摘要：本文介紹了電鍍廢水的各種常用處理技術(shù)，及電鍍廢水處理技術(shù)今后的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：電鍍廢水,重金屬,處理技術(shù)

1.概述

電鍍是利用電化學(xué)的方法對金屬和非金屬表面進(jìn)行裝飾、防護(hù)及獲取某些新的性能的一種工藝過程，是許多工業(yè)部門不可或缺的工藝環(huán)節(jié)。據(jù)“七五”期間國內(nèi)47 個城市的初步統(tǒng)計(jì)，有電鍍廠點(diǎn)5870 個以上。1987 年上海市共有530 多個，全國電鍍廠點(diǎn)總數(shù)估計(jì)近萬個。這些電鍍廠點(diǎn)在生產(chǎn)過程中，不僅產(chǎn)生各種漂洗廢水，而且還排出各種廢液。廢水廢液中含有酸、堿、CN-、Cr6+、Cd2+、 Cu2+、Ni2+、Pb2+、Hg2+等金屬離子和有毒物質(zhì)，還有苯類、硝基、胺基類等有毒害的有機(jī)物，嚴(yán)重危害生物的生存。電鍍工藝因其污染嚴(yán)重，于1994 年被我國政府列為25 種限制發(fā)展的行業(yè)之一。但是從國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀看，電鍍技術(shù)是現(xiàn)代化工業(yè)不可缺少的組成部分，并沒有被其它技術(shù)全面取代的趨勢，而是在不斷開拓新技術(shù)、新工藝的同時，著重致力于電鍍污染的防治。

電鍍廢水的治理在國內(nèi)外普遍受到重視，研制出許多治理技術(shù)。我國對電鍍廢水的治理起步較早，60 年代初就已開始，至今將近有50 年的歷史。60 年代至 70 年代中期電鍍廢水的處理引起了重視，但仍處于單純的控制排放階段。70 年代中期至80 年代初，大多數(shù)電鍍廢水都已有了比較有效的處理，離子交換、薄膜蒸發(fā)濃縮等工藝在全國范圍內(nèi)推廣使用，反滲透、電滲析等工藝已進(jìn)入工業(yè)化使用階段，廢水中貴重物質(zhì)的回收和水的回收利用技術(shù)也有了很大進(jìn)展。80 年代至90 年代開始研究從根本上控制污染的技術(shù)，綜合防治研究取得了可喜的成果。上世紀(jì)90 年代至今，電鍍廢水治理由工藝改革、回收利用和閉路循環(huán)進(jìn)一步向綜合防治方向發(fā)展，多元化組合處理同自動控制相結(jié)合的資源回用技術(shù)成為電鍍廢水治理的發(fā)展主流。

2.電鍍廢水的來源和性質(zhì)

2.1 電鍍廢水的來源

（1）電鍍件前處理的廢水

包括整平表面、化學(xué)或電化學(xué)除油污，酸洗或電化學(xué)方法除銹以及鍍件的活化處理等。油污特別嚴(yán)重的零件有時先用汽油、丙酮、甲苯、四氯化碳等有機(jī)溶劑除油；再進(jìn)行化學(xué)堿性除油，加NaOH、Na2CO3、Na3PO4 等。因此，該過程產(chǎn)生的廢水是堿性廢水，并有油類及其它有機(jī)化臺物。

酸洗除銹常用HCl、H2SO4 等。為了防止鍍件基體的腐蝕，常加入某些緩蝕劑，如硫脲、磺化煤焦油、烏洛托品、聯(lián)苯胺等。過程產(chǎn)生的廢水酸度較高，且含有重金屬離子及少量有機(jī)添加劑。

（2）廢電鍍液

電鍍工藝中，電鍍母液經(jīng)多次使用后，引起重金屬或其它雜質(zhì)的積蓄，超過一定含量會影響電鍍質(zhì)量，需要倒槽過濾，或凈化處理以恢復(fù)電鍍母液的正常工作能力。許多工廠為了控制槽液中的雜質(zhì)在工藝允許范圍之內(nèi)，將槽液廢棄一部分，補(bǔ)充新溶液；也有的工廠將失效的槽液全部棄去。

（3）鍍件漂洗水

水量較大，濃度較低，經(jīng)常排放。電鍍生產(chǎn)線包括電鍍槽和多級漂洗槽。通常使新水從最后的漂洗槽進(jìn)入，與電鍍部件成相反的方向流動，經(jīng)過2～5 段漂洗后在鄰近電鍍槽的漂洗槽排出，產(chǎn)生了大量漂洗廢水。這部分廢水的水質(zhì)成分較復(fù)雜，含有毒物質(zhì)以及重金屬離子，是進(jìn)行處理與回收利用的主要對象。

（4）其它排水

沖刷地坪、刷洗極板、通風(fēng)冷凝或洗滌的一部分廢水等。這部分水量不大，但含有不同的有毒物質(zhì)，并夾帶泥沙，均需處理后方可排放。

2.2 電鍍廢水的性質(zhì)

由于電鍍的鍍層種類繁多、生產(chǎn)工藝不同，所產(chǎn)生的廢水種類、化學(xué)組成也各不相同。

（1）含鉻電鍍廢水

主要來源于鍍鉻槽、鈍化槽等的鍍件漂洗水，也包括一部分在電鍍過程中滴漏于地坪上的廢鍍液。鍍鉻后漂洗水含六價(jià)鉻濃度為（20～150）mg/L，鈍化后的漂洗水含六價(jià)鉻的濃度變化較大，有時高達(dá)（200～300）mg/L。此外，還含有三價(jià)鉻、銅、鐵、鋅等金屬離子以及硫酸、硝酸等。漂洗廢水的pH 值一般為 4～6。

（2）含氰電鍍廢水

主要來源于鍍鋅、鍍鎘、鍍銅、鍍金、鍍銀以及鍍合金等氰化電鍍工藝后的漂洗水，以及部分滴漏于地坪上的廢液。這部分廢水除排放廢棄鍍液時的濃度較高，一般漂洗水的含氰濃度小于100mg/L，pH 值在8～10 之間，為堿性廢水。

（3）含酸電鍍廢水

主要來源為金屬鍍件預(yù)處理過程中鍍件的酸洗、漂洗以及一些酸性電鍍槽如酸性鍍銅、鍍鎳等鍍后的漂洗水。這部分廢水中除含硫酸、鹽酸、硝酸外，還含鐵、鎳、銅等金屬離子，以及一些添加劑或附加鹽類。

（4）含堿電鍍廢水

主要來源為預(yù)處理清洗過程中金屬鍍件的去油、堿洗等工藝槽后的清洗水。廢水中主要含氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉、有機(jī)添加劑以及銅、鐵、鉛等金屬離子。當(dāng)用汽油作為去油劑時，廢水中則含有汽油。一般說來，含堿廢水含的雜質(zhì)較多，pH 值變化幅度也較大。

3.電鍍廢水的處理方法

目前國內(nèi)外電鍍廢水的主要處理方法有：

3.1 化學(xué)法

從近幾十年的國內(nèi)外電鍍廢水處理技術(shù)發(fā)展趨勢來看，電鍍廢水有80%采用化學(xué)法處理，化學(xué)法處理電鍍廢水在技術(shù)上較為成熟?；瘜W(xué)法包括沉淀法、氧化還原法、鐵氧體法等，具有投資少、處理成本低，操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，適用于各類電鍍金屬廢水處理。但化學(xué)法需要不斷消耗化工原料，并有污泥產(chǎn)生，排出的水回用困難，且占地面積較大。

3.1.1 化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法是使廢水中呈溶解狀態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苡谒闹亟饘倩衔锏姆椒?，包括中和沉淀和硫化物沉淀等?/p>

（1）中和沉淀法。在含重金屬的廢水中加入堿進(jìn)行中和反應(yīng)，使重金屬生成不溶于水的氫氧化物沉淀形式加以分離。中和沉淀法操作簡單，是常用的處理廢水方法。

（2）硫化物沉淀法。加入硫化物使廢水中重金屬離子生成硫化物沉淀而除去的方法。與中和沉淀法相比，硫化物沉淀法的優(yōu)點(diǎn)是：重金屬硫化物溶解度比其氫氧化物的溶解度更低，反應(yīng)pH 值在7-9 之間，處理后的廢水一般不用中和，處理效果更好。但硫化物沉淀法的缺點(diǎn)是：硫化物沉淀顆粒小，易形成膠體，硫化物沉淀在水中殘留，遇酸生成氣體，可能造成二次污染。

3.1.2 氧化還原法

向廢水中投加還原劑將高價(jià)重金屬離子還原成微毒的低價(jià)重金屬離子后，再使其堿化成沉淀而分離去除的方法。工業(yè)上以化學(xué)還原法除鉻比較成熟。具體地講，工業(yè)上化學(xué)還原法處理電鍍含鉻廢水的方法，有硫酸亞鐵-石灰法、亞硫酸鹽法、二氧化硫法、亞鐵鹽法、硫化堿法等。其中亞硫酸鹽法處理量大，綜合利用方便，在國內(nèi)外應(yīng)用最廣。如，六價(jià)鉻質(zhì)量濃度為140mg/L 的某種電鍍廢水，用亞硫酸氫鈉進(jìn)行處理，出水Cr3+質(zhì)量濃度可降為0.7~1.0mg/L。另采用二氧化硫作還原劑處理高濃度大流量的含鉻廢水，國內(nèi)已有工程實(shí)例。亞鐵鹽還原沉淀法也是治理含鉻電鍍廢水的經(jīng)典方法，被許多廠家采用。如某五金廠電鍍廢水：六價(jià)鉻質(zhì)量濃度為100mg/L，Ni2+50mg/L，pH=4~6，經(jīng)該法處理后出水達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)。目前英、美等國應(yīng)用水合肼對鍍鉻漂洗水進(jìn)行槽內(nèi)還原，反應(yīng)速度快，處理效果好。

另外值得一提的是鐵屑法。鐵屑處理廢水最初就是從治理電鍍廢水開始的。國內(nèi)外許多文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)了生產(chǎn)規(guī)模的鐵屑處理電鍍廢水的情況。鐵屑法整個裝置易于定型化及設(shè)備制造工業(yè)化，我國某些大型電鍍企業(yè)乃至鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)鐵屑處理電鍍廢水的工業(yè)化裝置在運(yùn)行中。

氧化還原法原理簡單，操作易于掌握，對某些類型的電鍍廢水是行之有效的，但是其出水水質(zhì)差，不能回用，處理混合廢水時，易造成二次污染，而且通用氧化劑還有供貨和毒性的問題尚待解決。

3.1.3 鐵氧體法

鐵氧體法是根據(jù)生產(chǎn)鐵氧體的原理發(fā)展起來的處理方法。該法處理重金屬廢水，能一次脫除多種金屬離子，尤其適用于混合重金屬電鍍廢水的一次性處理，具有設(shè)備簡單，投資少，操作方便等特點(diǎn)，同時形成的污泥有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，容易進(jìn)行微分離和脫水處理。此法在國內(nèi)電鍍業(yè)中應(yīng)用較廣，但在形成鐵氧體過程中需要加熱（約70℃），能耗高，存在著處理后鹽度高，而且不能處理含Hg 和絡(luò)合物廢水的缺點(diǎn)。

3.2 離子交換法

離子交換法是利用離子交換劑分離廢水中有害物質(zhì)的方法，含重金屬廢水通過交換劑時，交換劑上的離子同水中的金屬離子進(jìn)行交換，達(dá)到去除水中金屬離子的目的。此法操作簡單，殘?jiān)€(wěn)定，無二次污染，但由于離子交換劑選擇性強(qiáng)，制造復(fù)雜，成本高，再生劑耗量大，因此在應(yīng)用上受到很大限制。

3.3 吸附法

吸附法是利用吸附劑的獨(dú)特結(jié)構(gòu)去除重金屬離子的一種方法。傳統(tǒng)吸附劑有活性炭、腐殖酸、聚糖樹脂、碴藻土等。實(shí)踐證明，使用不同吸附劑的吸附法，不同程度地存在投資大，運(yùn)行費(fèi)用高，污泥產(chǎn)生量大等問題，處理后的水難于達(dá)標(biāo)排放。

3.4 電解法

電解法是利用金屬的電化學(xué)性質(zhì)，在直流電作用下而除去廢水中的金屬離子，是處理含有高濃度電沉積金屬廢水的一種有效方法，處理效率高，便于回收利用。但該法缺點(diǎn)是不適用于處理含較低濃度的金屬廢水，并且電耗大，成本高，一般經(jīng)濃縮后再電解經(jīng)濟(jì)效益較好。

3.5 蒸發(fā)濃縮法

蒸發(fā)濃縮法是對電鍍廢水進(jìn)行蒸發(fā)，使重金屬廢水得以濃縮，并加以回收利用的一種處理方法，一般適用于處理含鉻、銅、銀、鎳等重金屬廢水，對含重金屬離子濃度低的廢水，直接應(yīng)用蒸發(fā)濃縮回收法能耗大，成本高。蒸發(fā)濃縮處理重金屬廢水一般是與其它方法并用，如常壓蒸發(fā)器與逆流漂洗系統(tǒng)的聯(lián)合使用處理電鍍廢水，可實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，效果很好。1990 年在對美國緬因州與加里弗尼亞州的調(diào)查中，有37%電鍍廠采用了常壓蒸發(fā)與逆流漂洗配合系統(tǒng)，20 世紀(jì)80 年代該法在我國應(yīng)用也較多，尤其是用于電鍍含鉻廢水的處理。

蒸發(fā)濃縮法處理電鍍重金屬廢水，工藝成熟簡單，不需要化學(xué)試劑，無二次污染，可回用水或有價(jià)值的重金屬，有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，但因能耗大，操作費(fèi)用高，雜質(zhì)干擾資源回收問題還待研究，使應(yīng)用受到限制。目前，一般將其作為其它方法的輔助處理手段。

3.6 膜分離法

膜分離法是利用高分子所具有的選擇性進(jìn)行物質(zhì)分離的技術(shù)，包括電滲析、反滲透、膜萃取等。利用膜分離技術(shù)一方面可以回收利用電鍍原料，大大降低成本，另一方面可以實(shí)現(xiàn)電鍍廢水零排放或微排放，具有很好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

3.7 生物處理技術(shù)

生物處理技術(shù)是通過生物有機(jī)物或其代謝產(chǎn)物與重金屬離子的相互作用達(dá)到凈化廢水的目的，具有成本低，環(huán)境效益好等優(yōu)點(diǎn)。由于傳統(tǒng)處理方法有成本高、對大流量含低濃度重金屬的廢水難于處理等缺點(diǎn)，隨著重金屬毒性微生物的研究進(jìn)展，生物處理技術(shù)日益受到人們的重視，采用生物技術(shù)處理電鍍金屬廢水呈發(fā)展勢頭。

3.7.1 生物絮凝法

生物絮凝法是利用微生物或微生物產(chǎn)生的代謝物進(jìn)行絮凝沉淀的一種除污方法。所用的微生物絮凝劑是由微生物產(chǎn)生并分泌到細(xì)胞外，具有絮凝活性的代謝物，一般由多糖、蛋白質(zhì)、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質(zhì)構(gòu)成，分子中含有多種官能團(tuán)，能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉淀。目前，對重金屬有絮凝作用的約有十幾個品種，生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2+、Hg2+、 Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩(wěn)定的鰲合物而沉淀下來。微生物絮凝法處理廢水具有安全方便、易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化等特點(diǎn)。具有廣泛應(yīng)用前景。

3.7.2 生物吸附法

生物吸附法指利用生物體的化學(xué)結(jié)構(gòu)及成分特性來吸附溶于水中的金屬離子，再通過固液分離而去除金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子，有些細(xì)菌在生長過程中釋放的蛋白質(zhì)，能使溶液中可溶性的重金屬離子轉(zhuǎn)化為沉淀物而去除。該法具有原料易得、處理成本低等特點(diǎn)。

3.7.3 生物化學(xué)法

生物化學(xué)法是通過微生物處理含重金屬廢水，將可溶性離子轉(zhuǎn)化為不溶性化合物而去除。例如：有人利用脫硫腸桿菌（SRV）去除電鍍廢水中的銅離子，在含銅質(zhì)量濃度為246.8mg/L 的溶液，當(dāng)PH 為4.0 時，去除率達(dá)99.12%。

4.電鍍廢水處理技術(shù)的發(fā)展方向

隨著電鍍工業(yè)的快速發(fā)展和環(huán)保要求的日益提高，電鍍重金屬廢水治理已開始進(jìn)入清潔生產(chǎn)工藝、總量控制和循環(huán)經(jīng)濟(jì)整合階段，未來電鍍重金屬廢水處理將突出以下幾個方面：

（1）實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)、推行清潔生產(chǎn)，提高電鍍物質(zhì)、資源的轉(zhuǎn)化率和循環(huán)利用率，從源頭上削減重金屬污染物的產(chǎn)生量，同時采用全過程控制、結(jié)合廢水綜合治理、最終實(shí)現(xiàn)廢水零排放。

（2）重金屬廢水的處理技術(shù)很多，其中生物技術(shù)是具有較大發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)，具有成本低、效益高、不造成二次污染等優(yōu)點(diǎn)，未來將廣泛應(yīng)用于電鍍廢水的治理工藝。

（3）綜合一體化技術(shù)是未來重金屬廢水處理技術(shù)的熱點(diǎn)。各種重金屬也因其行業(yè)和工藝的差異，僅使用一種廢水處理方法往往有其局限性，達(dá)不到理想的效果。只有綜合多種處理技術(shù)特點(diǎn)的一體化技術(shù)應(yīng)用，才能達(dá)到理想效果。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”