电镀废水处理技术研究现状及展望邵晓明

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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电镀废水处理技术研究现状及展望邵晓明

邵晓明

东莞东元环境科技股份有限公司523808

摘要:通过电化学或者化学等方式的利用装饰或者防护金属和非金属的表面,从而能够使其获得新性能的这样的一种工艺就是电镀工艺。本文分析了电镀废水的特点及其危害,并对现在常见的电镀废水处理技术进行了介绍,最后展望了电镀废水处理技术的发展趋势。

关键词:电镀废水;治理技术;趋势

引言

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,与此同时制造业的发展也带来了大量的污染。在各种污染源中电镀废水以其毒性大,排放量大,难治理而需要重点关注。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40亿吨,其中约有50%未达到国家排放标准。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非常严重的危害。因此,电镀废水的治理是一个不可忽视的问题。

1电镀废水特点及危害

电镀过程通常根据镀种要求而使用具体的电镀溶液及前后处理液。电镀废水在被排入废水处理设施时,应根据主含量成分分别收集后处理;而加工过程中投入的各种辅助剂如:光亮剂、封孔液、防锈液、表面活性剂等,也随之进入废水中。电镀废水含有大量多种有害物质,且成分构成和含量变化具有水质不固定、难以预测的特点。

电镀废水未经处理排放,会污染饮用水和工业用水,对生态环境产生危害;酸碱废水会破坏水中微生物的生存环境,影响正常水源的酸碱度;含氰废水毒性很大,微量就能致人死亡;重金属离子属于致癌、致畸或致突变的剧毒物质,如果含有重金属离子的电镀废水不经处理大量地直接排放,那么重金属离子会通过食物链,在人体内富集而导致严重的健康问题。其中铬、镉和铜是可导致肺癌;Cr(IV)的毒性较镉次之,但人体若大量摄入能够引起急性中毒,长期摄入也能引起慢性中毒;镍和铅在人体内有蓄积作用,长期摄入会引起慢性中毒。镉、铬、铅及铝四种物质均为国家一类有害物质,铜、锌毒性相对较小,是国家二类有害物质。日本震惊世界的水吴病和骨痛病就分别由重金属汞和镉引起的;有机物(氨氮、磷酸盐等)进入水体会引起富营养化,导致水中生物大量死亡。氰化物是剧毒物质,最高允许排放质量浓度为0.3mg/L,氰化物中毒治愈后,还可能发生神经系统后遗症。

2电镀废水处理技术

2.1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。

2.2化学方法

化学法是依靠氧化还原反应或中和沉淀反应将有毒有害的物质分解为无毒无害的物质,或者直接将重金属经沉淀或气浮从废水中除去。

(1)沉淀法。向电镀废水中投加沉淀剂,使之与废水中欲去除的污染物发生直接的化学反应,形成难溶的固体物而分离去除,一般化学沉淀法处理废水的缺点是达不到深度处理的效果,须配合使用其它各种高分子絮凝剂等。

(2)氧化法。通过投加氧化剂,将电镀废水中有毒物质氧化

为无毒或低毒物,主要用于处理废水中的CN-,S2-,Fe2+,Mn2+等低价态离子及造成色度、味、嗅、的各种有机物以及致病微生物。

(3)还原法。通过投加还原剂,将电镀废水中有毒物质还原为无毒或低毒物,主要用于处理废水中Cr6+和Hg2+等高价态重金属离子。

(4)中和法。通过酸碱中和反应,调节电镀废水的酸碱度,

使其呈中性或接近中性或适宜下步处理的酸碱度范围,主要用来处理电镀厂的酸洗废水。另外用电石渣作为中和剂处理酸废水有较好的效果,可以达到“以废治废”的目的。

(5)气浮法。气浮法的原理是利用压力容器工作水骤然减压释放的大量微气泡,与电镀废水初步处理产生的凝聚状物吸附在一起,使其比重小于水而浮到水面上成为浮渣排除,从而使废水得到净化。

化学法的优点是:投资少、处理装置简单、处理成本较低、安

装维修及操作容易。但其缺点是处理效率低、出水水质差、处理深度浅、不能回收利用重金属以及产生污泥量大。

2.3生物法

生物法处理重金属主要包括生物絮凝和生物吸附两种。生物絮凝指利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀。目前,对重金属有絮凝作用的生物絮凝剂约有十几个品种,生物絮凝剂中的氨基和轻基可与Cu2+、Hg2+、Ag+、Au2+等重金属离子形成稳定的螯合物而沉淀。生物吸附法指利用生物体的化学结构及成分特性吸附水中重金属离子,再通过固液分离去除。

生物法的优点是:选择性强、吸附容量大、不使用化学药剂;技术比较简单、运行费用低,功能菌对金属离子的富集程度高。另外生物法产泥量少,二次污染明显减少,而且污泥中重金属易回收,回收率高。但其缺点是功能菌和废水中金属离子的反应效率并不高,且培养菌种的培养基消耗量较大,造成处理成本仍然较高,另外由于生物菌的过量投加,会造成二次污染。随着微生物的研究进展,生物处理重金属日益受到人们的重视,采用生物技术处理电镀废水呈上升趋势。

3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、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。

4结束语

在大力提倡构建环保型社会的今天,如何能够有效地降低电镀废水的污染,并且对其进行最大限度的回收利用受到了人们的普遍关注。电镀行业必须要认真的做好综合治理利用的工作,立足于电镀工艺的改革,对各种少污染甚至无污染的电镀工艺进行积极的推广和应用,从而使污染源得到切实减少。

参考文献:

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[2]某厂电镀废水处理设施改造工程[J].李亚峰,张文静.水处理技术.2013(01)

[3]电镀废水综合治理技术及应用[J].朱靖,张瑶.水处理技术.2008(06)

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