电镀废水处理技术及趋势展望
2017-03-24薛成自
薛成自
摘 要:电镀废水是工业生产过程中一类较为常见的工业废水。电镀废水主要包括酸性废水、碱性废水、重金属废水等。这些废水不仅毒性较大,且难于治理,会给环境带来严重破坏,并且会对周边居民生活产生影响。电镀废水成分较为复杂,给废水处理工作带来了一定阻碍。基于此,本文对电镀废水处理技术进行了综合性阐述,并对其发展趋势进行了展望,提出了相关观点,以供参考。
关键词:电镀废水;处理;趋势
中图分类号:X781.1 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)02-0012-01
1 电镀废水特征分析
在工业生产当中,电镀工艺具有较强的通用性,因此电子、轻工、纺织等行业都配备了电镀厂,这使得电镀厂分布较为分散,给电镀废水管理带来了一定难度。电镀废水的来源主要包括镀件清洗水、废电镀液及设备冷却水。其成分十分复杂,当中含有铜、锌、铬、镍等多种金属元素,部分物质是致癌物及剧毒物质。总体上来看,电镀废水构成较为复杂,无论是对人体,还是对环境,都会产生一定危害。
2 电镀废水带来的危害
在我国工业快速发展的过程中,电镀废水污染问题变得日趋严重,其中含有的重金属元素是造成环境危害的主要原因[1]。电镀废水中的六价铬与三价铬,可在人体、动物、植物当中积累,对皮肤、呼吸系统及脏器均会产生影响,长期累积可能会造成支气管癌;铅化物会对水生动植物生命活动造成影响,铅经过食物或饮用水进人体消化道后,长期累积会造成内源性中毒,从而引发记忆衰退、失眠、精神萎靡等症状;镍及镍化物会对人体酶系统产生抑制作用,还会造成镍皮炎;铜化物会引发皮炎、湿疹,甚至会导致皮肤坏死;过量的锌会引发肠胃炎,导致恶心、呕吐等症状。除了金属元素外,电镀废水当中还具有多种有机物及酸碱物质,特别是含氰物质遇酸后,会形成带有剧毒的氰化物,其危害也不容小觑。
3 电镀废水处理技术分析
3.1 化学方法
化学法是应用最为广泛的电镀废水处理方法。化学法是根据酸碱中和及氧化还原原理,将部分毒害物质分解或转变为无毒物质,再通过沉淀法或气浮法将之去除。目前,我国已经形成了一套较为成熟的电镀废水化学法处理体系,其中化学沉淀法是最为常见的处理方法之一。该方法主要是向电镀废水当中针对性地添加部分药剂,使其与废水中某些污染物产生化学反应,并生成难溶沉淀,再通过固液分离,将污染物去除。化学沉淀法的关键在于控制pH。例如,锌沉淀的最佳pH为9至10,但在pH超过9时,三价铬沉淀物会溶解[2]。当电气废水中同时存在锌与三价铬时,就需要结合pH与残留重金属浓度的关系曲线,合理設计药剂添加量,从而获得最佳沉淀效果。除了化学沉淀法以外,腐蚀电池法也是较为常见的一类化学处理方法。例如,在处理含铬废水时,可采取碳-铁屑法。以碳作为阳极,借助其催化作用及吸附作用,让铬离子形成密度大、易沉降的絮状物,再对其进行有效处理。
3.2 物理方法
在处理电镀废水的过程中,常见的物理处理方法主要包括以下几种[3]:(1)活性炭吸附。利用活性炭吸附作用对含铬、含氰的废水进行处理具有较好的适用性,且整体成本较低。据学者研究,以活性炭为基础的三相流化床较传统的固定床对含氰废水具有更好的处理效果。该装置调节温和,操作简便且安全,深度净化的处理水能够回收利用。但活性炭会受到其吸附容量所限制,在处理高浓度电镀废水上效果一般。(2)反渗透法。该方法的核心为半透膜。利用半透膜进行高压过滤,可达到分离目的。反渗透法是一个完全物理化操作的过程,适用于含镍、锌、铜的电镀废水。实施该方法的过程中所产生的部分浓缩液被回收、稀释后可用于漂洗,不会产生其他废弃物。但半透膜在长期使用过程中,可能会出现杂质积累的问题,其寿命、强度有待进一步提升。(3)蒸发浓缩法。目前,蒸发浓缩法在电镀废水处理上已经较为成熟,并不需要添加化学试剂,也没有二次污染,利用回用水可提炼出一定量的有价值重金属,具有一定的经济效益。但该方法能量消耗较大,操作成本偏高,多用于辅助处理。
3.3 生物方法
随着生物技术的不断发展,其应用范围也变得愈来愈大,并且成为了电镀废水处理的一大趋势。生物吸附法是一种较为常见的电镀废水处理方法。生物吸附剂主要是以藻类、菌类提取物为主[4]。这些提取物对重金属离子具有一定的吸附作用,当然这种吸附作用要满足一定条件,包括pH、重金属浓度、温度、光照等。与物理法及化学法相比,生物吸附法处理重金属污染物具有一定优势。在低浓度环境下,生物吸附剂能够充分发挥选择性作用,对重金属离子进行吸附,不会受水中的钙、镁离子影响。该方法具有较高的效率,且运行成本较低,不会产生二次污染,多用于吸收贵重金属。生物吸附法的关键在于控制生物生长环境。若无法为微生物提供一个相对稳定的生长环境,就可能导致微生物死亡,使生物吸附法失效。
4 电镀废水处理技术展望
在工业污染日趋严重的情况下,电镀废水处理在世界范围内都得到了广泛关注,特别是在人们的环保意识不断增强,在一定程度上刺激了电镀废水处理技术的发展。从发展角度来看,未来电镀废水处理技术会朝着闭环方向发展。通过提升转化率与循环利用率,从源头上对电镀废水进行控制。同时,可采取多元化技术对排出的电镀废水进行处理,实现“变废为宝”,实现真正意义上的电镀废水零排放。另外,社会化治理也是电镀废水管理的一大发展趋势。通过建立区域性电镀废水处理厂,对电镀废水进行综合性整治,不仅能够获得更好的处理效果,也能够减缓中小型电镀厂的经济压力,使电镀废水处理成本降低,从而将电镀废水处理整合到循环经济链当中。
参考文献:
[1]王文星.电镀废水处理技术研究现状及趋势[J].电镀与精饰,2011(05):42-46.
[2]陈宜钦,庄敏.电镀废水处理技术研究现状及展望[J].化工管理,2015(34):124.
[3]唐学芳,罗雪梅.电镀重金属废水处理技术的研究进展[J].能源环境保护,2014(04):6-10.
[4]凌悦菲.电镀废水处理技术研究现状与发展[J].广东化工,2015(21):112-113.