【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,人們的生活水平也在不斷提高,對(duì)于電鍍產(chǎn)品的需求也在不斷加大,但是在電鍍廢水中含有大量有害的物質(zhì),若是不加以處理會(huì)對(duì)環(huán)境以及人類造成嚴(yán)重影響。本文就對(duì)電鍍廢水的各種處理方法進(jìn)行了闡述。
【關(guān)鍵詞】電鍍廢水;處理技術(shù);研究進(jìn)展
電鍍可以對(duì)金屬的表面進(jìn)行美容,對(duì)金屬有好的裝飾以及保護(hù)作用,但其是全球三大污染工業(yè)之一,電鍍廢水中含有大量的有害物質(zhì)。由此看來(lái),對(duì)于電鍍廢水處理技術(shù)的研究就更加的有必要了,不僅能解決電鍍廢水對(duì)人體及環(huán)境的污染問(wèn)題,還能實(shí)現(xiàn)水資源以及金屬的回收利用。
1、電鍍廢水處理的現(xiàn)狀
電鍍廢水中含有鋅,鉻,銅,鉛,鎳等重金屬以及酸堿等毒性很大的雜物,有致癌,致突變等可能性,所以對(duì)于電鍍廢水的處理,必須認(rèn)真對(duì)待,以免造成不必要的危害。目前,國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有很多電鍍廢水的處理方法,其中包括離子交換法,鐵氧體法,生物法等投資貴,技術(shù)要求高不適用于中小型企業(yè)的方法,也有在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合現(xiàn)代科技開(kāi)發(fā)的適用于各個(gè)企業(yè)的電鍍廢水技術(shù)。
2、電鍍廢水的常規(guī)處理技術(shù)
2.1 離子交換法。離子交換法是利用交換劑自身所帶的能自由移動(dòng)的離子與廢水中待處理離子交換,從而使廢水凈化的方法。離子交換劑通常具有吸附、交換雙重作用,即先吸附廢水中待交換離子,再進(jìn)行交換。在電鍍廢水處理中,離子交換法去除效果好,還可回收銅、鎳、鎘、鉻、銀氰和金氰等絡(luò)離子,應(yīng)用廣泛。常用的離子交換劑有離子交換樹(shù)脂、沸石 、腐殖酸 、璜化煤、黃原酸酯(ISX)、離子交換纖維等。利用離子交換技術(shù)處理含鎳廢水已做了很多的研究。使用黃原酸酯(ISX)處理含銅廢水,去除率可大于99%。
2.2 化學(xué)沉淀法?;瘜W(xué)沉淀法是電鍍廢水中經(jīng)常用到的方法,除了其經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)外,還可以同時(shí)除去多種離子,其方法包括鋇鹽沉淀法,氫氧化物沉淀法等方法。鋇鹽沉淀法主要針對(duì)的是鉻,利用加入的氯化鋇,硫酸鋇等沉淀劑與廢水中的鉻反應(yīng),生成難容的鉻酸鋇,從而達(dá)到除去鉻離子的目的。該方法雖然工藝簡(jiǎn)單,處理方便,但會(huì)產(chǎn)生難以處理的鉻渣。氫氧化物沉淀法也是利用沉淀劑與廢水中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,其原理是利用加入的堿性沉淀劑與廢水中的重金屬離子反應(yīng),生成不溶于水的氫氧化物沉淀將其除去。該方法雖然成本低,但是處理后的水PH值過(guò)高,需要嚴(yán)格控制處理過(guò)程中PH值。
2.3 電解法。電解法是利用電場(chǎng)的作用,使廢水中的正負(fù)離子分別移向不同的電極,從何使得廢水中的金屬離子在陰極析出來(lái)。該方法操作簡(jiǎn)單,沒(méi)有二次污染,析出的金屬還可以回收再利用,但其耗電量較大,設(shè)施維護(hù)也較復(fù)雜。
2.4 氧化還原法
2.4.1 化學(xué)氧化法。該方法在電鍍廢水處理中主要用于處理含氰廢水,即將氰根離子(CN一)氧化成CNO一去除。常用的氧化劑有氯系氧化劑、氧氣、臭氧、過(guò)氧化氫等。其中,堿性氯化法除氰應(yīng)用較廣,此法是在堿性條件下,用氯系氧化劑將CN-最終氧化成無(wú)毒的二氧化碳和氮?dú)?,能夠比較徹底地解決氰化物的污染問(wèn)題。
2.4.2 化學(xué)還原法。電鍍廢水中的鉻有三價(jià)和六價(jià)之分,而六價(jià)鉻[Cr(Ⅵ)]的毒性比三價(jià)鉻[Cr(Ⅲ)]約大100倍,因此對(duì)于含鉻廢水的處理,一般先使用還原劑將廢水中的Cr(Ⅵ)還原成Cr(Ⅲ),再利用沉淀法除去水中的三價(jià)鉻離子。常用的還原劑有硫酸亞鐵、亞硫酸鹽、鐵屑、二氧化硫等。
3、電鍍廢水的新處理技術(shù)
3.1 膜分離技術(shù)。膜分離技術(shù)是利用特定膜的選擇透過(guò)性對(duì)廢水中的某些成分進(jìn)行分離并且去除,其凈化效率高,得到的金屬離子還可以進(jìn)行回收再利用,并且不會(huì)造成二次污染。除此之外,膜分離技術(shù)可以使水處理閉路循環(huán),實(shí)現(xiàn)水的回收再利用,降低了生產(chǎn)成本。膜分離技術(shù)包括反滲透,電滲析,超濾,納濾等,改進(jìn)了傳統(tǒng)的電鍍廢水處理技術(shù),不僅實(shí)現(xiàn)了水資源的循環(huán)再用,對(duì)于廢水中的有用物質(zhì)也有一定的回收作用,在一定程度上實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展。
3.2 鐵氧體法。鐵氧體法的原理是利用過(guò)量的硫酸亞鐵做還原劑,在酸性條件下使廢水中的金屬離子形成鐵氧體沉淀析出,該方法是在還原法的基礎(chǔ)上改進(jìn)發(fā)展而來(lái)的,適用于含有重金屬離子的電鍍廢水的處理。該方法雖然產(chǎn)泥量大,處理成本高,但其對(duì)設(shè)備的要求簡(jiǎn)單,并且還原劑的來(lái)源廣,價(jià)格低,凈化效果好,使得其被選擇性升高,除此之外, 該方法對(duì)于含鉻的廢水的去除率高達(dá)百分之九十九點(diǎn)多。
3.3 生物法。生物法主要是利用功能符合菌來(lái)完成的電鍍廢水處理法,按照處理的機(jī)理不同,可分為生物吸附法,生物化學(xué)法,以及生物凝聚法等。其作用機(jī)理是先將廢水中的六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻,使水中的鉻,鋅,鎳等離子被菌體吸附形成絡(luò)合團(tuán),最終形成沉淀經(jīng)分離之后除去。功能菌對(duì)于金屬離子的去除具有顯著的效果,但其繁殖速度慢,并且水中加入了生物菌,需要更加注重凈化環(huán)節(jié)的處理。生物法具有設(shè)備要求簡(jiǎn)單,無(wú)二次污染,并且費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn),使得其在電鍍廢水處理方面前景廣闊,再加上生物處理更加環(huán)保,今后定會(huì)發(fā)揮越來(lái)越大的作用。
3.4 溶劑萃取法。溶劑萃取法利用的是溶劑不溶于水,但能溶解水中某些物質(zhì)。其原理是將不溶于水的溶劑加入廢水中,使廢水中要除去的物質(zhì)溶解在溶劑中,通過(guò)分離將其除去,主要包括溶合,分離,回收三個(gè)部分。其優(yōu)點(diǎn)是可連續(xù)操作,并且分離效果好。但其對(duì)于萃取劑的選擇有很高的要求,并且溶劑在萃取過(guò)程中很容易流失,使得該方法在應(yīng)用上并不是很廣泛。
3.5 吸附法。吸附法是利用吸附劑自身獨(dú)特的結(jié)構(gòu)對(duì)水中的金屬離子進(jìn)行吸附將其去除的方法,吸附劑可分為碳類吸附劑,低成本吸附劑 和生物吸附劑三類,具有操作簡(jiǎn)單,處理效果好,投資少的優(yōu)點(diǎn),使得吸附法越來(lái)越得到重視?;钚蕴渴抢米顝V泛的吸附劑,其作用機(jī)理是利用自身大小不一的空隙結(jié)構(gòu)對(duì)金屬離子進(jìn)行吸附。但其價(jià)格偏高,在不同的水質(zhì)中處理效果也不一樣,影響了其在廢水處理中的應(yīng)用。由于活性炭的成本較高,使得人們不得不致力于研究低成本的吸附劑,這就滋生了包括工業(yè)副產(chǎn)品,農(nóng)業(yè)廢棄物,天然物質(zhì)在內(nèi)的一系列低成本吸附劑,對(duì)于這些吸附劑的研究重點(diǎn)在于成本低,容易獲得并且要有好的吸附效果。
4、結(jié)語(yǔ)
電鍍廢水的污染對(duì)于環(huán)境的影響是極大的,為了更好的實(shí)現(xiàn)電鍍廢水的處理應(yīng)該將各種處理方法綜合起來(lái)考慮,對(duì)于不同的水質(zhì)優(yōu)先采用合適的處理方法,除此之外,還要積極研究新的處理方法來(lái)更好的解決電鍍廢水的處理問(wèn)題。