電鍍廢水處理技術的發展

滕志強 劉莉 王雪冰(沈陽黎明航空發動機(集團)有限責任公司， 遼寧 沈陽 110043)

電鍍工藝作為金屬表面的美容師，在國民經濟中有著舉足輕重的地位，但同時電鍍也是當今全球三大污染工業之一。在電鍍生產過程中排出的廢水含有銅、鎳、鉻等重金屬離子、氰化物等劇毒物質和大量的有機污染物，水質復雜且不易控制，是最難處理的工業廢水之一，給城市帶來了嚴重的污染。

1 電鍍廢水的分類和危害

無論何種電鍍，其工藝基本都是相同的，分為三個階段，包括鍍前處理、電鍍過程以及鍍后處理。電鍍廢水主要包括鍍前處理廢水、鍍層漂洗廢水、鍍液過濾和廢鍍液、“跑、冒、滴、漏”等其它廢水。重金屬廢水主要來自于鍍層漂洗廢水、過濾的鍍液和廢棄的電鍍液。重金屬廢水主要分為含鉻廢水、含鎳廢水、含銅廢水和含鋅廢水，它們有以下危害。

(1)鉻離子 含鉻電鍍廢水中主要有三價鉻和六價鉻。三價鉻(Cr3+)是生物必須的微量元素，能夠激活胰島素，但如果存積在肺里，則會對肺產生損害，三價鉻毒性是六價鉻的 1%。但是三價鉻鍍液在電鍍過程中不穩定，因此很難被廣泛應用，而在廢水處理中要先將六價鉻還原成三價鉻。六價鉻對人體的危害更大，其毒性是三價鉻的一百多倍，可以在人、動物和植物體內累積并富集。六價鉻接觸皮膚后會有過敏反應，會損害呼吸系統，會造成咽喉充血，引起萎縮性咽喉炎，還會損傷內臟。

(2)鎳離子 鎳主要損害人體的大腦、脊髓以及五臟器官等，其毒性主要表現為抑制酶系統的活性，皮膚過敏的人長期接觸鎳鹽會產生皮疹，甚至出現潰瘍癥狀。電鍍工人受到鎳及鎳鹽的危害主要表現為鎳皮炎。鎳被廣泛的應用到電鍍行業中，鍍液中主要成分是氯化鎳和硫酸鎳等，屬于貴重金屬，所以電鍍車間回收使用鎳電鍍液的次數較多，導致排放的含鎳廢水中鎳離子濃度較高。

(3)銅離子 銅是人體所必需的微量元素之一，但體內的銅超過一定量時會導致銅中毒，會損害消化系統，導致意識不清。人體接觸高濃度銅化合物時，可出現皮炎和濕疹等癥狀，人一次誤服2～4g 可溶性銅鹽會導致死亡，銅鹽對肝腎和靜脈的損害很大，還能使紅細胞損傷而導致血管溶血。若含銅廢水進入農田后，銅也會在土壤中富集，使土質惡化，還會被植物吸收，污染作物，最終通過食物鏈傳到人體中。

(4)鋅離子 鋅是人體必需微量元素之一，人體每天從食物中攝取10～15mg 鋅，會形成鋅蛋白貯存在肝里，供給肌體生理反應。但誤食過量的鋅會引發腸胃炎、腹膜炎等，嚴重的就會導致休克、死亡。用含鋅廢水灌溉農田，會導致土壤中的微生物數量減少、作用減弱。鋅是電鍍中使用最廣泛的金屬之一，已經基本能實現無氰鍍鋅，危害性大大降低。

2 電鍍廢水的主要處理技術

電鍍廢水的治理在國內外普遍受到重視，下面對我國目前電鍍行業采取的廢水處理方法技術進行簡要的介紹。

(1)化學沉淀法 化學沉淀法是向廢水中加入沉淀劑，使廢水中的游離或絡合重金屬離子轉變為不溶于水的沉淀物，從而達到重金屬與廢水分離的目的。其中包括氫氧化物沉淀法和硫化物沉淀法。

(2)化學氧化法 化學氧化法處理重金屬廢水主要用于破除重金屬絡合物，使用氧化劑破除絡合劑對重金屬的絡合作用，使絡合態的重金屬離子變成離子態，再進行下一步的處理方法。

(3)化學還原法 治理含鉻廢水時最常用到化學還原法，是用化學還原劑將高價金屬離子還原為沒有毒性或毒性較低的低價金屬離子或者單質，并使重金屬離子以沉淀的形式與廢水分離。其方法就是在廢水中加入焦亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫酸亞鐵等還原劑使六價鉻離子還原成三價鉻離子，然后再加入NaOH 或石灰乳沉淀分離。

(4)吸附法 吸附法的原理是采用活性炭、硅藻土等多孔性固體物質將重金屬離子吸附在其表面而從廢水中去除的一種方法。這些吸附劑具有較強的吸附能力，同時還有一定的過濾能力，主要用于含氰廢水和含銅廢水的處理。

(5)膜分離法 膜分離法是指通過特定膜的滲透作用，借助外部能量或化學位差對不同組分的混合液進行分離或富集，因膜孔徑和耐壓性能不同，分別處理含不同顆粒大小雜質的廢水。膜分離法常分為微濾法(MF)、超濾法(UF)、納濾法、電滲析法(ED)和反滲透法(RO)等技術。

(6)離子交換法 離子交換法是利用離子交換樹脂( 或是其他材料合成的離子交換劑) 對重金屬離子進行置換，去除重金屬離子達到純化的目的。最常見的陽離子交換樹脂是帶有磺酸基(-SO3H)的強酸型交換樹脂和帶有羧酸基(-COOH)的弱酸型交換樹脂。

(7)生物法 電鍍前處理廢水和部分重金屬廢水中含有有機污染物，需要利用生物法降解有機物。常用厭氧處理技術、膜生物反應器聯合去除COD和氨氮等。該方法在國內得到了較大的推廣和應用，并逐步應用到了工業廢水處理領域。

3 結語

電鍍廢水污染和處理是全球的共性問題，為了滿足日益嚴格的環境標準，許多處理技術不斷產生并成為處理重金屬的可行技術。每種處理技術都有自己固有的優點和局限性，需要綜合考慮經濟、操作工藝等因素，采用科學合理的處理方法將電鍍廢水的污染最小化，實現生態和社會的協調可持續發展。

[1]姜玉娟，陳志強.電鍍廢水處理技術的研究進展[J].環境科學與管理，2015.