基本介紹
- 中文名：金屬電鍍廢水
- 外文名：Metal plating wastewater
- 來源：工業電鍍
- 常見金屬：Cr、Cu、Ni、Zn、Pb、Cd、Hg等
- 危害：有劇毒，致癌
- 處理技術：化學沉澱，離子交換等
來源和組分,危害,處理技術,化學沉澱法,混凝沉澱法,離子交換法,電解法,膜分離法,生物法,處理方法示例,
來源和組分
金屬電鍍廢水主要來源於電鍍前處理除銹除油、電鍍、出光及鈍化後道水洗環節，各類鍍件漂洗廢水、地面沖洗廢水、鍍液過濾和廢鍍液、沖刷地坪和極板以及由於鍍槽滲漏或操作管理不善而引起的“跑、冒、滴、漏”的各種槽液和廢水，另外還有化驗排放水和廢水處理過程中自用水的排放。鍍件漂洗廢水是電鍍廢水中的主要來源之一，約占車間廢水排放量的80%以上，廢水中大部分的污染物質是由鍍件表面的附著液在漂洗時帶入的。
危害
金屬電鍍廢水中主要的污染物為各種金屬離子，常見的有Cr、Cu、Ni、Zn、Pb、Cd、Hg、Fe、Mn、Sn、Au、Ag 等；其次是酸類和鹼類物質如硫酸、鹽酸、磷酸、硝酸和氫氧化鈉、碳酸鈉等酸鹼類物質；另外還含有劇毒物質氰化物。這些污染物本身或其化合物在一定條件下對生物都具有一定的的毒害性，甚至有些存在致癌的危險。比如鉻、銅、鎘可導致肺癌，鎘還可以引起前列腺癌和骨痛病；鎳和鉛在人體內有蓄積作用，長期攝入會引起慢性中毒。氰化物是劇毒物質，急性氰化物中毒可抑制細胞呼吸，造成人體組織嚴重缺氧，繼而因窒息死亡，而且氰化物中毒治癒後，還可能引發神經系統後遺症。鎘、鉻、鉛、鎳四種物質均為國家一類有害物質，最高允許排放濃度分別為0.1、0.5、1.0、1.0 mg/L。銅、鋅、氰是國家二類有害物質，最高允許排放濃度分別為0.5、2.0、0.5 mg/L(GB 8978-1996污水綜合排放標準一類標準)。
處理技術
對於電鍍廢水中銅和鎳的去除一般有化學沉澱法、鐵氧體法、螯合沉澱法、離子交換、電解、反滲透、電滲析以及活性炭吸附法、膜生物反應等方法。
化學沉澱法
在處理含銅、含鎳電鍍廢水時，通常向廢水中投加的沉澱劑有石灰、氫氧化鈉、硫化物以及硫化胺基甲酸二甲脂(DTC)等。其中Cu2+、Ni2+生成沉澱去除。化學沉澱法處理含銅、含鎳電鍍廢水簡便有效，處理水量大，但藥劑使用量大，運行過程繁瑣，需要不斷調節pH值且固液分離不佳，產生大量含有重金屬的泥渣造成二次污染，是電鍍重金屬廢水處理中不可為之而為之的方法，尤其是處理後無法回收重金屬資源。
混凝沉澱法
混凝沉澱又稱之為絮凝沉澱，是指在一定條件下，加入合適的絮凝劑，通過反應脫穩、凝聚吸附、絮凝架橋、卷掃等過程，使污染物顆粒與絮凝劑顆粒互相粘合形成更大顆粒的絮凝體，再經過氣浮或沉澱把污染物從廢水中分離出來。是水處理的重要方法之一，是電鍍廢水處理中套用較多的一個技術環節。在電鍍重金屬廢水處理中，絮凝沉澱法研究較多的是高分子重金屬絮凝劑。其中較有代表性的是聚乙烯亞胺基黃原酸鈉（PEX），它是將重金屬離子的強配位基（二硫代羧基）引入聚乙烯亞胺分子中而得到的一種具有重金屬捕集和除濁雙重功能的絮凝劑，是一種水溶性高分子聚合物質，具有親水性很強的螯合形成基，可與水中的金屬離子選擇性的反應生成不溶於水的金屬絡合物。
離子交換法
離子交換法主要是利用離子交換樹脂中的交換離子同電鍍廢水中的某些離子進行交換而將其去除，從而使廢水得到淨化的方法。在國內外主要被套用於電鍍廢水中重金屬離子的回收上，我國是從60 年代才開始離子交換技術研究的，到70年代末迫於環境問題才得到了較大的發展。20 世紀70 年代中期上海光明電鍍廠首先用離子交換法處理含鉻廢水，此後離子交換樹脂法曾經一度在我國電鍍行業被廣泛套用。
電解法
電解對工業廢水的淨化機理主要是氧化、還原、凝聚和氣幾種化學反應和物理變化綜合作用使污水得到淨化。它是電鍍廢水處理方法中比較成熟的處理技術，污泥的生成量較少，可有效去除並回收重金屬離子，是治理電鍍廢水、回收重金屬資源的有效方法之一。因為在處理廢水時無需很多化學藥品、占地面積小、管理方便、後處理簡單、污泥量少而被稱為清潔處理法。
膜分離法
膜分離法主要是利用特定膜材料的透過性能，在一定驅動力的作用下，實現對水中顆粒、膠體、分子或粒子的分離。主要用於處理電鍍廢水的膜分離技術主要有反滲透(RO)、電滲析(ED)、液膜法(LM)、納濾(NF)、微濾(MF)和超濾(UF)。最早套用於電鍍廢水處理的膜分離技術是反滲透和電滲析。膜分離技術由於去除率高，選擇性強，在常溫下操作無相態變化，能耗低、污染小，自動化程度高等優點，是一項很有前景電鍍廢水處理技術，它不僅能很好的去除分離電鍍廢水中的重金屬離子，而且可以濃縮重金屬離子並回收銅、鋅、鎳、金、銀等貴金屬離子，可產生了很高的經濟效益。
生物法
根據生物去除重金屬離子的機理不同，生物法可分為生物絮凝法、生物吸附法、生物化學法以及植物修復法。國內利用微生物法處理電鍍廢水的研究始於80 年代，中科院成都生物研究所的李福德、吳乾菁等在微生物淨化去除電鍍廢水中金屬離子的基礎研究、小試、中試的基礎上，設計了微生物處理電鍍廢水及污泥的新工藝。工程運行結果表明：該系統穩定、安全可靠，微生物對廢水組份、金屬離子濃度以及pH的變化適應性較強，對各種金屬離子的一次淨化率達99.9%以上，處理後水中六價鉻、鋅、鎳、鎘、COD、SS、pH和色度等均低於國家GB8978-1996 污水綜合排放標準，且工藝流程簡單，投資少，無二次污染。
處理方法示例
含氰、含鉻電鍍廢水處理方法
含氰、含鉻電鍍廢水的分類處理 電鍍車間的含鉻廢水和含氰廢水在設計上一般採用收集和預處理，經過預處理後的含鉻廢水和含氰廢水與含鹼廢水混合，在鹼性環境下生成氫氧化合物，達到共沉澱去除污染物的目的。具體處理步驟如下。
(1)含鉻電鍍廢水經調節池進入鉻廢水反應池後，通過投加硫酸調節廢水pH值至2.5，再經計量泵投加還原劑亞硫酸鈉，將廢水中Cr還原成C，反應30min後，廢水進入總反應池。
(2)含氰電鍍廢水經調節池進入一級破氰反應池後，加鹼和NaClO將氰根離子氧化成CNO，在二級破氰池，加硫酸和NaCIO，將CNO氧化成CO2和N2，而徹底去除。
(3)含鹼廢水經統一收集後直接進入總反應池作為鹼源用於後續中和反應，少量含鹼廢水則接入一級破氰處理工序，調節破氰反應池pH值。
(4)經預處理後的含鉻廢水、含氰廢水與生產區的綜合廢水和含鹼廢水～同進入總反應池，在總反應池中，通過投加NaOH和PAM，調節pH值至9～10，廢水中金屬離子形成氫氧化物沉澱，經沉澱後，上清液進入一步淨化器過濾，出水經調節pH值至6～9並進行澄清後達標排放，底泥由泵抽入污泥濃縮池，經濃縮脫水後外運資源化利用。
微生物法處理電鍍廢水方法
(1)基本原理
SR系列複合功能菌，高效還原六價鉻為三價鉻，三價鉻、鋅、銅、鎳和鎘等金屬離子被菌體富集，再經固液分離，廢水被淨化。污泥中金屬再用微生物或化學法回收，固液分離的上清液可以回用。
(2)技術關鍵
該技術的關鍵是菌體的培養和“菌廢比”的合理調控，這是保證處理水質達到排放標準或回用的重要條件。一般採用厭氧技術培養菌體，培養液可以是生活污水、糞便、高質量濃度有機廢水，也可以人工配製根據廢水中的金屬離子的質量濃度和培養的菌體的質量濃度決定“菌廢比”。
