電鍍廢水污染物的危害及處理方法

馬若男，余廣彬

（臨沂市生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心，山東 臨沂 276000）

電鍍工藝作為當(dāng)今重要的工業(yè)技藝，對工業(yè)發(fā)展具有重要作用，但是我們不能只顧經(jīng)濟(jì)發(fā)展而忽略了生態(tài)環(huán)境保護(hù)。電鍍業(yè)的發(fā)展會帶來有害物質(zhì)銅、鉻、鎳、鋅等金屬污染物的釋放，一些氫氧化物甚至?xí)廴尽⒍净Y源，嚴(yán)重影響人們的生產(chǎn)及生活。電鍍廢水由于其生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，因此產(chǎn)生的有害物質(zhì)成分也比較復(fù)雜，為更好地降解電鍍廢水，我們需要明確電鍍廢水產(chǎn)生的原因，及其與什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致了什么危害物質(zhì)的產(chǎn)生。我們只有控制這些污染物質(zhì)的來源，才能有針對性地對其進(jìn)行回收和處理，并制定嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，利用科技手段最大程度減少污染物的排放，從而保護(hù)環(huán)境，使其不會對環(huán)境和人體產(chǎn)生危害。

1 電鍍廢水的來源

電鍍的整個過程可以分為前，中，后三個部分，這三個部分都會造成水污染，因此需要對這三個部分進(jìn)行區(qū)分。在電鍍之前的預(yù)處理過程中，為了盡可能地減少污染物質(zhì)的產(chǎn)生，通常需要在處理之前采用活性劑進(jìn)行多次調(diào)試，活性劑主要針對污水中存在的堿性物質(zhì)和酸性物質(zhì)，這些物質(zhì)與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，會產(chǎn)生大量的酸堿物質(zhì)和有機(jī)物，這種處理可大大減少水中的有害物質(zhì)。除了預(yù)處理過程，在電鍍處理之前要將零件、設(shè)備、承接廢水液體的容器進(jìn)行全面清理，才能提高電鍍的效率。為有效隔離電鍍過程中的有害物質(zhì)，需要給容器表面鍍上一層金屬膜，這樣可以漂洗出水中大量的銅鹽酸等金屬離子。

總而言之，工作人員在電鍍的整個過程中要做好每一個環(huán)節(jié)的清洗處理，使得工作組件在整個過程中都能保持整潔、耐腐蝕，這樣可以延長工作組件的使用年限，但不可避免會導(dǎo)致一些酸堿物質(zhì)的產(chǎn)生。所以，電鍍廢水要定期開展處理、回收和利用才能最大限度減少有害金屬物質(zhì)的產(chǎn)生以及減少對生態(tài)環(huán)境的污染。

2 電鍍廢水的危害

電鍍行業(yè)雖然為工業(yè)發(fā)展以及人們的生產(chǎn)生活帶來了極大方便，對經(jīng)濟(jì)增長有重要作用，但電鍍行業(yè)也被公認(rèn)為污染最嚴(yán)重的行業(yè)之一。隨著我國對生態(tài)環(huán)境越來越重視，對電鍍行業(yè)的整改也被提上日程，但現(xiàn)有的電鍍廢水排放規(guī)模很大，導(dǎo)致電鍍廢水的處理任重道遠(yuǎn)，也給企業(yè)的發(fā)展帶來挑戰(zhàn)。在這種情況下，必須由國家相關(guān)部門牽頭與電鍍行業(yè)共同合作，才能促進(jìn)廢水處理技術(shù)的進(jìn)步。如果電鍍廢水不能做到徹底處理，廢水在沒有達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)時進(jìn)行排放，污染物質(zhì)流入自然環(huán)境中，會給環(huán)境和人類帶來巨大危害[1]。

2.1 危害生態(tài)環(huán)境

現(xiàn)在國家提倡建設(shè)環(huán)境友好型社會，鼓勵發(fā)展環(huán)境友好型企業(yè)，而電鍍行業(yè)就是急需整改的行業(yè)之一。如果電鍍廢水未經(jīng)處理就排放到河道中會污染生態(tài)環(huán)境。

首先，廢水中含有大量有害的金屬離子，不僅具有強(qiáng)酸性和強(qiáng)堿性，某些金屬離子還具有很大毒性，有害物質(zhì)進(jìn)入水體后會導(dǎo)致水質(zhì)急劇下降，水中的魚蝦難以存活，長此以往會使水生態(tài)環(huán)境遭到破壞，浮游生物大量繁殖，水體富營養(yǎng)化。

電鍍廢水還會導(dǎo)致大氣污染，大氣污染被稱為“空中死神”，當(dāng)有害物質(zhì)進(jìn)入水體后，通過蒸發(fā)會被帶到大氣中，而大氣中積累的云層會變成雨滴落下，導(dǎo)致酸雨的產(chǎn)生。酸雨會嚴(yán)重腐蝕地面上的建筑物，危害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，給人類的生活帶來巨大困擾。除此之外，大量的有毒物質(zhì)進(jìn)入空氣后，會對人的呼吸道產(chǎn)生威脅，每年有大量（因為吸收了空氣中的有害物質(zhì)）而死于呼吸道疾病的人，這些有害物質(zhì)還是很多重大疾病的致病元兇。

污染物質(zhì)隨著河流進(jìn)入農(nóng)田和土壤，還會使土壤中潛伏大量的致癌物質(zhì)，導(dǎo)致糧食安全問題，而為了改善土壤土質(zhì)，對土壤長期使用耐藥性物質(zhì)會增加使用成本，并且容易造成二次污染。

2.2 危害人體健康

在電鍍廢水產(chǎn)生的有害物質(zhì)中，重金屬元素會對人體產(chǎn)生巨大危害。人如果飲用大量含有重金屬銅的飲用水，會對肝臟功能造成巨大損害，導(dǎo)致新陳代謝功能紊亂，產(chǎn)生皮炎，濕疹等癥狀，嚴(yán)重的還會發(fā)生肝硬化等威脅人類生命的重大疾??；金屬鎳也是著名的有毒物質(zhì)，會對人體的腦神經(jīng)、脊髓神經(jīng)、心臟等造成巨大損害，由于金屬鎳的毒性作用于酶，會使身體產(chǎn)生不良反應(yīng)；鉛也是危害性較高的金屬物質(zhì)，過量的鉛會導(dǎo)致人體不適，嚴(yán)重的會危害生命，金屬鉛進(jìn)入人體后不斷積累，當(dāng)人體承受的鉛含量超過10%，就會發(fā)生中毒現(xiàn)象，產(chǎn)生記憶力衰退，癡呆，食欲不振，失眠等癥狀，嚴(yán)重的會威脅生命安全。

3 電鍍廢水處理技術(shù)

電鍍生產(chǎn)車間每天都會產(chǎn)生一定量的廢水，廢水中污染物的比例相對比較穩(wěn)定，一般會產(chǎn)生大量的氫化物等，污染濃度遠(yuǎn)超國家規(guī)定的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，此外還有大量重金屬元素，金屬銅，金屬鎳和金屬銀等，超過國家允許排放的濃度要求及pH值標(biāo)準(zhǔn)。所以，電鍍廢水要進(jìn)行系列處理才能達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)，這個過程中需要對污水進(jìn)行降解和優(yōu)化處理，目的是將廢水中的有害物質(zhì)含量降到最低，并盡可能減少排放，使廢水實現(xiàn)循環(huán)利用。

積極探索各種電鍍廢水污染物的處理方法，是當(dāng)下解決廢水污染的重中之重，相關(guān)人員需參考先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)及我國電鍍廢水的實際情況，對污染程度不同的電鍍廢水采取不同的方法進(jìn)行處理，有的需要物理方法，有的需要化學(xué)方法，只有將多種方法結(jié)合起來找到最適合的方法組合，才能以最低的成本達(dá)到最好的效果，從而提升整體的環(huán)境效益，防治環(huán)境污染[2]。

3.1 電解質(zhì)法

最常用的廢水處理法是電解質(zhì)法，由于操作簡便，效果比較明顯，因此被廣泛使用，尤其對于廢水中含有大量金屬鉻的廢水而言，電解質(zhì)法能起到非常明顯的作用，一方面，可以對污水進(jìn)行處理，以盡可能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；另一方面，可以有效防止二次污染，將次生危害降到最低。并且通過電解質(zhì)電解處理后的廢水，產(chǎn)生的沉淀物還可以進(jìn)行后續(xù)的重復(fù)使用。廢水中的金屬離子可以通過電解的方法產(chǎn)生沉淀，從而輕松去除。雖然電解質(zhì)法對電解廢水中的污染物有明顯優(yōu)勢，但也存在著不足：整個過程需要耗費(fèi)較高的成本，生產(chǎn)經(jīng)營狀況一般的中小型企業(yè)不會首選此種方法。電解質(zhì)法可以首先把電鍍廢水濃縮之后進(jìn)行廢水處理，然后再用一次電解法進(jìn)行處理，以最大程度降低處理成本，這種方式受到越來越多中小型電鍍企業(yè)的青睞。由于國家對環(huán)境污染的重視程度越來越高，很多企業(yè)也會將入門級別的電解質(zhì)法作為內(nèi)部動態(tài)化廢水處理的方法，并積極引入先進(jìn)的廢水處理設(shè)備。而國家對這些設(shè)備的引入也出臺了政策和補(bǔ)貼作為支持，以幫助更多企業(yè)購買先進(jìn)設(shè)備，從而更好地處理重金屬污染物，使廢水達(dá)到可排放的標(biāo)準(zhǔn)，降低對環(huán)境的影響[3]。

3.2 蒸餾濃縮法

蒸餾濃縮法是一種物理方法，他的工作原理是通過對電鍍過程中產(chǎn)生的電鍍廢水進(jìn)行濃縮和回收，從而減少廢棄物的排放。在眾多蒸餾濃縮法之中，目前使用最為廣泛的是真空蒸餾，真空蒸餾的優(yōu)勢在于使用的原材料比較少，并且不需要再使用和購買其他的化學(xué)試劑；可在操作過程中達(dá)到環(huán)境友好的要求，整個過程中沒有廢氣產(chǎn)生，無味，可以將毒害物質(zhì)的產(chǎn)生降到最低程度；且真空蒸餾這種方式可以將蒸餾出來的水進(jìn)行二次利用，回收后的蒸餾水也能繼續(xù)進(jìn)行蒸餾濃縮，這樣可以減少大量有毒有害物質(zhì)的產(chǎn)生。整個蒸餾濃縮方法的操作過程簡單方便，而且產(chǎn)生的有害物質(zhì)非常有限，所需要購買的化學(xué)物質(zhì)也非常少，并且可以實現(xiàn)水的循環(huán)再利用，因此受到大部分企業(yè)的青睞，成為首選方法之一。蒸餾產(chǎn)生出來的重金屬物質(zhì)也可以進(jìn)行回收再利用。因此到目前為止，濃縮蒸餾法成為市場上具有廣闊發(fā)展前景的一種方法。當(dāng)然，該法也不可避免地存在一些問題，與電解質(zhì)法類似，真空蒸餾法在使用過程中會產(chǎn)生大量能耗，并且投入成本較高，在蒸餾之后，容器的清洗難度較高，同時對于某些特定雜質(zhì)的去除，需要相應(yīng)的科學(xué)技術(shù)，導(dǎo)致蒸餾技術(shù)不能大幅擴(kuò)展應(yīng)用。但相信隨著生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，技術(shù)難題會被逐漸攻克，蒸餾法會憑借自身的優(yōu)勢廣泛運(yùn)用于電鍍廢水的處理[4]。

3.3 化學(xué)氧化法

化學(xué)氧化法是典型的化學(xué)反應(yīng)，通過化學(xué)反應(yīng)可以有效處理電鍍廢水的污染問題。化學(xué)氧化法是通過向電鍍行業(yè)產(chǎn)生的電鍍廢水中添加氧化劑，使得廢水中的有毒物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)，使其轉(zhuǎn)化為低毒性或者無毒性的物質(zhì)。對于廢水中主要存在的氫根離子，亞鐵離子，錳離子和其他的低價態(tài)離子來說，氧化反應(yīng)可以起到明顯的效果，將其中的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易降解的物質(zhì)，從而大大減少對環(huán)境的污染。除此之外，氧化反應(yīng)還可以將電鍍廢水中的有機(jī)物質(zhì)變成對大氣沒有危害的水分子和二氧化碳分子。氧化還原反應(yīng)除了可以降低電鍍廢水中的有害物質(zhì)濃度之外，還可以改變廢水的顏色，轉(zhuǎn)渾濁的廢水為透明的純凈水顏色，并去除其臭味。

參考其他先進(jìn)行業(yè)中電鍍廢水的處理方法，氧化還原反應(yīng)中最常見的是氯氧法，一方面，在電鍍廢水中加入氧化劑，氧化劑中主要包括氮元素、氧元素、臭氧元素、過氧化氫元素和高錳酸鉀等；另一方面加入氯類氧化劑，主要包括氣態(tài)的氯、液態(tài)的氯，以及次氯酸鈉、二氧化氯、三氧化鋁等，這些物質(zhì)的使用可以使電鍍廢水的處理更加高效，使水中不明顏色的脫色率更高，水變得更加純凈。但由于化學(xué)物質(zhì)的使用，不可避免地導(dǎo)致腐蝕的增加，因此工作人員需要斟酌所添加的氧化劑劑量，并及時監(jiān)測空氣，防止造成二次污染，增加不必要的工作量[5]。

3.4 物理法

物理法是最簡單、最常用的方法之一，一般情況下，工作人員會首選物理法優(yōu)化處理廢水。其主要原理是將液體中懸浮的污染物在物理的作用下實現(xiàn)分層，然后通過物理方式進(jìn)行分離，在這個純粹的物理反應(yīng)過程中不會產(chǎn)生其他化學(xué)物質(zhì)，因此電鍍廢水的化學(xué)性質(zhì)也不會發(fā)生改變。在具體的實踐過程中，工作人員可以采取電鍍廢水除油濃縮等處理方式來達(dá)到處理污水的目的。物理方式在操作過程中，對廢水和操作精度要求比較高，例如對電鍍廢水的蒸發(fā)濃縮回收，其工作原理是要將廢水中的重金屬元素，借助電鍍廢水進(jìn)行蒸發(fā)，之后再進(jìn)行新一輪的濃縮，將處理好的廢水回收再利用。這種方式具有一定的局限性，更加適用于含有大量鎘離子、銅離子及金屬鎳的廢水。這種方法的優(yōu)勢也很明顯，因為是純正的物理反應(yīng)，所以不會添加其他的化學(xué)試劑，也就不會造成化學(xué)污染問題，且操作過程比較簡單，可以在處理要求較低、毒性較低的廢水中應(yīng)用，從而節(jié)約資源，達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的。但這種方法并不適用于所有類型的廢水處理工作，因為操作期間對場地的要求比較高，一般來說不作為單獨(dú)的處理方式來處理廢水，而是作為輔助方式，才能達(dá)到徹底處理電鍍廢水污染的目的。

3.5 生物法

研究證明，生物法也可以達(dá)到較為理想的電鍍廢水污染處理效果。生物法的基本原理是利用微生物和電鍍廢水中的污染物，使二者之間產(chǎn)生互利共生的關(guān)系來優(yōu)化處理廢水，并且通過有關(guān)技術(shù)人員的研究實驗，發(fā)現(xiàn)從電鍍廢水中可以得到新的菌落，這種菌落可以有選擇地處理含有特定化學(xué)元素的廢水，優(yōu)點(diǎn)非常明顯，可以快速、高效處理廢水中的污染物；但缺點(diǎn)在于這種生物處理對于廢水中的物質(zhì)具有選擇性，對于有害物質(zhì)含量較多的廢水，則不能完全去除水中殘留的污染物，處理后的廢水不能進(jìn)行重復(fù)使用。因此對于生物法的使用，仍需技術(shù)人員的深入研究和探索，使其達(dá)到理想的廢水處理效果之后方可投入大范圍使用[6]。

以上都是常見的處理電鍍廢水的方法，雖然各種方法都具有一定優(yōu)勢，但是也存在一定的不足，我國在電鍍行業(yè)廢水處理中，要積極進(jìn)行科技創(chuàng)新，目的是促使有害物質(zhì)得到進(jìn)一步的優(yōu)化控制和有效處理。同時，也要降低廢水處理技術(shù)工藝的復(fù)雜程度，避免受場地等因素的限制，并且在最大限度上減少二次污染發(fā)生的可能性。在今后的發(fā)展過程中，研究人員要著重加強(qiáng)對生物法的優(yōu)化創(chuàng)新，以滿足使用需求。

4 結(jié)語

總而言之，我們必須用發(fā)展的眼光看待電鍍廢水的處理問題，并且加強(qiáng)對傳統(tǒng)技術(shù)的改造、升級，開發(fā)新的技術(shù)和方法。由于我國不斷提高生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)，民眾的生態(tài)環(huán)保意識也得到了提高，電鍍廢水企業(yè)要承擔(dān)起一定的社會責(zé)任，把降低社會危害性作為發(fā)展目標(biāo)，從自身做起，積極配合國家的政策方針，只有成為環(huán)境友好型企業(yè)，才能在未來的發(fā)展中占據(jù)更多的市場份額。