電鍍廢水處理技術的研究進展

O巨潤科（佛山市新泰隆環保設備制造有限公司 廣東佛山 528000）

電鍍廢水處理技術的研究進展

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隨著經濟的快速增長，人民生活水平的不斷提高，電鍍產品的需要也越來越大，而電鍍產品生產過程中會產生大量含有重金屬及其他有害物質的廢水，對其不進行科學、合理的處理將會對環境造成嚴重的損害。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的特點，以及電鍍廢水處理技術的發展趨勢及方向。

電鍍廢水；處理技術；研究進展

一、引言

隨著人類科學技術的不斷發展，尤其是工業技術的進步，工業廢水的產量不斷增加，而且數量之大，危害的程度已經遠遠超過了當前的環境承載力，對社會的進步有著嚴重的阻礙。目前我國的電鍍廠家約有15000家，每年產生的電鍍廢水約有40億立方米，是水資源污染的重要來源之一。電鍍是利用電化學的方法對金屬和非金屬材料表面進行裝飾和防護的一種技術，其目的在于使得該材料能夠獲取新的性能。目前電鍍行業是全球三大污染工業之一，其生產過程中產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，其中一些物質能夠引起癌癥、基因突變等，對人類及環境的危害極大，因此，對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、刷洗地板以及生產事故產生的廢水，此外還有一些化驗過程中產生的廢水等。電鍍廢水的污染物性質主要取決于化學清洗液和電鍍液的性質，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。其主要的污染物質為重金屬離子，其次是酸、堿類物質。此外，還有一些電鍍生產過程中還會使用一些顏料，這些物質主要為有機污染物。

氰化物是電鍍廢水中重要的污染物，是極毒的物質，在酸性條件下它會轉變成氫氰酸，危害更為嚴重。一般人體對氰化鉀的中毒劑量是0．25g，在0．05mg/L的濃度下會引起短時間的頭痛、心律不齊等現象，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，還能使農作物減產。

電鍍廢水中含有大量的重金屬，其對環境及人類有著嚴重的危害，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和六價兩種，其中六價鉻對人體的危害較為嚴重，主要表現在對人體的皮膚、呼吸系統以及內臟的損害。鋅對魚類及其它水生生物的毒性要大于對人類的危害，鋅能夠在土壤中富積，使用含有鋅的廢水進行對農作物的灌溉，會使其在農作物中富積，長時間將會影響人類的健康。過量的鋅還會導致急性腸胃炎等癥狀，同時還有會頭暈、乏力等現象。銅對人體造血、細胞生長以及一些酶的產生和分泌具有一定的影響。銅離子的濃度在0．1～0．2 mg/L時能夠使魚類死亡。而且銅離子會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，在環境中過量存在后將會造成嚴重的環境污染。

三、電鍍廢水的處理技術

1.化學處理技術

(1)化學沉淀法

化學沉淀法是電鍍廢水中常用的污水處理技術，該方法技術成熟、操作簡單，投資小，可同時去除電鍍廢水中含有的重金屬離子。目前常用的技術有氫氧化物沉淀法、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，隨后將沉淀物進行分離進而去除重金屬離子。該技術的優點是利用的沉淀劑，來源廣泛，例如石灰、碳酸鈉等，而且價格低廉。但是該技術存在的缺點是最終出水水質pH值偏高，容易導致生成的沉淀物再次溶解，因此在利用該技術進行重金屬離子去除的過程中需要嚴格的控制pH值，進行分段沉淀，而對于一些可能與重金屬離子形成絡合物的陰離子，應對其進行一個簡單的預處理，在進行后續的處理。

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六價鉻來去除的，在廢水中投加鋇鹽與廢水中的鉻酸鹽發生反應，生成比鋇鹽溶度積更小的鉻酸鋇，進而去除廢水中的六價鉻。該技術操作簡單，處理的水量大，而且出水水質穩定。缺點是產生的鉻渣同樣具有危害性，還需要對其進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、還原的技術將溶解于廢水中的有毒有害物質轉化為無毒無害的物質。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氣，相比其他方法能夠比較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，六價鉻的毒性比三價鉻的高約100倍。先用還原劑將廢水中的六價鉻還原成三價鉻在去除，同時需要調節pH值，在結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。其中使用鐵屑法來處理含鉻的電鍍廢水，六價鉻的去除率可達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，對環境的污染嚴重。鐵氧體法對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。該方法的優點是還原劑硫酸亞鐵來源廣泛、設備簡單、處理量大而且凈化效果好。但是該方法存在產泥量大，處理條件難以控制等缺點。

2.物理處理技術

(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較多，因此，該技術在電鍍廢水中應用較多。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，因此該技術適用于處理低濃度的重金屬廢水，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。電解法處理電鍍廢水是在電場的作用下，使溶液中的正負離子向著不同方向進行移動，這樣使廢水中的金屬離子在陰極上析出。近年來隨著對電解技術的不斷研究，電解法的發展速度較為快速，其中利用鐵屑的內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。該技術操作簡單、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，設施維護較難等缺點。因此，該技術適用于處理中、小規模的電鍍廢水，處理較大水量時，電鍍廢水需經過濃縮后在進行處理。

(3)膜分離技術

膜分離技術是利用膜的選擇透過性，對廢水中的污染物進行分離去除的技術。應用于電鍍廢水處理中的膜技術主要有電滲析、反滲透、超濾、納濾等。利用膜分離技術對電鍍廢水的處理可實現閉路循環，出水水質好，還能回收重金屬。該技術的優點是凈化效率高、無二次污染，還可回收重金屬，是被認為很有發展的污水處理技術。

(4)吸附法

吸附法是利用吸附劑的空間結構對廢水中離子進行吸附，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、膨潤土等。隨著材料技術的不斷發展，新型的吸附材料使吸附技術更為廉價、效果更好。有利用改性的PAN纖維對電鍍廢水進行處理，得到了良好的效果，而且該材料再升率高、可重復使用。還有以聚乙烯和具有親水性基團的丙烯酸制成的高效吸水性樹脂，結果表明：該材料對廢水中的Cu2+進行多次吸附，出水中Cu2+的排放低于國家污水綜合排放標準中最高允許排放的濃度。對于電鍍廢水的處理，還有使用天然植物材料可進行對電鍍廢水的吸附、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、操作簡單、運行成本低，具有良好的經濟效益和環境效益。

四、電鍍廢水處理技術的發展趨勢

電鍍廢水的污染物含量多、種類復雜。主要存在廢水回用率低、運行成本高本、污染治理成本低、機械裝備水平低等問題。隨著電鍍行業的不斷發展，電鍍廢水的排放標準越來越嚴格，而目前現有的技術還不能滿足越來越高的排放標準。應加強對電鍍廢水處理技術的研究。電鍍廢水主要的發展方法是進行多元化的組合技術、資源的回收利用、循環經濟、清潔生產等。同時要不斷地提升科學管理水平，大力的推廣綜合利用和循環技術，以達到減少電鍍行業污染環境的目的。

結語

電鍍廢水的常規處理技術已經比較成熟，但這些技術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施基礎上，對其進行科學有效的組合、改進以提高處理效果將是未來的研究方向。此外，應大力的推廣循環經濟、清潔生產等工藝，從電鍍生產的各個環節上去減少污染物排放量，將被動治理變為積極治理，最大程度的降低電鍍行業的污染。

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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.

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