淺談電鍍廢水處理工藝

戴華茂

（廣州市海珠羊城環保有限公司 廣東廣州 510310）

電鍍廢水是造成水源和土壤污染的罪魁禍首之一。特別在我國在工業發展飛快的今天，電鍍廢水造成的生態價值損失令人觸目驚心。因此，加強對電鍍廢水的處理，是實現可持續發展的必由之路。而一般情況下，電鍍工業產生的廢水類型主要有三種：鍍鉻廢水，含氰廢水和鍍鎳廢水。其中，尤以鍍鉻廢水產生量最大，危害最嚴重。因此，在本研究中，筆者重點介紹了鍍鉻廢水的基本處理方案。

1 電鍍廢水（鍍鉻）的基本特點

金屬鉻具有優化金屬抗銹蝕性能和耐磨性能的作用，因此，在很多金屬零部件生產過程中，會進行鍍鉻作業。其電鍍的基本原理是：在電鍍池中，以鉻元素為主要溶質成分的水溶液作為電解液，以金屬鉻板作為正極，以需要電鍍的金屬器件作為負極。接通電源后，溶液中的鉻金屬離子就會在金屬器件的表面還原，形成電鍍層。但是，由于電鍍工藝的限制，電鍍液中的鉻金屬元素很難被完全利用，因此就產生了含有大量鉻元素的電鍍廢水。我們知道，鉻元素是一種重金屬元素，在排放到大自然中后，很容易在生物體中富集，并通過食物鏈進入人體，從而損害人體的健康。同時，由于電鍍用的金屬鉻板純度有限，因此在廢水中還會有一定量的三價鐵離子、三價鋁離子等，這些元素也能夠在一定程度上污染環境。此外，在一般情況下，電鍍廢水往往呈比較強的酸性，也會對環境造成酸污染。

2 電鍍廢水的處理方案分析

金屬鉻是一種比較昂貴的金屬，極具回收價值。因此，為了減少環境污染，提高電鍍企業的經濟效率，一般會對電鍍廢水進行回收性的處理，來回收金屬鉻、鐵和鋁等。而從目前情況看，電鍍廢水的處理方案已經比較成熟，處理效果也比令人滿意。筆者在下文中，介紹了常用的一種處理方案的基本步驟。

2.1 第一步——沉淀池預處理

沉淀池的預處理的主要目的，是通過自然沉降或者離心沉降的方式，將電鍍廢水中的金屬渣滓沉淀出來，以方便于下一步的處理。一方面，需要用泵將電鍍廠中產生的廢水輸送到處理廠的沉淀池中。由于廢水的酸性比較強，要求輸送管道和泵具有較強的抗酸腐蝕能力。而且，需要保證管道的封閉性能，以免廢水泄露污染環境；另一方面，在廢水進入沉淀池后，一般采用自然沉降法沉降。雖然這種方法耗能較低，但沉降速率比較慢。在電鍍廢水處理壓力較大的情況下，一般用離心沉降法。這種方法的好處是處理速度較快，而且沉降出來的金屬泥能夠自主地進入到排泥道中。

2.2 第二步——綜合廢水反應池處理

在金屬泥沉降完成后，得到的廢水基本上呈現澄清狀態。此時，打開閥門，將廢水釋放到下一個處理池——綜合廢水反應池中。這一步主要是通過加藥，將廢水中主要的鉻、鐵、鋁等元素沉淀出來。首先，是投入適量的過氧硫代硫酸鈉。在投藥之前，需要分析測定廢水中的鉻離子的含量，并根據反應池中廢水的總體積，計算出需要的投藥量，一是避免處理藥品的浪費，二是省去過量藥品的處理步驟，從而降低處理費用。藥物投放后，廢水中的六價鉻離子就會與過氧硫代硫酸鈉產生反應，將六價的鉻離子還原成三價，以便于下一步的沉降。為了加快反應效率，應使用攪拌裝置對廢水進行攪拌，在廢水呈現出綠色后，說明還原反應已經大致完成，可以進入下一步的處理作業了；其次，調節廢水的PH值。一般情況下，為了節省費用，提高調節效果，一般用生石灰作為PH調節藥品。同樣，在投料之前，也要計算出生石灰的用量。在一般情況下，將廢水的PH值調節到8.5～9.4即可，因為在這個數值范圍內，主要的三種金屬離子三價鉻離子、鐵離子和鋁離子均能有效沉淀，以氫氧化物沉淀的方式沉降在池底；最后，在沉降處理完成后，需要再次測定金屬離子的含量和廢液的PH值。如果金屬離子含量仍然較高，需要延長沉淀反應時間，同時調節ph值到弱堿性狀態。

2.3 第三步——斜板沉降板沉降

由于金屬離子在沉淀反應處理過程中，并不是以全部沉淀的形式直接地沉降到反應池的底部，同時很大一部分以絮狀的方式存在于溶液中。因此，需要將溶液通過斜板沉降板。這種沉降板一般與水平面呈20度左右的夾角，在板的上面布滿大大小小的孔洞，每一個孔洞都有塑料做成的刺狀物，用于“鉤住”絮狀沉淀物。同時，為了增強沉降效果，往往還會在沉降板的上層加入一些氯化鈣，作為沉降劑。而這步處理得到的沉淀泥，則通過專用管道輸送到沉淀處理車間，而溶液則進入無閥濾池中。

2.4 第四步——濾池過濾處理

經過初步沉降和斜板沉降處理后，仍然有少量絮狀沉淀混雜在溶液中。因此，需要將溶液輸送到無閥濾池中進行過濾。該濾池中一般有比較密的濾網能夠將細微的沉淀顆粒抑留。而處理后的溶液需要進一步檢測有害物質的含量，如果達到了國家規定的排放標準，就可以排放了。同時，過濾得到的沉淀物也一同送到污泥處理車間。這樣，電鍍廢水的基本處理就完成了。

3 電鍍廢水處理實例

3.1 廢水的基本情況

某企業主要從事印刷滾筒的電鍍業務，因此會產生大量的電鍍廢水。據實驗分析在該企業產生的電鍍廢水中，廢水中的金屬離子主要有鎳、鉻、銅離子。根據計算，電鍍廢水中金屬離子濃度為：

3.1.1 鍍鎳廢水：鍍鎳廢水中鎳的濃度為1.1mg/L。

3.1.2 鍍銅廢水：鍍銅廢水中銅的濃度為11.1mg/L。

3.1.3 鍍鉻廢水：鍍鉻廢水中鉻的濃度為11.7mg/L。其中六價鉻的含量11.2mg/L。

其中，電鍍廢水ph數值為2.1，呈強酸性。要求的處理目的為達到國家二級排放標準。

3.2 基本處理方案與流程

根據該企業產生的電鍍廢水的特點，采用了沉淀處理、電解處理和過濾處理的基本方案。其中，在廢水已經經過了初步沉降，去除了金屬渣滓，達到了澄清的狀態。而且，根據檢測，在廢水中還含有少量的氰酸，為了避免氰酸揮發毒害人類、污染環境，在處理作業中運用了封閉式的處理方法。

3.2.1 一級處理

鍍鉻廢水在破鉻反應罐內加酸及焦亞硫酸鈉對鉻還原，在酸性條件下，六價鉻與還原劑發生氧化還原反應，六價鉻被還原成三價鉻。再進入到中和反應罐內與機加工清洗水、鍍鎳、銅廢水加堿進行中和反應，三價鉻、銅離子和鎳離子在堿性條件下生成金屬氫氧化物細小顆粒，在絮凝劑的作用下形成團狀，加快沉降速度，減少沉淀時間。

3.2.2 二級處理

經過一級處理后的廢水，經過檢測，仍然含有一定量的重金屬離子和絮狀物沉淀。為了進一步提高處理效果，需要進行電解處理的方式。相比較于斜板沉降的處理方法，電解處理具有效率高、深度大的優勢，因此非常適合該種類型的廢水處理。在電解處理器中，一般用工業生產產生碎鐵屑作為陽極材料，以碳板或者木炭粒子作為陰極。在電解過程中，鐵屑氧化變成二價亞鐵離子，同時產生氫氣。進入溶液中的亞鐵離子和氫氣能夠將殘余的六價鉻離子還原呈三價離子。而陰極上產生的氫氧根離子能夠與溶液中的金屬離子發生化學反應形成沉淀，沉降到池底的排泥槽中。

3.2.3 三級處理

三級處理主要是運用綜合過濾裝置，將溶液中的絮狀沉淀和沉淀顆粒徹底過濾掉。其中，綜合過濾裝置主要成分有石英砂、活性炭和硅膠等，能夠實現很高的過濾效果。過濾后，經過檢測，達到了國家相關的排放標準。

4 結語

上述處理方案的成本一般比較高，而且工藝比較復雜，處理效果有時也不夠理想。因此，在未來的一段時間內，相關部門應加快新型處理技術的開發，以實現更好的處理效果。

[1]許良元.電鍍廢水處理裝置的設計研究[J].安徽農業大學學報,2010,32(1):110-112.

[2]趙娜,李亞峰,賈新軍,等.電鍍廢水處理工程設計[J].工業安全與環保,2010,33(2):20-21.