电镀废水治理：从有毒到无毒，资源回收与循环利用的发展方向

电镀废水治理：从有毒到无毒，资源回收与循环利用的发展方向

电镀废水成分十分复杂，除含氰（CN-）废水、酸碱废水外，重金属废水是电镀行业中一类具有巨大潜在危害的废水。根据重金属废水中所含重金属元素，一般可分为铬（Cr）废水、镍（Ni）废水、镉（Cd）废水、铜（Cu）废水、锌（Zn）废水、金（Au）废水、银（Ag）废水等。电镀废水的处理受到国内外的广泛关注，并开发了多种处理技术，通过有毒废水处理成无毒废水、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重金属的排放。随着电镀行业的快速发展和环保要求的不断提高，目前，电镀废水处理已经开始进入清洁生产工艺、总量控制和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。

电镀重金属废水处理技术现状

根据对我国电镀行业废水处理现状的统计和调查，目前广泛应用的有7种不同的分类方法：

（1）化学沉淀法，分为中和沉淀法、硫化物沉淀法。

（2）氧化还原处理：分为化学还原法、铁氧体法和电解法。

(3)溶剂萃取分离法。

（4）吸附法。

（5）膜分离技术。

（6）离子交换法。

（7）生物处理技术，包括生物絮凝、生物吸附、生物化学和植物修复。

但目前也存在着一定的弊端或者说严重的不合理性。

传统电镀废水处理方法的弊端

目前电镀废水的处理方法一般采用分流—综合两级处理的物理化学方法，前级处理分为三级水体：

铬水、氰化物水、综合水（铜、镍、锌水）。铬水经还原剂还原，氰化物水经两级氧化脱氰，铜、镍、锌水直接与前两股水合并成为综合水。综合水处理后级基本上是采用碱（烧碱或石灰）、聚合氯化铝（PAC）和有机絮凝剂（PAM）。具体操作是：将综合水的pH值提高到10~13，高碱浓度迫使碱与重金属反应生成氢氧化物。由于pH>9，所以排出口必须用酸中和，使pH值降至9以下。

以上是一种传统的加工工艺，其存在着许多严重的理论和实践错误：

1、前处理中对三种废水的划分并不符合生产实际，因为不管哪一种水，都互有一部分，只是铬水主要以铬为主，氰水主要以氰化物为主，铜镍锌三元水主要由三种元素组成。我们在废水处理实践中发现了这些实际情况，几乎所有企业的电镀废水都是如此。我们询问过电镀厂的相关人员，他们其实能很清楚的解释这种现象的原因。奇怪的是，他们却把分流一体化两级处理当成是不可违反的规范模式。既然第二级处理的废水中存在着各种污染物，怎么可能用简单的处理药剂和方法就能使终端水达到排放标准呢？

2. 很多专题讨论提到，含氰化物水应单独处理，因为氰化物在酸中会生成剧毒的HCN（氰酸），其挥发必然导致人体中毒。这在理论上是成立的，应该引起重视。但我们发现，大多数含氰化物水本身的pH值为

3、用超碱人为地强制重金属生成氢氧化物并沉淀在污泥中是不科学的：

（1）根据化学反应原理，无论pH值条件如何，总有一个反应平衡，也就是说不可能达到水中完全不存在一定量重金属的状态。

（2）不同重金属形成氢氧化物的最佳pH值不同，某种重金属最适宜的pH范围，可能是其他金属重新溶解的pH条件。

（3）由于第二级处理是采用超碱性去除重金属，因此最终排放水也必须是超碱性的，这就需要在排放口向水中加酸，以达到符合排放标准的pH值。由于加酸，尚未沉淀的细小氢氧化物被迅速分解，重金属又回到水中。

（4）由于是双向污水处理，工程设备自然比较复杂，导致投资较大，建设工期较长。

矿物法处理电镀废水

3.1 矿产法的概念

矿物法采用纯天然矿物为原料，经过一定的特殊工艺加工，生产出天然矿物废水处理剂、矿粉等专利产品，再添加一定的添加剂，对电镀废水进行处理。

3.2 矿物法主要作用机理

由于该方法主要采用纯天然矿物作为主要原料，具有离子交换、吸附、化学转化、催化等特点。

3.3 矿物法的主要优点

该方法的主要优点如下：

1、彻底改变长期以来沿用的传统分流处理工艺，将含铬水、含氰化物水、综合水等混合进行处理，纠正分流处理中的一些严重错误，弥补传统工艺的不足。

2、一次处理即可彻底解决该问题，改变了传统两阶段处理的模式。

3、由于以上两点，大大简化了污水处理的工程设备，大大减少了基建投资和建设时间。

4、传统的处理方法从理论上讲是不可能达标的，大量的实践也证明该工艺无法达到排放标准。若采用矿物法处理电镀废水，从原理和实践上都已证明是可以稳定达标排放的。

5、传统工艺处理电镀废水的成本主要是烧碱来中和酸性水，一般处理一吨废水烧碱成本在10~15元，加上其他药剂，总成本在15元以上。当然如果只要求废水澄清，成本很难有一个标准，矿法是在排放达标的前提下应用的，处理一吨废水的成本大概在4~8元。

3.4电镀废水处理工艺示意图

3.4.1电镀废水处理工艺流程图1（间歇式电镀废水处理工艺）

电镀废水处理工艺流程图2（连续式电镀废水处理工艺）

3.4.2 流程描述

车间产生的各类废水在同一调节池内混合调节后，泵入第一反应池，还原剂可用硫酸亚铁或其他还原剂，用量比引水处理少1/3~1/2，具体用量视水质而定。反应完成后进入第二反应池，加入矿物污水处理剂、矿粉（一部分起中和作用，可节省大部分碱，另一部分起去除重金属的作用）进行综合反应，可将废水pH值调节至5~6。此阶段一般要求不少于20分钟，然后进入第三反应池，用碱将废水pH值调节至8~8.5。同时加入漂白粉等氧化剂，将氰化物打碎，最后经沉淀池沉淀后排放。

综上所述

经过长期的研究实践以及理论探讨，结合当前实际，在对各种工艺进行充分比较（包括药剂经济性、工程建设投资、运行管理等）后，我们认为采用矿物法处理电镀可以保证出水水质达到国家一级排放标准。