電鍍廢水污染物的危害及處理方法

黃杏媛

（惠州市生態(tài)環(huán)境局惠陽(yáng)分局，廣東 惠州 516000）

1 電鍍廢水污染物的危害

電鍍行業(yè)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)中有著至關(guān)重要的影響力，但也被公認(rèn)為主環(huán)境污染行業(yè)之一。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電鍍行業(yè)的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，其生產(chǎn)過(guò)程中的排放廢水量也逐年增長(zhǎng)。導(dǎo)致相關(guān)電鍍廠在對(duì)廢水進(jìn)行處理的過(guò)程中面臨的難度越來(lái)越大，對(duì)于很多電鍍企業(yè)來(lái)講，廢水處理方面的問(wèn)題給企業(yè)發(fā)展帶來(lái)很大的困難。在此種狀況下電鍍廠要想得到很好的發(fā)展，對(duì)電鍍廢水處理技術(shù)進(jìn)行研究是非常關(guān)鍵的。

電鍍廢水若未經(jīng)處理或處理不完全，無(wú)法做到達(dá)標(biāo)排放，直接排入河道及外環(huán)境，將對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，同時(shí)威脅人類身體健康。廢水中的重金屬離子對(duì)人體均有重大影響，如銅易引起皮炎、濕疹及中毒；鎘易引起肺炎、支氣管炎、肺氣腫、肺纖維化及肺癌；鉛易引起人體代謝紊亂、細(xì)胞組織損傷、免疫功能降低，影響中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)、嚴(yán)重者會(huì)中毒死亡；鎳對(duì)人體脊髓、腦、五臟和肺均有危害；氟離子主要危害人體骨骼，易引起骨質(zhì)疏松、骨質(zhì)增生或變形、引發(fā)濕疹及各類皮炎。除了以上探討的幾種電鍍生產(chǎn)過(guò)程中可能產(chǎn)生的污染物外，還有一些廢水由于重金屬離子過(guò)量而具有很大的毒性，包括一些帶腐蝕性的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿類物質(zhì)，有毒的鹽類化合物等。如果不對(duì)這些有害物質(zhì)進(jìn)行有效去除，則會(huì)給人體和自然環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的危害。

2 電鍍廢水的生產(chǎn)來(lái)源

電鍍可以分為預(yù)處理、電鍍以及電鍍后處理三個(gè)階段。在每一個(gè)環(huán)節(jié)中都會(huì)有不同量的廢水產(chǎn)生，如鍍件漂洗水、廢槽液、設(shè)備冷卻和地面沖洗水等，其水質(zhì)隨生產(chǎn)工藝的不同而不同，一種廢水中往往不止含有一種有害成分，并都含有大量的污染物。在進(jìn)行電鍍處理環(huán)節(jié)中，為了可以在進(jìn)行電解時(shí)放電充分，要在進(jìn)入電鍍階段的過(guò)程中做好相關(guān)構(gòu)件的清潔，確保整個(gè)工作面足夠干凈，這樣不僅可以提高電鍍作業(yè)的效率，還可以提升作業(yè)的質(zhì)量，由此也帶來(lái)了相應(yīng)的污染廢水。

為了能夠全面地對(duì)工件表面存在的銹跡和油污進(jìn)行有效去除，通常在進(jìn)行預(yù)制處理的過(guò)程中會(huì)使用活性劑以及堿性物質(zhì)、酸性物質(zhì)，并且要進(jìn)行多次漂洗，從而導(dǎo)致電鍍廢水中含有大量的酸堿物質(zhì)以及有機(jī)物。除此之外，在電鍍環(huán)節(jié)中，主要通過(guò)電解的方式在工件表面鍍上合金薄膜或者金屬，給后續(xù)環(huán)節(jié)帶來(lái)污染，在進(jìn)行電鍍之后需要對(duì)電鍍的工件進(jìn)行多次漂洗，從而使得廢水中含有大量的鹽酸、鋅、銅等重金屬離子和有機(jī)光亮劑。同時(shí)在進(jìn)行電鍍后處理的環(huán)節(jié)中，在對(duì)所有工件電鍍完成之后還需要做好鈍化以及染色等相關(guān)處理，其主要的作用是使得工件在使用過(guò)程中更加美觀、耐磨損、耐腐蝕以及延長(zhǎng)工件使用期限，以至于廢水中一定會(huì)含有酸堿物質(zhì)以及鉻酸根等物質(zhì)。因此，必須對(duì)電鍍廢水進(jìn)行認(rèn)真處理、回收和利用，以減少或消除其對(duì)環(huán)境的污染。

3 電鍍廢水污染物的處理方法應(yīng)用分析

3.1 實(shí)驗(yàn)水質(zhì)

以某電鍍車間為例，其在生產(chǎn)過(guò)程中每天都會(huì)產(chǎn)出200m3以上的廢水，廢水中產(chǎn)生的污染物及濃度如表1所示。

表1 電鍍廠鍍件車間廢水水質(zhì)

所有的電鍍廢水都要經(jīng)過(guò)一系列的處理，達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的允許排放濃度后，才能夠進(jìn)行達(dá)標(biāo)排放。電鍍廠應(yīng)追求在發(fā)展過(guò)程中對(duì)廢水處理技術(shù)的持續(xù)優(yōu)化，從而有效實(shí)現(xiàn)廢水的循環(huán)利用，減少排放，提升水資源利用率，有效降低成本投入，提升生產(chǎn)效益及環(huán)境效益。

3.2 電鍍廢水污染物處理方法

3.2.1 化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法是一種成本投入低，效果非常明顯的有效處理方法，在對(duì)電鍍生產(chǎn)過(guò)程中的廢水進(jìn)行處理的過(guò)程中，很多電鍍廠都會(huì)使用化學(xué)沉淀的方法。通常狀況下化學(xué)沉淀的方法可以根據(jù)狀況分為兩種，分別為中和沉淀和硫化沉淀。其中硫化沉淀主要是通過(guò)硫化物沉淀的方式，把重金屬反應(yīng)過(guò)程中所產(chǎn)生的硫化物進(jìn)行沉淀，從而去除廢水中的有害物質(zhì)。此種方式和中和沉淀方法相比較而言，主要的優(yōu)勢(shì)為：在重金屬硫化物溶劑中濃度相對(duì)較低，在發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程中，酸堿值在7~9，廢水經(jīng)過(guò)治理過(guò)后并不需要進(jìn)行二次中和。中和沉淀方法和硫化沉淀處理方法存在的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)為，其生成物的粒徑比較小，特別容易形成膠狀物質(zhì)，同時(shí)沉淀劑也特別容易存在殘留，和硫化氫進(jìn)行反應(yīng)的過(guò)程中容易出現(xiàn)二次污染。為了有效避免此種狀況，在對(duì)廢水進(jìn)行治理時(shí)，可以在水中加入一些硫化物離子或者是另一種重金屬離子。后加入的更加容易出現(xiàn)反應(yīng)，從而更加高效地去除廢水中存在的重金屬離子，此種方式的使用還可以避免其他有害氣體的出現(xiàn)。

3.2.2 蒸發(fā)濃縮法

對(duì)電鍍廢水進(jìn)行處理時(shí)還可以有效地使用蒸發(fā)濃縮法，此種方式主要是對(duì)廢水進(jìn)行濃縮回收，從而有效控制廢物的產(chǎn)生。在電鍍廢水處理過(guò)程中最常用的是真空蒸餾的方式，此種方式在使用過(guò)程中不用再添加相關(guān)的化學(xué)試劑，且在實(shí)際操作時(shí)并不會(huì)有廢氣和臭味產(chǎn)生，同時(shí)還能夠有效避免有害物質(zhì)的出現(xiàn)。使用真空蒸餾的方式產(chǎn)出的蒸餾水能夠有效進(jìn)行二次使用，減少電鍍生產(chǎn)過(guò)程中廢水的產(chǎn)生。此種蒸餾的方式在操作方面不但比較簡(jiǎn)單，還不會(huì)出現(xiàn)其他的有害物質(zhì)，也不需要其他的化學(xué)添加劑，并能夠有效實(shí)現(xiàn)廢水的循環(huán)使用，回收有價(jià)值的重金屬，在未來(lái)有著很好的發(fā)展前景。本方法的缺點(diǎn)是操作過(guò)程中有著很大的耗能，成本也比較高，清洗困難，其中的雜質(zhì)也很難清洗，從而使得此種技術(shù)很難得到大范圍的使用。

3.2.3 電解法

現(xiàn)階段電解法是廢水處理過(guò)程中比較常見(jiàn)的一種方式，特別是對(duì)含鉻廢水的處理具有很好的效果，此種方式不僅具有很好的清除效果，還能夠避免二次污染的出現(xiàn)，所有沉淀物能夠進(jìn)行重復(fù)使用，對(duì)廢水中多種金屬離子都能夠有效地通過(guò)電解法進(jìn)行沉積去除。電解法的缺點(diǎn)是其使用過(guò)程具有較高的成本，一般情況下都會(huì)把電鍍廢水進(jìn)行有效濃縮處理之后再使用此種廢水處理方式，以有效地控制成本。根據(jù)當(dāng)前狀況來(lái)看，電解法使用的范圍越來(lái)越廣，其中對(duì)鐵屑內(nèi)電解的研究也越來(lái)越廣泛，通過(guò)鐵屑內(nèi)電解原理來(lái)開(kāi)發(fā)的動(dòng)態(tài)化廢水治理設(shè)備，在對(duì)重金屬污染物進(jìn)行處理方面能夠達(dá)到很好的效果。

3.2.4 膜分離法

膜分離法是指合理利用高分子具有選擇性的性質(zhì)，將電鍍廢水中存在的污染物進(jìn)行充分的分離處理的方法，膜分離法一般狀況下會(huì)使用反滲法以及膜萃取法。膜分離法主要的優(yōu)勢(shì)是其原材料能夠進(jìn)行多次使用，且能夠有效節(jié)約成本。在對(duì)電鍍廢水進(jìn)行處理過(guò)程中能夠使廢水二次回用，不但有效地控制了污染，還能夠有效提升電鍍廠的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2.5 離子交換法

離子交換方法在使用過(guò)程中的主要作用是對(duì)電鍍廢水中的重金屬離子進(jìn)行處理。其中能夠百分之百地對(duì)電鍍廢水中的鋅元素和鉻元素進(jìn)行去除，而在對(duì)氰化物、總硬度以及溶解性總固體進(jìn)行處理過(guò)程中也能分別達(dá)到99%、96%、98%。在電鍍廢水處理時(shí)能夠很好地處理其中所含的重金屬離子，同時(shí)在使用中要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行不斷優(yōu)化，不僅處理速度比較快，還具有高強(qiáng)度的去污能力，且具有很高的安全性和穩(wěn)定性，此種處理方式需要投入較大的成本，在使用中需要做好嚴(yán)格的管理和控制，并根據(jù)狀況解決老化問(wèn)題。

3.2.6 生物方法

生物處理方法主要的原理是基于微生物及污染物之間的互利共生關(guān)系對(duì)電鍍廢水進(jìn)行有效的處理。在具體使用過(guò)程中利用一些微生物的代謝物來(lái)對(duì)電鍍廢水中的重金屬離子價(jià)態(tài)進(jìn)行改變。同時(shí)還能夠通過(guò)相關(guān)的試驗(yàn)在電鍍廢水中得到具有全新功能的菌種，這些菌種根據(jù)廢水中的狀況來(lái)對(duì)廢水中的氰化物進(jìn)行處理。

4 電鍍廢水處理技術(shù)的展望

現(xiàn)階段，使用電鍍廢水處理技術(shù)能夠有效地對(duì)電鍍廢水中的有害物質(zhì)進(jìn)行處理及控制，但這些技術(shù)在具體使用過(guò)程中還是存在著很多的問(wèn)題，有著巨大的改進(jìn)和優(yōu)化空間。就當(dāng)前電鍍行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀以及經(jīng)濟(jì)狀況來(lái)看，電鍍行業(yè)在對(duì)廢水進(jìn)行處理過(guò)程中主要有以下幾個(gè)發(fā)展方向：

4.1 建立電鍍廢水集中處理中心

開(kāi)發(fā)電鍍園區(qū)，對(duì)廢水進(jìn)行一個(gè)集中的處理，是一個(gè)不錯(cuò)的發(fā)展點(diǎn)，現(xiàn)階段我國(guó)電鍍企業(yè)分布很廣，但是比較大的電鍍企業(yè)分布比較零散，不集中。如果所有的電鍍廠都按最高的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)相關(guān)的廢水處理裝置進(jìn)行安裝，會(huì)出現(xiàn)大量資源上的浪費(fèi)，尤其部分規(guī)模不是很大的電鍍廠，過(guò)高的成本會(huì)成為其發(fā)展的阻力?；诖?，現(xiàn)階段為了能夠使電鍍廠得到良好的發(fā)展，需要在合理位置建設(shè)電鍍廢水集中處理中心，不但環(huán)保，還能夠節(jié)省電鍍廢水的處理成本。

4.2 開(kāi)發(fā)升級(jí)廢水零排放技術(shù)

通過(guò)技術(shù)升級(jí)，實(shí)現(xiàn)廢水零排放，對(duì)于電鍍廠來(lái)講是一個(gè)非常關(guān)鍵的發(fā)展方向。隨著世界各種廢水處理技術(shù)的不斷發(fā)展和優(yōu)化，很多技術(shù)在電鍍廢水處理過(guò)程中不但能夠?qū)U水中的污染物進(jìn)行有效處理，還能夠?qū)μ幚砗蟮玫降乃Y源進(jìn)行二次使用，將廢水變廢為寶。在電鍍廠后期發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)該更重視技術(shù)升級(jí)，開(kāi)發(fā)出處理效果好、投資規(guī)模小、廢水循環(huán)利用不外排的新處理技術(shù)。

4.3 開(kāi)展節(jié)能減排、清潔化及智能化生產(chǎn)

現(xiàn)階段部分電鍍廠在設(shè)備方面面臨著相應(yīng)的問(wèn)題，不但缺乏自動(dòng)化，在專業(yè)程度上也存在不足。由于電鍍廢水的特殊性，其中含有多種對(duì)人體以及自然有害的污染物。在對(duì)電鍍廢水進(jìn)行處理時(shí)怎樣有效使用一體化處理方式是非常重要的，在未來(lái)電鍍廠發(fā)展中做好節(jié)能減排、清潔化生產(chǎn)是最為主要的發(fā)展方向。此外，可以對(duì)多種電鍍廢水處理技術(shù)進(jìn)行有效地融合使用，提升廢水處理水平，對(duì)水資源進(jìn)行充分使用。同時(shí)還要根據(jù)實(shí)際狀況對(duì)新的電鍍材料進(jìn)行開(kāi)發(fā)，有效實(shí)現(xiàn)能源的充分利用，從源頭做好污染物以及有害物質(zhì)的相關(guān)控制。隨著社會(huì)科技的快速發(fā)展，在進(jìn)行廢水處理過(guò)程中還可以充分地使用智能化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能操作，有效減少人工操作對(duì)污染物處理造成的誤差，減少對(duì)作業(yè)人員帶來(lái)的危害，有效控制電鍍廢水的排放。

5 結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)講，對(duì)于電鍍行業(yè)產(chǎn)生的廢水，應(yīng)正確認(rèn)識(shí)其危害、來(lái)源，從而開(kāi)發(fā)有效的廢水處理技術(shù)。同時(shí)，應(yīng)該對(duì)傳統(tǒng)的處理技術(shù)進(jìn)行升級(jí)改造，不斷開(kāi)發(fā)新技術(shù)，使其更好地應(yīng)用于電鍍生產(chǎn)過(guò)程。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科技的迅猛發(fā)展，企業(yè)和公眾的生態(tài)環(huán)保意識(shí)都逐漸提高，作為電鍍企業(yè)，更加需要加強(qiáng)自身的管理，做好廢水的處理、觀念的升級(jí)、技術(shù)的改造，從而確保在未來(lái)的生產(chǎn)和競(jìng)爭(zhēng)中獲得更好的發(fā)展。