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简析电镀废水处理方法及工艺

文章出处：未知发表时间：2021-10-05 10:23:24

电镀行业属于高污染行业。电镀废水成分复杂，其水质与电镀工艺密切相关，除含有氰化物和酸碱废水外，其所含的重金属毒性巨大，包括铜、锌、铬、镍、铅、铂、金、银等。这些金属一经排放，进入环境中不能被生物降解，往往是参与食物链循环，并最终在生物体内积累，破坏生物体正常生理代谢活动，危害人类健康，与其他污染相比，电镀废水的危害程度远远超出其他污染。因此，需要采取科学有效的处理工艺来降低污染。本文主要对电镀污水的处理工艺进行分析和研究，以期提高污水处理的效果。

一、 电镀废水处理过程中的问题

1、废水处理成本太高，设备投资较大

污水处理企业需要投入很多钱来引进污水处理设备。在投入使用时，如果发现实际处理效果与预期不相符，废水处理不是很彻底，很多指标都不能符合国家规范的要求，但是企业已经在原材料等方面做了很大的投入。所以，如果能够提供人力、物力、财力去开发新型的废水处理设备，控制好施工过程的投资成本也是非常有意义的，另外也要尽可能简化流程，拓广其使用范围，从根本上完全消除出现的负面现象，自主学习开发新的废水处理技术才是最实用最根本最有效的方法。

2、处理效果不能达到预期效果，工艺不够成熟

电镀废水处理行业中广泛使用的办法有电解法，硫酸亚铁法，物理法，离子交换法，焦亚硫酸钠法，铁焦法等。在废水处理过程中，很多废水处理工厂都采用亚硫酸钠法，焦亚硫酸钠法，铁焦炭法方法来处理电镀废水；因为硫酸亚铁法和离子交换法以及电解法的处理效果不是很好，同时管理过程较为繁琐，操作要求较为高，所以这些方法在实践中应用较少，因为它们在施工管理和操作中的效果未达到预期水平。但是，在实际应用中，如硫酸亚铁法，焦亚硫酸钠法，亚硫酸钠法等实施方案，难以将pH值和进料量稳定地控制在允许的范围内。如果投入量超过了标准的要求量，这大大浪费了材料资源，还会增加很多处理成本，百害无一利。同时，它还会增加污水中的COD值，造成二次污染。进料投放过多时，会在溶液中产生化学反应从而产生复杂的离子，难以以简单的方式除去。但是，如果投料不足，杂质不能得到充分降解，杂质含量不能满足标准要求，同样也会达不到预期的处理效果。因此，在控制原料的投放量方面应提高相关的研究和技术革新。

二、电镀废水处理的方法和工艺

1、化学沉淀法

化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物，使其从废水中沉淀分离的方法，包括氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉淀法等。化沉淀法具有投资较少、处理成本较低、操作较简单等优点，适用于各类重金属废水的处理。化学沉淀法是重金属废水处理的基本方法之一。
a.氢氧化物沉淀法 氢氧化物沉淀法是一种比较常用的处理方法，它是在含有重金属的废水中加入碱进行中和，使金属离子生成不溶于水的氢氧化物并以沉淀形式分离。金属离子与OH-能否生成难溶的氢氧化物沉淀物，取决于废水中金属离子浓度和OH^－浓度，对金属离子浓度一定的废水来说，废水的pH是形成金属氢氧化物沉淀物最主要的条件。在实际水处理中，共存离子体系复杂，影响氢氧化物沉淀的因素很多，其中，最主要的是沉淀反应的pH。某些金属氢氧化物沉淀析出的最佳pH范围如下表所示。

表金属氢氧化物沉淀析出的最佳pH

金属离子	Fe³⁺	Al³⁺	Cr³⁺	Cu²⁺	Zn²⁺	Sn²⁺	Ni²⁺	Pb²⁺	Cd²⁺	Mn²⁺
化学沉淀最佳pH	6～12	5.5～8	8～9	＞8	9～10	5～8	＞9.5	9～9.5	＞10.5	10～14
加碱后重新溶解pH	－	＞8.5	＞9	－	＞10.5	－	－	＞9.5

b.硫化物沉淀法 硫化物沉淀法是在重金属废水中加入硫化物，使废水中的重金属离子生成硫化物沉淀而除去的方法。与中和沉淀法相比较，硫化物沉淀法的优点是：重金属硫化物比其氢氧化物溶解度更低，反应pH为7～9，处理后的废水一般不用中和，处理效果更好。但硫化物沉淀法的缺点是：硫化物沉淀颗粒小，易形成胶体，硫化物残留在沉淀水中，遇酸生成气体，可能造成二次污染。

c.螯合沉淀法 螯合沉淀法常用重金属捕捉剂，它是一种具有螯合官能团的能从含金属离子的溶液中选择捕集、分离、沉淀特定金属离子的有机物。目前应用较我的重金属捕捉剂主要有两类：黄原酸酯类和二硫代胺基甲酸盐类衍生物（DTC类），其中DTC类衍生物应用最为广泛。它的机理是：DTC类重金属捕捉剂为长链高分子物质，相对分子质量为1万～15万，含有大量的极性基，在常温下能与废水中的Hg²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺、Pb²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺、Cr³⁺等多种重金属离子迅速反应。在生成不溶于水的螯合盐后再加入少量有机或无机絮凝剂以形成絮状沉淀，从而达到捕集去除重金属离子的目的。

2、超滤膜技术

超滤膜技术，是指在溶液本身压力影响下，依靠滤膜的筛分穿透性质，让水内低分子溶质渗透滤膜，高分子则被滤膜保留，进而完成污水处理的一种物理处理技术。其不但能过滤掉水中的漂浮颗粒物、垃圾杂物，而且还能有效处理其中的微生物、细菌和病毒等物质。比如镍、锌、铜等这些金属元素的电镀，均是有害元素，威胁着自然界中万物的健康。另外，电镀生产形成的废水离子无法被微生物吸收，进而难以去除。在处理此种电镀废水时可搭配使用但渗透技术与超滤膜技术，这样才能把水体中的污染物与不良物质剔除干净，避免对环境造成损害。即使这两大技术可以有效解决此种废水中的污染物，但却治标不治本，依然不能根除，仅能处理86%的总有机碳量。

3、 MBR技术

膜生物反应器是一种将膜分离技术与污水生物处理工艺有机结合的新型高效污水处理工艺。MBR在城市污水和工业废水的处理和回用方面被视为“最佳实用技术”。

MBR系统可使微生物完全截留在生物反应器内，实现反应器水力停留时间和污泥龄的完全分离，对有机物、氨氮去除效率高，出水可直接回用。经过改造后的废水处理设施具有工艺模块化，自动程度化高，操作简便的特点。MBR系统正常运行后，有机物、氨氮去除效果显著，对部分重金属还具有吸附效果，能够保证出水水质稳定达标。因此，膜生物反应器能够作为电镀废水处理的技术选择。

4、采用清洁生产技术

对于引入电镀集中区内的企业，应强制要求其采用清洁生产技术，具体可从材料及工艺替代、生产过程与操作优化两方面考虑。原材料方面尽量选择低毒原料替代原有的氰化物、六价铬等高毒原料；在生产过程中设置自动生产线、多级逆流清洗，并对重金属实现在线回收，从源头减少电镀废水产生量和产生浓度。例如，含铬废水在线回收可采用“活性炭过滤+除铬阳离子+两级除铬阴离子处理系统”，离子交换系统由活性炭交换柱、阳离子交换柱和阴离子交换柱组成。含铬清洗水由耐腐蚀泵输送进入活性炭交换柱，除去悬浮颗粒及其他有机类杂质；然后进入阳离子交换柱，去除废水中的重金属离子及其他阳离子，纯化出水水质。通过采用重金属废水在线回收工艺等清洁生产技术，减少电镀废水中重金属的含量及废水排放量，可减轻废水末端处理压力。

5、含氰废水处理

采用氯氧相结合或者氯系处理以及臭氧等处理方法来对含氰废水进行处理。含氰化物的废水处理步骤由两部分组成：首先使氰化物发生氧化反应从而生成氰酸盐，从而使废水的毒性降低。其次是将氰酸盐进行充分的氧化，则会分解为氮气和二氧化碳。次氯酸钠和二氧化氯容易发生化学反应，而生成液氯，还能够氧化剂，是一种氯系处理含氰废水。在过滤氰化物的过程中，也可以使用氧化还原原理，使部分水中的S2-，SO32-，NO3-等阴离子可以被除去。

6、含磷废水处理方法

化学除磷是通过化学方法将废水中的溶解性含磷物质转变成不溶性含磷物质，从液相转移到固相。常用的方法是投加无机金属盐药剂如铁盐、铝盐或钙盐，与可溶性磷酸盐反应生成磷酸铁、磷酸铝、磷酸钙等溶度积小的化合物。这些细小的不溶性固体物经过投加混凝剂、絮凝剂后聚集成较大的不溶性固体物沉淀下来，经浓缩压滤，达到固液分离，磷进入到污泥中。随着科技的不断进步，出现了一些新型除磷剂，特别是处理非正磷酸盐的除磷剂，有的废水处理药剂公司研发出了次亚磷去除剂，原理是通过架桥的方式，网捕、吸附废水中的次亚磷并进行沉淀，将磷除去，磷仍以次亚磷的形式存在污泥中。

生物除磷，反硝化除磷菌DPB能在缺氧（无分子氧有硝酸盐）环境下摄磷，反硝化除磷细菌DPB利用硝酸盐为电子受体，产生生物摄磷作用。在生物摄磷的同时，硝酸盐被还原为氮气，这使得摄磷和反硝化脱氮这两个不同的生物过程能够利用同一类细菌、在同一个环境中完成。另外，还有人工湿地除磷。它是在一般人工湿地系统的基础上，人为控制、优化系统，利用湿地的基质、水生植物和微生物之间的相互作用，通过一系列物理、化学以及生物作用，达到以除磷为主要目标的废水除磷技术。其优点是：效率高、投资少、能耗低、操作简单、设置灵活、维护和运行费用低廉。但该方法占地面积大。

三、总结

综上所述，电镀废水的处理技术种类非常多，但是因为电镀行业的管理水平和生产工艺存在各种各样的问题，使得废水的处理质量也存在很大的不同，仅仅依靠一种废水处理方法很难达到废水的处理标准。需要根据污水监测结果，必须综合多种处理技术对污水进行处理，以达到最显著的处理效果。同时为了促进电镀废水工艺的发展，必须加强对处理过程的监督和管理，同时改革电镀技术

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