目前工业废水未经预处理排放的有毒重金属污染水体是世界性的环境问题，许多与金属加工业务和炼油厂有关的行业被视为危险的重金属排放来源。铜是对身体有害的有毒金属之一，流入饮用水中可能导致肾脏疾病、肝脏损伤、胃痉挛、腹泻、恶心和呕吐等。铜通过水源管道的腐蚀、开采和精炼过程、化肥工业、炼油、地下水和地表水渗入等途径进入废水。根据世界卫生组织(WHO)的标准，铜的饮用水中铜含量不得超过0．05毫克/升，工业污水排放浓度应低于3．0毫克/升。
基于铜对人体有害的事实，应该将其从废水中去除，以符合环保标准。目前已经有多种化学和物理方法去除废水中重金属的含量，这些方法包括化学沉淀法、吸附法、离子交换法、电化学技术、胶结技术、膜处理技术和溶剂萃取等。通过对已有的研究成果分析发现，目前的去除废水中的重金属的技术已经较为成熟，效果较好。提出一种新型的面部复合吸附剂，以提高Cu(II)的检测和去除废水。文中对废水初始pH、Cu(II)离子浓度、外来离子等几个参数的吸附效率影响继续研究，并通过实验发现基于Langmuir吸附等温线的大重金属吸附容量为176.27mg/g。研究电吸附去除有序介孔碳(OMC)电极上废水中铜离子的性能。文中通过实验发现在OMC电极上Cu(II)饱和吸附量在0.9V和pH=4时为56.62mg/g，该饱和吸附量接近于开路时吸附量的5倍。使用粉煤灰地质聚合物去除铜，发现大吸附容量(qm)发生在45℃，达到152mg/g。通过实验研究了从化学机械平面
1、含油污水
目前我国每年因采油而产生的废水高达2～3亿t，这些废水中含油量多是处于几百到几千mg／L。从环保角度来看，对含油污水进行再利用或回注是长远选择，目前对于含油污水的处理多采用化学淤浆法与生化讲解法，但是这样的方法无法达到相关标准，而利用膜分离技术就能够有效解决。在进行含油污水处理时，当进水含油超过100mg／L，同时设置0．16MPa、0．08MPa的进出口压力时，通过有效应用中空纤维UF膜，膜的透水量超过15mL／（cm2•h），透过液含油量不足10mg／L。此外，在油田污水处理过程中，还可以采用管式UF膜进行处理，若原水含油类物质为10～80mg／L，对于石油类物质的截留率高达99．04％，而对于悬浮类物质的截留率为997％，腐生菌类截留率为97．9％。为了进一步验证膜分离技术的净化功效，将其应用到某油田河口水站中进行污水处理，经过一段时间处理后对水质进行检测。此外，在石油化工含油污水处理中，应用膜生物反应器对于COD的去除率可以达到76％～98％，氨氮的脱除率超过90％，出水浑浊度低。
2、重金属废水的处理
在工业生产过程中必将会产生重金属废水，这些废水中含有大量的铅、镍、铜、铬等金属离子，如果这些废水不经过处理就直接排放，就会破坏生态环境。通过膜分离技术能够快速、有效地分离、富集和浓缩水中所含的重金属离子，从而使得污水达到排放标准，并能够对污水中的某些物质进行回收利用。有研究学者在含有有色冶金酸性无机复合种金属污水中应用膜分离技术，发现压力、pH等将会影响膜对水中金属离子的处理效果。当pH一定的情况下，随着浓淡比的增加，膜对于重金属离子的截留率反而减小；当浓淡比为1时，膜的截留效果佳；当进水量和浓淡比一定的情况下，膜对金属离子的处理效果受进水压力的影响较小，但是受pH影响较大，随着pH值减小，膜的截留效果越差。通过不断地研究和试验，发现当污水中金属离子的浓度低于30mg／L时，采用膜分离技术将会达到97％以上的截留效果。
3、含氨及胺污水
在石油化工行业的生产过程中，由于氨肥、合成纤维的作用，通常会产生大量的含氨污水，借助膜分离技术中的疏水性聚丙烯中控纤维膜进行污水处理，能够达到90％以上的脱氨效果，不仅能够实现污水的零排放，还能够对含氨污水中的氨进行再回收利用。利用MF膜的膜基气体吸收作用，对于含氨污水进行处理时，脱氨率超过90％。并且应用MF膜生物反应器，能够有效降低污水中COD、BOD、SS的含量，一般情况降低量可达到90％～99％。同时，在化工行业催化剂生产过程中，也会排放出浓度高达0．8％～1．5％的季胺盐污水，此时就可以先利用弱酸性离子来吸附污水中含有的胺，然后再借助NF膜进行二次处理，并对水中有用的物质进行回收利用，实现了资源的可再生。
4、食品工业污水
所谓食品工业污水就是在肉类加工、乳制品生产等过程中所产生的废水，这些废水中含有大量的固体悬浮物质，比如碎肉、果皮等，同时还含有一些胶体、泥沙以及其他有机物，具有典型的悬浮物多、有机物质含量高的特点，多是采用生物处理法进行处理。当进水COD浓度达到1000～3000mg／L时，应用膜分离技术能够使出水COD浓度直接降到50～90mg／L。该工艺成本低，操作简便，处理的水质稳定。
化(CMP)废水中微生物生物膜去除Cu+2。采用ZnS纳米晶体(NCs)吸附剂去除废水中的铜。该新型吸附剂一分钟内能够达到99.0%以上的脱铜效率，并在实验中该吸附剂对铜的饱和吸附容量达到约650mg/g.
一般来说，工业废弃物的重金属含量高于生活污水。因此，由于城市化进程缓慢以及未经处理的工业废水进入市政废水系统，市政废水中可能存在镍、铬、铅、镉、汞等有毒金属。重金属可以分为两类：类包括镉、汞和铅对人类和动物有剧毒，对植物毒性较小；第二类包括锌、镍和铜，这类重金属在过量浓度下对植物具有高毒性作用。第二类对人类和动物的影响更大。
另一方面，随着城市化和工业化程度的提高，污水处理厂产生的污水污泥数量的增加也被认为是一个世界性的问题，需要高度重视。污泥的再利用被认为是一种有吸引力的选择，也是终以环保方式处理的佳途径。目前的研究成果表明污水污泥是一种有前景的吸附剂，因为它具有低生产成本和高环境可持续性。使用污水污泥吸附剂作为初步处理已经实现了超过50%的废水中的重金属去除，与活性炭等吸附剂相比，这将降低去除成本，同时，污泥也能够以友好环保的方式得到有效重复利用。
基于上述考虑，提出一种使用污水污泥作为吸附剂和Cu+2作为被吸附物的吸附去除重金属的思路。在实验中，该吸附过程表现出可以通过物理吸附或化学吸附过程来进行的特征。吸附剂通过范德华力附着在吸附剂上，化学吸附可以通过与吸附剂的分子化学键合来实现。实验中被吸附物的传质主要包括四个阶段：对流、膜扩散、晶粒扩散和通过物理或化学键合的附着。吸附动力学主要通过膜扩散和晶粒扩散来控制。吸附剂具有外表面和内表面，其内表面代表所有孔隙的整个表面。后通过对实验数据证明了，使用污水污泥吸附重金属铜的技术是可应用于去除废水中非生物降解物质的有效技术之一。
1、实验部分
1．1 实验材料
从生活废水终处置区收集未经处理的污水污泥。污泥在三种不同的温度200℃、400℃和600℃下研磨和热处理。所有化学试剂，如CuSO4．5H2O、HCl，NaOH均为分析级试剂。通过将CuSO4溶解在蒸馏水中制备储备溶液。通过稀释原液制备三种不同的Cu+2初始浓度：50ppm、100ppm和150ppm。通过加入HCl或NaOH将溶液的初始pH维持在5。所有实验都在25±1℃的温度下进行
