电镀废水治理与回用技术的研究

2020-11-26顾瀚猛

商品与质量 2020年11期

顾瀚猛

安泰天龙钨钼科技有限公司天津 301800

电镀是利用电解原理在某些金属或非金属表面镀上一层其他金属或合金的方法。电镀能提高基体的美观性、耐磨性、耐蚀性等性能。然而，电镀行业是全球三大污染行业之一。电镀废水的排放占据工业废水排放总量的10%，而且在排放的电镀废水中有超过1/3的电镀废水并未得到有效治理，其中含有金、银、铜、铬、锌、镉、镍等重金属污染物及氰化物等成分。另外，电镀废水得不到有效治理和回用，也在一定程度上加重了社会用水压力。因此，如何有效进行电镀废水治理和回用成为了一个亟待解决的难题[1]。

1 电镀废水处理方法

1.1 化学法

利用化学法处理电镀废水，这个方法具有投入成本低、操作较简单等比较好的特点，是一种经过历史的筛选还一直存在的原始方法。对水量大、浓度高的废水也能适应处理，可适用各类电镀废水治理，直到今天，仍为国内外处理电镀废水采用的方法之一。有资料调查显示，在我国600多家电镀厂的调查测试，使用化学法处理电镀废水约占各种方法的41%。一些工业发达的国家，如日本、美国等，用化学法处理电镀废水的占各种方法85%左右。而且随着工业化的加快，人口城市化的增长，许多研究方法并不能高效的处理电镀废水，因此化学法处理电镀废水也日趋增长。对于通过上海废水各种处理法的调查比对时，废水处理中化学法所占各类方法的比例由80年代中期的45.3%增至90年代中期的80%。虽然化学法处理电镀废水有很多优点，其缺点也是显而易见的，化学法处理时需要不断的消耗化学药剂，并容易产生较多的化学污泥，处理的出水难以回用，如果出水外排不仅有可能造成二次污染，还浪费了宝贵的水资源。

1.2 离子交换法

离子交换法处理电镀废水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水中的重金属离子除去，使电镀废水得到达标化排放的方法。树脂中含有一种具有离子交换能力的活性基团，对重金属离子进行选择性交换或吸附。然后通过进一步的置换作用，使在树脂上的重金属离子从树脂上分离下来，溶于某些酸性或者碱性溶液中，达到驱逐重金属离子的目的，并且在一定条件下，这些离子可以转换出来得以回收利用。利用离子交换树脂选择性交换作用，适用于浓度相对较低，处理水量较大的废水工程，能有高效的效果。但离子交换法的缺点也是显而易见的，投资成本大，所需物品种类多、消耗多，占地面积大等问题需要进一步的优化[2]。

1.3 螯合沉淀法

螯合沉淀法是一种较为新型的废水处理技术，能够利用重金属捕集剂强大的捕集能力对重金属进行捕集和螯合，对电镀废水中重金属离子尤其是络合态重金属有良好的去除效果。在成分极其复杂的电镀废水中，只用一种废水处理方法通常不能达到电镀污染物排放标准。硫化物沉淀通常与其他工艺结合来处理重金属废水，如首次合成AT-HBP作为多官能团螯合剂，并将其用于离心机和吸附改进超滤工艺中用于处理含有Cr3+和Cu2+的电镀废水。合成的AT-HBP聚合物对100mg/L的Cr3+和Cu2+废水去除率分别是93%和86%，吸附改进超滤工艺进一步提高了Cr3+的去除率，达到99.8%，对Cu2+的去除率提高到了94%。

1.4 物化处理

物化处理主要是通过离子交换、膜分离、吸附剂等方法去除电镀废水中的杂质，也是现代工业中最常用的电镀废水治理回用技术，以离子交换技术、膜分离技术和活性炭吸附法为主要代表。离子交换法是利用离子交换剂分离电镀废水中有害物质的方法，但该技术所产生的溶液酸碱度较高，容易造成电镀废水的二次污染。膜分离技术是电镀废水处理中前景最好的技术。通过膜分离纳滤和反渗透，不仅能有效地截留电镀废水中的重金属离子，还能对电镀废水中的有机污染物或无机污染物进行分离，废水甚至可以达到饮用水标准，具有极高的回用价值。活性炭吸附法通常用于含铬废水或含氰废水的处理，废水治理安全、可靠，但吸附容量小，不利于工业化应用。

2 电镀废水处理及回用系统处理效果

通过将亚硫酸亚铁作为还原反应器，能够保证六价格离子快速还原，而且不需要再对pH值进行调节，就能够对电镀废水中的铜、锌、铬等离子进行处理，有效减少酸碱使用量，经过还原剂反应生成之后的氢氧化铁还能够实现絮凝。无需再添加新的絮凝剂就能起到良好的处理效果。在电镀废水输入到隔油池后，通过油水分离将废油回收，将废水传输到反应池，添加碳酸钾酸和氢氧化钠和絮凝剂，将废水絮凝，经由斜管沉淀传输至清水池，将絮凝物质传输至污泥浓缩池，将清水池中的水进行过滤，达到回用系统的效果，将污泥池中的泥块压缩过滤，用于成砖材料。在总铬工艺流程中，隔油池必须要具备调节隔油和储水的效果，同时需要向反应池中增加的碱，必须由废碱再生而成，有效减少新碱的使用量，起到废物利用的效果，还能够确保对反应时的水，pH值控制在6.5以内[3-4]。