電鍍廢水處理技術(shù)的研究進(jìn)展

O巨潤(rùn)科（佛山市新泰隆環(huán)保設(shè)備制造有限公司 廣東佛山 528000）

電鍍廢水處理技術(shù)的研究進(jìn)展

O巨潤(rùn)科
（佛山市新泰隆環(huán)保設(shè)備制造有限公司 廣東佛山 528000）

隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，人民生活水平的不斷提高，電鍍產(chǎn)品的需要也越來越大，而電鍍產(chǎn)品生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量含有重金屬及其他有害物質(zhì)的廢水，對(duì)其不進(jìn)行科學(xué)、合理的處理將會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的損害。本文介紹了電鍍廢水的來源及危害，闡述了不同電鍍廢水處理技術(shù)的特點(diǎn)，以及電鍍廢水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及方向。

電鍍廢水；處理技術(shù)；研究進(jìn)展

一、引言

隨著人類科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)廢水的產(chǎn)量不斷增加，而且數(shù)量之大，危害的程度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了當(dāng)前的環(huán)境承載力，對(duì)社會(huì)的進(jìn)步有著嚴(yán)重的阻礙。目前我國(guó)的電鍍廠家約有15000家，每年產(chǎn)生的電鍍廢水約有40億立方米，是水資源污染的重要來源之一。電鍍是利用電化學(xué)的方法對(duì)金屬和非金屬材料表面進(jìn)行裝飾和防護(hù)的一種技術(shù)，其目的在于使得該材料能夠獲取新的性能。目前電鍍行業(yè)是全球三大污染工業(yè)之一，其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水中含有多種重金屬，包括鉻、銅、鎳、鎘、鋅、金、銀等重金屬離子和氰化物，其中一些物質(zhì)能夠引起癌癥、基因突變等，對(duì)人類及環(huán)境的危害極大，因此，對(duì)電鍍廢水的處理變得尤為重要。

二、電鍍廢水的來源及危害

電鍍廢水主要是來自電鍍生產(chǎn)過程中鍍件的清洗、鍍液的過濾、鈍化、鍍件酸洗、刷洗地板以及生產(chǎn)事故產(chǎn)生的廢水，此外還有一些化驗(yàn)過程中產(chǎn)生的廢水等。電鍍廢水的污染物性質(zhì)主要取決于化學(xué)清洗液和電鍍液的性質(zhì)，主要包括四類，分別為含氰廢水、含鉻廢水、酸性廢水和堿性廢水。其主要的污染物質(zhì)為重金屬離子，其次是酸、堿類物質(zhì)。此外，還有一些電鍍生產(chǎn)過程中還會(huì)使用一些顏料，這些物質(zhì)主要為有機(jī)污染物。

氰化物是電鍍廢水中重要的污染物，是極毒的物質(zhì)，在酸性條件下它會(huì)轉(zhuǎn)變成氫氰酸，危害更為嚴(yán)重。一般人體對(duì)氰化鉀的中毒劑量是0．25g，在0．05mg/L的濃度下會(huì)引起短時(shí)間的頭痛、心律不齊等現(xiàn)象，在0．1mg/L的濃度下能立即致人死亡。還有在0．04～0．1mg/dm3濃度下就能致魚類等水生生物死亡。此外，還能使農(nóng)作物減產(chǎn)。

電鍍廢水中含有大量的重金屬，其對(duì)環(huán)境及人類有著嚴(yán)重的危害，主要的含有的重金屬包括鉻、鋅、銅、鎳、鎘、鉛等。鉻離子在廢水中有三價(jià)和六價(jià)兩種，其中六價(jià)鉻對(duì)人體的危害較為嚴(yán)重，主要表現(xiàn)在對(duì)人體的皮膚、呼吸系統(tǒng)以及內(nèi)臟的損害。鋅對(duì)魚類及其它水生生物的毒性要大于對(duì)人類的危害，鋅能夠在土壤中富積，使用含有鋅的廢水進(jìn)行對(duì)農(nóng)作物的灌溉，會(huì)使其在農(nóng)作物中富積，長(zhǎng)時(shí)間將會(huì)影響人類的健康。過量的鋅還會(huì)導(dǎo)致急性腸胃炎等癥狀，同時(shí)還有會(huì)頭暈、乏力等現(xiàn)象。銅對(duì)人體造血、細(xì)胞生長(zhǎng)以及一些酶的產(chǎn)生和分泌具有一定的影響。銅離子的濃度在0．1～0．2 mg/L時(shí)能夠使魚類死亡。而且銅離子會(huì)影響水體的自凈功能。除此之外，電鍍廢水中還存在一些鹽類、添加劑等物質(zhì)，在環(huán)境中過量存在后將會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

三、電鍍廢水的處理技術(shù)

1.化學(xué)處理技術(shù)

(1)化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法是電鍍廢水中常用的污水處理技術(shù)，該方法技術(shù)成熟、操作簡(jiǎn)單，投資小，可同時(shí)去除電鍍廢水中含有的重金屬離子。目前常用的技術(shù)有氫氧化物沉淀法、鋇鹽沉淀法。

氫氧化物沉淀法的去除重金屬離子的原理是在電鍍廢水中投加堿性沉淀劑，使廢水中的重金屬離子生成氫氧化物沉淀，隨后將沉淀物進(jìn)行分離進(jìn)而去除重金屬離子。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是利用的沉淀劑，來源廣泛，例如石灰、碳酸鈉等，而且價(jià)格低廉。但是該技術(shù)存在的缺點(diǎn)是最終出水水質(zhì)pH值偏高，容易導(dǎo)致生成的沉淀物再次溶解，因此在利用該技術(shù)進(jìn)行重金屬離子去除的過程中需要嚴(yán)格的控制pH值，進(jìn)行分段沉淀，而對(duì)于一些可能與重金屬離子形成絡(luò)合物的陰離子，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的預(yù)處理，在進(jìn)行后續(xù)的處理。

鋇鹽沉淀法的去除重金屬離子的原理同氫氧化物沉淀法，只是所需添加的沉淀劑不同，鋇鹽沉淀法主要是投加氯化鋇、硫化鋇和碳酸鋇等。相比氫氧化物沉淀法，鋇鹽沉淀法主要是針對(duì)六價(jià)鉻來去除的，在廢水中投加鋇鹽與廢水中的鉻酸鹽發(fā)生反應(yīng)，生成比鋇鹽溶度積更小的鉻酸鋇，進(jìn)而去除廢水中的六價(jià)鉻。該技術(shù)操作簡(jiǎn)單，處理的水量大，而且出水水質(zhì)穩(wěn)定。缺點(diǎn)是產(chǎn)生的鉻渣同樣具有危害性，還需要對(duì)其進(jìn)行有效的控制和處理。

(2) 氧化還原法

氧化還原法處理電鍍廢水的原理為利用氧化、還原的技術(shù)將溶解于廢水中的有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒無害的物質(zhì)。常用的氧化劑有氯系氧化劑、氧氣、臭氧、過氧化氫等。例如采用氧化還原法可以去除電鍍廢水中的氰化物，在堿性條件下采用氯系氧化劑可將CN—氧化成無毒的二氧化碳和氮?dú)猓啾绕渌椒軌虮容^徹底的解決氰化物的污染。還有可以用來去除電鍍廢水中的鉻離子污染，六價(jià)鉻的毒性比三價(jià)鉻的高約100倍。先用還原劑將廢水中的六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻在去除，同時(shí)需要調(diào)節(jié)pH值，在結(jié)合沉淀法可將鉻離子去除。目前常用的還原劑有硫酸亞鐵、亞硫酸鹽、鐵屑等物質(zhì)。其中使用鐵屑法來處理含鉻的電鍍廢水，六價(jià)鉻的去除率可達(dá)99．9%，總鉻的去除率也有99．5%。

(3)鐵氧體法

電鍍廢水中含有重金屬離子較多，對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重。鐵氧體法對(duì)單一金屬離子和多種金屬離子的去除均有良好的效果。該方法是利用過量的硫酸亞鐵作為還原劑，在一定的pH條件下，電鍍廢水中的金屬離子形成了鐵氧晶粒，然后沉淀析出，使廢水得以凈化。該方法的優(yōu)點(diǎn)是還原劑硫酸亞鐵來源廣泛、設(shè)備簡(jiǎn)單、處理量大而且凈化效果好。但是該方法存在產(chǎn)泥量大，處理?xiàng)l件難以控制等缺點(diǎn)。

2.物理處理技術(shù)

(1)離子交換法

離子交換法是利用交換劑所攜帶的自由電荷與廢水中需要處理的離子進(jìn)行交換，從而去除廢水中離子。由于電鍍廢水中含有各種離子相對(duì)較多，因此，該技術(shù)在電鍍廢水中應(yīng)用較多。此外，離子交換劑還有吸附的功能。但是離子交換劑所攜帶的電荷是一定量的，因此該技術(shù)適用于處理低濃度的重金屬?gòu)U水，還能回收金屬離子。

(2)電解法

電解法是一種較為成熟的電鍍廢水處理技術(shù)。電解法處理電鍍廢水是在電場(chǎng)的作用下，使溶液中的正負(fù)離子向著不同方向進(jìn)行移動(dòng)，這樣使廢水中的金屬離子在陰極上析出。近年來隨著對(duì)電解技術(shù)的不斷研究，電解法的發(fā)展速度較為快速，其中利用鐵屑的內(nèi)解原理制作的水處理裝置和高壓脈沖電凝法處理電鍍廢水有著良好的出水效果。該技術(shù)操作簡(jiǎn)單、無二次污染，還能夠回收重金屬。但其存在電解法耗水量、耗電量增大，設(shè)施維護(hù)較難等缺點(diǎn)。因此，該技術(shù)適用于處理中、小規(guī)模的電鍍廢水，處理較大水量時(shí)，電鍍廢水需經(jīng)過濃縮后在進(jìn)行處理。

(3)膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)是利用膜的選擇透過性，對(duì)廢水中的污染物進(jìn)行分離去除的技術(shù)。應(yīng)用于電鍍廢水處理中的膜技術(shù)主要有電滲析、反滲透、超濾、納濾等。利用膜分離技術(shù)對(duì)電鍍廢水的處理可實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，出水水質(zhì)好，還能回收重金屬。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是凈化效率高、無二次污染，還可回收重金屬，是被認(rèn)為很有發(fā)展的污水處理技術(shù)。

(4)吸附法

吸附法是利用吸附劑的空間結(jié)構(gòu)對(duì)廢水中離子進(jìn)行吸附，而且將其去除的一種方法。主要采用的吸附劑有活性炭、聚糖樹脂、沸石、膨潤(rùn)土等。隨著材料技術(shù)的不斷發(fā)展，新型的吸附材料使吸附技術(shù)更為廉價(jià)、效果更好。有利用改性的PAN纖維對(duì)電鍍廢水進(jìn)行處理，得到了良好的效果，而且該材料再升率高、可重復(fù)使用。還有以聚乙烯和具有親水性基團(tuán)的丙烯酸制成的高效吸水性樹脂，結(jié)果表明：該材料對(duì)廢水中的Cu2+進(jìn)行多次吸附，出水中Cu2+的排放低于國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中最高允許排放的濃度。對(duì)于電鍍廢水的處理，還有使用天然植物材料可進(jìn)行對(duì)電鍍廢水的吸附、降解、絮凝沉淀等過程，主要有花生殼、木屑、稻草、玉米芯、樹皮等。利用天然的材料投資小、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本低，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

四、電鍍廢水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

電鍍廢水的污染物含量多、種類復(fù)雜。主要存在廢水回用率低、運(yùn)行成本高本、污染治理成本低、機(jī)械裝備水平低等問題。隨著電鍍行業(yè)的不斷發(fā)展，電鍍廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格，而目前現(xiàn)有的技術(shù)還不能滿足越來越高的排放標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)加強(qiáng)對(duì)電鍍廢水處理技術(shù)的研究。電鍍廢水主要的發(fā)展方法是進(jìn)行多元化的組合技術(shù)、資源的回收利用、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、清潔生產(chǎn)等。同時(shí)要不斷地提升科學(xué)管理水平，大力的推廣綜合利用和循環(huán)技術(shù)，以達(dá)到減少電鍍行業(yè)污染環(huán)境的目的。

結(jié)語

電鍍廢水的常規(guī)處理技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但這些技術(shù)還不能滿足電鍍廢水的深度處理要求。因此，如何在已有的處理設(shè)施基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行科學(xué)有效的組合、改進(jìn)以提高處理效果將是未來的研究方向。此外，應(yīng)大力的推廣循環(huán)經(jīng)濟(jì)、清潔生產(chǎn)等工藝，從電鍍生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)上去減少污染物排放量，將被動(dòng)治理變?yōu)榉e極治理，最大程度的降低電鍍行業(yè)的污染。

[1]王亞東,張林生．電鍍廢水的處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]．安全與環(huán)境工程,2008，15( 3):12-15．

[2]郭燕妮,方增坤．化學(xué)沉淀法處理含重金屬?gòu)U水研究進(jìn)展[J]．工業(yè)水處理，2011,31(12) : 9-12．

[3]方景禮,方欣.電鍍廢水處理及銅粉回收新技術(shù)[J].材料保護(hù)，2010,3(4): 31-33.

[4]賈金平, 謝少艾,陳虹錦.電鍍廢水處理技術(shù)及工程實(shí)例[M].北京:科學(xué)技術(shù)出版社，2009.

[5]胡翔，陳建峰，李春喜．電鍍廢水處理技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J]．新技 術(shù)新工藝，2008，(12)：6-9．

[6]王文星.電鍍廢水處理技術(shù)研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].電鍍與精飾, 2011, 33（5）：43-46.

[7]薛婧.電鍍廢水處理技術(shù)的研究進(jìn)展[J].機(jī)械管理開發(fā)，2010,4(3)：26-29.

Research Development of Electroplating Wastewater Treatment

Ju Runke
（Xintailong environment protection eqoipment manufacture co.LTD,Guangdong Foshan ,528000）

With the rapid growth of economy, the continuous improvement of people's living standard, electroplating products is more and more big, and in the production process of electroplating products will produces large amounts of heavy metals and other harmful substances in wastewater and the no scientif c and reasonable treatment will be on the environment caused serious damage. This paper introduces the source and harm of electroplating wastewater, expounds the characteristics of different electroplating wastewater treatment technology, and the development trend and direction of electroplating wastewater treatment technology.

electroplating wastewater；treatment technology；research progress

T

A