电镀废水来源复杂危害大，治理技术多样保环境

电镀废水来源复杂危害大，治理技术多样保环境

电镀废水的来源

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电镀生产产生的废水成分十分复杂，除氰化物（CN-）和酸碱外，重金属是电镀行业最有潜在危害的废水类别，这些物质严重危害环境和人体健康。电镀废水的主要来源有：

1、电镀清洗水（废水主要来源）。废水中除含有重金属离子外，还含有少量的有机物，含量不高但量较大。

2、镀液过滤漂洗水及废镀液的排放。这部分废水量不大，但含量高，污染严重。

3、工艺操作、设备、工艺流程等引起的“跑、泡、滴、漏”排放的废液。

4、清洗设备、地板等产生的废水。

电镀废水处理受到国内外的广泛关注，已开发出多种处理技术，通过有毒废水处理为无毒废水、有害废水转化为无害废水、回收贵金属、水循环利用等方式消除和减少污染物排放。随着电镀行业的快速发展和环保要求的提高，电镀废水处理开始进入清洁生产技术、总量控制、循环经济一体化阶段，资源回收利用和闭环循环是发展的主流方向[1]。

处理方法报告

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我国处理电镀废水常用的方法有化学法、生物法、物理化学法和电化学法。

化学法

化学法是依靠氧化还原反应或中和沉淀反应，将有毒有害物质分解成无毒无害的物质，或通过沉淀、浮选等方法直接从废水中去除重金属。

1.沉淀法

（1）中和沉淀法。向含有重金属的废水中加入碱，将重金属中和，使重金属以不溶于水的氢氧化物沉淀形式分离出来。中和沉淀法操作简单，是处理废水的常用方法。

（2）硫化物沉淀法。该法是投加硫化物，通过形成硫化物沉淀而去除废水中的重金属离子。与中和沉淀法相比，硫化物沉淀法的优点是：重金属硫化物的溶解度比其氢氧化物的溶解度低，反应pH值在7～9之间，处理后的废水一般不需要中和，因此处理效果较好。但硫化物沉淀法的缺点是：硫化物沉淀颗粒小，易形成胶体，硫化物沉淀物残留在水中，遇酸产生气体，可能造成二次污染。

（3）螯合沉淀法。通过高分子量重金属捕集沉淀剂（DTCR）在常温下与废水中的Hg2+、Cd2+、Cu2+、Pb2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+、Cr3+等重金属离子迅速发生反应，生成不溶于水的螯合盐，再加入少量有机或（和）无机絮凝剂，形成絮状沉淀，从而达到捕集去除重金属的目的。DTCR系列处理电镀废水的药剂的特点是可以同时去除多种重金属离子，当重金属离子以络合盐形式存在时也能发挥良好的去除效果，对胶体重金属的去除不受共存盐的影响，有很好的发展前景。

2.氧化法

通过加入氧化剂，将电镀废水中的有毒物质氧化成无毒或低毒物质。主要用于处理废水中的CN-、Fe2+、Mn2+等低价离子以及引起颜色、味道、气味的各种有机物和病原微生物。例如，在处理含氰废水时，常采用次氯酸盐在碱性条件下氧化其中的氰离子，分解成低毒的氰酸盐，然后进一步降解成无毒的二氧化碳和氮气。

3.化学还原法

电镀废水处理中最典型的化学还原法是含铬废水的处理。该方法是在废水中加入FeSO4、SO2或铁粉等还原剂，将Cr(VI)还原为Cr(III)，再加入NaOH或石灰乳进行沉淀分离。该方法的优点是设备简单、投资少、处理量大，但需防止沉淀污泥造成二次污染。

4.中和法

通过酸碱中和反应，调节电镀废水的pH值，使其呈中性、接近中性或处于适合下一步处理的pH值范围内，主要用于处理电镀厂酸洗废水。

5.气浮法

气浮作为处理电镀废水的新技术，是近年来发展起来的新工艺。它的基本原理是利用高压水泵将水加压到几个大气压后注入溶气池，使空气与水混合成为溶气水，溶气水通过溶气释放器进入水池。由于突然减压，溶解在水中的空气形成大量微气泡，粘附在电镀废水初步处理产生的凝聚物上，使其相对密度小于水而浮在水面成为浮渣而被去除，从而净化废水。

生物方法

生物处理是处理电镀废水的新技术，一些微生物的代谢产物可以改变废水中重金属离子的价态，同时微生物菌群本身具有较强的生物絮凝和静电吸附作用，可以吸附金属离子，使重金属经固液分离后进入菌渣饼中，使废水达标排放或回用。

1.生物吸附法

凡是由物体或生物制备而成的具有从溶液中分离金属能力的衍生物都称为生物吸附剂。生物吸附剂主要有细菌、藻类和一些提取物。微生物对重金属的吸附机理取决于许多物理化学因素，如光照、温度、pH值、重金属含量及化学形态、其他离子、螯合剂的存在以及吸附剂的预处理等。生物吸附技术在处理重金属污染方面具有一定的优势，在低含量条件下，生物吸附剂能选择性吸附重金属，且受水溶液中钙、镁离子的干扰较小。此法处理效率高，无二次污染，能有效回收一些贵重金属。但生物的生长环境不易控制，常因水质变化而中毒而大量死亡。

2.生物絮凝法

生物絮凝是利用微生物或微生物产生的代谢产物进行絮凝沉淀的污染去除方法。微生物絮凝剂是微生物自身产生的天然高分子物质，具有较高的絮凝效果。其主要成分是糖蛋白、粘多糖、纤维素、蛋白质和核酸等，具有较高的电荷或较强的亲水性和疏水性，能通过离子键、氢键和范德华力等作用，同时吸附多个胶体粒子与颗粒，使颗粒间产生架桥现象，形成三维结构的网络而沉淀。对重金属有絮凝作用的微生物絮凝剂约有十几种，微生物絮凝剂中的氨基和羟基能与Cu2+、Hg2+、Ag+、Au2+等重金属离子形成稳定的螯合物而沉淀。 该种处理废水的方法安全、方便、无毒，不产生二次污染，絮凝范围广，絮凝活性高，增长速度快，絮凝条件广泛，大多不受离子强度、pH值和温度的影响，易于实现工业化。

3.生化法

生化法是通过微生物与金属离子直接发生化学反应，将可溶性离子转化成不溶性化合物去除。其优点是选择性强、吸附容量大、不使用化学药剂。污泥中金属含量高，二次污染明显减少，污泥中重金属易于回收，回收率高。但其缺点是功能菌与废水中金属离子的反应效率不高，培养菌的培养基消耗量大，处理成本高。

物理化学法

物化法是利用离子交换、膜分离或吸附剂等手段去除电镀废水中所含的杂质，在工业上应用十分广泛，通常与其他方法联合使用。

1.离子交换法

离子交换是利用离子交换器从废水中分离有害物质的一种方法。最常用的交换器是离子交换树脂，树脂饱和后可用酸碱再生，反复重复使用。离子交换是利用交换器本身携带的可自由移动的离子与被处理溶液中的离子进行交换，多数情况下是先吸附后交换，具有吸附和交换的双重作用。对于含有铬等重金属离子的废水，可用阴离子交换树脂去除Cr(VI)，用阳离子交换树脂去除Cr(III)和铁、铜等离子。一般用于处理有害物质含量较低的废水，具有回收利用、变害为利、循环水等优点，但技术要求高，一次性投资较大。

2.膜分离法

膜分离是指利用半透膜作为阻隔层，借助膜的选择性渗透作用，在能量、含量或化学势差的作用下，将混合物中的不同组分分离。利用膜分离技术可以从电镀废水中回收重金属和水资源，减少或消除其对环境的污染，实现电镀清洁生产。利用膜分离技术，对于金、银、镍、铜等高附加值的电镀废水，可实现闭路循环，产生良好的经济效益。对于综合电镀废水，经过简单的物理、化学处理后，大部分水可通过膜分离技术回用，回收率可达60%～80%，减少了污水排放总量，减少了排入水体的污染物。

3.蒸发浓缩法

此方法是将电镀废水蒸发浓缩重金属废水后再循环使用，一般适用于处理含铬、铜、银、镍等重金属的电镀废水，一般作为其他方法的辅助处理方法，其缺点是能耗大、成本高、占地面积大、运行费用高。

4、活性炭吸附法

活性炭吸附是一种经济有效的处理电镀废水的方法，主要针对含铬、氰化物的废水。其特点是处理调节温和，操作安全，深度净化后的处理水可回用。但此法存在活性炭再生复杂，再生液不能直接返回镀槽使用的问题，吸附容量较小，不适用于有害含量较高的废水。

电化学法

1.电解

电解法是用电解的方法处理或回收重金属，一般用于贵金属含量较高或单一的电镀废水。电解法处理Cr(VI)是用铁作电极，铁阳极不断溶解产生的亚铁离子在酸性条件下可将Cr(VI)还原为Cr(III)，Cr(VI)在阴极直接还原为Cr(III)。由于电解过程中氢离子被消耗，水中剩余的氢氧离子使溶液由酸性变成碱性，并生成铬和氢氧化铁沉淀，从而去除铬。电解法可同时去除多种金属离子，具有净化效果好、污泥少、占地面积小等优点，但耗电、耗钢较多，很少采用。

2. 原电池法

以颗粒炭、煤渣或其他导电惰性材料为阴极，铁屑为阳极，与废水中的导电电解质为导电物质形成原电池，通过原电池反应达到处理废水的目的。近年来，铁碳微电解技术在电镀废水处理中受到越来越多的关注。

3.电渗析

电渗析技术属于膜分离技术的一种，它是将阴、阳离子交换膜交替排列于正、负极之间，用特制的隔板隔开，在电场作用下，以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择渗透性，将电解质从溶液中分离出来，从而实现电镀废水的浓缩、脱盐、精制和净化。

4、电絮凝气浮法是利用可溶性阳极（Fe、Al等）物质，生成大量Fe2+、Fe3+、Al3+等阳离子，通过絮凝作用生成Fe(OH)2、Fe(OH)3、AI(OH)3等沉淀物，去除水中的污染物。同时在阴极产生大量的H2微气泡，在阳极产生大量的O2微气泡，这些气泡作为气浮载体，与絮凝后的污染物一起上浮，在丰富的微气泡作用下，大量的絮体迅速上浮，达到净化水质的目的。

我国电镀废水常规处理技术已比较成熟，现代生物处理电镀废水是一种非常有前途的不产生二次污染的废水处理技术，关键是要利用新技术对其进行深度处理，进一步提高出水水质。膜处理技术由于分离效率高、能回收重金属，在未来电镀废水处理中将占据重要地位。同时，通过推行清洁生产工艺，减少电镀生产各个环节的污染量，变“被动治理”为“主动治理”，也是解决电镀废水污染的根本途径。

发展方向报告

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我国与其他国家一样，对电镀废水的处理十分重视，近几十年来对电镀废水的处理方法进行了大量的研究，处理方面的投入也不断加大。今后，我们仍将一如既往地为解决这一问题而继续努力。从国内外对电镀废水的处理和研究来看，发展趋势应该是以下几个方面：

积极开展综合防控

经过几十年的发展，电镀废水的处理已经从原来简单的“废物处理”转变为综合处理，即防治并举、资源回收的积极方法。过去对清洗工艺进行了很多改革，取得了显著的成效。多级逆流冲洗、水槽设计改革、挂镀件方式改变等改革，大大减少了镀液的带入，回收了有用物质，减轻了电镀废水处理的负担和成本。综合处理是污染防治的发展趋势，但也存在许多技术问题需要解决。

闭环开发

闭路循环是处理电镀废水最经济有效的方法之一，是处理电镀废水的方向，从而实现电镀漂洗水的零排放。但其最终槽液浓度的控制、离子交换装置的应用及运行等问题尚未得到很好的解决。

改革电镀工艺

改革电镀工艺是防治污染的根本途径，各种无氰、无铬等无污染或少污染电镀工艺的推广应用，可以减少废水的污染源。无氰电镀、低铬钝化、以锌或锡锌合金代替镉等电镀工艺，以及用电泳漆代替电镀等也日益增多。国内许多单位都在探索和实践，但电镀不可能完全替代，还有许多具体问题需要解决。

多重组合技术

在电镀废水的处理中，单一的方法往往难以达到理想的要求，各种组合方法将逐渐取代单一的处理方法。从国内外的发展趋势看，趋势是以化学方法为主要方法，辅以其他组合处理技术和自动检测控制方法。研发多功能组合处理机是一个发展方向。它不仅可以处理成分复杂的混合电镀废水，而且可以使工艺和设备小型化，从而节省占地面积和工程投资。

社会化治理

电镀厂多，分布范围广，生产中产生的废渣、污泥、浓缩废液等相对小而分散，对于这些物质，除少数单位综合回收利用外，大部分直接排放，造成二次污染。因此，可以考虑一城一区集中回收，在各城市、各地区建立电镀废渣、废液回收再生中心。这样，既能保护环境，又能变废为宝，同时节省投资、降低能耗、提高经济效益。如天津开发区已建成的电镀废水处理中心，其技术先进，符合电镀废水社会化处理的要求，工艺设计采用单元组合，合理灵活，实现了资源再利用、闭环循环、排放最小的目标，值得借鉴和推广。

加强管理

保证废水处理设备的正常运行是防治污染的必要条件，如果已建成的废水处理设施不能正常运行，废水处理将名存实亡。因此，要加强日常管理，将奖惩与污染控制人员的考核结合起来；定期组织相关人员的培训、技术交流和出国培训。另外，要制定法律法规，完善制度。各电镀厂应尽可能按、系列标准要求自己。

电镀、石油化工、制药是当今世界三大污染行业，可以说20世纪电镀废水的处理还不够彻底，达不到排放标准。21世纪电镀废水处理的趋势应该是彻底消除污染，力争实现零排放。今后电镀废水的处理，应从实际出发，选择合理的处理方法，进行经济有效的电镀废水综合防治，力争环境效益、经济效益、社会效益的协调统一，真正实现清洁生产[2]。