電鍍行業為人類發展的各行各業服務，是不可缺少的產業，尤其電鍍行業中鍍鎘層因具有許多優良性能而被廣泛應用。電鍍工序會產生大量的廢水，在鍍鎘層時產生的電鍍含鎘廢水如果不經處理直接排放，會導致嚴重的鎘污染，進而威脅人類的生命安全。對電鍍廢水尤其是對人類危害極大的電鍍含鎘廢水處理已受到廣泛關注。

1、鎘污染的危害

近幾年來我國重金屬污染嚴重，尤其鎘污染事件頻繁發生，致使各界人士對鎘危害研究較多。據研究顯示，鎘具有穩定、積累和不易消除等特點，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）重金屬鎘會直接影響動植物的生長發育，并在動植物體內富集，如魚在含鎘質量濃度為0.01~0.02mg/L的水中生活就會中毒。

2）重金屬鎘會在人體內形成鎘硫蛋白，并蓄積在腎臟、肝臟中。

3）重金屬鎘會干擾免疫球蛋白的制造等，從而降低機體免能力。

4）鎘會影響骨骼生長代謝，進而造成骨骼疏松、萎縮或變形等。

5）鎘可通過食物鏈富集，引起人體貧血及慢性中毒，嚴重者甚至使人疼痛并失去生命等。

2、含鎘廢水的處理方法

含鎘廢水是對環境污染嚴重和危害大的工業廢水之一，處理達標要求非常嚴格（總鎘的高允許排放質量濃度為0.1mg/L）。目前常用的處理方法具體如下：

2.1 化學法

化學法是利用化學試劑添加及化學反應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、穩定的沉淀物，進而進行鎘去除。中和沉淀法去除率較高，工藝流程相對簡單，但反應速度較慢，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，通過硫化劑與鎘離子反應，形成硫化物沉淀析出，進而除去廢水中的鎘。硫化物沉淀法去除率高，產生的沉渣含水率低，且性質穩定，但處理費用較高，易產生二次污染。

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爭力。鐵氧體堆存，因其難溶于水，也不會造成二次污染。但在鐵氧體形成過程中，需很好地控制通氣時間和蒸汽溫度。

2.2 物理化學法

物理化學法指運用物理和化學的綜合作用處理廢水的方法。處理含鎘廢水的物理化學法有吸附法、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去除廢水中的鎘。王代芝等[1]研究發現，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離子交換樹脂，進而使廢水中的鎘離子與交換樹脂中的離子發生置換以去除。離子交換法具有操作簡單、效率高、可連續運行等特點，但樹脂易受污染或氧化失效，再生頻繁，操作費用高。

3）膜分離法。

廢水的膜分離技術有反滲透法、液膜法、微濾等。膜分離法工藝簡單、去除率高，但投資大，膜孔易堵塞。

2.3 生物吸附法

生物吸附法又稱接觸穩定法或吸附再生法。生物吸附作為一個新工藝可以用于含重金屬的工業污水的處理。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境應用方面有特殊的競爭優勢。生物吸附鎘等重金屬離子后需要脫附再生才可循環使用，且據研究顯示，目前使用的脫附劑主要強酸、金屬鹽、絡合物等。

3、生物法在處理重金屬廢水中的應用

3.1 生物吸附機理

根據在溶液中脫除金屬的方式不同，生物吸附有以下幾種機理：

1）靜電吸引。

通過溶液中離子和細胞壁間的靜電作用而發生生物吸附，將陽離子吸附到帶負電荷的功能基團上。