电镀废水处理技术研究现状及展望
来源：行业动态
发布时间：2019-02-28
随着我国经济与科技的高速发展，中国已经成为世界制造业的重心，同时制造业的发展带来了大量的污染。在各种污染源中电镀废水以其毒性大，排放量大，难治〗理尤其值得关注。据不完全统计全国现有1.5万家电镀生产厂，每年排出的电镀废水约40亿m3，其中约有50 %未达到国家排放标准。并且由于电镀厂点分布广，废水中含有重金属离子、有机化合物及无机化合物等有害物◤质。这些物质进入环境，必定会对生态环境及人类产生广泛而严重的危害。电镀废水的治理是一个不可忽视的问题。
1 电镀废水的来源
电镀废水主要来源是在电镀生产过程中的镀件清洗用水、镀液过滤用水、钝化废水、镀↑件酸洗废水、刷洗地坪和极板的废水以◣及由于操作或管理不善引起的“跑、冒、滴、漏”产生的废水，另外还有废水处理过程中自用水的排放以及化验室的排水等。电镀废水的性质主要决定于化学清洗液和电镀液的性质，一般可ㄨ分为四类，分别为含氰废水、含铬废水、酸性废水和碱性废水。废水中主要的污染物质均▅为各种金属离子，其次是酸类和碱类物质，有些电镀液还使用了颜料等其他物质，这些物质大部分是有机物。
2 电镀废水的危害
2.1 含氰废水的危害氰化物是极毒物质，特别在〇酸性条件下，它变成剧毒的氢氰酸。人体对氰化钾的中毒致死剂量为0.25 g(纯净氰化钾为0.15 g)。很低浓度的氢氰酸(4~5)×10-6，0.05 mg/L，会引起很短时间的头疼、心率不齐。在高浓度(9×10-6，0.1 mg/L)时能立即致人死亡。对鱼类和其他水生物的危害为(以游离CN-计)：浓度为0.04~0.1 mg/dm3 就能使鱼类致死。此外，含氰废水作为农灌水时会使农作物减产。
2.2 含铬废水的危害铬有三价(Cr3+)和六价(Cr6+)之分。六价铬对人体的危害，因进入途径不同，中毒表现也不同。六价铬对人体的危害主要表现在对人体皮肤、呼吸系统和内脏的损害。三价铬是生物所必需的微量元素。通过动物』试验发现三价铬有激活胰岛素的作用，还可以增加对葡萄糖的利用。实验证明，六价铬的毒性比三价铬高100 倍。
2.3 含锌废水的危害锌在电镀行业是使用最多的金属之一。锌对鱼类和其它水生生物的毒性比对人和温血动物♀大许多倍。锌在土壤中的富积会导致其在植物体内富积，因此对食用这种植物的人和动物都有害。过量的锌会引起急性肠胃炎症状，同时伴有头晕、周身乏力。误食氯化锌会引起腹膜炎，导致休克而死亡。
2.4 含铜废水的危害铜在电镀行业中使用量较多，铜对人体造血、细胞生长以及某些♀酶的活动及内分泌腺功能均有影响，过量的接触铜化合物会导致皮炎和湿疹。铜对低等生物和农作物的毒性较大，浓度达0.1~0.2 mg/L 即可使鱼类死亡。铜对水体自净有较严重的影响，水中铜含量过量时，会抑∮制水体自净。浓度为0.1 mg/L时，水中的生化耗氧▂过程明显受到抑制。
2.5 含镍废水的危害镍在①电镀行业中也是使用较多的金属之一，镍及其化合◣物有毒。废水中的镍可在土壤中富积，对农作物的生长产生影响，镍进入人体后，大都滞留于脊髓、脑、肺和心脏，以肺为主。镍的毒性主要表现在抑制酶系统，如酸↓性磷酸酶。镍及镍盐对电镀工人的毒害主要是镍皮炎。
2.6 其他除以上几种物质外，还有隔、铅、汞、银等重金属，酸、碱及盐类，以及电镀中使用的添加剂、光亮剂等物质。它们在环境中过量后均会造成环境污染甚至生态№毒害。
3电镀废水的处理工艺介绍归纳目前国内电镀废水处理的实例以及参考文献资料，电镀废水处理的工艺可以归结为：物理方法、化学方法、物理化学方法和生物处理方法。
3.1 物理方法物理方法是利用物理作用分离废水中呈悬浮状态的污染物质，在处理过程中不改变物质的化学性质，如电镀废水中的除油、蒸发浓缩回用水等。蒸发浓缩回收，是一种对重金属电镀废水进行蒸发使之获得浓缩，并加以回收和利用的处理方法，一般用于处理含铬、铜及镍离子废水。蒸发浓缩法处』理电镀重金属废水，工艺成◇熟简单，不需要化学试∑ 剂，无二次污染，可回收利用水和重金属，有良好的环境和经济效益，但因能耗大，操＠ 作费用高，杂质干扰资源回收问题还待研究，使应用受到限制。目前，一般将∏其作为其它方法的辅助处理手段。
3.2 化学方法化学方法就是向废水中投加化学药剂，通过化学反应改变废水中污染物的化学性质，使其转变成无害或易于与水分离的物质从废水中除去的处理工艺。从近几十年的国内外电镀废水处理技Ψ 术发展趋势来看，电镀废水有80 %采用化〖学法处理，化学法处理电镀废水，是目前国内外应用最广泛的电镀废水处理技术，技术上较为≡成熟。化学法包括铁氧体法、氧ω 化还原法、沉淀法等，是一种传统和应用广泛的处理电镀废水方法，具有投资少，处理成本低，操作简单等特点，适用于各类电镀金属废水处理。但化学法的最大不足之处在于生产用水不能回收利用，浪费水资源▲且占用较大的场地。
3.2.1 铁氧体法铁氧体法是根据生产铁氧体的原理发展起来的处理方法该法处理重金属废水能一次脱除多种金属离子，尤其适用于混合重金属电镀废水的一次性处理，具有设备简单投资少，操作方便等特点，同时形成的污泥有较高的化学稳定性，容易进行微分离和脱水处理。此法在国内电镀业中应用较广，不适于大量废水处理，存在着处理后盐度高，而且不能处理含汞和络合物废水的缺点。
3.2.2 化学氧化法该方法主要用在含氰废水的处理。常用的氧化剂有氯系氧化剂、氧气、臭氧、过氧」化氢等。该工艺是在碱性条件下，用氧化剂把游离氰离子以及与金属络合的氰离子氧化成氮气和二氧化碳。该方法能够彻底消除氰化物的污染问题，但是其出水水质较差，且不能回用。在处理混合ξ 废水时，易造成二次污染，而且通用氧化剂还有供货和毒性的问题有待于解决卐。
3.2.3 化学还原法该方法主要用在含铬废水的处理，其原理是用还原剂把毒性很大的Cr6+还原成毒性较低的Cr3+，然后利用中和沉淀法除去废水中的Cr3+。常用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸盐、铁屑、二氧化硫等。使用铁屑法处理电镀◆含铬该方法的优点是处理后水能达到排放标准，并能回收利用氢氧化铬，设备操作比较简单，但铬污泥如存放不妥易引起二次污染。应用化学还原法处理含铬废水，碱化时一般用石灰，但废渣多；用NaOH 或Na2CO3，则污泥少，但药剂费用高，处理成本大，这是化学还原法的缺□ 点。
3.2.4 化学沉淀法化学沉淀⌒法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法。该法是一种较为成熟实用的电镀废水处理技术，且处理成本低，便于管理，处理后√废水能达到排放标准。同时可以回收铬酸，复生碳酸钡。但钡盐来源、沉淀物分离以及污泥的二次污染尚须进一步解决。
3.3 物理化学方法物理化学法是通过物理和化学的综合作用使废水得到净化的方法。主要有以下几种，即：离子交换法、电解法、膜分离法、吸附法等。
3.3.1 离子交换★法离子交换法主要是利用离子交换树脂中的交换离子同电镀废水中的某些离子进行交换而将其除去，使废水得到净化的方法。离子交换法的应用越来越多，通过吸附和离子交换再生过程，废水中重金属离子浓度可浓缩提高30 倍，可多次吸附交换，再生循环，吸附后的水可回用于生产，操作简单，便捷，__残渣稳定且无二次污染。但由于离子交换剂选择性强，制造复杂，成本高，再生剂耗量大，因此在应用上受到很大限制。
3.3.2 电解法电解法是利用金属的电化学性质，使废水中的有害物质通过电解在阳、阴两极上分别发生氧化、还原反应转化成无害物质的方法。电解法在我国已经有♀二十多年的历史，具有去除率高、无二次污染、所沉淀的重金属可回收利用等优点。但该法缺点是不适用于处理含较低浓度的金属废水，并且电Ψ耗大，成本高，一般经浓缩后再电解经济效益较好。此外，可采用铁屑(铁粉)内电解法处理综合性电镀废水。铁屑内电解处理法利用微电池原理所引起的电化学和化学反应及物理作用，包括催化、氧化、还原、置换、絮凝、吸附、共沉淀等多种处理原理的综合作用，将废↘水中的重金属离子除掉。铁屑内电解处理法具有操作简便，协同性强，综合效果好，投资少，运行【费用低等特点。随着研究的深入，该技术应用于处理电镀废水将会有着广阔的发展前景。
3.3.3 膜分离法膜分离法是利用高分子所具有的选择性进行物质分离的技术，包括电渗析、反渗透、膜萃取等。虽然¤采用膜系统处理比传统处理的运行费用要高，但是膜系统处理能使漂洗水和浓缩液得到回用，可以节省水费ㄨ和原辅材料费，并且还可以减去废水传统处理费和污泥处置费，几年后即可回收废水处理◣设备投资。用电渗析法处理电镀工业废水，处理后废水组成不变，有利于回槽使☆用。反渗透法已大规模用于镀Zn、Ni、Cr 漂洗水和混合重金属废水处理。采用反渗透法处理电镀废水，已处理水可以回用，实现闭路循环。液膜法治理电镀ω废水的研究报道很多，有些领域液膜法已由基础理论研究进入到初步工业应用阶段。膜萃取技术是一种高效、无二次污染的分离技术，该项技术在金属萃取方面有很大进展。
3.3.4 吸附法吸附法是利用吸附剂的独特结构去除重∞金属离子的一种有效方法。利用吸附法处理电镀重金属废水的吸附剂有活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖树ω 脂等。该法吸附装备简单，在废水治理中应用广泛，但吸附剂的再生效率低，处理水质很难达到回用要求，一般只用于电镀废水的预处理。
3.4 生物处理方法生物处理技术是通过生◆物有机物或其代谢产物与重金属离子的相互作用达到净化废水的目的，具有低成本，处理方法简便实用，过程控制简单，污泥量少，二次污染明显减少，高效益等优点。由于传统处理方法成本↑高、对大流量含低浓度重金属的废水难于处理等缺点，因此随着重金属毒性微生物的研究】进展，生物处理技术日益受到人们的重视，采用生物技术处理电镀废水呈现发展势头。
4 电镀废水处理技术的发展与展望
随着电镀工业迅速发展和环保要求的不断提高，我国电镀废水治理由」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。研究高效、经济、节能、环保的∑ 处理技术，系统开发不同工艺的有效组合，是电镀废水处理技术研究的主要内容和发展█方向。但是，废水的末端治理只是㊣治标不治本，从工业整体发展趋势和效益来看，电镀行业水污染控制的出路在以下几个方面：(1)实施循环经济，推行清洁生产。提高电镀物质、资源的转△化率和循环利用率，从源头上削减重金属污染物的产生，同时采用全过程分布式智能控制[16]、结合废水综合治理、最终实现废水零排放。(2)采用槽边循环与车间循环相结合的电镀废水处理方法。实践表明此方法既能消除水污①染，又能将处理后的水循环使用以节约水资源，具有投资少、效果好、选用灵活的特点可实现电镀废水循环复用不排放。(3)综合一体化技术是未来重金属废水处理技术的热点。各种重金属也因其行业和工艺的差异，仅使用一种废水处理方法往往有其局限性达不到理想的效果只有◣综合多种处理技术特点的一体化技术应用，才能达到理想效果。
5 结语文章综述了电镀废水的主要概况，包含目前电镀废水的主要来源，特点性质及其危害。根据国内主要处理工艺及其参考文献，简要讨论了目前主∴要的处理工艺，并指出了今后电镀废水处理的发展趋势综上所述，虽然以上各种方法¤都可以治理/回用电镀废水。但我们应该充分利用各种处理方法的优点，来回收金属离子和水，并辅之以物理、化学或生物方法，处理不可回收的那部分废水。寻求既回收√金属离子，又回用水资源的减量排放工艺。
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