本文主要探讨了重金属废水治理技术工程的处理方法，基因工程技术在微生物治理重金属废水中的应用及工艺流程的改造。
有色金属工业在采矿、选矿和冶炼生产过程中，都产生废水，根据其来源可分为采矿废水、选矿废水、冶炼废水、加工废水有色金属废水成分较复杂，常含有CuCrbPzn、CdAs等多种重金属，并且具有水质水量波动大的特点。含重金属废水具有较高的毒性，如果不对其进行有效处理，其进入环境会危害人体健康，污染土壤，存在一定的环境风险，具有污染范围广、危害程度大的特点。
传统的重金属废水处理技术包括化学沉淀法、碳吸收法、离子交换法、蒸发法以及膜处理法等等，但普遍具有难处理低浓度废水，易造成二次污染等缺点。相比于传统的治理技术，生物治理技术具有成本低、适于处理低浓度废水、无二次污染等优点。
一、微生物治理法
利用细菌、真菌的生化代谢作用，将重金属元素与水体分离或降低其毒性，从而达到废水治理的目的。特别适用于重金属含量不高，有机物含量较高的污水处理。
(一)吸附法
菌体细胞壁富含的多糖类和糖蛋白具有羟基、巯基、羧基、氨基等官能团，使其具有良好的金属离子吸附性能。因此，用菌体细胞做吸附剂，可获得理想的处理效果。Puranik 等通过Pb2+、Zn2+的真菌吸附试验，得出离子等量代换的试验结果，指出离子交换是微生物吸附重金属的主要机制。
微生物吸附法依细胞活性可分为活细胞吸附法和死细胞吸附法，活细胞吸附过程包括胞外吸附和胞内转移;死细胞吸附只有胞外吸附过程，这里的吸附法主要指死细胞的胞外吸附。死细胞吸附法具有不受离子浓度及营养物质等生长条件限制、无需进行代谢产物处理等优点，由发酵工业产生的藻类、海草、微生物残体等都是应用前景广阔的生物吸附剂。死细胞吸附作用按生物种类不同又可分为真菌吸附、藻类吸附、细菌吸附、植物共生菌吸附等。
(二)代谢法
微生物通过还原反应可使重金属离子沉淀或降低其毒性。对于SO42-含量较高的重金属污水，常利用以硫酸还原菌(SRB)为主的厌氧微生物在厌氧状态下还原高价态的重金属离子，并与硫酸盐还原菌产生的S2-化合生成金属硫化物沉淀，从而达到分离重金属离子的目的。
随着研究的不断深入，人们发现了越来越多的可用于重金属处理的菌种。例如，硅酸盐细菌除对COD和BOD 有明显处理能力外，对铜、铬等元素也有明显的处理效果。对硅酸盐细菌的重金属废水处理机理进行了研究，对作用机理做出三种假设：微生物细胞表面的生物吸附作用;胞外多聚物的絮凝作用;有机酸和氨基酸与重金属离子络合降低其毒性。
(三)絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的具有絮凝能力的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法。生物絮凝剂又称第三代絮凝剂，是带电荷的生物大分子，主要有蛋白质、黏多糖、纤维素和核糖等。
目前普遍接受的絮凝机理是离子键、氢键结合学说。
二、基因工程技术在微生物治理重金属废水中的应用
运用基因工程技术构建具有高效降解能力的菌株是目前的研究热点，国内外学者均进行了大量研究，主要致力于应用基因工程技术，在微生物表面表达特异性金属结合蛋白或金属结合肽进而提高富集容量，或在微生物细胞膜处表达特异性金属转运系统的同时，在细胞内表达金属结合蛋白或金属结合肽，从而获得具有高富集容量和高选择性的高效菌株。构建出的菌株处理能力均显著提高，高选择性重组菌的构建使得废水中重金属的再资源化成为可能。
由于人们对大肠杆菌的认识较深入，且其具有致病性弱，对生长环境要求不高，易于检查和培养的优点，适于作污水处理菌。
三、工艺流程的改造
为了便于管理和减少改建的投资，铅冶炼厂对原有的污酸和酸性污水处理工艺进行了技术改造，污酸和酸性污水分类收集储存后进行化学中和处理系统、电絮凝处理系统(电化学反应器)、化学沉淀微滤系统(高效气浮池、碳滤池和锰砂滤池)、深度处理系统(膜处理系统包括纳滤系统、反渗透系统、高压反渗透系统)集中处理，中和系统产生的废渣集中存放在综合渣库(钙渣危废处置库)。
工艺当中采用的电化学处理技术能较好的实现废水的净化以及重金属的回收，采用催化复合碳板和铁板作为极板。当含重金属废水流经电化学反应区时，在外加电流作用下，重金属在阳极和阴极分别发生氧化、还原反应，将自由态或是结合态的重金属在阴极析出，回收重金属元素。
膜处理技术是一种新型分离技术。深度处理系统部分的工艺为纳滤+ 反渗透，目的是进一步去除重金属和分离出溶解固体盐的有效方法。纳滤膜应用于本项目处理含低浓度重金属废水具有操作压力低、水通量大等优势，不仅可以使90% 以上的废水纯化，而且可同时使重金属离子含量浓缩10倍，浓缩后的重金属具有回收利用价值。反渗透膜可确保废水中的盐度被去除，处理后的水质优良，能确保完全达到地表水Ⅲ类标准，使出水能完全循环再利用。针对本工程中的各个膜处理部分分别设置了清洗系统，以保持系统的正常运行。
总结
有色金属工业含重金属废水的深化处理是“ 十二五” 节能减排的要求，也是未来重金属废水处理的发展趋势。采用合适的深度处理工艺对含重金属废水的处理，能够在回收重金属、削减重金属排放量，减少新鲜用水量上取得较好的环境效益。有色金属工业含重金属废水的深化处理仍存在造价较为高昂，管理技术要求高等瓶颈，未来的研究应开发较为成熟低廉的深化处理工艺，同时满足经济和环保的需求，以便进一步推广。
