程中，會將重金屬離子留在膜孔徑中，進而達到重金屬污水處理的目的。

3．2 納濾技術

納濾技術作為一種高分子膜應用技術，在實際應用的過程中具備以下幾種特點：一是可以截留150—2000的分子。介于反滲透膜與超濾膜間；二是可以截留二價離子和多價離子，分離過程無任何化學反應，不會影響生物活性，主要應用在飲用水與廢水處理中。利用納濾技術一般可以純化大約90以上廢水，縮小重金屬離子含量，分離出的重金屬具有很大的回收價值。

其主要流程為以下幾方面：

，制膜。

納濾膜制造材質主要包括醋酸纖維素、磺化聚醚礬、聚乙烯醇和聚酞胺等物質，通過Sol-gel法制備氧化鋁復合納濾膜，其孔徑為0．5mm，膜通量為15L／(m2?h)，在20攝氏度、1MPa環境下，其正電荷可以分離重金屬污水中的多價陽離子。

第二，分離原理。

納濾膜屬于非對稱膜，自身具備納米級孔徑，由極薄致密層與細孔表皮層組成，在實際應用中可以篩除重金屬污水中的中性粒子，由于帶電荷特性可以和電解質離子進行靜電反應，強化電荷強度，進而實現對重金屬污水中重金屬離子的截留。分離后的重金屬離子經過鰲合沉淀后，形成重金屬沉淀物，進而達到回收目的。

3．3 反滲透膜技術

反滲透膜包括對稱膜與非對稱膜，對稱膜為均質、致密的多孔膜，重金屬離子可以在反滲透膜中實現滲透率相同，進而均勻分離重金屬離子。而非對稱膜為極薄、致密的表皮層和多孔支撐層組成，表皮層可以進行分離與傳遞速率，而多孔支撐層主要起到支撐作用。一般而言，分滲透膜的半徑小于1．0mm，水分子可以自由穿梭在反滲透膜中，而重金屬離子半徑大于反滲透膜半徑，進而被截留在反滲透膜孔徑中，進而實現重金屬污水的處理與分離。在實際應用的過程中，反滲透膜在實際滲透中淡水一側液面進而下沉，而一側液面則需要不斷上升，以達到平衡狀態。若溶液壓力失去平衡。溶液水分就會透過半透膜流向另一側，提高溶液濃度，以此稱為反滲透。在反滲透膜在重金屬污水處理中應用的過程中，其反滲透裝置會開展污水回收鉻實驗，低壓狀態下的反滲透膜會將鉻分離，其回收量可達到99．8％以上。在利用分滲透膜分離重金屬污水中銅離子的過程中，反滲透膜可以截留99％的Cu。還可以實現多種離子的回收，進而達到對重金屬污水的有效處理。據相關實驗結果顯示，在處理鉻離子和銅離子的過程中，針對其他多種金屬離子，反滲透膜可以截留率為98．6％，進而有效分離重金屬污水中的重金屬離子，使得重金屬廢水達到國家規定的排放標準，還可以通過沉淀的方式實現重金屬離子的回收，進而達到重金屬污水處理的終目的。