电镀废水治理：消除和减少重金属排放量的关键技术

电镀废水治理：消除和减少重金属排放量的关键技术

电镀是利用化学和电化学的方法在金属或其他材料上镀上各种金属的过程。电镀技术广泛应用于机械制造、轻工、电子等行业。

电镀废水成分十分复杂，除含氰化物（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，一般可分为含铬（Cr）废水、含镍（Ni）废水、含镉（Cd）废水、含铜（Cu）废水、含锌（Zn）废水、含金（Au）废水、含银（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，电镀废水处理现已进入清洁生产技术、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主流发展方向。

1、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，目前应用较为广泛的方法有七种：（1）化学沉淀法，又分为中和沉淀法和硫化物沉淀法。（2）氧化还原处理法，又分为化学还原法、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法、生物吸附法、生物化学法、植物修复法等。但这些技术都存在一定的弊端或严重的不合理性。

2、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法。第一级处理分为含铬水、含氰水、综合水（铜、镍、锌水）三股水，含铬水经还原剂还原，含CN水经两级氧化处理，使CN破除，铜镍锌水直接与前两股水合并，形成综合水。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），具体操作为：将综合水的pH值提高到10~13，碱浓度高迫使碱与重金属反应生成氢氧化物，由于pH>9，所以在排污口必须用酸对溶液进行中和，使pH降低到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、预处理工序对三废的划分并不符合生产实际，因为不管哪种废水在水中，都只不过是铬水以铬为主，氰水以氰化物为主，铜水以氰化物为主，镍锌三废水则多由三种元素组成。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，其实他们对于现象的原因很清楚，但奇怪的是，分流一体化两级处理却被奉为不可违反的规范模式，既然第二级处理的污水中存在各种污染物，又怎能只用简单的处理药剂处理，又有办法保证终端水达标排放呢？

2. 很多专业讨论提到，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。但我们发现，大多数含氰化物水本身的pH值

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）不同的重金属在形成氢氧化物时，pH值是不同的，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法去除重金属，因此最终排放水也必须是超碱法，这就需要在排放口向水中加酸，以达到排放标准的pH值，加酸的结果是，那些还未析出的细小氢氧化物迅速分解，重金属又回到水中。

（4）由于污水处理为双向处理，即分流、合流，工程设备自然较为复杂，导致投资较大，建设工期较长。

3.CZB矿物法处理电镀废水

3.1 CZB 矿物法概念

CZB矿物法是采用纯天然矿物为原料，经过一定的特殊工艺，再添加一些助剂混合处理电镀废水而生成的专利产品NMSTA天然矿物废水处理矿粉BC的方法。

3.2 CZB选矿法主要作用机理

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 CZB选矿法主要优点

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，从原理和实践上都表明是可以稳定达到排放标准的。

5、传统工艺处理电镀废水所用药剂费用主要是烧碱，用来中和酸性水，一般处理一吨废水烧碱费用在6~10元，加上其他药剂，总药剂费用往往在10元以上。当然，如果只以澄清废水为目的，费用很难有一个标准，而矿法是在排放达标的前提下应用的，处理一吨废水的费用大概在4~6元。

4. 结论

我们经过长时间的研究实践以及理论探讨，结合目前的现实，对各种工艺做了完整的比较（包括药剂的性价比、工程建设投资、运行管理等），认为采用CZB矿物法进行电镀可以保证出水水质达到国家一级排放标准。

该工艺目前已在多家电镀厂实施并稳定运行，且仍在研究和不断改进中。

3 月 29 日，星期二

合川化工

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