一、項目來源

根據(jù)《廣西標準化協(xié)會關(guān)于下達2021年第三十四批團體標準

制修訂項目計劃的通知》（桂標協(xié)〔2021〕92號）精神，本標準由

廣西大學提出，廣西大學、廣西博世科環(huán)?？萍脊煞萦邢薰竟?/p>

同起草的團體標準《木質(zhì)纖維基吸附材料治理重金屬廢水技術(shù)規(guī)

程》。

二、項目背景及目的意義

水資源在國民經(jīng)濟發(fā)展和社會生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用，同

時也是人們生活中不可或缺的一部分。但隨著科學技術(shù)水平的迅

速提高，我國工農(nóng)業(yè)得到了迅猛發(fā)展，工農(nóng)業(yè)發(fā)展使人們獲得經(jīng)

濟利益的同時，對我國生態(tài)環(huán)境造成了壓力。近年來由于工業(yè)廢

水的大量排放，使得水體重金屬污染問題日益嚴重。據(jù)華經(jīng)市場

研究中心發(fā)布的《2018-2022年污水處理市場深度解析及市場前景

容量評估報告》顯示，我國每年產(chǎn)生400億t左右的工業(yè)廢水，其

中重金屬廢水約占60％。第二次全國污染源普查成果顯示，我國

廢水中重金屬（鉛、汞、鎘、鉻和類金屬砷合計）年排放量2016-2019

年均在120.7t以上，其中有色金屬礦區(qū)占全國總量的40％以上。

重金屬廢水一般來源于礦山開采、金屬冶煉與加工、電鍍、制革、

農(nóng)藥、造紙、油漆、印染、核技術(shù)及石油化工等行業(yè)。重金屬廢

水中的重金屬離子主要包括鉻、鎘、鉛、鎳、銅、鋅等，它們難

以生物降解且易被生物富集，且重金屬污染物會隨著水體的流動，

將由小區(qū)域點源污染擴大為大面積污染，如果使用受污染水進行

1

灌溉等農(nóng)業(yè)活動，則會將重金屬污染物從水體污染傳播到土壤污

染。而重金屬本身又是極寶貴的資源并具有很高的使用價值，重

金屬廢水在造成嚴重環(huán)境污染的同時，也導致了重金屬資源的極

大浪費。因此加強研究如何有效治理重金屬廢水對改善水體重金

屬污染問題、回收利用重金屬資源、推動環(huán)境治理工作有著至關(guān)

重要的意義。

中國重金屬廢水治理技術(shù)在政策的驅(qū)動下不斷進步。迄今，

已研發(fā)了多種重金屬廢水處理方法，主要有化學沉淀法、鐵氧體

法、離子交換法、膜分離、浮選法、電化學方法和吸附法等。吸

附法因其經(jīng)濟高效、操作簡便、產(chǎn)泥量少、綠色可循環(huán)被廣泛應(yīng)

用于重金屬廢水處理，吸附法處理重金屬廢水的關(guān)鍵在于吸附材

料的性能。目前，用于重金屬廢水處理的吸附材料按來源可分為

天然吸附材料、合成吸附材料和生物吸附材料。近年來被廣泛研

究的木質(zhì)纖維基吸附材料就屬于綠色天然吸附材料，具有廉價、

可再生、可降解、易修飾等優(yōu)點，但天然木質(zhì)纖維素對重金屬離

子的吸附能力較差，需要通過化學改性等手段在其纖維素的活性

位點（如羥基等）上引入一種或多種對重金屬離子具有很強吸附

能力的活性官能團（氨基、羧基等），從而達到高效去除重金屬的

目的。為此，相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜已芯砍隽四芸朔烊晃讲牧媳旧砣?/p>

陷，提高吸附性能的改性天然吸附材料。在此基礎(chǔ)上，研究人員

廣泛開展了改性木質(zhì)纖維基吸附材料的研究工作，經(jīng)調(diào)查研究和

分析相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，我國每年60％以上的木質(zhì)纖維基材成為

農(nóng)林廢棄物，隨意堆放或焚燒，不僅造成資源浪費，而且?guī)砹?/p>

嚴重的環(huán)境污染，而木質(zhì)纖維孔隙率高、活性位點多，具有制備

2

高性能重金屬吸附材料的加工屬性和改性潛力。國內(nèi)關(guān)于水處理

設(shè)備的研究也有新的突破，經(jīng)領(lǐng)域?qū)＜已芯空撟C發(fā)現(xiàn)，移動式一

體化水處理設(shè)備在施工周期、資源需求、應(yīng)急響應(yīng)方面有天然的

優(yōu)勢，專家針對飲用水源突發(fā)污染情況，開展了便攜拼裝式裝備

機械攪拌混凝模塊的研發(fā)，獲得溶藥池、混凝池和混凝裝備循環(huán)

等關(guān)鍵參數(shù)。目前處理設(shè)備以“pH調(diào)控+絮凝沉淀+吸附深度凈化”

的工藝進行二段式凈化，適用木質(zhì)素吸附材料強化重金屬捕捉時，

還需在后端配置吸附材料再生模塊，實現(xiàn)材料循環(huán)使用，降低固

廢污泥產(chǎn)量。

為促進木質(zhì)纖維生物質(zhì)資源的高價值化利用，推動重金屬污

染削減及生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提升，研究人員以廣西優(yōu)勢木質(zhì)纖維為原

料，研發(fā)出新型木質(zhì)纖維改性方法和綠色高效重金屬吸附材料，

開發(fā)配套技術(shù)裝備，并成功應(yīng)用于重金屬污染防治實踐工程，實

現(xiàn)了重金屬污染的綠色治理與修復(fù)。另一方面，近年來國家不斷

加大重金屬污水治理力度，通過一系列措施進行產(chǎn)業(yè)引導，鼓勵

在重金屬相關(guān)產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)使用減少重金屬產(chǎn)生的技術(shù)工藝，鼓勵使

用綠色技術(shù)工藝，提高工業(yè)水循環(huán)利用等。

因此通過制定團體標準《木質(zhì)纖維基吸附材料治理重金屬廢

水技術(shù)規(guī)程》，加強標準與技術(shù)融合，以標準化為抓手，發(fā)揮標準

引領(lǐng)作用，積極推廣和實踐木質(zhì)纖維基吸附材料治理重金屬廢水

技術(shù)，推進重金屬污染綠色治理與修復(fù)工作取得實效，緩解我國

資源和環(huán)境壓力，促進環(huán)境發(fā)展，是當前不可忽略的重要任務(wù)。

三、項目編制過程

（一）成立標準編制工作組

3

團體標準《木質(zhì)纖維基吸附材料治理重金屬廢水技術(shù)規(guī)程》

項目任務(wù)下達后，由廣西大學牽頭組織成立標準編制工作組，起

草單位制定了起草編寫方案與進度安排，明確任務(wù)職責，確定工

作技術(shù)路線，開展標準研制工作。具體編制工作由廣西大學、廣

西博世科環(huán)?？萍脊煞萦邢薰镜绕鸩輪挝唤M成的標準編制工作

組負責。

編制工作組下設(shè)三個小組，分別是資料收集組、草案編寫組、

標準實施組。

資料收集組負責國內(nèi)外有關(guān)重金屬廢水治理技術(shù)的文獻資料

的查詢、收集和整理工作，查閱前人對重金屬廢水治理的研究情

況和目前科學界對重金屬廢水治理技術(shù)的研究進展。

草案編寫組負責標準立項、征求意見、審定、報批等階段的

標準文本及編制說明的起草工作，包括標準制定過程各階段標準

文本及相關(guān)材料的修改和完善。

標準實施組負責《木質(zhì)纖維基吸附材料治理重金屬廢水技術(shù)

規(guī)程》標準發(fā)布后，組織環(huán)保相關(guān)協(xié)會、企業(yè)等，開展標準宣貫

培訓會，對標準進行研討和詳細解讀，使相關(guān)人員了解標準，熟

悉標準，并能根據(jù)標準對木質(zhì)纖維基吸附材料治理重金屬廢水技

術(shù)等進行規(guī)范化操作，切實改善水環(huán)境質(zhì)量。為確保標準的實施

效果和綜合運用率，對標準實施情況進行總結(jié)分析，對標準提出

持續(xù)改進意見。

（二）收集整理文獻資料

標準編制工作組經(jīng)查閱，收集了國內(nèi)有關(guān)重金屬廢水治理技

術(shù)相關(guān)文獻資料。主要有：

4

GB/T38224.1-2019重金屬廢水處理與回用技術(shù)評價第1

部分：程序和方法

GB/T38224.2-2019重金屬廢水處理與回用技術(shù)評價第2

部分：指標體系

YB/T4789-2019鐵礦山采選企業(yè)重金屬廢水處理技術(shù)規(guī)范

HG/T5169-2017離子交換技術(shù)處理重金屬廢水技術(shù)規(guī)范

DB43/T970-2014重金屬廢水電化學深度處理工程技術(shù)規(guī)

范

（三）研討確定標準主體內(nèi)容

標準編制工作組對收集到的資料進行整理研究后，組織召開

了標準編制工作會議，對標準的整體框架結(jié)構(gòu)進行研究分析，并

對標準的關(guān)鍵性內(nèi)容進行了初步探討。經(jīng)工作組研究確定，標準

主體內(nèi)容主要包括：術(shù)語和定義、材料要求、異位深度處理、治

理效果評估。

（四）調(diào)研、形成征求意見稿

由廣西大學牽頭組織實施的“木質(zhì)纖維功能改性應(yīng)用于重金

屬污染綠色修復(fù)”項目，研究解決了多吸附位點型木質(zhì)纖維基多

重金屬離子吸附材料制備過程中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率低，以及功能基團

總密度低、各吸附位點不均衡等問題，開發(fā)了高效吸附效果的木

質(zhì)纖維基多重金屬離子吸附材料，攻克了低濃度多重金屬離子難

以同步綠色修復(fù)的難題。項目成果在河北、湖南、廣西、福建、

云南等省份的60多個重金屬污染礦區(qū)、流域修復(fù)等工程項目中應(yīng)

用，累計經(jīng)濟效益超15億元，近3年效益超9億元。在此基礎(chǔ)上

5

還在國內(nèi)外核心期刊發(fā)表了《Cellulose-basedamphoteric

adsorbentforthecompleteremovaloflow-levelheavymetal

ionsviaaspecializationandcooperationmechanism》、

《Multipleactivesitescellulose-basedadsorbentforthe

removaloflow-levelCu(II),Pb(II)andCr(VI)viamultiple

cooperativemechanisms》、《Structuraldesignofa

cellulose-basedhyperbranchedadsorbentfortherapidand

completeremovalofCr(VI)fromwater》等100余篇，申請發(fā)

明專利：《改性造紙污泥土壤重金屬鈍化劑的制備方法》《一種海

綿狀膨潤土基復(fù)合吸附材料及其制備方法》等60項，參與制定《工

業(yè)企業(yè)重金屬污染地塊修復(fù)技術(shù)規(guī)范》《農(nóng)田土壤重金屬污染修復(fù)

技術(shù)規(guī)范》等廣西地方標準，為本標準的制定提供參考和數(shù)據(jù)支

撐。

2021年11月，在前期研究工作的基礎(chǔ)上，理清邏輯脈絡(luò)，整

合現(xiàn)有資料中有關(guān)木質(zhì)纖維基吸附材料治理重金屬廢水技術(shù)的要

求和處理工藝，結(jié)合廣西重金屬廢水治理實際需求，按照簡化、

統(tǒng)一等原則編制完成團體標準《木質(zhì)纖維基吸附材料治理重金屬

廢水技術(shù)規(guī)程》（草案稿）。

2021年12月，標準編制工作組深入環(huán)保行業(yè)有代表性企業(yè)針

對木質(zhì)纖維基吸附材料治理重金屬廢水的情況進行分組實地調(diào)研

學習。通過實地調(diào)研，掌握關(guān)于木質(zhì)纖維基吸附材料治理重金屬

廢水技術(shù)的具體要求及處理工藝流程。在開展實地調(diào)研的基礎(chǔ)上，

標準編制工作組多次組織召開座談會，就標準文本主要技術(shù)內(nèi)容

進行討論，收集標準修改意見，會后根據(jù)座談討論情況對標準草

6

案進行反復(fù)修改完善，最終形成團體標準《木質(zhì)纖維基吸附材料

治理重金屬廢水技術(shù)規(guī)程》（征求意見稿）及其編制說明。

四、標準制定原則

（一）實用性原則

本標準是在充分收集相關(guān)資料和文獻，分析重金屬廢水治理

現(xiàn)狀及木質(zhì)纖維基吸附材料治理重金屬廢水技術(shù)研究成果，堅持

與現(xiàn)行有關(guān)國家標準、行業(yè)標準、地方標準、團體標準協(xié)調(diào)一致，

結(jié)合廣西大學等科研院所和相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)多年關(guān)于重金屬廢水治

理技術(shù)的研究經(jīng)驗和成果，開展標準起草工作。標準內(nèi)容符合當

前木質(zhì)纖維基吸附材料治理重金屬廢水技術(shù)發(fā)展方向和市場需

求，標準條款切實可行，具有較強的實用性和可操作性。

（二）協(xié)調(diào)性原則

本標準編寫過程中尊重知識產(chǎn)權(quán)，同時也注意做好木質(zhì)纖維

基吸附材料治理重金屬廢水技術(shù)規(guī)程與相關(guān)法律法規(guī)的銜接，在

內(nèi)容上與現(xiàn)行法律法規(guī)、標準協(xié)調(diào)一致。

（三）規(guī)范性原則

本標準嚴格按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部

分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草，標準涉及的專

業(yè)術(shù)語、材料要求、處理工藝、治理效果評估等內(nèi)容表達準確，

引用數(shù)據(jù)來源真實可靠，指標科學、論證充分，保證標準質(zhì)量。

（四）前瞻性原則

本標準在充分考慮當前重金屬廢水治理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、環(huán)保

7

產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平和經(jīng)濟發(fā)展狀況的基礎(chǔ)上，標準條款規(guī)定的主要技

術(shù)內(nèi)容盡可能與我國現(xiàn)有水平相一致，避免起點、要求過低，在

標準中還體現(xiàn)了個別特色性和先進性條款，作為對木質(zhì)纖維基吸

附材料治理重金屬廢水技術(shù)發(fā)展的支撐和指導。

五、標準主要內(nèi)容及依據(jù)來源

團體標準《木質(zhì)纖維基吸附材料治理重金屬廢水技術(shù)規(guī)程》

主要章節(jié)內(nèi)容包括：術(shù)語和定義、材料要求、異位深度處理、治

理效果評估。標準主要內(nèi)容及依據(jù)來源說明如下：

1術(shù)語和定義

標準編制工作組在查閱總結(jié)了相關(guān)標準、著作、論文、科技

期刊等文獻資料的基礎(chǔ)上，對木質(zhì)纖維基吸附材料治理重金屬廢

水技術(shù)所涉及的概念進行統(tǒng)一定義、確立術(shù)語。

2材料要求

本標準規(guī)定的用于治理重金屬廢水的木質(zhì)纖維基吸附材料的

要求來源于廣西大學在基于國內(nèi)用于重金屬廢水處理的吸附材料

的研究基礎(chǔ)，以廣西優(yōu)勢木質(zhì)纖維為原料，研發(fā)出新型綠色木質(zhì)

纖維改性方法和綠色高效重金屬吸附材料，并開發(fā)配套技術(shù)裝備，

成功應(yīng)用于重金屬污染防治實踐工程的研究成果。材料制備應(yīng)符

合T/GXASXXXXX《木質(zhì)纖維基重金屬污染治理材料生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程》

的規(guī)定。

3異位深度處理

3.1適用對象

（1）異位深度處理為將水體與原儲存場地/介質(zhì)分離，因此

主要用于重金屬地表水的處置。

8

（2）因處置系統(tǒng)具有一體化、撬裝化的特點，可以快速運輸

與投入使用，因此也適用于酸性礦山廢水AMD的應(yīng)急處置。

（3）對于突發(fā)性地下水污染，也可以將滲流途徑中污染地下

水抽出地表后進行異位處置。

3.2污染水收集與水質(zhì)監(jiān)測

對于有集中匯水的重金屬污染坑塘、河道等，可在集中匯水

處通過緩存池與異位處理設(shè)備連接。對于匯水比較分散的溪流、

泉眼、滲坑等，可通過導排管道匯入緩存池后與異位處理設(shè)備連

接。

廢水進水水質(zhì)的確定應(yīng)以實際監(jiān)測數(shù)據(jù)為準。無監(jiān)測數(shù)據(jù)時，

可由有資質(zhì)的第三方檢測單位及企業(yè)提供實際數(shù)據(jù)作為設(shè)計依

據(jù)。并根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)與技術(shù)方案中修復(fù)目標，設(shè)計二級凈化

反應(yīng)技術(shù)參數(shù)。重金屬地表廢水修復(fù)目標應(yīng)符合GB3838中相應(yīng)等

級的規(guī)定，污染地下水的抽出應(yīng)急凈化處置修復(fù)目標應(yīng)符合GB

14848中相應(yīng)等級的規(guī)定。

3.3工藝流程

重金屬廢水經(jīng)泵送由緩存池進入異位處理設(shè)備，處置工藝流

程如圖1所示。

9

圖1重金屬廢水異位一體化處置工藝流程圖

（1）pH調(diào)節(jié)

根據(jù)設(shè)計處理量，在調(diào)節(jié)池進行pH與水量調(diào)節(jié)；根據(jù)、入口

污水濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)，在調(diào)節(jié)池中加入石灰調(diào)節(jié)污水濃度至pH＞

5.5。

（2）絮凝反應(yīng)

通過鎘（5mg/L）、鉛（5mg/L）、鋅（50mg/L）、銅（50mg/L）

多金屬復(fù)合污染廢水處置試驗，在聚合氯化鋁（PAC）投加量200

mg/L、聚丙烯酰胺投加量3mg/L條件下，不同pH的重金屬廢水攪

拌15min，出水重金屬濃度如表1所示：

10

表1不同pH條件下絮凝沉淀效果

pH44.555.566.5

Cd2.31.80.650.060.040.03

出水重金

Pb2.61.40.940.120.10.07

屬濃度

Zn11.59.54.11.61.71.5

（mg/L）

Cu12.49.48.31.10.90.5

可見當pH＞5.5時，出水各重金屬濃度較pH＜5.5均有較大幅

度降低，隨著pH逐漸升高，降幅逐漸減小。故認為pH調(diào)節(jié)池宜將

pH調(diào)節(jié)至5.5以上，以保障絮凝沉淀效果。

（3）固相沉淀物收集與處置

產(chǎn)生固相沉淀污泥中重金屬總量達到二類固體廢棄物標準，

需進行鈍化后填埋。對于濃度較高具備一定冶煉價值的，可進行

再生冶煉。

（4）吸附凈化

絮凝沉淀池流出的低濃度污水，流入吸附凈化池，按0.5g/L

投加木質(zhì)纖維基多重金屬吸附材料，經(jīng)緩慢攪拌使污水深度凈化。

不同攪拌時間對處理效果影響見表2。

表2不同攪拌時間對處理效果影響

攪拌時間（min）51015202530

Cd0.020.0050.0010.0006NGNG

出水重金

Pb0.050.020.010.010.005NG

屬濃度

Zn0.10.050.040.0060.003NG

（mg/L）

Cu0.20.10.10.070.020.01

由表2可見，攪拌時間在10min～20min時，出水水質(zhì)達到地

表水Ⅲ類～地表水Ⅱ類標準，滿足深度凈化要求。

在10min攪拌時長條件下，對不同投加量下出水水質(zhì)進行的測

試，不同投加量下深度處理效果見表3。

11

表3不同投加量下深度處理效果

投加量（g/L）0.10.30.50.70.91.0

Cd0.040.010.0050.0010.0004NG

出水重金

Pb0.060.030.010.010.0090.008

屬濃度

Zn0.20.050.040.040.010.007

（mg/L）

Cu0.30.10.10.10.040.03

由表3可見，當木質(zhì)纖維吸附材料投加量達到0.5g/L時，出水

水質(zhì)達到地表水Ⅱ類標準，繼續(xù)加大投加量，效果無顯著提升。

具體項目需要根據(jù)一段出水中多金屬離子濃度，通過小試確定最

優(yōu)攪拌參數(shù)。

（5）水質(zhì)檢測

經(jīng)過吸附凈化后出水經(jīng)緩存池暫存，經(jīng)定期采樣檢測，水質(zhì)

達到技術(shù)方案中的修復(fù)目標后，方可排放。檢測不達標的污水應(yīng)

返回再次進行吸附凈化。重金屬地表廢水治理水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測實

施應(yīng)符合HJ/T91的規(guī)定。用于污染地下水應(yīng)急修復(fù)時，抽出處理

的實施及監(jiān)測應(yīng)符合HJ25.6的規(guī)定。

（6）吸附材料再生

通過逆流固液分離器將凈化出水中吸附飽和的木質(zhì)纖維基材

料固體與水分離，可采用再生劑對吸附材料進行洗脫再生和回收。

回收的木質(zhì)纖維基多重金屬吸附材料輸送至材料投料倉循環(huán)使

用。對分離材料洗脫再生與磁分離進行了測試，試驗結(jié)果如表4所

示：

表4分離再生材料再生率與吸附容量損失

吸附飽和材料分離再生材不可利用殘固再生材料吸附容

再生率（%）

質(zhì)量（g）料質(zhì)量（g）質(zhì)量（g）量損失率（%）

A項目106082020951.3

B項目120082521961.6

C項目116082819961.2