電鍍廢水處理與回用技術(shù)研究

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷進(jìn)步，各行各業(yè)的發(fā)展除了需要注重經(jīng)濟(jì)效益，更需要注重環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約。電鍍行業(yè)作為工業(yè)生產(chǎn)中的重要組成部分，因受工藝所限，會產(chǎn)生大量的電鍍廢水。因此，采用合理的工藝，實(shí)現(xiàn)廢水的綠色處理和循環(huán)經(jīng)濟(jì)利用，獲得最佳的社會效益是非常重要的。研究電鍍廢水的回用和排放處理工藝，有利于促進(jìn)電鍍行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電鍍廢水;治理;回用技術(shù)

導(dǎo)言：

電鍍是在金屬表面鍍上一層其他金屬或合金膜的過程，其主要原理是電解。金屬表面鍍膜主要具有防銹、耐磨、反光、防腐、美觀等作用。然而，電鍍工藝的特殊性會造成大量的廢水。電鍍廢水含有重金屬污染物、氰化物等復(fù)雜成分，若處理不當(dāng)，不僅會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，甚至?xí)斐扇诵舐灾卸尽Ｒ虼?，如何有效地處理和回用廢水已成為一個難以解決的問題。

1、電鍍廢水的產(chǎn)生

電鍍行業(yè)在生產(chǎn)過程中會消耗大量的水資源，不僅容易產(chǎn)生資源的浪費(fèi)，而且容易造成周圍水體的污染，因?yàn)殡婂儚U水中會含有金屬鹽、絡(luò)合劑、氰化物、有機(jī)酸等有害物質(zhì)。電鍍廢水一般來源于生產(chǎn)中的鍍件清洗水、廢電鍍液、設(shè)備冷卻水及其他廢水，其中，鍍件清洗水的處理總量最大。如何更加高效環(huán)保的處理電鍍廢水，提升電鍍廢水的回收利用率，是電鍍企業(yè)需要重視的首要問題。

2、電鍍廢水處理及回用問題

電鍍廢水具有復(fù)雜難控、水質(zhì)變化大、污染嚴(yán)重等特點(diǎn)。通常分為含鉻廢水、含氰廢水、酸性廢水和堿性廢水。目前，電鍍廢水的處理和回用主要涉及以下問題：

2.1不合理的分類

根據(jù)電鍍行業(yè)的相關(guān)資料，電鍍工業(yè)廢水至少可分為三到五類，最多可分為幾十類。然而，許多工廠將不同的電鍍廢水混用而未分類，這使得電鍍廢水的處理更加困難，導(dǎo)致回收成本和技術(shù)要求增加[1]。

2.2.較低的回用率

在潔凈生產(chǎn)的理論指導(dǎo)下，尤其是在膜處理、納濾和離子交換等新技術(shù)的運(yùn)用下，電鍍廢水的質(zhì)量管理水平獲得了提高。但總的來說，回用率并不高，特別是電鍍污水中有機(jī)質(zhì)的處理效果還不夠理想。雖然現(xiàn)代電鍍廢水處理回用技術(shù)在金屬離子處理效果方面取得了很大進(jìn)步，但廢水處理回用裝置的穩(wěn)定性較差，難以滿足工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

3、電鍍廢水處理與回用技術(shù)工藝

3.1.化學(xué)方法

化學(xué)方法包括通過氧化還原反應(yīng)或沉淀中和將有毒有害物質(zhì)分解為無毒無害物質(zhì)，或通過沉淀和浮選去除廢水中的重金屬。化學(xué)方法包括沉淀法、還原法、斷裂氰化物氧化法和電池腐蝕法。最常見的處理方法是化學(xué)沉淀法，它可以除去電鍍廢物中的重金屬離子和硫化物，不過缺點(diǎn)是不夠干凈，易形成二次污染。還原法和氧化氰化物法一樣主要采用添加還原劑和氧化劑，從而去除了電鍍污水中的有害物質(zhì)，更適合于對含鉻污水的治理。腐蝕電池法主要運(yùn)用于電化學(xué)中的腐蝕機(jī)理，通常用來消除電鍍廢水中含有錳及氰化物的物質(zhì)。含重金屬廢水通常采用鐵屑法處理。通過吸附和催化作用，重金屬離子變得更致密，更容易沉淀。這種處理方法有很好的效果。缺點(diǎn)是處理過程耗時長，鐵絲易結(jié)塊，影響處理效果[2]。

3.2.物理方法

常見的物理方法包括電解法、原電池法、電滲析法和電凝法。電解法主要利用電解原理處理廢水，回收重金屬。電解法還可以去除廢水中的各種金屬離子。具有產(chǎn)泥量少、占地面積小、凈化效果好等優(yōu)點(diǎn)。然而，電解法消耗大量電力和鋼材，導(dǎo)致成本過高。原電池法通常采用顆粒碳作陰極，鐵屑作陽極，按照原電池反應(yīng)來處理廢水。電滲析法就是使陰、陽離子交換膜的正負(fù)電極中間交替，離子交換膜的選擇透過性用于廢水的濃縮、脫鹽、精煉和凈化工作，以實(shí)現(xiàn)廢物再利用的目的。電凝法是使在電解過程中所形成的微氣泡成為懸浮的空氣載體，使廢水中的漂浮物漂浮出來，并以此實(shí)現(xiàn)對水的凈化與循環(huán)使用的目的。

3.3.物理化學(xué)方法

物理化學(xué)方法是利用物理和化學(xué)技術(shù)相融合，進(jìn)而處理廢水。目前廣泛使用的方法有三種：離子交換法、膜分離法和活性炭吸附法。離子交換法是一種利用離子交換劑從廢水中分離有害物質(zhì)的方法，但該技術(shù)產(chǎn)生的溶液pH值較高，容易造成電鍍廢水的二次污染。膜分離技術(shù)是電鍍廢水處理中最有前景的技術(shù)。通過膜分離、納濾和反滲透，不僅能有效截留電鍍廢水中的重金屬離子，還能分離電鍍廢水中的有機(jī)或無機(jī)污染物。廢水也能達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，具有很高的再利用價值[3]。活性炭吸附法通常用于處理含鉻廢水或含氰廢水。廢水處理安全可靠，但吸附力小，不利于工業(yè)應(yīng)用。

3.4生物方法

生物法包括利用微生物代謝改變電鍍廢水中重金屬離子的電荷，以及利用微生物群的生物凝聚和吸收消除重金屬離子。其大致分為三類方法：生物凝聚法、生物吸收法和生物化學(xué)法。生物絮凝法是利用生物細(xì)菌的高電荷及強(qiáng)親水疏水特性，在電鍍廢水中產(chǎn)生三維的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而析出重金屬離子。它具有安全、無毒、受外部因素影響小、易于工業(yè)化等優(yōu)點(diǎn)[4]。生物吸附利用細(xì)菌和藻類作為提取物去除重金屬，但受廢水溫度、pH值、化學(xué)形態(tài)和其他離子含量等因素的影響較大。另外，微生物菌群較易受環(huán)境影響，實(shí)際使用效果并不理想。生物化學(xué)方法利用微生物與金屬分子之間的化學(xué)反應(yīng)，使可溶性金屬離子轉(zhuǎn)變成不溶性物質(zhì)。它具備了高選擇性和高吸收能力等優(yōu)點(diǎn)，但由于菌群培養(yǎng)基消耗太大，且生產(chǎn)成本也太高。

結(jié)論：

工業(yè)科技的迅速發(fā)展也伴隨著大批電鍍廢水的形成，而電鍍行業(yè)是工業(yè)生產(chǎn)中的主要組成部分。所以，電鍍廢水的資源化處理與回收利用將是未來發(fā)展的核心，因此電鍍產(chǎn)業(yè)也應(yīng)該促進(jìn)清潔生產(chǎn)，在電鍍廢水的分類處理和排放上應(yīng)注意方法的選擇，以達(dá)到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，減少對環(huán)境的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陸宇，陳凱，李建飛，等以廢水高硬度電鍍回收水回用項(xiàng)目分析為例[J].能源與環(huán)境保護(hù)，2020，34（03）：57-61

[2] 潘子華廢水處理回用系統(tǒng)電鍍設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J]科技經(jīng)濟(jì)指南，2020，28（02）：50-51

[3] 董建偉，司馬衛(wèi)平電鍍廢水處理及回用實(shí)例[J]工業(yè)水處理，2019，36（7）：101-103

[4] 顏國柱關(guān)于電鍍廢水回用對廢水處理廠的影響[J]廣東化工，2010，43（14）：156-157.

作者簡介：宋執(zhí)金，（1974-），男，漢，安徽合肥，專科，環(huán)保工程師，注冊環(huán)評師，水利工程師。