电镀废水危害大，膜技术处理前景广，实现重金属回收和废水回用

电镀废水危害大，膜技术处理前景广，实现重金属回收和废水回用

电镀行业在生产过程中产生并排放大量含重金属废水，不仅严重污染环境，而且造成资源浪费。若采用膜技术处理含重金属废水，不仅设备紧凑、操作简单，而且可以实现重金属回收和废水回用，也符合清洁生产的原则，因此其应用前景十分广阔。

1、电镀废水的危害

1）水体污染：水中可溶性镍离子能与水结合形成水合离子，遇到Fe3+、Mn4+的氢氧化物、粘土或絮状有机物即被吸附，同时也会与硫离子（S2-）发生反应，生成硫化镍并沉淀。

2）土壤污染：镍含量过高会阻碍植物的生长发育，造成植物生长不良，对植物造成危害，甚至导致植物死亡。镍能在植物体内积累，当镍的积累量超过正常含量时，就会进入食物链，影响动物甚至人类的健康。

3）对人体的危害：镍化合物有毒性，进入人体后主要存在于脊髓、脑、肺及心脏等部位，以肺脏为主。能刺激人体精氨酸酶和羟化酶，引起各种炎症，损害心脏和肝脏，是致癌物。镍基盐对电镀工人的毒性主要是镍皮炎。

2、电镀废水处理工艺

（1）化学法是向废水中加入化学药剂，利用化学反应使废水中的有害离子沉淀、分离或分解而去除的方法。由于化学法投资少，实施快，处理技术容易掌握，至今仍是国内外广泛采用的方法之一，并被认为是一种很有前途的方法。其缺点是需要不断消耗化学原料，一般会因沉淀而产生污泥，外排水难以回用，占地面积大。

（2）离子交换法是利用离子交换树脂对废水中的阴离子和阳离子进行选择性交换来处理废水的方法。几乎所有的无害离子都可以用此法处理。在不考虑再生淋洗液处理时，离子交换法可实现无废水排放的“零排放系统”。但它一次性投资大，一般占地较大，技术掌握难度大，废水中被处理物质的浓度不宜过高，还存在再生淋洗液的处理问题。

（3）活性炭法利用活性炭的物理吸附、化学吸附和氧化还原作用去除废水中的有害物质。此法投资少，占地少，见效快，处理效果较好。但活性炭吸附速度慢，吸附容量小，不适用于有害物质浓度较高的废水。另外，活性炭的再生费用也比较高。

（4）蒸发浓缩法是在常压或减压条件下对电镀废水进行加热，使溶剂水蒸发，使废水浓缩的方法。浓缩后的溶液可返回镀槽，蒸发的水蒸气经冷凝回收后可作为清洗水或回收槽的补充水。使用得当，可实现废水零排放。但此法除设备和场地较大外，还需消耗大量的热能。

（5）反渗透是利用对废水施加高压时，作为溶剂的水能通过特殊的半透膜而溶质不能通过的原理来浓缩废水的方法。这种方法投资少，占地面积不大，操作控制方便，能回收有用物质，可实现废水“零排放”。实践中的问题在于制造合适的反渗透装置，而关键在于制造高效、长寿命的反渗透膜。

（6）渗析，电渗析也是一种膜技术。当低压直流电通过废水时，阳离子和阴离子定向移动，选择性地穿过阴离子和阳离子膜，使电解质在某一区域浓缩，而其他区域则获得相对纯净的水。由于要求处理水有足够的电导率以提高渗析效率，因此处理水中电解质浓度不能太低。目前，电渗析主要用于处理镀镍废水。

3.膜分离技术简介

膜分离技术应用于废水处理及回用，主要有微滤、超滤、反渗透等。微滤和超滤属于筛选机理，主要用于膜生物反应器处理有机污染物和废水的预处理。反渗透是让溶液中的溶剂（如水）在压力下透过对溶剂（如水）有选择透过性的半透膜，进入膜的低压侧，而溶液中的其他组分（如盐类）则截留在膜的高压侧而得到浓缩。即利用反渗透膜截留金属离子和有机添加剂，而让水分子透过膜，从而达到分离浓缩的目的。

4.膜分离工艺参数操作

根据原水水质特点，可以合理选择反渗透系统的工艺操作参数，提高出水水质。反渗透装置的主要运行参数为进水pH、温度和操作压力。XChai等[9]在小规模试验中，采用螺旋式反渗透膜装置处理含Cu2+的漂洗水，结果表明，膜通量随膜压降和温度的增加而增大：当温度不变时，随着膜压降的增加，透过液浓度降低，且降低的速率也随压降的增加而减小，呈现渐近关系：离子的渗透性与水对膜的膨胀作用有关[10]。

反渗透膜对重金属离子的截留率随pH的降低而下降。不同的膜要求的pH值不同，一般控制pH值在4~7之间为佳。随着膜技术的发展，反渗透膜的pH耐受范围不断扩大，pH下限一般为2。也有报道采用反渗透膜浓缩含铜废水时，浓缩液的pH值可达0.9。

5. 膜清洗注意事项

反渗透装置长期运行后，各种污染物会逐渐堆积在膜表面。例如无机水垢、金属氧化物等沉积在膜表面，会造成反渗透装置性能下降。为了恢复膜的性能，需要定期对膜进行化学清洗和消毒。化学清洗时，应根据膜的材质和污染物的种类选择合适的清洗剂。定期反冲洗可以最大限度地减少膜结垢，保证膜通量延长膜的寿命，提高出水水质，增加产水量。以上几点是采用反渗透技术处理电镀废水必须注意的问题，以免造成不必要的损失。

膜分离技术应用于电镀废水处理，优于传统处理技术。特别是电镀镍漂洗水浓缩时，浓缩液和渗透液均可回用，不但可以回收废水中的硫酸镍，而且可以减少污染物的排放，甚至达到零排放。减少环境污染，改善生态环境，符合清洁生产原则和国家可持续发展战略。膜技术将为我国环保事业作出重大贡献。今后，随着制备技术的不断完善，反渗透技术处理重金属废水的工艺将更加有效和经济，具有广阔的应用前景。