電鍍廢水治理與回用技術(shù)的研究

顧瀚猛

安泰天龍鎢鉬科技有限公司 天津 301800

電鍍是利用電解原理在某些金屬或非金屬表面鍍上一層其他金屬或合金的方法。電鍍能提高基體的美觀性、耐磨性、耐蝕性等性能。然而，電鍍行業(yè)是全球三大污染行業(yè)之一。電鍍廢水的排放占據(jù)工業(yè)廢水排放總量的10%，而且在排放的電鍍廢水中有超過1/3的電鍍廢水并未得到有效治理，其中含有金、銀、銅、鉻、鋅、鎘、鎳等重金屬污染物及氰化物等成分。另外，電鍍廢水得不到有效治理和回用，也在一定程度上加重了社會(huì)用水壓力。因此，如何有效進(jìn)行電鍍廢水治理和回用成為了一個(gè)亟待解決的難題[1]。

1 電鍍廢水處理方法

1.1 化學(xué)法

利用化學(xué)法處理電鍍廢水，這個(gè)方法具有投入成本低、操作較簡單等比較好的特點(diǎn)，是一種經(jīng)過歷史的篩選還一直存在的原始方法。對(duì)水量大、濃度高的廢水也能適應(yīng)處理，可適用各類電鍍廢水治理，直到今天，仍為國內(nèi)外處理電鍍廢水采用的方法之一。有資料調(diào)查顯示，在我國600多家電鍍廠的調(diào)查測(cè)試，使用化學(xué)法處理電鍍廢水約占各種方法的41%。一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，如日本、美國等，用化學(xué)法處理電鍍廢水的占各種方法85%左右。而且隨著工業(yè)化的加快，人口城市化的增長，許多研究方法并不能高效的處理電鍍廢水，因此化學(xué)法處理電鍍廢水也日趨增長。對(duì)于通過上海廢水各種處理法的調(diào)查比對(duì)時(shí)，廢水處理中化學(xué)法所占各類方法的比例由80年代中期的45.3%增至90年代中期的80%。雖然化學(xué)法處理電鍍廢水有很多優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)也是顯而易見的，化學(xué)法處理時(shí)需要不斷的消耗化學(xué)藥劑，并容易產(chǎn)生較多的化學(xué)污泥，處理的出水難以回用，如果出水外排不僅有可能造成二次污染，還浪費(fèi)了寶貴的水資源。

1.2 離子交換法

離子交換法處理電鍍廢水是利用離子交換樹脂中的交換離子同電鍍廢水中的某些離子進(jìn)行交換而將水中的重金屬離子除去，使電鍍廢水得到達(dá)標(biāo)化排放的方法。樹脂中含有一種具有離子交換能力的活性基團(tuán)，對(duì)重金屬離子進(jìn)行選擇性交換或吸附。然后通過進(jìn)一步的置換作用，使在樹脂上的重金屬離子從樹脂上分離下來，溶于某些酸性或者堿性溶液中，達(dá)到驅(qū)逐重金屬離子的目的，并且在一定條件下，這些離子可以轉(zhuǎn)換出來得以回收利用。利用離子交換樹脂選擇性交換作用，適用于濃度相對(duì)較低，處理水量較大的廢水工程，能有高效的效果。但離子交換法的缺點(diǎn)也是顯而易見的，投資成本大，所需物品種類多、消耗多，占地面積大等問題需要進(jìn)一步的優(yōu)化[2]。

1.3 螯合沉淀法

螯合沉淀法是一種較為新型的廢水處理技術(shù)，能夠利用重金屬捕集劑強(qiáng)大的捕集能力對(duì)重金屬進(jìn)行捕集和螯合，對(duì)電鍍廢水中重金屬離子尤其是絡(luò)合態(tài)重金屬有良好的去除效果。在成分極其復(fù)雜的電鍍廢水中，只用一種廢水處理方法通常不能達(dá)到電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。硫化物沉淀通常與其他工藝結(jié)合來處理重金屬廢水，如首次合成AT-HBP作為多官能團(tuán)螯合劑，并將其用于離心機(jī)和吸附改進(jìn)超濾工藝中用于處理含有Cr3+和Cu2+的電鍍廢水。合成的AT-HBP聚合物對(duì)100mg/L的Cr3+和Cu2+廢水去除率分別是93%和86%，吸附改進(jìn)超濾工藝進(jìn)一步提高了Cr3+的去除率，達(dá)到99.8%，對(duì)Cu2+的去除率提高到了94%。

1.4 物化處理

物化處理主要是通過離子交換、膜分離、吸附劑等方法去除電鍍廢水中的雜質(zhì)，也是現(xiàn)代工業(yè)中最常用的電鍍廢水治理回用技術(shù)，以離子交換技術(shù)、膜分離技術(shù)和活性炭吸附法為主要代表。離子交換法是利用離子交換劑分離電鍍廢水中有害物質(zhì)的方法，但該技術(shù)所產(chǎn)生的溶液酸堿度較高，容易造成電鍍廢水的二次污染。膜分離技術(shù)是電鍍廢水處理中前景最好的技術(shù)。通過膜分離納濾和反滲透，不僅能有效地截留電鍍廢水中的重金屬離子，還能對(duì)電鍍廢水中的有機(jī)污染物或無機(jī)污染物進(jìn)行分離，廢水甚至可以達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，具有極高的回用價(jià)值。活性炭吸附法通常用于含鉻廢水或含氰廢水的處理，廢水治理安全、可靠，但吸附容量小，不利于工業(yè)化應(yīng)用。

2 電鍍廢水處理及回用系統(tǒng)處理效果

通過將亞硫酸亞鐵作為還原反應(yīng)器，能夠保證六價(jià)格離子快速還原，而且不需要再對(duì)pH值進(jìn)行調(diào)節(jié)，就能夠?qū)﹄婂儚U水中的銅、鋅、鉻等離子進(jìn)行處理，有效減少酸堿使用量，經(jīng)過還原劑反應(yīng)生成之后的氫氧化鐵還能夠?qū)崿F(xiàn)絮凝。無需再添加新的絮凝劑就能起到良好的處理效果。在電鍍廢水輸入到隔油池后，通過油水分離將廢油回收，將廢水傳輸?shù)椒磻?yīng)池，添加碳酸鉀酸和氫氧化鈉和絮凝劑，將廢水絮凝，經(jīng)由斜管沉淀傳輸至清水池，將絮凝物質(zhì)傳輸至污泥濃縮池，將清水池中的水進(jìn)行過濾，達(dá)到回用系統(tǒng)的效果，將污泥池中的泥塊壓縮過濾，用于成磚材料。在總鉻工藝流程中，隔油池必須要具備調(diào)節(jié)隔油和儲(chǔ)水的效果，同時(shí)需要向反應(yīng)池中增加的堿，必須由廢堿再生而成，有效減少新堿的使用量，起到廢物利用的效果，還能夠確保對(duì)反應(yīng)時(shí)的水，pH值控制在6.5以內(nèi)[3-4]。

3 結(jié)語

隨著電鍍行業(yè)的快速發(fā)展和環(huán)保要求的日益提高，目前電鍍廢水治理已進(jìn)入清潔生產(chǎn)、循環(huán)利用階段，電鍍廢水的資源化回收和循環(huán)利用成為未來發(fā)展的主流方向。