浅析电镀废水处理

浅析电镀废水处理

韦弘享

东莞市合丰环保投资有限公司523000

摘要：随着经济的快速发展和物质文化水平的提高，人们对社会建设中产生的污染越来越重视。工业废水的排放对于社会生态的建设造成了严重的影响，工业污水的处理成为当前亟待解决的问题。本文主要探讨工业废水中的电镀废水来源、基本处理原理及处理工艺。

关键词：电镀废水来源；处理原理；处理工艺

引言

电镀是利用化学和电化学方法在金属或在其它材料表面镀上各种金属。电镀技术广泛应用于机器制造、轻工、电子等行业。

电镀废水中主要含COD、SS、Cu2+、Ni2+、Cr6+、CN-、TP、酸、碱等污染成份，这些废水如果不经处理直接排入水体，将会带来一系列的危害。国内外对于电镀废水的治理十分重视，研制出多种治理技术，通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重金属、水循环使用等措施消除和减少污染物的排放量。

1电镀废水来源

电镀业的水污染源中，前处理过程和电镀过程废水排放及污染物最为突出，是电镀业的主要污染源，同时还包括部分地面清洗水。

●前处理过程

①除油

在所有除油方法中，化学除油的效率最高，适用范围广，毒性小，污染轻，得到广泛应用。化学除油法中，按除油液酸碱度划分：有强碱性、中碱性、弱碱性、中性、酸性。整个除油工序中，主要污染物是碱性物质，表面活性剂和磷酸盐。碱性物质使pH值超过9，表面活性剂使废水中CODCr超标，而磷酸盐的排放会导致纳污水体的富营养化。

②除锈

除锈的方法有两类：一是物理除锈（喷砂、喷丸、人工砂磨等），另一类是化学除锈（酸性除锈、碱性除锈）。喷砂除锈会产生大量粉尘，而酸性除锈尤其是HCl为主的混合酸，再添加缓蚀剂、抑制雾剂组成的除锈液被大量应用，除产生酸雾外，还会产生废除锈液以及酸性废水。废除锈液中含有一定量的氟化氢，有毒性，废液pH值低于2。

③表调

为了提高磷化膜的质量和性能，在磷化之前加一道表调工序。表调液目前广泛使用的是含碱金属、磷酸钛盐的溶液。这种表调液尽管适用性好，但寿命短，要定期更换，因此产生一定量的废液，其中碱度和磷酸根是主要污染物。

④磷化

无论何种磷化液，一般都含有硝酸、磷酸及其金属盐，如锌、锰、钙、镍、铜，还有作为促进剂加入的无机氧化剂，有机硝基化合物，有机络合剂，氟化物等。促进剂一般多采用NaNO2。因此，磷化液及其清洗液中成份复杂，有毒有害元素如Ni、P及其磷酸根、氧化剂、NaNO2都有，还有磷化渣等。

⑤钝化

目前，生产中一般采用铬酸盐法进行钝化。这种方法带来的后果是铬污染。铬酸钝化液及其漂洗水中铬的含量较高。

●电镀过程

①镀件清洗水

镀件清洗水是电镀废水的主要来源，几乎占车间废水排放量的80%以上，废水中大部分污染物是由镀件表面的附着液在清洗时带入的。不同镀件采用不同电镀工艺和清洗方式，废水的排放量及废水中的污染物浓度差异很大。

②镀液过滤冲洗和废镀液

镀液在过滤过程中滴漏的镀液以及冲洗过滤机、过滤介质、镀槽等排放的废水，污染物的浓度较高。此外，镀槽排出的残液以及老化报废的镀液、退镀液和污染严重的废弃槽液等，污染物的浓度很高。

③电镀车间“跑、冒、滴、漏”排放的镀液

电镀车间的“跑、冒、滴、漏”排放的污染物，这部分废水与地面冲洗水一并处理，其量的大小与管理水平和车间的装备有关，本电镀工业集中区要求各企业对镀铬、镀镍等产生一类污染物的电镀生产工序以产生含氰废水的电镀生产工序采用单独的生产车间，防止含Cr6+、Ni等第一类污染物的地面冲洗废水以及含氰地面冲洗废水与其他废水混合产生混排水。

电镀废水中的主要污染物为各种金属离子，如铬、铜、镍、锌、锡、金、银、镉、铁等，其次是酸类和碱类物质，有的还含有氰化物。在各种镀液中还添加了各种光亮剂、洗涤剂、表面活性剂等有机物质。

2电镀废水处理的基本原理

2.1pH值调整

由于天然水体的pH值呈中性，故所有经处理后的废水于排放前应加药作酸碱调节，使排放水中pH值为6～9之间。

其中主要利用的是酸碱中和原理：用碱或碱性物质中和处理后仍呈酸性的废水，把废水的pH值调升至7左右；用酸或酸性物质中和处理后仍呈碱性的废水，把废水的pH值调低至7左右。

其原理方程式如下：

H++OH-H2O

2.2化学混凝沉淀

向工业废水中投加某种化学物质，使它和其巾某些溶解物质产生反应，生成难溶盐沉淀下来，这种方法称为化学沉淀法，它一般用以处理含金属离子的工业废水。

从普通化学得知，水中的难溶盐服从溶度积原则．即在一定温度下，在含有难溶盐MnNn(固体)的饱和溶液中，各种离子浓度的乘积为一常数，称为溶度积常数，记为LMmNn

MmNnmMn++nNm－

LMmNn=[Mn+]m•[Nm－]n

2.3A2/O生化工艺原理

1、厌氧段，原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入，本反应器主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化；

2、缺氧段，首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q（Q为原污水流量）；

3、好氧段——曝气池，这一反应单元是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等均在此处进行。流量为2Q的混合液从这里回流到缺氧段。

3电镀废水处理工艺

3.1重金属预处理工艺

（1）化学处理方法

电镀废水的化学处理法是添加化学试剂后，通过化学反应改变废水中污染物的物理和化学性质，使其能从废水中取出并达到国家排放标准的处理方法。在电镀废水处理中常用的化学处理法有氧化（还原）处理法，中和处理法，凝聚沉淀法等，以及把几种方法组合在一起使用的方法。化学法具有操作方便，试剂来源广，使用范围广，能承受大水量和高浓度负荷冲击，效果稳定可靠等优点。缺点是对处理后产生大量污泥的综合利用还存在一定的问题，因此化学处理法的发展受到了一定的限制。

（2）吸附法

活性炭具有非常多的微孔结构和巨大的同比表面积，通常1g活性炭的表面积达700～1700m2，因而具有极强的物理吸附力，能有效地吸附废水中的六价铬离子（Cr6+）等重金属离子。当活性炭达到吸附平衡后，还可以采用加热、酸浸泡、碱浸泡等方式除去吸附物，是活性炭再生。

（3）生物法

生物法是处理电镀废水的高新生物技术。利用人工培养的脱硫孤菌、生枝动胶菌、铬酸盐还原菌、硫酸盐还原菌等功能菌，对电镀废水产生静电吸附作用、酶的催化转化作用、络合作用、絮凝作用、包藏共沉淀作用和对PH值的缓冲作用。有害金属沉淀于污泥中回收利用，排放水用于培菌及其他使用。生物法处理电镀废水成本低，效益高、容易管理、不给环境造成二次污染、有利于生态环境的改善，是未来电镀废水处理的主流方向。

（4）电解法

以处理含铬废水为例，利用可溶性铁阳极，在直流电场作用下，产生亚铁离子，在酸性条件下使废水中以Cr0和Cr2存在的Cr6+离子还原成为Cr3+离子，随着电解过程中废水PH值升高，形成Cr（OH）3沉淀。采用不同材料的阳极可处理含有其他各种金属离子的废水。电解法操作管理简单，出能够处理镀铬漂洗水外，还可以处理钝化、阳极化、磷化等漂洗水，并有成套设备；但消耗钢材、电能较多，对产生的污泥还没有妥善的处理方法。

4生化处理工艺

目前，生化处理工艺大致分为两大类：第一类为按空间进行分割的连续流活性污泥法；第二类为按时间进行分割的间歇式活性污泥法。

第一类：按空间分割的连续流活性污泥法

按空间分割的连续流活性污泥法是指各种处理功能如进水、曝气、沉淀、出水在不同的空间(不同的池子)内完成。目前，较成熟的工艺主要有A2/O工艺、生物膜法等。（下面仅简单介绍A2/O工艺）

●A2/O法

A2/O工艺是一种典型的生化工艺，其生物反应池由厌氧、缺氧和好氧三段组成，好氧段通常为活性污泥法。主要工艺形式有：传统A2/O法、UCT工艺、分点进水倒置A2/O工艺等。

●传统A2/O工艺

传统A2/O工艺于70年代由美国专家在厌氧—好氧工艺（A/O工艺）的基础上开发出来的。该工艺是在A/O工艺中增加一个缺氧段，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧段。其流程简图如下：

传统A2/O工艺可以完成有机污染物的去除、硝化及反硝化脱氮、磷的过量摄取等功能，具有如下特点：A、有效去除有机污染物；B、工艺简单、水力停留时间较短；C、在厌氧—缺氧—好氧条件下交替运行，丝状菌不会过度繁殖，不会引发污泥膨胀。

第二类：按时间分割的间歇式活性污泥法

序批式活性污泥法，又称间歇式活性污泥法，近几年来已发展成多种改良型，主要有：传统SBR法、ICEAS法、CAST法、Unitank法等。（下面仅介绍传统SBR法工艺）

●传统SBR法

其反应是在同一容器中进行。在同一容器中进水时形成厌氧(此时不曝气)、缺氧，而后停止进水，开始曝气充氧，完成脱氮除磷过程，并在同一容器中沉淀，再通过滗水器出水，完成一个程序。这种方法与以空间进行分割的连续流系统有所不同，它不需要回流污泥，也无专门的厌氧区、缺氧区、好氧区，而是在同一容器中，分时段进行推流、曝气、沉淀，形成厌氧、缺氧、好氧、沉淀过程。其缺点是总容积利用率低，一般小于50%，因此适用于较小污水量场合。

5结束语

废水处理及回用工程是一项利国利民的环境保护综合治理工程，有利于提升企业的环境影响力，有利于提高企业的社会形象，有利于美化周围生活环境，提高人民生活质量，具有深远的社会效益。

参考文献

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[2]张秋玲,曲永杰.含重金属废水处理技术[J].环境保护与循环经济,2008,28(4).

[3]孙玉凤,赵春英,赵平.还原法处理含铬电镀废水的工艺研究[J].电镀与精饰,2012,34(5).