现行的火法或湿法工艺处置废电脑及其配件，存在着许多环保问题。相对于其他工业废弃物而言，人们对废电脑、电子器件以及这些废旧电子产品回收利用后产生的各种液体、气体和固体废弃物对环境的危害的认识和重视不足。有些企业在处置废电脑及其配件过程中，从经济效益角度考虑问题较多，而对处置过程中产生的废气、废水和最终固体废渣处置不当或根本不处置，造成了比将这些废电子产品长期放置更为严重的二次污染。如何将二次资源的再生利用与防止再生利用过程中产生二次污染更好地结合起来，是再生资源利用过程中急需要解决的问题。本文重点探讨废电脑及其配件回收利用过程中产生的废水治理问题。由于不同回收企业采用的回收利用工艺不同，产生的三废物质的成分、含量差异很大，相应的治理三废的措施和方法不同。因此，本文所提出的废水治理方案主要是针对一般情况的原则性方案。
无论是湿法工艺还是火法工艺，在处置废电脑及其配件过程中都将产生大量的废水。根据这些废水的性质，通常将这些废水分为酸碱废水、重金属废水和含氰废水三类。各种废水的治理都有一些常规方法，各回收利用企业可以根据各自的回收利用工艺以及产生废水的性质选用相应的废水治理方案。
1 酸碱废水的治理
最常用的酸碱废水的治理方法是自然中和法、药剂中和法和过滤中和法。由于在废电脑及其配件回收利用过程中酸碱废水的数量最大且通常含有重金属离子，因此常将酸碱废水的治理和重金属废水的治理结合起来，综合提出治理方案。如果废水还含有氰化物，还必须同时考虑氰化物的治理问题。
1.1自然中和法
将含酸、含碱废水集中到一个中和池内自然中和，可以使酸、碱废水同时得到处理。在酸性和碱性废水中H+和OH-离子总量相差不多时，经过自然中和，可以达到排放标准。但由于在废电脑及其配件回收利用过程中，酸性废水的量一般比碱性废水的量大得多，酸性废水的浓度一般也比碱性废水大，自然中和后一般难以达到排放标准。因此，在废电脑及其配件的酸碱废水治理中，自然中和法必须辅以投加药剂或采取其他措施，以保证获得稳定的治理效果。
1.2药剂中和法
药剂中和法是在酸碱废水中加入中和剂使废水的酸碱度达到排放标准的废水处理方法。常用的中和池分为矩形和圆形两种。一般进水管为聚氯乙烯(PVC)管或ABS工程塑料管，中和池内衬玻璃钢或砌耐酸瓷砖。根据酸、碱废水的水质和水量的变化，可采用连续式中和或间歇式中和。中和剂常用石灰粉或石灰乳，特殊情况下也可采用NaOH溶液。当废水量较大时可采用连续操作，由pH计自动控制投药量。废水量较小时，采用间歇式处理。在药剂中和法处理废水的酸碱度时，溶液中的部分重金属离子一定酸度条件下也能够生成沉淀析出，因此药剂中和法常用于具有酸碱性和重金属双重废水属性的废水治理中。废电脑及其配件的回收利用过程中产生的废水中，重金属离子的浓度较高，药剂中和法是最常用的废水治理方法。在药剂中和法治理过程中，如果方法得当，还能够回收到一些重金属，能够增加废电脑及其配件回收利用的经济效益。常见金属离子进行沉淀的最适宜的pH值见表1。
表1 各种金属离子沉淀最适宜的pH值
金属离子 pH范围残留浓度 (mg/L) 备注
Al3+ 5.5~8 <3 pH为8.5以上时沉淀再溶解
Cd2+ >10.5 <0.1 Cr3+ 7~9 <2 pH为12.5以上时沉淀再溶解
Cu2+ 7~14 <1 Fe3+ 5~12 <1 pH为9以上时沉淀再溶解
Mn2+ 10~12 <1 pH为12以上时沉淀再溶解
Ni2+ >9 <1 Sn2+ 5~8 <1 Zn2+ 9~10.5 <1 pH为10.5以上时沉淀再溶解
Pb2+ 9~9.5 <1 pH为9.5以上时沉淀再溶解
1.3过滤中和法处理酸性废水
将酸性废水流过装有石灰石、白云石或大理石等滤料的中和滤池后，酸性废水可以得到中和。对石灰石滤料：
CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + H2O + CO2↑
CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + H2O + CO2↑
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑
对白云石滤料：CaCO3·MgCO3 + 2H2SO4 → CaSO4 + MgSO4 + 2H2O +2CO2↑
中和过滤装置主要有中和滤池、升流式膨胀中和滤塔和滚筒式中和装置三种，可以自制或购买成品。
2 重金属废水的治理
从经济角度看，从废电脑及其配件中回收金属的主要目的是为了回收废电脑及其配件中的贵金属以及数量较大的铜、锡、铅等有色金属。但是，在火法或湿法工艺回收上述有价值金属的同时，产生了大量的重金属废水，其中含有铜、镍、铬、汞、锌、铁、铅、锡等和少量的金、银、铂、钯等贵金属。这些重金属废水中的重金属的回收利用价值相对较小，许多回收企业对回收废电脑及其配件中的有价值材料后产生的重金属废水的处置积极性不高，造成了严重的二次污染。重金属废水造成的二次污染在某些方面比直接掩埋废电脑及其配件还要严重。因此，在废电脑回收利用的同时，处理好包括重金属废水在内的各种二次废弃物，防止二次污染的产生，在废电脑及其配件无害化处理过程中显得极为重要。
含重金属废水的处理方法较多，根据废水来源和废水性质不同，所用的处理方式不同。常用的重金属废水的处理技术可以分为三类：一是化学技术，将废水中重金属离子通过发生化学反应的方式使之除去，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体共沉淀法、化学还原法、电化学还原法等具体方法；二是物理化学技术，使废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行吸咐、浓缩和分离，包括沸石吸附、大洋多结核矿吸附、膨润土吸附、溶剂萃取法、离子交换法等具体方法；三是生物技术，利用微生物或植物的吸收、积累、富集等作用去除废水中重金属，包括生物絮凝法、生物吸附法和植物整治法等具体方法。下面介绍在废电脑及其配件回收利用过程中常用的重金属废水处理技术。
2.1化学技术
利用废水中的重金属离子或化合物与有关的化学试剂作用而使重金属从废水中分离出来的技术称为重金属废水处理的化学技术。从理论上讲，用化学技术处置重金属废水比较容易，只要化学药剂的选择准确无误，就可根据化学反应方程式准确地计算相应药剂的投加量，再按照发生反应所必需的条件使重金属与投加的化学药剂进行反应，可将重金属废水治理到可以排放的标准。废水量少时可以用简单的手工操作处理，或使用处理重金属废水的一步处理机。废水量较大并且条件许可时，可用大型设备进行自动化废水治理，按照人们预先设定的程序完成对重金属废水的治理。
2.1.1化学沉淀法
能使重金属离子产生沉淀的化学反应类型很多，如氧化还原反应、离子置换反应、酸碱反应、络合反应和沉淀反应等。利用这些反应可以使废水中的重金属离子得到富集或直接从废水中分离出来。在特定条件下，废水中的砷和硼等两性元素离子、钙和镁等碱土金属离子以及含硫和氟的非金属元素离子也可以用化学沉淀法得到合理处置。常用的化学沉淀工艺如下。
(1) 根据废水中待沉淀离子与沉淀剂形成沉淀的溶度积常数和实际溶液中的离子积，判定生成沉淀的条件：当离子积 <溶度积，溶液末饱和，此时存在的固体物质继续溶解；当离子积 =溶度积，溶液刚好饱和，沉淀过程和沉淀离解过程达到动态平衡，单位时间内有多少固体物溶解，也就有同样的固体物生成；当离子积 > 溶度积，溶液过饱和，有沉淀物产生，沉淀一直生成到溶液中的离子积等于溶度积为止。
(2) 加化学沉淀剂于废水中，使沉淀剂与重金属离子发生化学反应，生成难溶物析出。或用酸或碱调整废液的pH值，使某种重金属离子生成氢氧化物沉淀析出（如前述治理酸碱废水的药剂中和法）。
(3) 为加速沉淀的生成、凝聚和沉降，使用一些化学或物理手段可以改变离解平衡的条件，促进生成沉淀的速度。因为当废水中某重金属离子达到沉淀条件后，有时也不一定能很快形成沉淀，或即使形成了沉淀但并不立即凝聚和沉降。此时常用的处理方法是往废水中投加絮凝剂。常用的絮凝剂有：阳离子型的絮凝剂如聚合氯化铝 (PAC)、聚合硫酸铝 (PAS)、聚合磷酸铝(PAP)、聚合硫酸铁 (PFS)、聚合氯化铁 (PFC)、聚合磷酸铁(PFP)等；阴离子型絮凝剂如活化硅酸(AS)和聚合硅酸(PS)等；无机复合型絮凝剂如聚合氯化铝铁(PAFS)、聚硅酸硫酸铁(PFSS)、聚合硅酸硫酸铝 (PASS)、聚合硅酸氯化铁 (PFSC)、聚合氯硫酸铁(PFCS)、聚合硅酸铝 (PASI)、聚合硅酸铁(PFSI)、聚合硅酸铝铁(PAFSI)、聚合磷酸铝铁(PAFP)和硅钙复合型聚合氯化铁(SCPAFC)等。此外有机高分子絮凝剂和生物絮凝剂也可用于加速沉淀的生成和凝聚。有机高分子絮凝剂与无机高分子絮凝剂相比具有用量少、絮凝速度快、受共存离子、pH值和温度的影响小，生成污泥量少且容易处理的优点。有机高分子絮凝剂应用最多的是聚丙烯酚胺(PAM)，该物质有非离子型、阳离子型和阴离子型三种，分子量约在50万~60万之间。生物絮凝剂的优点是易于固液分离、形成沉淀物少、易被微生物降解、具有无毒无害等安全性，无二次污染，适应性广，具有除浊和脱色性能。为了加强混凝效果，节约絮凝剂用量，常在加入絮凝剂的同时再加入助凝剂，常用的助凝剂有：酸碱类、矾花类、氧化剂类助凝剂。
2.1.2中和沉淀法
Cu、Ni、Zn、Pb、Sn、Cr等重金属离子形成氢氧化物所需的酸度条件差异较大。在含重金属的废水中加入适当数量和浓度的碱，可使这些重金属分别生成不溶或难溶解于水的氢氧化物沉淀，经过滤而与母液分离。中和沉淀法操作简单，而且可以用废碱液作为中和碱试剂，是常用的处理废水方法。在实际操作中需要注意以下几点。
(1)中和并过滤出沉淀后的废水，往往碱度很高，必须当作酸碱废水进行中和处理达标后才能排放。
(2)重金属废水中通常含有多种重金属离子。当pH值偏高时，Zn、Pb、Sn、Al等两性金属的氢氧化物沉淀可能有再溶解倾向，必须严格控制沉淀这些金属离子时的pH值，实行分段沉淀。
(3)废水中如果含有卤素、氰根、腐植质等阴离子时，这些阴离子有可能与重金属离子形成配合物，影响重金属离子生成氢氧化物沉淀。因此在中和前需对废水中的这些阴离子进行适当的预处理，破坏这些配合物。
(4)如果中和反应所得的固体颗粒太小，不易沉淀，可以加入絮凝剂辅助沉淀生成或用离心分离方式分离出沉淀。
2.1.3硫化物沉淀法
绝大部分重金属离子都可以与碱金属硫化物生成硫化物沉淀。因此，控制废水的酸度，加入可溶性硫化物，可以选择性地除去废水中的重金属离子。与中和沉淀法相比，硫化物沉淀法的优点很明显。重金属硫化物的溶解度比其氢氧化物的溶解度更低，而且反应的pH值一般处于7～9之间，经过硫化物沉淀后的废水一般不用再次中和即可达到排放标准。但是由于重金属硫化沉淀物的颗粒较小，很容易形成胶体而难以沉淀下来。此外，过量的可溶性硫化沉淀剂残留在废水中，遇酸能生成硫化氢气体，产生二次污染。为了克服过量的可溶性硫化沉淀剂残留产生二次污染问题，英国学者在需处理的废水中有选择性的加入硫化物离子和另一重金属离子(该重金属的硫化物离子平衡浓度比需要除去的重金属污染物质的硫化物的平衡浓度高)。由于加进去的重金属的硫化物比废水中的重金属的硫化物更易溶解，这样废水中原有的重金属离子就比添加进去的重金属离子先分离出来，同时能有效够防止硫化氢气体的生成和硫化物离子的残留。
2.1.4铁氧体法
铁氧体沉淀法是使废水中的各种金属离子形成铁氧体晶粒并一起沉淀析出，从而使废水得到净化的方法。它是最近十多年来根据湿法生产铁氧体的原理发展起来的一种新型处理方法。铁氧体是一类复合的金属氧化物，其化学通式为M2FeO4或MOFe2O3(M代表其他金属)，呈尖晶石状立方结晶构造。铁氧体约有百种以上，最简单而又常见的是磁铁矿FeO·Fe2O3或Fe3O4。形成铁氧体的条件是提供足量的Fe2+和Fe3+，Fe2+/Fe3+=1/2(摩尔比)，最理想的生成条件是pH=8~9。铁氧体法处理含重金属离子的废水，能一次脱除废水中的多种金属离子，对脱除Cr、Fe、As、Pb、Zn、Cd、Hg、Cu、Mn等离子均有很好的效果。
2.1.5氧化还原法
利用废水中的重金属在氧化还原反应中被氧化或被还原的性质，把它们转化为无毒、低毒的物质，或转化为容易从水中分离出来的物质，从而达到处理的目的。可以分为化学还原法和电化学还原法两类。化学还原法是利用重金属的多种价态，在废水中加入一定的氧化剂或还原剂，使重金属获得容易从水中分离出来所需价态的方法。常用的还原剂有铁屑、铜屑、硫酸亚铁、亚硫酸氢钠和硼氢化钠等，常用的氧化剂有液氯、空气和臭氧等。氧化剂或还原剂的选择原则是生成物低毒或无毒(避免产生二次污染)；价格便宜，易于取得；反应所需的pH值适中。目前化学氧化还原法一般用作废水处理的预处理方法。电化学还原法是利用电解过程中，废水与电源的正负极接触并发生氧化还原反应，废水中的重金属离子在阴极得到电子而被还原，这些重金属或沉淀在电极表面或沉淀到反应槽底部，从而降低废水中重金属含量的方法。这种方法能源消耗大，一般用于重金属离子浓度大的废水的处理。
2.2物理化学技术
2.2.1溶剂萃取法
溶剂萃取法是分离和净化物质常用的方法。由于分离过程中液－液处于接触状态，可实现连续操作，分离效果和效率较高。使用这种方法时，萃取剂的选择性是首先必须考虑的因素。废水中重金属一般以阳离子或阴离子形式存在，如果在酸性条件下与萃取剂发生配位反应，则重金属离子将从水相(W)被萃取到有机相(O)。然后必须在碱性条件下将重金属离子反萃取到水相，使溶剂再生并循环使用。因此在用萃取法处理废水中的重金属离子时，水相酸度的选择是一个关键因素。萃取法有很多优点，但溶剂在萃取过程中流失严重，溶剂再生过程中的能源消耗较大。
2.1.2吸附法
吸附法是应用多孔吸附材料吸附处理废水中重金属的一种方法。例如活性碳有很强吸附能力，对各种重金属离子的吸附容量较大，在废水处理过程中得到了一定应用。活性炭表面上存在大量的含氧基团，如烃基-OH、甲氧基-OCH3(在制造时引入)等，因此，活性炭不单纯是游离碳，而是含碳量多、分子量大的有机物分子凝聚体，基本上属于苯的各种衍生物。活性炭是一种非极性吸附剂，具有巨大的比表面积和特别发达的微孔。通常活性炭的比表面积高达500~1700m2/g，这是活性炭吸附能力强、吸附容量大的主要原因。另外它具有良好化学稳定性，可以耐强酸、强碱，能经受水浸、高温、高压作用，不易破碎。活性炭的吸附以物理吸附为主，但由于表面氧化物的存在，也进行一些化学选择性吸附。用活性炭吸附废水中的重金属的机理与活性炭富集分离贵金属的机理相似，吸附操作可以采取静态法和动态法两种。吸附重金属后的活性炭一般采取炭化法处理，得到富含待回收重金属的烧结灰后再进一步处理。但用活性炭治理重金属废水的成本较高，使其在废水治理上受到了一定的限制。近年来人们逐渐开发出了许多具有较强吸附能力的吸附材料，如凹凸棒、浮石、麦饭石、蛇纹石、大洋多结核矿、硅藻土等，部分吸附材料已经在重金属废水治理中得到了一定应用。例如大洋多结核是以Mn、Fe为主要成分，含微量Co、Cu、Zn、Pb等成分的复杂矿物集合体，比表面积大，是呈多孔结构的晶体，对废水中的重金属离子有很好的吸附作用，不仅吸附量大、速度快、效率高 (最高去除率可达99%以上)，而且操作简单，可以循环利用。
2.1.3离子树脂交换法
贵金属回收利用过程产生的废水中，重金属离子的形态比较复杂，可以是简单阳离子，也可以是配位阴离子或配位阳离子。因此，用具有阴阳离子交换能力的树脂组成离子交换系统，将含重金属的废水依次通过树脂柱，从而使重金属富集于树脂柱上的方法是处理重金属废水的科学有效的方法。离子交换树脂在处理重金属废水时的作用主要有以下几个方面：
(1)转换离子种类
在废水中，若某种离子属于有害离子应予除去时，可利用离子交换树脂将这种离子转换成另一种离子。例如，软化水时除去天然水中含有的钙、镁、锰、铁等离子，处理含重金属离子废水中的铬、铜、镍、锰等，以及回收废水中的贵重金属黄金等。
(2)分离提纯
当含有多种离子性物质的废水流过树脂层时，可将离子进行有选择性的分离。对电性相反离子的分离，可采用任何离子交换树脂来完成。例如经过阳离子交换树脂后，废水中的阳离子被交换出来，则阴离子留在溶液中；反之，若废水经过阴离子交换树脂后，阴离子被交换出来，则阳离子留在溶液中。对电性相同离子的分离，利用树脂对不同离子有不同交换亲和力的现象，在树脂层中不断发生置换取代作用，交换亲和力较高的离子将交换亲和力较低的离子逐渐排斥到树脂层底部，最后完全被排出树脂层，使离子性物质获得分离提纯。对电性相同但离子半径相差很大的离子的分离，例如分离大的有机离子和小的无机离子，可采用孔隙小的离子交换树脂吸附无机离子而加以分离。两种离子相应酸的强度不同时，可选用一种树脂，其碱度足以中和一种酸，也可使两者分离。
(3)浓缩离子性物质
工业废水一般具有浓度低、水量大的特点，但排放标准要求的浓度更低。利用离子交换树脂，可将溶液中一些低浓度微量物质进行富集浓缩，再将其洗脱下来。
(4)废水脱盐和酸、碱废水处理
同时使用阴、阳离子交换树脂，将废水中的阳离子全部转换成H+，阴离子全部转换成OH-，两者再结合生成水分子而达到脱盐目的。经过脱盐后的废水接近去离子水，可以循环使用。可以把离子交换树脂看作是一种不溶于水的酸、碱、盐，因而可用来去除一些酸、碱性物质。近年来出现了一些理化性能优良、交换容量高的弱酸弱碱树脂，用来处理某些酸、碱废水，显示出其良好的应用潜力。将酸、碱废液反复轮流通过一个弱酸性离子交换树脂柱，就可保证出水的pH值保持在可排放的范围。
2.1.4蒸发浓缩法
蒸发浓缩法处理含重金属的废水，仅就重金属而言是最简单方法，适合于回收浓度较高的废水中的溶质。蒸发浓缩的实质是加热废水，由于水分子大量气化，使溶质得到浓缩，浓缩后的溶液回收利用，浓缩过程中产生的蒸汽冷却、凝结成为去离子水。故进行蒸发浓缩的必要条件是不断供给热能，以及气化出来的二次蒸汽须不断排出，否则溶液与二次蒸汽达到平衡，使气化不能继续进行。蒸发可在常压、减压或加压下进行。蒸发的工艺有单效、双效或多效蒸发。所谓单效蒸发是指溶液在蒸发器内蒸发时所产生的二次蒸汽不再利用；多次蒸发就是多次利用二次蒸汽进行蒸发，通常称为多效蒸发。在处理贵金属回收利用产生的废水时一般采用常压蒸发。在蒸发系统中，最重要的设备是蒸发器。生产中常用的处理废水的蒸发器为薄膜蒸发器(又称升膜蒸发器)和旋流(或旋转)薄膜蒸发器等。在贵金属回收过程中若含重金属的废水量较少，也常用自然蒸发，即利用太阳光的能量将废水池中的废水浓缩。由于废水池一般不直接面向天空，采用自然蒸发时通常要另外设计一个暴晒池，将废水池中的废水在天气好的时候抽入暴晒池暴晒。经过蒸发器蒸发浓缩的废水含重金属浓度较大，通常也抽入暴晒池晒干，得到固体。经过蒸发浓缩得到的固体废料，经化验成分和含量后进一步回收重金属。蒸发浓缩法处理废水的缺点是对含重金属离子浓度低的废水，直接应用蒸发浓缩回收耗能量太大，经济上不合理(暴晒除外)，对于含有氰化物的废水，不能用金属质地的蒸发器。因此蒸发浓缩法在应用上受到一定的限制。克服的办法是将蒸发浓缩法与其它方法联合使用。如对含氰化物和重金属的废水常用离子树脂交换-蒸发回收的工艺处理。
2.3生物化学技术
2.3.1生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物，进行絮凝沉淀的一种除污方法。微生物絮凝剂是由微生物构成，具有高效絮凝作用的天然高分子，它的主要成分是糖蛋白、粘多糖、纤维素和核酸等。一般来讲，线性结构的大分子絮凝效果较好，而支链或交联结构的大分子絮凝效果较差。由于多数微生物具有一定线性结构，有的表面具有较高电荷或较强的亲水性，能与颗粒通过各种作用结合，起到很好的絮凝效果。目前，开发出具有絮凝作用的微生物有细菌、霉菌、酵母菌和藻类等共17种，对重金属有絮凝作用的有12
