有关电镀废水治理技术问题分析

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摘 要：解放初期全国电镀厂点只有十几家。电镀工艺简单而又落后,电镀废水基本上未经治理排入城市下水道流进江河,对周围环境造成污染,但由于量少,危害尚不严重。建国以来,我国电镀工业随着全国工农业的发展而迅速发展。据不完全统计全国电镀厂点至今已发展到约1万家,职工约有40万人,每年排出电镀废水约40亿m3。政府十分重视环保问题,国家制订了环保法,历年来政府和企业投资在废水治理项目上达数百亿元,电镀废水治理已取得巨大成就。但是也有少数电镀厂点治理电镀废水还不尽人意,有的是认识问题,有的是技术问题,也有的是管理问题,以致影响电镀废水排不达标。

关键词：电镀废水；治理技术；进展Abstract: The liberation of the early national electroplating factory only has a dozen. Electroplating process is simple and backward, electroplating wastewater basically untreated discharged into the city sewer flows into streams and rivers, causing pollution to the surrounding environment, but the quantity is little, the harm is not serious. Since the founding of new China, the electroplating industry in China developed rapidly with the development of industry and agriculture. According to incomplete statistics, the national electroplating factories has been developed to about 1 employees, about 400000 people, about 4000000000 of m3 per year from electroplating wastewater. The government attaches great importance to environmental issues, countries in the formulation of environmental law, the government and enterprises to invest in wastewater treatment project for hundreds of million yuan, has made great achievements in electroplating wastewater treatment. But there are a few electroplating factory point of electroplating wastewater treatment is still unsatisfactory, some understanding, some technical problems, but also some management problems, so that the effect of electroplating wastewater discharge is not compliance.

Keywords: electroplating wastewater; treatment technology; progress

中图分类号：{X829}文献标识码：A 文章编号：

1.电镀废水治理

电镀工业的发展对我国工农业发展起了促进作用,不但提高产品及其设备防护和装饰性能,而且为国防尖端开发了新的功能材料,提高了国防综合水平。电镀工业发展已为我国建设事业立了大功,这是有目共睹的。可是电镀工业在加工过程选用了数百种化工材料,这些材料随着清洗水向外排放,造成对环境污染,其危害如下。

首先，水体受污染。废水将危及水生动植物生长,影响水产养殖,造成大幅度减产甚至鱼虾绝迹。严重的臭味熏天,影响旅游和周围居民正常生活。

其次，农用水源受污染。废水将破坏农田土壤,毁坏庄稼,有害有毒的化工材料被农作物吸收后,转移进入动物和人体内,将引起疾病或死亡。

最后，饮用水源受污染。废水中含有氰、砷、铅及其它有毒的化工材料污染水源,在人体内不断累积,轻者造成慢性中毒,重者引起死亡。废水中含有铬、镍等重金属在人体内达到一定浓度时会引起癌病,最后亦导致死亡。

2.治理技术

目前在生产实际中获得比较广泛应用的方法有：含铬废水处理用硫酸亚铁法，亚硫酸氢钠法，电解法，离子交换法，表面活性剂法，活性炭吸附法，铁氧体法，铁粉过滤法，焦炭一铁屑法，电渗析法，反渗透法等；含氰废水处理用碱性氧化法，电解法，离子交换法等；含铬、铜废水多采用离子交换法等，对于多种金属离子的混合废水，采用气浮法。而基于这次实验是选用絮凝剂。所以只介绍化学法。

化学法处理电镀废水,是一种历史悠久和应用广泛的方法。该法具有投资少、处理成本低、操作容易掌握等特点,能承受大水量和高浓度负荷冲击,可适用各类电镀废水治理。但化学法的最大不足之处,是生产用水不能节约回用,二次污染的隐患依然存在,且占用场地较多。

2.1化学沉淀法

化学沉淀法是传统而实用的电镀废水处理技术,通过向废水中投加如氢氧化钠、碳酸盐、硫化物、氨基甲酸盐、苯甲酸盐等沉淀剂,使重金属被沉淀而除去。该法处理成本低,管理方便,加上砂滤能使出水水质澄清,达标排放,不失为既经济又有效的一种方法。工业上处理电镀混合废水使用中和沉淀法是经济而实用的,出水可达标排放。在含铬废水典型处理的方法中,以钡盐、铅盐等的沉淀法较为成熟。曾一度在我国上海、苏州、沈阳等大中城市广泛应用。天津某厂含铅废水用磷酸钠化学沉淀法处理,出水可达国家排放标准。为从电镀废水中回收银还可选择沉淀氯化银法。一般化学沉淀法处理废水的问题是达不到深度处理的效果,须配合使用各种高分子絮凝剂等,而且处理效率低,沉渣量大,易造成二次污染。

2.2.1 中和沉淀法

在含重金属的废水中加入碱进行中和反应，使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。中和沉淀法操作简单，是常用的处理废水方法。实践证明在操作中需要注意以下几点[1]：(1)中和沉淀后，废水中若pH值高，需要中和处理后才可排放；(2)废水中常常有多种重金属共存，当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al等两性金属时，pH值偏高，可能有再溶解倾向，因此要严格控制pH值，实行分段沉淀；(3)废水中有些阴离子如：卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物，因此要在中和之前需经过预处理；(4)有些颗粒小，不易沉淀，则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。

2.2.2硫化物沉淀法

加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀除去的方法。与中和沉淀法相比，硫化物沉淀法的优点是：重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低，而且反应的pH值在7～9之间，处理后的废水一般不用中和。硫化物沉淀法的缺点是：硫化物沉淀物颗粒小，易形成胶体；硫化物沉淀剂本身在水中残留，遇酸生成硫化氢气体，产生二次污染。为了防止二次污染问题，英国学者研究出了改进的硫化物沉淀法，即在需处理的废水中有选择性的加入硫化物离子和另一重金属离子(该重金属的硫化物离子平衡浓度比需要除去的重金属污染物质的硫化物的平衡浓度高)。由于加进去的重金属的硫化物比废水中的重金属的硫化物更易溶解，这样废水中原有的重金属离子就比添加进去的重金属离子先分离出来，同时防止有害气体硫化氢生成和硫化物离子残留问题。

2.2.3螯合沉淀法

加入螯合沉淀剂（如DTCR）使其发生螯合沉淀。该方法有出水稳定达标效果好，适用条件广，无二次污染，污泥含水率低，污泥便于回收，同时设备要求简单，实施方便等特点。缺点在于价格偏高。

2.4 氧化-还原法(置换法)

用氧化-还原反应治理电镀废水,操作简单,工艺成熟,可以处理和回收电镀废液中的金、银、镍、铬等,其中工业上以化学还原法除铬比较成熟。具体地讲,工业上化学还原法处理电镀含铬废水的方法,有硫酸亚铁-石灰法、亚硫酸盐法、二氧化硫法、亚铁盐法、硫化碱法等。其中亚硫酸盐法处理量大,综合利用方便,在国内外应用最广。如,六价铬质量浓度为140 mg/L的某种电镀废水,用亚硫酸氢钠进行处理,出水Cr3+质量浓度可降为0.7~1.0mg/L。另采用二氧化硫作还原剂处理高浓度大流量的含铬废水,国内已有工程实例。亚铁盐还原沉淀法也是治理含铬电镀废水的经典方法,被许多厂家采用。如某五金厂电镀废水:六价铬质量浓度为100 mg/L,Ni2+50 mg/L,pH=4~6,经该法处理后出水达排放标准。目前英、美等国应用水合肼对镀铬漂洗水进行槽内还原,反应速度快,处理效果好。

2.5 铁氧体法

铁氧体技术是电镀废水处理中的另一项工艺,是根据生产铁氧体的原理发展起来的处理方法。该法形成的污泥有较高的化学稳定性,容易进行固液分离和脱水处理。铁氧体法处理重金属废水,能一次脱除多种金属离子,特别适用于重金属混合电镀废水的一次处理。我国大连、沈阳、上海的某些电镀厂已应用铁氧体法数十年,处理后的废水,镉、铜、锌均可达到国家污水综合排放标准中的一级标准]。铁氧体法处理含铬废水是硫酸亚铁还原法的演变和发展,在工程上已比较成熟。其典型工艺有间歇式和连续式,在我国工业中均应用较多。总之,铁氧体法具有设备简单、操作方便、不产生二次污染之优点,可收到化害为利、变废为宝的效益。但是该法能耗高,污泥量大,处理后出水盐度高,不能处理含汞和络合物等的废水。另外,铁氧体的回用还存在问题,影响推广。从近几十年的实践及当前国内外电镀废水治理技术发展趋势来看,化学法处理电镀废水,已有多年的使用经验,技术上较为成熟,国内外电镀废水有80%左右采用化学法处理。化学法仍是目前国内外应用最广泛的电镀废水处理技术。

3.我国电镀废水处理进展

综观我国电镀废水的处理进展,大致可分为以下五个阶段:20世纪50年代末,我国电镀废水的治理刚刚起步,主要着眼于废水的化学法处理技术,处理的主要对象为氰化物和六价铬;第二阶段,即20世纪60年代至70年代中期,电镀三废污染的问题开始引起重视,人们开始注意酸碱废水和其它重金属离子废水的治理,并研究了各种处理方法,但仍处于单纯的防害排放阶段;第三阶段,即20世纪70年代中期至80年代初,大多数镀种的废水都已有了比较有效的处理方法,离子交换法、薄膜蒸发浓缩法等在全国范围内大量推广使用,反渗透法、电渗析法等也已进入工业化使用,废水中有用物质的回收和水的重复利用技术也有了长足的进展;第四阶段,即20世纪80年代至90年代,开始研究从根本上控制污染的技术,以防为主,源头治理,各种多元组合技术已逐步取代单元处理技术,电镀废水的综合防治技术的研究亦取得了可喜的成果;第五阶段,20世纪90年代至今,随着电镀工业迅速发展和环保要求的不断提高,电镀废水治理由工艺改革、回收利用和闭路循环进一步向综合防治方向发展,已经进入了综合防治与总量控制阶段,多元化组合处理和自动控制相结合的资源回用技术成为电镀废水治理的发展主流。

4.结语

1）在最佳投加量下，加PAM后，COD，重金属，SS均比投加前有所增大。铁离子在处理铜，铬等金属离子时，比PAC，PAM效果要好。而处理锌离子时则相反。PAC＋PAM的混合使用使污泥大大的减少了。PAM的污泥转化系数最低，即说明只要加很少的量，就能达到最佳值。聚合硫酸铁加PAM时污泥转化系数最高。聚合硫酸铁的使用效果最好。产生的污泥最少。

2） 同一种絮凝剂还加入PAM之后，各种指标均高于加前。聚合硫酸铁与PAM的复合使用产生的污泥差值最大。

3） 当使用硫酸化铁做絮凝剂时，pH等于8~9的时候，SS的量达到最高，污泥转化系数最大。

4）即最佳实验条件为使用聚合硫酸铁与PAM复合使用，产生的污泥转化系数最小，pH范围为8～9。

参考文献

孟祥和,胡国飞.重金属废水处理[M].化学工业出版社,2000

徐新阳,于锋.污水处理工程设计[M].化学工业出版社,2003

贾金平，谢少艾，陈虹锦．电镀废水处理技术极工程实例[M].化学工业出版社，2003