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电镀废水处理物化法处理技术

      电镀车间有镀前表面处理、电镀处理和镀后处理三个工艺环节。每个环节又包括若干工序，每个环节、工序中均可产生含有大量金属离子、金属络合离子及清洗液的废水。具体说，电镀废水主要来源有：前处理除油酸洗工序，镀件的清洗水，废电镀液，跑、冒、滴、漏的各种槽液和排水，冲洗水及设备冷却水。

此外，由于电镀的种类繁多，常用的镀种有镀镍、镀铜、镀铬、镀锌、镀镉、镀铅、镀银、镀金和镀锡。而且，氰根（CN-）具有很好的络合性、表面活性，在某些电镀生产中被大量使用。电镀废水的成分常常同时含有多种污染物。电镀厂在生产过程中，排出的废水废液中含有酸、碱、CN-及Cr（Ⅵ）、Cr3+、Cd2+、Cu2+、Ni2+、Sn2+等金属离子和有毒物质，还有苯类、硝基、胺基类等有毒有害的有机物。

      由于电镀的种类繁多，电镀废水的成分常常也是同时含有多种污染物。上述所提及的有毒有害的物质如镉、铬、镍、铅、氰化物、铜、锌、碱、酸、悬浮物、含氮化合物、表面活性剂及磷酸盐等，含有这些有毒有害物质的废水进入水体，就会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；或是破坏农田土壤，毁坏庄稼，并通过食物链危害人类健康；或是进入饮用水源，在人体内积累，轻者引起慢性中毒，重者导致死亡。

1、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方法。传统吸附剂有活性炭，腐植酸、聚糖树脂、碴藻土等。活性炭装备简单，在废水治理中应用广泛。活性炭是由木材、煤、果壳等含炭物质，在高温和缺氧的条件下活化制成的。

      在活性炭的晶格间，形成了各种形状、大小不同的微孔结构与巨大的比表面积，因而具有很强的吸附性能，可有效的吸附废水中的有机污染物和金属离子。活性炭处理电镀废水，目前主要用于含铬、含氰废水。用活性炭处理含铬废水，根据处理水的条件和要求，一般认为是利用它的吸附作用和还原作用。除此之外，还有沸石吸附、麦饭石吸附法。

      活性炭法处理电镀废水的优点：活性炭耐酸、耐碱，在高温下不易破碎，有稳定的化学性能；节省用水，清洗零件的废水用活性炭处理后不排放，可重复做清洗水；投资省，设备简单，占地面积小，可直接在镀槽旁工作，操作维护方便；处理费用低，活性炭来源广，并可再生反复使用；不直接产生污泥，不易产生二次污染。尽管有以上优点但还是有不足之处，如废水中污染物容度较高时，活性炭再生比较频繁；长期反复使用活性炭处理含铬废水后，处理后水用来做清洗水时，Cr3+含量会增加，影响纯化膜，以及在洗脱液的利用等方面尚需进一步探索。

2、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。利用膜分离技术一方面可以回收利用电镀原料，大大降低成本，另一方面可以实现电镀废水零排放或微排放，具有很好的经济和环境效益。

      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。含Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr（Ⅵ）等金属离子废水都适宜用电渗析处理，已有成套设备。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、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。

      国内用离子交换技术处理电镀废水是从20世纪60年代开始进行试验研究的，到70年代末，因为迫切需要解决环境污染问题，这一技术得到了很大发展，目前已成为处理电镀废水和回收某些金属的有效手段之一，也是使某些镀种的电镀废水达到闭路循环的一个重要环节。但是采用离子交换法的投资费用很高，系统设计和操作管理较为复杂，一般的中小型企业难以适应，往往由于维修、管理等不善而达不到预期的效果，因此，在推广应用上受到了一定的限制。

      离子交换法中最常用的交换剂是离子交换树脂，柱子饱和后可用酸碱再生后反复使用。对含铬、含镍等电镀废水采用离子交换法处理较为普遍，在设计、运行和管理上已有较为成熟的经验。经处理后水能达到排放标准，且出水水质较好，一般能循环使用。树脂交换吸附饱和后的再生洗脱液经电镀工艺成分调整和净化后能回用于镀槽，基本实现闭路循环。对于含氰废水，可先将自由氰离子变成金属离子的络离子，然后使废水通过阳离子和阴离子交换树脂的混合柱，用无机酸使之再生，再生液用碱中和。另外，离子交换法也可用于处理含铜、含锌、含金等废水。

4、电解法

      电解法主要是使废水中的有害物质通过电解过程在阳、阴两极上分别发生氧化和还原反应，转化成无害物质；或利用电极氧化和还原产物与废水中的有害物质发生化学反应，生成不溶于水的沉淀物，然后分离除去或通过电解反应回收金属。国内在20世纪60年代开始用电解法处理电镀含铬废水，70年代末对含银、铜等废水进行实验研究，回收银、铜等金属，取得了很好的效果。

      电解法处理电镀废水一般用于中、小型厂，其主要特点是不需投加处理药剂，流程简单，操作方便，占生产场地少，同时由于回收的金属纯度高，用于回收贵重金属有很好的经济效益。但当处理水量较大时，电解法的耗电较大，消耗的铁极板量也较大，同时分离出来的污泥与化学处理法一样不易处置，所以现在已较少采用。

      近年来，电解法迅速发展，并对铁屑内电解进行了深入研究，利用铁屑内电解原理研制的动态废水处理装置对重金属离子有很好的去除效果。另外，高压脉冲电凝系统为当今世界新一代电化学水处理设备，对表面处理、涂装废水以及电镀混合废水中的Cr、Zn、Ni、Cu、Cd、CN-等污染物有显著的治理效果。高压脉冲电凝法比传统电解法电流效率提高20%-30%；电解时间缩短30%-40%；节省电能达到30%-40%；污泥产生量少；对重金属去除率可达96%-99%。

5、气浮法

      气浮法是一种高效、快速的固液分离技术，其中的溶气气浮法，是使空气在一定压力下溶于水中并达到饱和状态再进行气浮的废水处理方法；由贾金平等人研究可知，当处理废水中的悬浮物浓度为600mg/dm3以下时可采用溶气气浮法。

      气浮法是向水中通入空气，产生微小气泡，由于气泡与细小悬浮物之间黏附，形成浮选体，利用气泡的浮升作用，上浮到水面，形成泡沫或浮渣，从而使水中的悬浮物质得以分离。按照气泡产生方式的不同，可分为充气气浮、溶气气浮和电解气浮三类。

      气浮法是代替沉淀法的新型固液分离手段，1978年上海同济大学首次应用气浮法处理电镀重金属废水处理获得成功。随后，因处理过程连续化，设备紧凑，占地少，便于自动化而得到了广泛的应用。

      气浮法固液分离技术适应性强，可处理镀铬废水、含铬钝化废水以及混合废水。气浮法不仅可去除重金属氢氧化物，而且可以去除其他悬浮物、乳化油、表面活性剂等。气浮法用于处理镀铬废水的原理是：在酸性的条件下硫酸亚铁和六价铬进行氧化还原反应，然后在碱性条件下产生絮凝体，在无数微细气泡作用下使絮凝体浮出水面，使水质变清。

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