淺析中小企業(yè)電鍍廢水處理的有效方法

摘要：電鍍廢水多有毒，危害較大。如氰可引起人畜急性中毒，致死，低濃度長期作用也能造成慢性中毒。鎘可使腎臟發(fā)生病變，并會引起痛痛病。六價鉻可引起肺癌、腸胃道疾病和貧血，并會在骨、脾和肝臟內(nèi)蓄積。因此，電鍍廢水必須嚴(yán)格控制，妥善處理。

關(guān)鍵詞：電鍍廢水 處理方法

1 概述

電鍍和金屬加工業(yè)廢水中鋅的主要來源是電鍍或酸洗的拖帶液。污染物經(jīng)金屬漂洗過程又轉(zhuǎn)移到漂洗水中。酸洗工序包括將金屬（鋅或銅）先浸在強(qiáng)酸中以去除表面的氧化物，隨后再浸入含強(qiáng)鉻酸的光亮劑中進(jìn)行增光處理。該廢水中含有大量的鹽酸和鋅、銅等重金屬離子及有機(jī)光亮劑等，毒性較大，有些還含致癌、致畸、致突變的劇毒物質(zhì)，對人類危害極大。因此，對電鍍廢水必須認(rèn)真進(jìn)行回收處理，做到消除或減少其對環(huán)境的污染。本文就電鍍廢水處理的優(yōu)化設(shè)計、電鍍廢水處理的有效方法、電鍍廢水循環(huán)使用等，做進(jìn)一步的研究和探討。

2 電鍍廢水處理的優(yōu)化設(shè)計

2.1 廢水處理方案的提出。首先要落實(shí)環(huán)保設(shè)計單位，提供廢水處理方案。按照工藝流程及排水環(huán)節(jié)，明確各股重金屬和綜合廢水的處理能力、污水處理工藝措施及處理效率，并提供廢水處理方案，包括擬采取措施的工藝文字說明和流程圖（已提供的方案中沒看懂含重金屬廢水是混合處理還是單獨(dú)處理）。提供各廢水處理設(shè)施的進(jìn)、出口和廠區(qū)廢水總排口的廢水監(jiān)測數(shù)據(jù)。以下為本項目應(yīng)執(zhí)行的排水標(biāo)準(zhǔn)，每一種第一類污染物必須有單獨(dú)的廢水處理裝置，并保證該處理裝置排口的第一類污染物達(dá)標(biāo)，否則有稀釋排放的嫌疑，請據(jù)此調(diào)整本項目廢水處理方案。

2.2 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，必須達(dá)到或符合國家和本地區(qū)的污水排放標(biāo)準(zhǔn)。例如，DB12/356-2008《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（三級），如表1所示。

電鍍廢水車間排口第一類污染物執(zhí)行GB21900-2008《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，如表2所示。

2.3 排放環(huán)節(jié)和治理措施。同類電鍍車間廢水的排放環(huán)節(jié)和治理措施，如表3所示。

2.4 擬建項目固廢產(chǎn)生及排放。擬建項目固廢產(chǎn)生及排放一覽表，如表4所示。

3 電鍍廢水處理的有效方法

3.1 化學(xué)處理法。通過向電鍍廢水中投加化學(xué)藥劑，使廢水中的污染物質(zhì)發(fā)生氧化，還原化學(xué)反應(yīng)或產(chǎn)生混凝，然后從水中分離出去，使廢水得到凈化，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排放。根據(jù)廢水中含有的污染物質(zhì)的不同，可采用不同的處理工藝。如處理含氰廢水（氰化鍍銅、鍍鎘、鍍銀，鍍合金等）投加氧化劑（可選用次氯酸鈉，漂白粉，漂白精，液氯等）；處理含鉻廢水投加還原劑（可選用亞硫酸氫鈉、水合肼、硫酸亞鐵等）；處理鍍鋅（堿性鋅酸鹽鍍鋅）廢水投加混凝劑；處理酸、堿廢水投加中和藥劑等。然后用沉淀、氣浮，過濾等固液分離措施將金屬氫氧化物從廢水中分離出來，使廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，分離出來的污泥可根據(jù)其特性，進(jìn)行綜合利用或無害化處理，防止造成二次污染。

3.2 電解處理法。氰化鍍銀和無氰鍍銀及酸性鍍銅廢水可以采用電解法處理，在鍍銀生產(chǎn)線的一級漂洗槽旁邊安裝一個回收銀電解槽，采用無隔膜單極式電解槽，廢水中的銀離子在電解過程中沉積在陰極，定期回收金屬銀。對于氰化鍍銀廢水，在電解回收銀的同時，也進(jìn)行了電解破氰，處理后的水返回一級漂洗槽，末級漂洗槽采用流動水漂洗，漂洗水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)直接排放。用同樣的技術(shù)處理酸性鍍銅廢水，可以回收金屬銅。這種電解回收金屬的設(shè)備，陰極材料一般可采用不銹鋼，陽極材料應(yīng)采用不溶性陽極（如鈦鍍二氧化鉛，鈦涂二氧化釕、石墨等），電解槽的電源可采用直流電源或脈沖電源。近幾年來有人通過研究，提出了對電鍍廢水處理眾多的技術(shù)，按照統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型來評階擇優(yōu)，綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境，資源、能源諸因素，使技術(shù)選擇建立在科學(xué)化的基礎(chǔ)上，這是可取的方法。

3.3 離子交換法。利用離子交換樹脂活性基團(tuán)上的可交換離子（H+、Na+、OH-等），去除廢水中的陽、陰離子。此法處理電鍍廢水不僅可回用水，還可回收金屬離子溶液。這種方法已用于處理含有金、鎳、銅、鎘、鉻等廢水。近年來人工合成的專門用于處理電鍍廢水的弱酸、弱堿大孔樹脂，可分別用于去除鉻、鎳和銅，以及一些金屬的氰化絡(luò)合陰離子。一般說來，離子交換法初次投資較大，操作管理水平要求較高，但處理效果穩(wěn)定，由于能回用金屬和水，是當(dāng)前電鍍廢水實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)的主要治理方法之一。存在的主要問題是再生廢液會有鈉、鐵、氯根等雜質(zhì)離子不能直接回用于鍍槽中，排入環(huán)境會造成污染。

3.4 膜分離法。利用半透膜或離子交換膜等膜材料，在外加推動力下，使廢水中的溶解物和水分離濃縮，以凈化廢水。在膜分離法中，反滲透法用于含鎳、含鎘廢水的濃縮處理已應(yīng)用于生產(chǎn)。隔膜電解法用于再生鍍鉻廢液。擴(kuò)散滲析法可用于酸液回收。膜分離方法成本較高。

3.5 蒸發(fā)濃縮法。利用熱源和蒸發(fā)器在常壓或負(fù)壓下直接濃縮廢水。用這種方法處理高濃度廢水比較經(jīng)濟(jì)，常同三級逆流漂洗、氣-水噴淋，或同離子交換法聯(lián)合使用。目前生產(chǎn)中廣泛采用鈦管薄膜蒸發(fā)器和蒸發(fā)釜來濃縮含鉻廢水、含氰廢水等，也是閉路循環(huán)的主要處理流程之一。

3.6 活性炭吸附法。活性炭具有非常多的微孔結(jié)構(gòu)和巨大的同比表面積，通常1g活性炭的表面積達(dá)700～1700m2，因而具有極強(qiáng)的物理吸附力，能有效地吸附廢水中的六價鉻離子（Cr6+）等重金屬離子。當(dāng)活性炭達(dá)到吸附平衡后，還可以采用加熱、酸浸泡、堿浸泡等方式除去吸附物，使活性炭再生。

3.7 交換液膜法。采用水包油包水雙重乳液體系，液膜為煤油和表面活性劑或添加劑，以無載體液膜、有載體液膜、含浸型液膜等浸入電鍍廢水，流動載體在膜外相界面有選擇地絡(luò)合重金屬離子，然后在液膜內(nèi)擴(kuò)散，在膜內(nèi)界面上解絡(luò)。重金屬離子進(jìn)入膜內(nèi)相得到富集，流動載體返回膜外相界面，如此過程周而復(fù)始，自動進(jìn)行，使得廢水得到凈化，重金屬得到回收利用。

4 電鍍廢水循環(huán)使用

4.1 自然循環(huán)。漂洗工序是電鍍生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。采用不同的漂洗方法直接影響漂洗水的耗量及廢水的處理，在保證鍍件質(zhì)量的前提下，應(yīng)把漂洗水耗量壓縮到最低，使漂洗水耗量小于或等于電鍍槽液的蒸發(fā)量及帶出量之和，即小于槽液的消耗量。這時即可以把漂洗水全部補(bǔ)充到電鍍槽，不向外排放廢水，實(shí)現(xiàn)自然循環(huán)，此時也不需要廢水處理設(shè)施了；在所有解決電鍍廢水污染問題的方法中，自然循環(huán)的辦法是最好的辦法。怎樣實(shí)現(xiàn)電鍍廢水的自然循環(huán)？如鍍裝飾鉻，槽液溫度50℃，恒溫8小時，蒸發(fā)量為10%，鍍件附著液帶出量控制在1%，采用四級逆流漂洗蒸發(fā)量每槽為1%，以上合計為15%，每班補(bǔ)充同等數(shù)量的新鮮水，把增加的漂洗水控制在15%以下，即可實(shí)現(xiàn)自然循環(huán)。又如鍍鎳鐵合金，鍍液溫度60℃，恒溫8小時，蒸發(fā)量為12.5%，控制鍍件附著液帶出量為1%，四級逆流漂洗，每槽自然蒸發(fā)量為1%，合計為17.5%，則漂洗水量控制在17.5%即可實(shí)現(xiàn)自然循環(huán)。控制帶出量主要靠控制鍍件在鍍槽上的停留時間，必要時可增加向鍍件進(jìn)行吹氣或噴霧清洗，使鍍件附著液盡量滴落在鍍槽內(nèi)。控制漂洗水量主要靠多級逆流漂洗，必要時增加在漂洗槽上方進(jìn)行噴淋噴霧和吹氣，并可在漂洗槽中增加空氣攪拌，提高漂洗效率，降低漂洗耗水量。

4.2 強(qiáng)制閉路循環(huán)。在電鍍生產(chǎn)過程中，當(dāng)采取了先進(jìn)的漂洗方法和降低漂洗耗水量的措施之后，漂洗水的耗量仍大于槽液的減量（耗量）時，此時，就不能實(shí)現(xiàn)廢水的自然循環(huán)，需要采取人工的強(qiáng)制措施，實(shí)現(xiàn)廢水的閉路循環(huán)系統(tǒng)，稱為廢水的強(qiáng)制循環(huán)。

5 結(jié)束語

展望電鍍廢水處理技術(shù)的發(fā)展前景，首先是壓縮水量，普遍推廣逆流漂洗和噴淋技術(shù)；其次，對化學(xué)法產(chǎn)生的污泥和離子交換再生廢液進(jìn)行綜合利用，以及研制適用于處理電鍍廢水的各種優(yōu)質(zhì)樹脂和膜，以及進(jìn)一步研究和完善閉路循環(huán)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)資源的充分利用。

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作者簡介：成毅輝（1984-），男，陜西渭南人，大學(xué)本科，工程師，主要研究方向：安全與環(huán)保工程。