電鍍廢水中重金屬處理技術探討

楊翠霞

摘要：電鍍廢水由于包含多種重金屬離子，所以水質尤其復雜，而且有著很強的毒性，以及較大的混合處理難度，被稱為一類環境污染源，廣泛分布存在于全國各地。目前電鍍廢水中重金屬處理技術種類繁多，但各自有著其優缺點。為了更好地滿足電鍍廢水中重金屬處理需要，本文試圖探討幾種電鍍廢水重金屬處理技術，希望有利于制定出更具有實效性的電鍍廢水重金屬處理方案，盡可能降低電鍍廢水中的重金屬含量，減輕其污染危害性。

關鍵詞：電鍍廢水；重金屬；處理技術

電鍍技術是一種在材料表面進行加工處理的技術，作為制造業的基礎工藝之一，我國現代制造之所以能夠實現由大轉強，電鍍技術在其中發揮了極其重要的作用。由于各個行業的發展都離不開電鍍技術的支持，這也使得電鍍行業的發展規模越來越大，然而隨之帶來的問題就是電鍍廢水的排放量也越來越大。電鍍廢水中由于包含多種重金屬離子，所以有著很強的毒性，如果直接排放將對周邊環境產生特別大的危害，而且伴隨時間的增長，當毒性不斷積累，對生態環境的破壞程度也會越來越嚴重。因此通過有效的技術方法來處理電鍍廢水中的重金屬，減輕其污染危害性就變得尤為重要。

1電鍍廢水的主要成分及其帶來的危害

電鍍廢水主要來自于電鍍加工過程中產生的地面沖洗水、鍍槽過濾殘液、活化廢液、電鍍水洗廢水等。如果按重金屬離子的種類或所含污染物對電鍍廢水進行分類，可以將其分為以下幾種：酸堿廢水、含鉛廢水、含鎳廢水、含銅廢水、含鉻廢水、含氰廢水、含鎘廢水以及混合廢水等等幾種。氰化物原本就是極毒物質，含氰廢水如果處于酸性環境，很容易轉變為氫氰酸，此時就會成為劇毒物質。電鍍廢水中的重金屬離子則會通過各種方式進入大氣、土壤、水體以及動植物體內，然后當這些重金屬離子經食物鏈方式最終轉移到人體內的時候，就會引起人體發生皮膚病變以及各大器官功能衰退等問題，具體表現為食欲不振、失眠、記憶衰退、易疲倦、頭痛等癥狀，嚴重的甚至引發癌癥。因此鑒于電鍍廢水的危害性，探討電鍍廢水中重金屬處理技術具有尤為重要的意義和作用。

2電鍍廢水中重金屬處理技術

2.1化學沉淀法

所謂化學沉淀法其原理是結合電鍍廢水中各重金屬離子不同的初始濃度和溶度積，從而將這些重金屬離子能夠成功沉淀的PH范圍計算出來，或者通過投加助凝劑、混凝劑等具有絮凝作用的物質，來使電鍍廢水中的重金屬離子在一定PH值條件下生成硫酸復鹽、硫化物、氫氧化物或化學污泥等方式實現完全沉淀。[1]如果對化學沉淀法進行細分，又可以將其分為中和沉淀法、氧化還原法、鐵氧體法等幾種方法。其中中和沉淀法有著適應性強、處理成本低、技術成熟等優點，缺點是處理后的電鍍廢水必須額外添加酸用以降低PH值才能夠排放，從而使得酸的消耗量增加了。而電鍍廢水中的重金屬也可能與陰離子形成配合物，從而導致電鍍廢水中的重金屬離子的質量濃度無法達標。氧化還原法具有穩定可靠運行、較高自動化程度、較簡單的工藝流程、較快的反應速度、較低的處理成本等優點，但缺點是二次污染、酸堿浪費。鐵氧體法具有容易分離固液、較簡單的工藝流程、穩定的鐵氧體沉渣，不會導致二次污染等優點，但缺點是有著較長的操作時間，而且整個操作流程所需成本較高，需要在操作過程中將電鍍廢水加熱至60℃以上，同時通入空氣進行氧化。

2.2離子交換法

離子交換法原理是利用交換樹脂中的交換離子同電鍍廢水中的某些離子進行交換而將其除去，使廢水得到凈化的方法。[2]伴隨不斷的應用實踐以及優化，離子交換技術目前已成為處理電鍍廢水和回收某些金屬離子的主要有效手段之一。當電鍍廢水進入離子交換設備，廢水中的金屬離子被樹脂吸附，而去除了金屬的廢水被回用于清洗電鍍槽被重復使用。離子交換回收電鍍廢水的技術關鍵有以下幾點：一是選用吸附選擇性好，交換容量大，容易再生的離子交換樹脂。二是回用水的水質要能滿足生產需要。三是具有良好的金屬再生技術。四是開發成本低、容易操作等設備。五是電鍍廢水回用處理過程中不會引起新的污染物種類。應用離子交換法來處理電鍍廢水能夠用較低的投入實現90%以上的金屬鎳回收率和70%以上的水回用率。

2.3生物吸附法

生物吸附法與其他電鍍廢水重金屬處理技術相比，也有著操作成本低、投資少、高選擇性、吸附能力強等優點。生物吸附法其原理是利用非活性微生物吸附作用，來達到對電鍍廢水中重金屬離子的吸附目的。當運用生物吸附法來處理電鍍廢水中的重金屬的時候，整個過程將主要包含兩個階段，一是物理吸附和離子交換過程，二是主動吸附過程，通常而言，物理吸附和離子交換過程很快，而主動吸附過程較慢，這主要是由于金屬離子要想成功進入細胞內部，需要消耗一定的能量。比如當用生物吸附法來處理電鍍廢水中的Pb的時候，需要考慮到Pb初始質量濃度以及電鍍廢水PH值等影響因素。根據相關實驗[3]表明，伴隨電鍍廢水PH值的增加，啤酒酵母對Pb的吸附量也隨之增大，而當PH值達到6的時候，其吸附量能夠達到最大值，所以4～7是其吸附最佳PH范圍。

2.4微電解法

作為高濃度電鍍廢水的預處理方法，微電解法有著運行成本低、處理效果好、適用范圍廣等諸多優點，在很多行業的廢水處理中，微電解法其表現都取得了令人滿意的成果。微電解法的技術原理是以工業鐵屑為原料，借助微電池腐蝕原理所產生的物理反應、化學反應、電化學綜合作用，從而將電鍍廢水中的重金屬轉化為容易絮凝沉降或低毒的金屬價態，然后再借助其他方式從而將電鍍廢水中的重金屬更容易地去除。[4]所以再使用化學沉淀法、生物吸附法等處理方法之前，通常都會選擇使用微電解法對電鍍廢水進行預處理。比如借助微電解法來處理電鍍廢水，就可以將電鍍廢水中的Cr轉化為Cr，然后通過添加助凝劑、混凝劑使Cr在混凝作用下實現沉淀，如果再借助微生物予以深度處理，電鍍廢水中的Cr其去除率甚至可以達到99.9%，完全符合國家排放標準。當然微電解法在擁有上述優點的同時，也存在一定缺陷，即當內電解裝置運行一段時間后，容易發生偏流、溝流等問題，從而導致處理效果降低。而工業鐵屑在處理工作中其表面容易形成沉積物，從而使得電極鈍化，進而導致處理效果降低。

3結語

總而言之，鑒于電鍍廢水中包含著不同的重金屬，所以電鍍廢水重金屬的處理技術的選擇和處理方案的制定也應當根據電鍍廢水中重金屬種類、重金屬離子濃度以及經濟性等多個方面予以綜合考慮，只有如此才能夠實現以最小成本達到最好處理效果。本文先介紹了電鍍廢水的主要成分及其帶來的危害，然后重點分析了化學沉淀法、離子交換法、生物吸附法、微電解法等幾種電鍍廢水中重金屬處理技術，希望能借此給予相關人員一定參考借鑒。還需要注意的是，電鍍行業各個企業應自覺肩負起電鍍廢水的污染控制責任，積極運用有效的電鍍廢水重金屬處理技術來從源頭上降低重金屬污染物的排放量，盡可能減輕電鍍廢水對生態環境以及人類健康所帶來的破壞與威脅。

參考文獻：

[1]翁文琦.電鍍廢水中重金屬處理探討[J].化學工程與裝備，2018（06）：277+317.

[2]方向青.電鍍廢水中重金屬處理技術研究[J].河北農機，2017（03）：47-48.

[3]王卓然，王廣智，耿鈺萱，等.電鍍廢水中重金屬處理的研究進展[J].電鍍與環保，2017，37（01）：1-3.

[4]周大眾，韓錫榮，黃浩，等.電鍍廢水中重金屬處理技術研究現狀與發展[J].廣州化工，2014，42（12）：16-18.