文献综述
1.1有机重金属废水概述
1.1.1有机重金属废水来源
近些年来，随着我国制造加工业的迅速发展，表面处理技术得到了广泛应用，与此同时产生了大量的电镀废水[1]。电镀废水中含有大量的镍、铬、铜等有毒的重金属离子污染物。由于电镀过程中加入了大量的络合剂、稳定剂、光亮剂等有机物，如柠檬酸盐、EDTA钠盐、铵盐，它们与重金属离子形成稳定的金属络合物，使得电镀废水的成分错综复杂，加大了处理难度[2]。
1.1.2有机重金属废水性质
重金属是指原子量在 63.5 到 200.6 之间，比重大于 5.0 的金属元素，如金、汞、铜、银、铬、镍等。有机重金属废水中的重金属离子与有机物由于配位平衡，产生了稳定的难降解的金属络合物，有机物的存在使得重金属离子可以大量溶解在水中并且降低了其存在量受pH的影响。有机重金属废水的处理难度在于如何简单高效地破络合[3]，后结合絮凝沉淀法去除重金属，并且将此方法与实际结合形成处理方案。电镀废水的来源一般为：废电镀液、镀件清洗水、其他废水，包含冲洗车间地面、极板的水，通风仪器设备的冷凝水[4]，以及由于设备自身和人工操作不当而漏出的水；设备冷却水。电镀废水的性质与电镀工作的工艺条件有关。对于微量重金属, 因原溶液中离子浓度较低难于生成沉淀 , 所以采用一般的化学沉淀法去除低浓度重金属废水中的金属离子就相当的困难 ,电镀废水的成分不易控制，其中含有铬、镉、镍、铜、锌、金、银等重金属离子和氰化物等，有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质[5]。
电镀废水中往往还有大量高于限制很多倍的重金属离子，我国最新的《电镀污染物排放标准》(GB 21900–2008)中对铜的排放限值为0.3mg/L，镍的排放限值仅为 0.1 mg/L。传统的化学沉淀、离子交换等方法将难以达到合格的去除效果[6]。处理围绕在如何将络合态重金属离子转化成游离态，再结合传统的方法去除。
1.1.3重金属废水的危害
重金属的种类繁多，有铜、镍、铬、钴等大约45种，如今随着我国工业化的飞速发展，水体受重金属的污染越来越严重。自然界的水体中重金属的来源可以分为天然来源和人为来源两大类，天然来源中的重金属有由于火山喷发而从地壳深处转移到地表的重金属化合物以及地壳表层岩石由于风化后经大气沉降、地表径流等方式注入水体的重金属，天然来源的重金属不会造成环境污染，反而是自然界中生物生长发育、生命活动的必要元素，这些重金属构成了水体中重金属的环境本底值。由人类活动而进入自然界的重金属如开矿、掘油、工农业重金属废水的排放[7]。天然水体中重金属的含量达到0.1mg即可诗人中毒，对人体的大脑、神经、视力造成巨大的危害。有些重金属甚至会让人迅速死亡。重金属若不加以去除而直接排放至天然水体，虽然重金属浓度会得到稀释，但是即使水体中的重金属浓度再低，重金属生物体对其不可降解，其可在水体的底泥和生物链中产生富集效应，人类作为食物链最顶端的生物，人类将是重金属离子的最高富集者，这将对人类的生命活动产生灾难性后果[8]。
1.2重金属废水一般处理方法及目前存在问题
1.2.1硫酸亚铁絮凝沉淀法
方法原理：
在废水中的混凝过程中，硫酸亚铁是通过在水解后对可溶性污染物进行电荷中和及吸附沉淀以形成污泥。硫酸亚铁的混凝分为两个部分，一为化学絮凝（如吸附架桥，产生氢氢化物以结成矾花），二为物理絮凝（如双电层，对胶体的电荷中和作用）。当由硫酸亚铁水解而使水中的胶体离子产生了不同的电位离子时，即失去稳定，粘结反应就会产生，使得小颗料的胶体污染物发生聚合而形成大颗料的胶体，最终形成矾花沉淀[9]。当硫酸亚铁被投加到废水中时，电解，将产生的大量带正电荷的亚铁离子，这些离子会使污染物胶体表面电荷逐渐被中和，与水中相互排斥、正负电荷的胶体微粒反应，进行离子交换。最后达到胶体微粒，从而形成絮体沉淀。在废水混凝过程中，硫酸亚铁会水解产生部分2价亚铁离子，经氧化后其生成3价铁离子从而生成络合离子多核化合物，由于布朗运动与搅拌的作用，水体中的污染物被吸附，形成矾花沉淀[10]。各种金属盐可与三价铁反应形成氢氧化物矾花，且沉淀出来的污泥，会非常密实，方便处理。
优势及存在的问题：硫酸亚铁絮凝沉淀法操作简单，廉价，可高效去除水体中的游离态重金属离子，对络合态重金属基本无去除效果。本研究针对有机高络合态重金属废水，因而硫酸亚铁絮凝沉淀法均将与其他方法配合，作为最后一步的沉淀剂使用[11]。
1.2.2氧化沉淀法
方法原理：有机物的氧化还原反应指的是有机物在反应的过程中所进行的氧化还原反应，不同于无机物的氧化还原反应，在有机物的氧化还原反应中，并不会发生实际的电子转移。向有机重金属废水中加入强氧化剂，氧化剂将废水中的有机物发生氧化还原反应，破坏有机物中的含不饱和键的直链，将大分子有机物转化为小分子有机物甚至无机物，使得金属络合物被破坏，重金属离子由稳定不易去除的络合态而转化成不稳定易去除的游离态，此时再结合传统的絮凝沉淀法，即可轻松达到所需的去除效果[12]。
优势及存在问题：氧化沉淀法具有廉价易操作等优势，但是由于重金属废水中有机物浓度往往都在1000mg/L以下，这个浓度对于进行有效的较彻底的氧化还原反应实属较低，加之可能存在的难降解的有机物，如多环芳烃类化合物、酚和甲酚类[13]，以及电镀过程中使用的表面活性剂的存在，使得有效的较彻底的氧化还原反应难上加难，这导致水体中的有机物将有大量残留，金属络合物只能被部分破坏，络合态重金属离子浓度仍然维持在较高水准，从而难以达到所需的去除效果[14]。
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