電鍍廢水處理技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望

楊武君

東莞東元環(huán)境科技有限公司

摘要：當(dāng)前國(guó)內(nèi)的電鍍廢水中主要有含重金屬?gòu)U水、含氰廢水、堿性廢水以及酸性廢水4大類，大致來源于電鍍清洗過程以及報(bào)廢電鍍液，它們具有治理難、毒性大等特點(diǎn)。針對(duì)各種電鍍廢水的性質(zhì)，國(guó)內(nèi)一般使用化學(xué)法、物理法、物理化學(xué)法和生物法進(jìn)行處理，這些處理方法的原理和應(yīng)用范圍在文中進(jìn)行了總結(jié)。電鍍廢水處理的發(fā)展趨勢(shì)也進(jìn)行了簡(jiǎn)要的討論。

關(guān)鍵詞：電鍍廢水；重金屬離子

引言

伴隨我國(guó)科技和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)逐漸成為世界制造業(yè)的重心，與此同時(shí)，制造業(yè)的發(fā)展帶來了大量的污染。在各種污染源中電鍍廢水以其排放量大，毒性大，難治理等特別值得關(guān)注。根據(jù)不完整的統(tǒng)計(jì)，目前全國(guó)現(xiàn)有1.5萬家電鍍生產(chǎn)廠，每年排出的電鍍廢水總量大約40億m3，其中就有50%多沒有達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。而且鑒于電鍍廠點(diǎn)分布廣，廢水中含有重金屬離子、有機(jī)化合物及無機(jī)化合物等有害物質(zhì)。這些物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境，必定會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境及人類產(chǎn)生廣泛而嚴(yán)重的危害。電鍍廢水的治理是一個(gè)不可忽視的問題。

一、電鍍廢水的來源

電鍍廢水主要來源是在電鍍生產(chǎn)過程中的鍍液過濾用水、鍍件清洗用水、鍍件酸洗廢水、鈍化廢水、刷洗地坪與極板的廢水，以及因?yàn)椴僮骰蚬芾聿划?dāng)二導(dǎo)致的“冒、跑、滴、漏”造成的廢水，此外，還有廢水處理過程中自用水的排放以及化驗(yàn)室的排水等。

電鍍廢水的性質(zhì)主要取決于化學(xué)清洗液和電鍍液的性質(zhì)，通?？煞譃?類，分別為酸性廢水、含氰廢水、含鉻廢水和堿性廢水。廢水中主要的污染物質(zhì)均都是各種金屬離子，其次是堿類和酸類物質(zhì)，有些電鍍液還使用了顏料等其它物質(zhì)，這些物質(zhì)大多數(shù)都是有機(jī)物。

二、電鍍廢水的危害

1、含氰廢水的危害

氰化物屬于一種極毒的物質(zhì)，尤其在酸性條件下，它變成劇毒的氫氰酸。人體對(duì)氰化鉀的中毒致死劑量為0.25 g（純凈氰化鉀為0.15 g）。很低濃度的氫氰酸（4～5）×10-6，0.05 mg/L，會(huì)造成短時(shí)間的心率不齊、頭疼等。在高濃度（9×10-6，0.1 mg/L）時(shí)可以馬上令人死亡。

對(duì)魚類和其他水生物的危害為（以游離CN-計(jì)）：濃度為0.04～0.1 mg/dm3 就能使魚類致死[3]。此外，含氰廢水作為農(nóng)灌水時(shí)會(huì)使農(nóng)作物減產(chǎn)。

3、含鋅廢水的危害

在電鍍行業(yè)中，鋅是使用最多的金屬之一。鋅對(duì)魚類以及其他水生生物的毒性比對(duì)人以及溫血?jiǎng)游镆獜?qiáng)很多。鋅在土壤中的富積會(huì)造成其在植物體內(nèi)富積，所以，對(duì)食用這種植物的人和動(dòng)物都有害。過量的鋅會(huì)造成急性腸胃炎癥狀，同時(shí)伴有周身乏力、頭暈。誤食氯化鋅還會(huì)造成腹膜炎，嚴(yán)重時(shí)休克甚至死亡。

4、含銅廢水的危害

在電鍍行業(yè)中，銅使用量比較多，銅對(duì)人體造血、細(xì)胞生長(zhǎng)以及某些酶的活動(dòng)及內(nèi)分泌腺功能均有影響，過量的接觸銅化合物會(huì)導(dǎo)致皮炎和濕疹。銅對(duì)低等生物和農(nóng)作物的毒性較大，濃度達(dá)0.1～0.2 mg/L 即可使魚類死亡。銅對(duì)水體自凈有較嚴(yán)重的影響，水中銅含量過量時(shí)，會(huì)抑制水體自凈。濃度為0.1 mg/L時(shí)，會(huì)明顯抑制水中的生化耗氧過程明顯。

5、含鎳廢水的危害

鎳在電鍍行業(yè)中也是使用較多的金屬之一，鎳及其化合物有毒。廢水中的鎳可以在土壤中富積，對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)產(chǎn)生影響，鎳進(jìn)入人體后，大都滯留于心臟、脊髓、肺、腦，以肺為主。鎳的毒性主要表現(xiàn)在抑制酶系統(tǒng)，如酸性磷酸酶。鎳及鎳鹽對(duì)電鍍工人的毒害主要是鎳皮炎。

6、其它

除了以上幾種物質(zhì)外，還有鉛、隔、汞、銀等重金屬，酸、堿及鹽類，以及電鍍中使用的光亮劑、添加劑等物質(zhì)。它們?cè)诃h(huán)境中過量后均會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染甚至生態(tài)毒害。

三、電鍍廢水的處理工藝介紹

歸納當(dāng)前國(guó)內(nèi)電鍍廢水處理的實(shí)例以及參考文獻(xiàn)資料，電鍍廢水處理的工藝能夠歸結(jié)為：化學(xué)方法、物理方法、生物處理方法與物理化學(xué)方法。

1、物理方法

物理方法是利用物理作用分離廢水中呈懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)，在處理過程中不改變物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，比如電鍍廢水中的除油、蒸發(fā)濃縮回用水等。蒸發(fā)濃縮回收，是一種對(duì)重金屬電鍍廢水進(jìn)行蒸發(fā)使之獲得濃縮，并且加以利用回收的處理方法，通常用于處理含銅、鉻和鎳離子廢水。蒸發(fā)濃縮法處理電鍍重金屬?gòu)U水，工藝成熟簡(jiǎn)單，不需要化學(xué)試劑，沒有二次污染，可回收利用水和重金屬，有良好的環(huán)境和經(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，通常把其作為其它方法的輔助處理手段。

2、化學(xué)方法

化學(xué)方法就是向廢水中投加化學(xué)藥劑，通過化學(xué)反應(yīng)改變廢水中污染物的化學(xué)性質(zhì)，使其轉(zhuǎn)變成無害或易于與水分離的物質(zhì)從廢水中除去的處理工藝。從近幾十年的國(guó)內(nèi)外電鍍廢水處理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)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，是目前國(guó)內(nèi)外最廣泛應(yīng)用的電鍍廢水處理技術(shù)，技術(shù)上比較成熟?；瘜W(xué)法包括氧化還原法、鐵氧體法、沉淀法等，是一種傳統(tǒng)與應(yīng)用廣泛的處理電鍍廢水方法，具有處理成本低，投資少，操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，適合于各類電鍍金屬?gòu)U水處理?？墒腔瘜W(xué)法的最大不足之處在于生產(chǎn)用水不能回收利用，浪費(fèi)水資源并且占用較大的場(chǎng)地。

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?gòu)U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(jiǎn)單投資少，操作方便等特點(diǎn)，同時(shí)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[8]。此法在國(guó)內(nèi)電鍍業(yè)中應(yīng)用較廣，不適于大量廢水處理，存在著處理后鹽度高，而且不能處理含汞和絡(luò)合物廢水的缺點(diǎn)。

4、化學(xué)氧化法

該方法主要用在含氰廢水的處理。常用的氧化劑有氧氣、氯系氧化劑、臭氧、過氧化氫等。這個(gè)工藝是在堿性條件下，用氧化劑將游離氰離子以及與金屬絡(luò)合的氰離子氧化成氮?dú)夂投趸?。該方法能夠徹底消除氰化物的污染問題，但是其出水水質(zhì)較差，并且還不可以回收利用。在處理混合廢水的時(shí)候，很同意導(dǎo)致二次污染，并且通用氧化劑還有供貨和毒性的問題有待于解決。

四、電鍍廢水處理技術(shù)的發(fā)展與展望

隨著電鍍工業(yè)迅速發(fā)展和環(huán)保要求的不斷提高，我國(guó)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，已經(jīng)進(jìn)入了綜合防治與總量控制階段，多元化組合處理和自動(dòng)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。研究高效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保的處理技術(shù)，系統(tǒng)開發(fā)不同工藝的有效組合，是電鍍廢水處理技術(shù)研究的主要內(nèi)容和發(fā)展方向。可是，廢水的末端治理只是治標(biāo)不治本，從工業(yè)整體發(fā)展趨勢(shì)和效益來看，電鍍行業(yè)水污染控制的出路在以下幾方面：

（1）采用槽邊循環(huán)與車間循環(huán)相結(jié)合的電鍍廢水處理方法。實(shí)踐表明此方法既能消除水污染，又能將處理后的水循環(huán)使用以節(jié)約水資源，具有投資少、效果好、選用靈活的特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)電鍍廢水循環(huán)復(fù)用不排放。

（2）推行清潔生產(chǎn)，實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)。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，同時(shí)采用全過程分布式智能控制、結(jié)合廢水綜合治理、最終實(shí)現(xiàn)廢水零排放。

五、結(jié)語

本文結(jié)合了電鍍廢水的主要概況，包含目前電鍍廢水的主要來源，特點(diǎn)性質(zhì)及其危害。根據(jù)國(guó)內(nèi)主要處理工藝及其參考文獻(xiàn)，簡(jiǎn)要討論了目前主要的處理工藝，并指出了今后電鍍廢水處理的發(fā)展趨勢(shì)綜上所述，雖然以上各種方法都可以治理/回用電鍍廢水。但我們應(yīng)當(dāng)充分利用各種處理方法的幼師，以此回收金屬離子與水，并且輔之以化學(xué)、物理或者生物方法，處理不可回收的那部分廢水。尋求既回收金屬離子，又回用水資源的減量排放工藝。

參考文獻(xiàn)：

[1]王亞東，張林生.電鍍廢水處理技術(shù)的研究進(jìn)展[J].安全與環(huán)境工程，2008，15（3）：69-72.

[2]賈金平，謝少艾，陳虹錦.電鍍廢水處理技術(shù)及工程實(shí)例[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

[3]章非娟.工業(yè)廢水污染防治[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2001.

[4]賈金平，謝少艾，陳虹錦.電鍍廢水處理技術(shù)及工程實(shí)例[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.