随着人类经济的不断发展，对能源需求的不断增加，大量开发或环保意识的缺乏，造成环境污染极为严重，重金属污染事故呈现集中凸显之势06年株洲清水塘镉污染，06年岳阳新墙河砷污染， 09年7月浏阳湘和化工厂镉污染，09年8月湘乡原湖南铁合金厂非法转移铬渣，武冈锰矿污染致儿童铅中毒，2010年2月郴州嘉禾、桂阳又相继发生了儿童血铅超标事件，专家指出铅、砷、镉等重金属污染物通过饮用水、食物链等方式进入人体，影响儿童生长发育，致使当地癌症发病率增高，这不但严重威胁人民群众身体健康，也对经济发展、社会和谐造成了极大的负面影响，已经到了非治不可的地步。
目前冶炼重金属废水处理最常用的方法是石灰或硫化中和沉淀法。它能快速去除废水中的金属离子，工艺过程简单。但由于冶炼重金属废水“成分复杂、浓度高、金属离子种类多、水量大”，传统化学沉淀法单一配位体无法实现废水中多金属的同时深度净化，出水重金属离子难以稳定达到国家排放标准、易产生二次污染、净化水硬度高而无法实现大规模回用。
技术起因（实验室内的片段、新闻片段）
受细菌冶金的启示，细菌对重金属具有选择性和协同去除作用。
该项目研发团队自1999年以来一直致力于重金属废水废渣生物法处理与资源化技术研究，该方向先后获得湖南省科技重大专项、国家自然科学基金面上及重点项目、教育部重大科研项目、国家科技支撑计划重点项目、国家水专项、国家杰出青年基金、中央环保专项等的资助。
在成功研究细菌解毒铬渣及其选择性回收铬技术的基础上，进一步利用细菌代谢产物、开发了深度净化多金属离子的复合配位体水处理剂（生物制剂），解决了目前化学药剂难以同时深度净化多金属离子的缺陷。
对此，2007年国家科技支撑计划重点项目课题给予资助，由中南大学和株冶集团股份公司共同承担，中南大学负责技术研发，株冶集团负责技术的产业化实施。
关键技术
首次开发了深度净化多金属离子的复合配位体水处理剂（生物制剂）
以硫杆菌为主的复合功能菌群代谢产物与其它化合物进行组分设计，通过基团嫁接技术制备了含有大量羟基、巯基、羧基、氨基等功能基团组的生物制剂。
并成功实现了产业化，2009年建成了1万吨/年重金属废水处理剂生产线。
细菌培养后产物泵入反应罐，通过组分设计，加入复配物一起进一步反应，形成液体水处理剂产品；也可通过喷雾干燥获得固体水处理剂产品。
率先开发了冶炼重金属废水“生物制剂配合—水解—脱钙—絮凝分离”一体化新工艺和相应设备
冶炼重金属废水通过水处理剂多基团的协同配合，形成稳定的重金属配合物，用碱调节pH值，并协同脱钙；由于水处理剂同时兼有高效絮凝作用，当重金属配合物水解形成颗粒后很快絮凝形成胶团，实现重金属离子和钙离子的同时高效净化。
依据流体力学紊流原理，提出并设计了水处理剂与废水管道混合反应器，实现重金属离子与水处理剂配位体的高效反应，大大提高反应效率，而且省了配合反应池。
为了避免各级反应用泵输送破坏絮凝颗粒的不利影响，开发了多级溢流反应系统，极大地实现了絮凝沉淀与固液分离效果。
利用该研究成果，开发了重金属废水（24 m3/d）深度净化中试系统。
在株冶集团先后完成了铅锌冶炼烟气洗涤废水（污酸）（720 m3/d）生物制剂法工业化试验、冶炼多金属复杂废水（4800 m3/d）生物制剂法工业化试验。并于2009年分别建成污酸(2400 m3/d)、冶炼多金属复杂废水（14400 m3/d）生物制剂法示范工程。实现了废水回用，并建立了净化回用水水质指标体系。
株冶示范工程2010年运行以来，通过不断的完善调试，效果良好，出水重金属离子达到饮用水源水质标准，钙离子浓度低于50mg/L，实现废水的全面回用,年减排重金属废水400多万 m3，减排重金属近30吨。
新工艺技术优势
抗重金属冲击负荷强，净化高效，运行稳定：对于浓度波动很大且无规律的废水，经新工艺处理后净化水中重金属低于或接近《生活饮用水水源水质标准》(CJ3020-93)；
2) 废水中钙离子可控脱除，效果明显，可控到20mg/L以下；
3) 净化水COD、SS达到一级排放标准；
4) 水解渣量比中和法少，锌含量为20-30%，利于资源化；
5) 成本低廉：对于100-300mg/L重金属废水，药剂消耗成本为1.57—2.36元/m3；
6) 渣水分离效果好，出水清澈，水质稳定；
7) 工业参数控制操作简便。
该技术于2010年同时推广应用于郴州金贵有色金属股份有色公司、湖南宇腾有色金属股份有限公司、郴州丰越有色金属有限公司、河南豫光金铅集团股份公司、云南驰宏锌锗股份公司等企业。
生物制剂法的应用前景
国家2010年新出台了《铅锌工业污染物排放标准》（GB 25466-2010），重金属排放指标全面下调，锌由5.0 mg/L下调至1.5mg/L，铅由1.0 mg/L下调至0.5mg/L，镉由0.1 mg/L下调至0.05 mg/L，砷由0.5 mg/L下调至0.3 mg/L；新建企业从2010年开始实施，老企业2012年1月后实施。传统的石灰或硫化中和法已无法达到新的国家排放标准。
生物制剂法处理重金属废水，解决了冶炼重金属废水深度净化与回用过程硬度高的难题，已在铅锌行业大量工业应用，是目前冶炼重金属废水处理的首选技术；也可以作为膜处理的最佳预处理技术。
相关技术成果拥有自主知识产权，获国家授权发明专利6项；该技术已列于国家先进污染防治技术示范名录。
重金属污染攻坚战的号角已经吹响，相信随着生物制剂法的进一步推广，我国重金属废水污染将能得到有效控制。为湖南的经济建设与和谐社会的发展作出新的贡献，为全国重金属污染治理抒写新的篇章.
