电镀废水处理方法及发展趋势，保障达标排放

电镀废水处理方法及发展趋势，保障达标排放

摘要：针对电镀废水的特点及处理现状，探讨了常见的处理方法、优点及存在的问题，提出了电镀废水处理的新型方法——电凝聚、微电解及发展趋势，以指导实践，确保电镀废水达到排放标准。

介绍

电镀行业是关乎国计民生的行业，大到重型设备，小到硬币、打火机油烟机，所有产品在出厂前都要经过电镀工序。电镀行业又是一个污染严重、耗水量大的行业，由于电镀工艺的差异，产生的废水量、种类、特性各有不同。通常根据废水中污染物的种类，主要分为含氰废水、含铬废水、重金属废水和酸碱废水。其中含氰废水和含铬废水含有剧毒的氰化物和剧毒的六价铬，不经处理排入水体，将对水体造成极大危害，从而危及水生动植物及其赖以生存的农作物、动物和人类。

1、电镀废水处理的历史与现状

我国对电镀废水的处理始于20世纪50年代末，至今已有50多年的历史。但直到2008年，环保部才出台了相关的行业排放标准。此前的2007年，由于太湖蓝藻事件的爆发，《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》出台，其中明确规定电镀废水中的COD、NH3-N等指标分别由原来的《废水综合排放标准》提高到80mg/L、5mg/L。2008年出台的《电镀污染物排放标准》首次对电镀行业污染物排放提出了行业标准。其中，对各类重金属离子的排放要求尤为严格。 表3中，部分地区六价铬排放标准为0.1mg/L，总铬排放标准达到0.5mg/L，总镍排放标准为0.1mg/L，体现了电镀行业对特征污染物重金属离子排放要求的严格，COD排放要求也提高到50mg/L以上。

2、电镀废水处理方法介绍

电镀废水的处理方法分为物理法、化学法、生化法等，下面分别介绍各种特性废水的处理方法。

2.1 含氰废水处理方法

电镀废水中的氰化物多呈络合状态，传统工艺采用化学氧化法，即加入强氧化剂解络合后再加入药物沉淀。其过程为：加碱调节含氰废水pH为10-11，向废水中加入氧化剂次氯酸钠，将废水中剧毒的络合氰离子氧化为低毒的氰酸根离子，即为一次破氰。之后加酸调节废水pH为7-8，继续向废水中加入次氯酸钠，将氰酸根离子氧化为N2从废水中溢出，即为二次破氰。相对而言，二次破氰最终将CN-转化为无毒的N2从废水中溢出，是更为彻底的除氰方法，但处理成本较高。 对于含氰废水，碱性次氰化钠破除法仍是最有效的方法，但次氰化钠试剂价格昂贵也是电镀废水处理运行成本的主要构成部分。

近年来，由于氢氰酸价格的不断上涨，国内外都对中、高浓度含氰废水中氰化物的回收进行了研究——酸回收法。其原理是利用HCN的沸点低（仅为26.5），采用HCl汽提装置和HCN气体吸收装置回收HCN。从理论上讲，此方法对实现HCN回收、降低试剂成本具有十分重要的意义。但回收过程受废水中CN-浓度、温度、处理装置的汽液比、HCN气体毒性等多种因素的影响，其回收装置及效果有待进一步试验和不断改进。

2.2含铬废水的处理方法

含铬废水主要有六价铬废水和三价铬废水。三价铬废水可按普通重金属废水处理，而六价铬废水则需要先用还原剂处理，再进行化学沉淀。将废水pH值调节到2~3之间，加入焦亚硫酸钠或硫酸亚铁作为还原剂，将六价铬离子还原为三价铬离子，再通过沉淀的方式从废水中分离出来。一般来说，两种还原剂的处理效果相当，但加入过量的硫酸亚铁会引入大量的Fe2+，而在Cr6+还原为Cr3+的过程中，Fe2+会被氧化为Fe3+。在随后的碱沉过程中，Fe3+与OH-结合生成沉淀，产生大量的污泥，增加了压滤机的处理负荷。而使用焦亚硫酸钠则不存在这个问题。 在含铬废水处理中，Cr3+离子理论最佳沉淀pH值约为8～9，而在9～11之间可能出现反溶解现象。实际工程中，由于废水中多种重金属离子共存，因此沉淀的pH值需通过小试确定。

2.3 重金属废水

重金属废水多来自电镀工艺中的镀后漂洗工序，特点是含有单一或多种重金属离子，浓度一般不超过200mg/L。该类废水一般采用氧化型含氰废水和还原型六价铬废水处理，并加碱沉淀。

如果废水水质较好或重金属成分比较单一，可以考虑水或重金属回收利用。如果废水中只含有镍离子，可以用离子交换处理回收废水中的镍离子，可得到30g/L以上的镍精矿，回收价值高，而且废水也得到净化，在工艺对水量要求不高的地方可以重复利用。树脂吸附饱和后，可以用酸碱再生，循环使用。此方法要注意，由于很多待镀件是铁件，废水中可能含有Fe2+、Fe3+，对树脂有毒性，工艺中应采用预曝气除铁或锰砂过滤除铁。例如：含铜、镍且排放量大、水质好的废水，加碱沉淀后浪费比较大，建议单独收集，预处理后通过膜回收，回收60%以上的水量回工艺使用。 其产生的浓水排入废水系统进行处理，不仅节省了单位产品用水量，而且减少了废水的排放量，对企业节能减排、清洁生产起到了积极的促进作用。

2.4 酸碱废水处理方法

酸碱废水在电镀废水中常称为前处理废水，是在电镀前对镀件进行除油、除锈过程中产生的，因此前处理废水中含有大量的油性物质、表面活性剂、铁离子、亚铁离子及COD等，SS较高，通常与重金属废水一并处理。对于COD较高的酸碱废水，需在化学反应后采用生化方法对COD进行进一步处理。

3、电镀废水处理现状

电镀废水的种类和特点往往与其电镀工艺有关。在我们经历过的相关案例中发现，低水平电镀工艺中镀层种类比较单一，要求不高。例如超市货架、手推车多为镀锌，废水为比较单一的含锌废水；而大多数电镀工艺相对复杂，含有上述废水。因此，对于电镀废水，需要多种处理方法结合，分质处理，才能达到最佳处理效果。

随着清洁生产、节能减排成为新一代环保主题，中水回用、重金属回收及零排放工艺越来越受到重视，部分地区环保要求已由达标排放上升为微量排放、零排放。因此对处理后的废水进行有效的回收再利用、在某些废水源头采用零排放工艺成为企业争相采用的处理方式。但中水回用工艺中的主要回收设备仍是RO膜。RO膜是一种分离膜，在生产清水的同时，污染物进入膜的浓水端，浓水将原废水中的污染物浓缩，不经过处理就不能再排放，其含盐量较高，如何妥善处理或回用是目前中水回用的难点之一。

此外，许多电镀工序，如精密电器元件、高档工艺品的电镀，都涉及到镀金、镀银等贵金属，从而产生金氰化物废水和银氰化物废水。如果不回收其中的金银，不仅浪费了宝贵的原料，也增加了废水处理的成本。现在大多采用一种专门用于吸附废水中金银的树脂，如KP201等，可以吸附含氰废水中的金、银离子。与之前提到的树脂吸附法不同的是，这些树脂不能再生，当树脂吸附饱和后，将树脂取出焚烧，即可回收金或银。由于金、银具有极高的市场价值，其回收可以为废水处理系统创收，符合循环经济的理念。

4. 新方法和新流程

新工艺之一是电絮凝，其工作原理是利用铝、铁等金属作为阳极，在直流电作用下，阳极被腐蚀，产生Al3+、Fe3+等离子，经过一系列的水解、聚合和亚铁氧化过程，发展成为各种羟基配合物、多核羟基配合物和氢氧化物的混合物（见图1）。作为铁基絮凝剂，它能将废水中的胶体杂质和悬浮杂质凝聚沉淀，分离出来。同时，带电污染物颗粒由于电荷被电极中和，在电场中失去稳定而沉淀下来。

电絮凝用于电镀废水处理，可混合处理多种废水，能有效去除废水中的胶体杂质和悬浮杂质、重金属离子，降低水中含盐量，使处理后的水可回用。具有去除范围广，氧化、还原、絮凝、气浮一步到位的特点，同时也避免了膜法废水回用产生的浓水二次污染。目前国内已有电絮凝处理电镀废水的案例。

第二种新工艺——微电解技术，其原理与电凝聚技术相同，不同之处在于微电解技术是利用废水中填充的微电解材料产生的1.2V电位差对废水进行电解，达到降解污染物的目的，其优点是成本低、操作维护简便、不消耗电力资源。

五、展望与建议

电镀废水的处理方法有很多种，在传统处理方法的基础上，积极开发新方法，降低处理能耗和处理成本，提高处理效果，满足当前清洁生产、节能减排的号召，新工艺必将具有划时代的意义。