电镀废水处理工艺汇总介绍

电镀废水处理工艺

电镀工厂产生的废水和废液中，往往含有多种金属离子，例如铬、镐、镍，以及氰化物、酸碱物质和有机添加剂。这些金属离子可能以简单的阳离子、酸根阴离子或复杂的络合离子形态存在。针对这类废水，常用的处理方法包括中和沉淀法、中和混凝沉淀法、氧化法、还原法、钡盐法以及铁氧体法等化学方法。这些化学方法设备简单、投资较少，因此得到广泛应用。然而，这些方法通常会产生污泥，需要进一步的污泥处理措施。

电镀废水的来源

电镀生产过程中产生的废水成分极为复杂，其中不仅包含氰化物和酸碱物质，还含有重金属离子。这些重金属离子是电镀业中极具潜在危害性的污染物，对环境和人类健康构成严重威胁。电镀废水的主要来源有以下几个方面：

镀件清洗水，这是电镀废水中最主要的来源。这种废水中除了含有重金属离子外，还混有少量的有机物，尽管其浓度较低，但排放量却相当大。

镀液过滤冲洗水和废镀液的排放。这部分废水的排放量相对较小，但重金属离子和有机物的浓度却相对较高，对环境的污染较为严重。

在工艺操作和设备使用过程中，由于“跑、冒、滴、漏”而产生的废液。这部分废液虽然排放量不大，但处理起来却相当棘手。

冲洗设备和地坪所产生的废水。这类废水虽然排放量不大，但同样需要妥善处理。

电镀废水的处理方法

针对电镀废水，我国常用的处理方法包括化学法、生物法、物化法和电化学法等。其中，化学法是应用最为广泛的一种处理方法。它主要是通过氧化还原反应或中和沉淀反应，将废水中的有毒有害物质转化为无毒无害的物质，或者直接将重金属离子通过沉淀或气浮的方式从废水中去除。在化学法中，中和沉淀法和硫化物沉淀法是两种常用的方法。尽管硫化物沉淀法处理效果更好，但其可能产生的硫化物残留和二次污染问题也需引起足够重视。

(3) 螯合沉淀法。此方法利用高分子重金属捕集沉淀剂(DTCR)在常温环境下与电镀废水中的多种重金属离子，如Hg2+、Cd2+、Cu2+、Pb2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+及Cr3+等，进行迅速反应，生成不溶于水的螯合盐。随后，加入少量的有机或无机絮凝剂，促使这些螯合盐形成絮状沉淀，从而有效地去除重金属。DTCR系列药剂的独特之处在于，它能同时处理多种重金属离子，即便这些离子以络合盐的形式存在，也能达到良好的去除效果。此外，该方法不受共存盐类的影响，显示出广阔的应用前景。

氧化法。通过向电镀废水中投加氧化剂，如次氯酸盐在碱性条件下，将废水中的有毒物质，如CN-、Fe2+、Mn2+等低价态离子，以及造成色度、味道和嗅觉的各种有机物和致病微生物，氧化为无毒或低毒物质。例如，在处理含氰废水时，次氯酸盐可将氰离子分解为低毒的氰酸盐，再进一步降解为无毒的二氧化碳和氮。

化学还原法。在电镀废水治理中，化学还原法常用于处理含铬废水。该方法通过加入还原剂，如FeS0NaHS03等，将Cr(Ⅵ)还原为Cr(III)，随后加入NaOH或石灰乳进行沉淀分离。此方法的优点在于设备简单、投资少、处理量大，但需注意防止沉渣污泥造成的二次污染。

中和法。通过酸碱中和反应来调整电镀废水的酸碱度，使其达到中性或接近中性，从而满足后续处理的酸碱度要求。此方法主要用于处理电镀厂的酸洗废水。

气浮法。这是一项近年来发展起来的新技术，通过高压水泵将水加压后注入溶罐中，形成溶气水。当溶气水进入水池时，由于压力突然降低，溶解在水中的空气会形成大量微气泡。这些微气泡与电镀废水中的凝聚状物黏附在一起，由于相对密度小于水而浮到水面上形成浮渣，从而净化废水。

生物法处理电镀废水，主要是利用某些微生物及其代谢产物来改变废水中重金属的价态，同时通过微生物菌群的生物絮凝和静电吸附作用，将重金属离子从废水中分离出来。这一过程包括生物吸附和生物絮凝两个主要步骤。

生物吸附法利用具有从溶液中分离金属能力的生物体制备的衍生物，如菌体、藻类及一些提取物，作为生物吸附剂。这些吸附剂通过一系列复杂的物理和化学过程，如光合作用、离子交换等，将重金属离子吸附到自身表面或内部，从而实现与废水的分离。

生物絮凝法则直接利用微生物或其代谢物进行絮凝沉淀。微生物絮凝剂是一种由微生物自身产生的天然高分子物质，具有高效絮凝作用。它能够通过离子键、氢键和范德华力等多种作用力，同时吸附多个胶体颗粒，并在颗粒间产生架桥现象，形成网状三维结构而沉淀下来。此外，生物絮凝剂中的氨基和羟基等官能团，还能与重金属离子形成稳定的螯合物，进一步促进重金属的去除。

综上所述，生物法处理电镀废水具有诸多优点，如处理效率高、无二次污染、能有效地回收贵重金属等。然而，生物法的实施也面临一些挑战，如生物成长环境的控制问题以及水质变化可能导致的微生物中毒等。因此，在实际应用中需要综合考虑各种因素，以实现最佳的处理效果。

生物化学法是通过微生物与金属离子之间的直接化学反应，将可溶性离子转化为不溶性化合物，从而将其从废水中去除。这种方法具有选择性强的优点，能够高效地吸附大量金属离子，且不依赖化学药剂。此外，污泥中金属含量高，有效减少了二次污染，同时便于重金属的回收，回收率也相当高。然而，该方法也存在一些不足，如功能菌与金属离子的反应效率相对较低，且培养菌种所需的培养基成本较高，导致整体处理成本上升。

物化法是另一种处理电镀废水的方法，它主要利用离子交换、膜分离或吸附剂等技术来去除废水中的杂质。其中，离子交换法常采用离子交换树脂作为交换剂，通过树脂的吸附和交换作用来去除废水中的重金属离子。膜分离法则借助半透膜的选择渗透作用，在能量或化学位差的作用下对废水进行分离，从而实现重金属和水资源的回收利用。蒸发浓缩法也是一种重要的物化法，它通过蒸发浓缩的方式将废水中的重金属离子与其他物质分离，达到净化废水的目的。这些物化法在工业上应用广泛，通常与其他处理方法配合使用，以实现最佳的处理效果。

该方法通过对电镀废水进行蒸发浓缩，实现重金属的回收利用，特别适用于处理含铬、铜、银、镍等重金属的电镀废水。然而，该方法存在能耗高、成本大、占地面积广及运转费用高等不足。

活性炭吸附法

活性炭吸附法是一种经济高效的处理电镀废水的方法，尤其适用于含铬和含氰废水。其处理条件温和、操作安全，且处理后的水质可回用。但此方法面临活性炭再生复杂、再生液无法直接回镀槽利用的挑战，同时吸附容量有限，不适用于有害物含量高的废水。

电化学法

电解法

电解法通过电解作用回收重金属，常用于贵金属含量高或单一的电镀废水处理。在处理Cr(VI)时，铁阳极溶解产生的亚铁离子能在酸性条件下将Cr(VI)还原为Cr(Ⅲ)，同时Cr(Ⅵ)在阴极直接还原为Cr(Ⅲ)。但此方法需消耗大量电能和钢材，因此较少采用。

原电池法

原电池法以颗粒炭、煤渣等导电惰性物质为阴极，铁屑为阳极，利用废水中导电电解质构成原电池。近年来，铁碳微电解技术在电镀废水处理中受到广泛关注。

电渗析法

电渗析技术是一种膜分离技术，通过在电场作用下利用离子交换膜的选择透过性分离电解质。此方法可用于电镀废水的浓缩、淡化、精制和提纯。

电凝聚气浮法

电凝聚气浮法采用可溶性阳极材料，如铁、铝等，通过电解作用生成大量的Fe2+、Fe3+、Al3+等阳离子。这些阳离子与废水中的污染物发生絮凝反应，生成Fe(OH)Fe(OH)AI(OH)3等沉淀物，从而去除水中的污染物。同时，在阴极和阳极上分别产生大量的H2和O2微气泡，这些气泡作为气浮载体，与絮凝污物一起上浮。由于微气泡的丰富携带作用，大量絮体迅速上浮，实现水质的净化。