微波化學(xué)工藝處理電鍍廢水的工藝原理分析

秦麗婷，李岳姝，秦玉珠，李　智，王雅珍

（黑龍江工業(yè)學(xué)院，黑龍江　雞西　158100）

微波化學(xué)工藝處理電鍍廢水的工藝原理分析

秦麗婷，李岳姝，秦玉珠，李智，王雅珍

（黑龍江工業(yè)學(xué)院，黑龍江雞西158100）

微波能夠有效的對(duì)流體物質(zhì)進(jìn)行選擇性加熱（均勻加熱），而且能夠加快流體中的固液分離速度，在固液分離的過(guò)程中，起到迅速加溫的作用，且無(wú)任何的二次污染.除此之外，微波還能夠?qū)ξㄎ镔|(zhì)進(jìn)行低溫催化，總之，微波化學(xué)工藝能電鍍廢水處理的一下給技術(shù)革新，具有創(chuàng)新性、光譜性和突破性.而且微波化學(xué)工藝與傳統(tǒng)電鍍廢水處理工藝相比，具有高效、實(shí)用、環(huán)保、節(jié)能、運(yùn)行費(fèi)用低等特性，值得推薦應(yīng)用，基于此，本文在分析微波化學(xué)工藝的特點(diǎn)基礎(chǔ)上，淺談微波化學(xué)工藝在處理電鍍廢水時(shí)的工藝原理.

微波；化學(xué)工藝；電鍍廢水

電鍍即是電離子沉積過(guò)程，其形成機(jī)制為:利用電極通過(guò)電流，在物體的表面形成一種金屬附著，改變物體表面的尺寸或者特性.就電鍍廢水而言，其主要來(lái)源主要有:電鍍廢液、清洗廢水、設(shè)備冷卻水以及其他廢水（刷洗地板水、車間沖刷水、通風(fēng)設(shè)備冷凝水、槽液、排水等）等［1］.因此，電鍍廢水的處理，需要根據(jù)污染物樂(lè)行進(jìn)行劃分，且科學(xué)的、針對(duì)性的選取處理工藝.傳統(tǒng)的電鍍廢水處理方法主要有:中和沉淀法、化學(xué)法、電解法、反滲析法、微電解法、點(diǎn)滲析法、離子交換法等［2］，但是由于這些處理方式操作比較復(fù)雜，而且投資大，設(shè)備占地多、運(yùn)營(yíng)成本高，存在二次污染的風(fēng)險(xiǎn)，已經(jīng)逐漸的被棄用.近年來(lái)，微波化學(xué)工藝進(jìn)入人們關(guān)注的視野，本文對(duì)微波化學(xué)工藝在處理電鍍廢水時(shí)的工藝原理進(jìn)行探究，旨在為電鍍廢水的有效處理工作提供一定的參考與指導(dǎo).

1　微波化學(xué)工藝的內(nèi)涵

微波化學(xué)工藝在處理電鍍廢水上的作用機(jī)制為:通過(guò)微波場(chǎng)選擇性的對(duì)吸波物質(zhì)進(jìn)行加熱、快速穿透、低溫催化等，最終達(dá)到去污除濁且殺菌的廢水處理效果.

2　電鍍廢水有機(jī)污染物的產(chǎn)生

電鍍廢水有機(jī)污染物主要與產(chǎn)品類型以及生產(chǎn)工藝具有重大的聯(lián)系，產(chǎn)品在電鍍前，往往需要進(jìn)行表面裝飾，如:滾光、拋光、壓花等，而且需要經(jīng)歷除油、除蠟、酸洗活化等處理工序，因此，電鍍廢水中往往含有大量的陰離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑、其他性質(zhì)的助劑等［3］，而且這些物質(zhì)自身就攜帶有高分子有機(jī)污染物，除此之外，在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)品表面的蠟或者油污容易進(jìn)入工作母液，從而形成大量有機(jī)污染物，增加處理難度.

3　微波化學(xué)工藝的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

微波化學(xué)工藝在處理電鍍廢水時(shí)的工藝特點(diǎn)（應(yīng)用優(yōu)勢(shì)）為:（1）污染物去除率比較高.通過(guò)上述的反應(yīng)機(jī)理及實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，微波化學(xué)工藝在處理電鍍廢水時(shí)，其降解反應(yīng)比較迅速，而且絮凝沉淀反應(yīng)速度也非?？欤@樣，便會(huì)使得出水效果比較好，另外，不會(huì)形成二次污染，總體污染物去除效果佳.（2）操作比較簡(jiǎn)便且流程短.電鍍廢水處理采用微波化學(xué)工藝，其操作比較簡(jiǎn)便，所需要使用的設(shè)備占地面積比較小（設(shè)備價(jià)格及運(yùn)行總體費(fèi)用比較少），而且整個(gè)處理流程比較間斷，可以有效的降低工程投資，可以最大限度的獲取經(jīng)濟(jì)效益.（3）適應(yīng)能力比較強(qiáng)，且整個(gè)處理周期比較短.在電鍍廢水的處理中，加強(qiáng)微波化學(xué)工藝的應(yīng)用，可以有效的縮短整個(gè)處理工程周期，降低處理成本，與此同時(shí)，微波化學(xué)工藝對(duì)電鍍廢水的PH值、溫度、濃度等無(wú)特殊性要求，能夠全面的提升殺菌霉菌效果.（4）該工藝操作彈性比較大.微波化學(xué)工藝可以實(shí)現(xiàn)工程小型分散化以及設(shè)備化，因此，該工藝的操作彈性比較大，可以根據(jù)電鍍廢水處理的實(shí)際需求，針對(duì)性的選用部分工藝，加強(qiáng)電鍍廢水處理的高效性及安全性.

微波化學(xué)工藝與電鍍廢水常用處理工藝相比，微波化學(xué)工藝所適用的范圍為電鍍廢水及工業(yè)廢水，而且該工藝具備設(shè)備占地面積小、投資少、耐沖擊力強(qiáng)、出水效果好、降解物化反應(yīng)迅速且殺菌滅菌能力強(qiáng)等應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，而且暫時(shí)未發(fā)現(xiàn)任何應(yīng)用缺點(diǎn).然而，針對(duì)SBR工藝，該工藝的適用范圍為中小型規(guī)模的有機(jī)廢水，具備適應(yīng)性強(qiáng)（對(duì)各種水質(zhì)水量）且運(yùn)行比較靈活、出水效果好等應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但是該工藝對(duì)p（COD）/p（BOD）具有一定的要求，容易影響處理進(jìn)度及質(zhì)量；針對(duì)超濾工藝，該工藝的適用范圍為中小型規(guī)模的市政污，具備出水水質(zhì)比較高，且便于管理等應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但是容易受水的PH值、溫度等影響（預(yù)處理效果）；針對(duì)AB法工藝，該工藝所適用范圍為大中型規(guī)模、工業(yè)廢水比例高且COD濃度高的有機(jī)廢水，具備能夠有效的抵抗水PH值、有毒物質(zhì)、COD的沖擊等應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但是設(shè)備占地面積比較大，且對(duì)環(huán)境、溫度以及N、P、C有一定的要求；針對(duì)A2/O工藝，該工藝適用范圍為大中型規(guī)模且氨氦含量高的有機(jī)廢水，具備適應(yīng)能力比較強(qiáng)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但是需要大量的池體幫助，且設(shè)備占地面積大，投資多；針對(duì)氣浮+過(guò)濾工藝，該工藝所適用范圍為中小型規(guī)模且難沉降細(xì)小懸浮物含量高的工業(yè)廢水，具備出水效果好，具有較強(qiáng)的針對(duì)性等應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但是該工藝的使用范圍比較有限；針對(duì)A2/O+生物過(guò)濾工藝，該工藝適用范圍為大中型規(guī)模且高負(fù)荷有機(jī)廢水，具備出水效果好，具有較強(qiáng)的針對(duì)性等應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但是該工藝的使用范圍比較有限；針對(duì)臭氧氧化+活性炭吸附工藝，該工藝的適用范圍為各種規(guī)模的市政污，具備出水水質(zhì)好且殺菌滅菌能力強(qiáng)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但是該工藝的運(yùn)行管理比較復(fù)雜［4］.

4　微波化學(xué)工藝在處理電鍍廢水時(shí)的工藝原理——結(jié)合實(shí)例

4.1微波化學(xué)工藝在處理電鍍廢水時(shí)的工藝原理——理論說(shuō)明

微波化學(xué)工藝在處理電鍍廢水時(shí)的工藝原理主要包括各個(gè)組成元素的使用原理，即:（1）調(diào)節(jié)池.調(diào)節(jié)池的工作原理（目的）為:有效的調(diào)節(jié)水量以及混合水質(zhì)，在調(diào)節(jié)作用下，能夠促使進(jìn)水連續(xù)且保障水質(zhì)穩(wěn)定，另外，還能夠有效的降低對(duì)后續(xù)處理構(gòu)筑物的沖擊負(fù)荷，全面的提升電鍍廢水的處理效果.（2）混合器.混合器在微波化學(xué)工藝中的應(yīng)用原理為:將電鍍廢水、1*敏化劑以及2*添加劑充分的混合，利用混合器進(jìn)行振蕩，達(dá)到應(yīng)有的電鍍廢水處理目的.（3）沉淀過(guò)濾設(shè)備.沉淀過(guò)濾設(shè)備在微波化學(xué)工藝中的應(yīng)用價(jià)值在于:有效的實(shí)現(xiàn)固液分離，從而有效的達(dá)到排放和回用的電鍍廢水處理目的.（4）微波反應(yīng)器.微波反應(yīng)器的主要功效在于:通過(guò)電鍍廢水與添加劑進(jìn)行物理化學(xué)反應(yīng)，或者微波低溫催化的物化反應(yīng)，來(lái)有效的提升電鍍廢水的處理效果.

微波化學(xué)工藝在處理電鍍廢水時(shí)的工藝原理流程主要為:（1）污泥通過(guò)自流的方式，進(jìn)入到污泥濃縮罐中，這樣，便可以有效的降低污泥含水量，在控制污泥含水量的基礎(chǔ)上，利用泵壓入板框壓濾機(jī)對(duì)濃縮后的污泥進(jìn)行壓濾脫水，形成干泥，并且將壓濾后的干泥進(jìn)行無(wú)害化處理，并且外運(yùn)，將剩余的壓濾液反置到調(diào)節(jié)池中.（2）在調(diào)節(jié)池反應(yīng)中，有效的分析各種污染物的去除方法，可以執(zhí)行的操作為:在添加劑與微波的共同作用下，電鍍廢水中的污染物產(chǎn)生劇烈的催化反應(yīng)及物理化學(xué)反應(yīng)，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，能夠?qū)㈦婂儚U水中的污染物轉(zhuǎn)化為不可溶物質(zhì)或者轉(zhuǎn)化為氣體，從而有效的與水分離；另外，在添加劑與微波的共同作用下，電鍍廢水中的大分子且難降解的有機(jī)污染物能夠有效的被分解為小分子，并且能夠快速的與添加劑結(jié)合，快速的形成沉絮體進(jìn)行沉淀，與水分離；除此之外，在添加劑與微波的共同作用下氨氦能夠有效的轉(zhuǎn)化為氨氣，快速的逸出，金屬離子液可以直接也添加劑融合，快速的形成沉絮體進(jìn)行沉淀，與水分離，另外，能夠有效的將磷轉(zhuǎn)化為不可溶磷酸鹽，快速的形成沉絮體進(jìn)行沉淀，與水分離，這些均可以有效的實(shí)現(xiàn)電鍍廢水污染物的有效去除，提升出水質(zhì)量，達(dá)到微波化學(xué)工藝處理電鍍廢水的有效且安全的目的.

4.2微波化學(xué)工藝在處理電鍍廢水時(shí)的工藝原理——實(shí)例證明

以廣東省某家電鍍廢水處理廠為例，該電鍍廢水處理廠所采用的處理工藝為:微波化學(xué)工藝，該廠主要通過(guò)收集、歸納、總結(jié)工業(yè)區(qū)內(nèi)多加電鍍廢水的處理技術(shù)，集中優(yōu)勢(shì)，將電鍍廢水科學(xué)的進(jìn)行分類，主要類型有:含氰廢水、前處理廢水、含鉻廢水、混排廢水、綜合廢水等，并且將分類收集的電鍍廢水在生化法的支持下，進(jìn)行集中處理，并且均獲得了較好的出水效果.但是，不盡如人意的是，在前處理廢水的處理中，由于操作人員進(jìn)行了除銹、除油、除蠟等工作，使得排放的污水中含有大量的光亮劑、油類、表面活性劑、氰化物、重金屬等，最終導(dǎo)致處理后的電鍍廢水COD過(guò)高，不符合《水污染物排放限值》標(biāo)準(zhǔn).與此同時(shí)，針對(duì)處理過(guò)程存在的問(wèn)題，該電鍍廢水處理廠進(jìn)行了補(bǔ)救，利用微波化學(xué)工藝，對(duì)前處理廢水進(jìn)行了改造，達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn).

由廣東省某家電鍍廢水處理廠的電鍍廢水處理效果來(lái)看，我們可以得出:微波化學(xué)工藝在處理電鍍廢水時(shí)，需要衡量電鍍廢水的基質(zhì)，根據(jù)性能的不同，將電鍍廢水進(jìn)行科學(xué)的類型劃分，針對(duì)性的采取微波化學(xué)處理工藝，才能真正意義上提升電鍍廢水處理效果.另外，需要對(duì)容易出錯(cuò)的處理方案，進(jìn)行及時(shí)的補(bǔ)救，且保障所有類型的電鍍廢水處理指標(biāo)達(dá)到當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)政府部門規(guī)定的指標(biāo)，才能排放.

總的來(lái)說(shuō)，電鍍廢水的處理采用微波化學(xué)工藝，可以充分的發(fā)揮該工藝的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，即:設(shè)備占地面積小、投資少、耐沖擊力強(qiáng)、出水效果好、降解物化反應(yīng)迅速且殺菌滅菌能力強(qiáng)等，通過(guò)微波場(chǎng)選擇性的對(duì)吸波物質(zhì)進(jìn)行加熱、快速穿透、低溫催化等，最終達(dá)到去污除濁且殺菌的廢水處理效果，從而全面的保障人民群眾的生產(chǎn)、生活用水質(zhì)量，為廣大的人民群眾營(yíng)造良好的用水環(huán)境，且提升人民群眾節(jié)約用水、安全用水意識(shí)，創(chuàng)造更多的社會(huì)效益.與此同時(shí)，在保障電鍍廢水處理廠的健康、可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，帶動(dòng)我國(guó)水質(zhì)量檢測(cè)工作的全面優(yōu)化和升級(jí)，促進(jìn)和諧社會(huì)建設(shè).

5　結(jié)語(yǔ)

本文主要以微波化學(xué)工藝為主要方法來(lái)分析處理電鍍廢水.微波化學(xué)工藝在工業(yè)廢水的處理中具有較高的應(yīng)用價(jià)值，值得進(jìn)一步推廣，而且目前有多項(xiàng)廢水處理工程證實(shí)了微波化學(xué)工藝的實(shí)踐意義，設(shè)備占地面積小、投資少、耐沖擊力強(qiáng)、出水效果好、降解物化反應(yīng)迅速且殺菌滅菌能力強(qiáng)等應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，能夠創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，而且對(duì)于中小型電鍍廢水處理廠來(lái)說(shuō)，是一種經(jīng)濟(jì)可行的廢水處理手段，能夠保障電鍍廢水處理企業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展.總之，本文的分析闡述可能存在一定的片面性，但是不能忽視其研究?jī)r(jià)值，值得進(jìn)一步推廣應(yīng)用這種電鍍廢水處理工藝，同時(shí)，期望能夠?yàn)殡婂儚U水處理工作提供一定的參考與指導(dǎo).

〔1〕趙璇，張蓓，李琛.電鍍廢水中有機(jī)污染物處理研究進(jìn)展［J］.云南化工，2011，38（2）：48-53，57.

〔2〕許效天，羅耀軍，孟俊峰，等.新型微波化學(xué)工藝處理電鍍廢水初探［J］.江蘇環(huán)境科技，2008，21（3）：43-45.

〔3〕Liu Lixia.Environmental harmless plating and organic matter in sewage treatment process of［J］.China science and technology，2010（26）：66-67.

〔4〕劉飛，張雁秋.Fenton氧化法去除電鍍廢水中COD的研究［J］.電鍍與環(huán)保，2012，32（5）：45-47.

X781.1

A

1673-260X（2016）07-0028-02

2016-04-11