電鍍污水處理工藝

———電鍍污水處理工藝電鍍行業(yè)雖然在國民經(jīng)濟中的占比很小，但對國家的基礎(chǔ)建設(shè)意義重大。但同時，電鍍屬于重污染行業(yè)，產(chǎn)生的污水若直接排放到環(huán)境中，一方面是對水資源和重金屬的極大鋪張，另一方面還會造成土壤污染，甚至危害人類健康。由于電鍍污水的成分簡單，溶質(zhì)構(gòu)成不同，處理方法也不同，因此在工業(yè)生產(chǎn)中處理起來較為困難。筆者通過對傳統(tǒng)與新興的幾種常用電鍍污水處理方法進行分析，盼望能夠?qū)ο嚓P(guān)企業(yè)實現(xiàn)零污水目標起到樂觀的促進作用。

1、傳統(tǒng)的電鍍污水處理方法

傳統(tǒng)的電鍍污水處理方法主要包括物理法、化學法和二者結(jié)合的物化法，三種處理方法的原理和適用范圍差異巨大，分別介紹如下。

1.1物理法

物理法就是利用污水中各類溶質(zhì)與溶劑在溶解度、密度、熔點、沸點等物理特性方面存在的差異，通過物理作用將廢水中呈現(xiàn)懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)漸漸分別出來，在處理的過程中，污水中各物質(zhì)的化學性質(zhì)不會發(fā)生轉(zhuǎn)變。例如，對于含有Cu2+、Ag+、Cr2+、Cr3+、Ni2+、Ni3+等重金屬離子的電鍍廢水，可以通過加熱蒸發(fā)的方式回收溶劑水，同時將金屬離子進行濃縮富集，最終加以回收利用。對于含有油脂的電鍍廢水，則可以通過將廢水靜置實現(xiàn)分層的方式來去除油脂。

從整體上說，通過物理法進行電鍍污水處理，往往具有時間長、能耗大、處置精度不高的問題，因而通常在工業(yè)生產(chǎn)中作為其他工藝的幫助方法進行應(yīng)用。

1.2化學法

化學法是國內(nèi)外在處理電鍍污水過程中應(yīng)用最廣泛的一種處理工藝，主要原理是通過在污水中加入可以與溶質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)的藥劑轉(zhuǎn)變污染物的化學性質(zhì)，從而將其中的有毒有害物質(zhì)加以沉淀析出或轉(zhuǎn)為無毒無害的物質(zhì)。與物理法電鍍污水處理工藝相比較，化學法的操作技術(shù)簡潔、反應(yīng)速度快、分別效果穩(wěn)定牢靠，同時成本低廉，適用范圍更加廣泛，可以處理濃度不同的含重金屬離子電鍍污水。因而，化學法在許多國家和地區(qū)的電鍍工廠中都得到了應(yīng)用，然而傳統(tǒng)的化學法在處理電鍍污水時，也存在著受人為因素影響較大的問題，有待于進一步完善。

1.3物化法

在實際處理電鍍污水時，往往不僅會發(fā)生化學反應(yīng)，也會伴隨著污染物的物理性質(zhì)變化，將物理法與化學法結(jié)合起來綜合處理電鍍污水的方式就是物化法。其中，應(yīng)用較多的包括氣浮法、萃取法、活性炭吸附法、離子交換法和電解法等。

2、新興的電鍍污水處理方法

近些年來，隨著科研工作的不斷進展，同時也為了滿意日益提高的污水排放標準，實現(xiàn)綠色生產(chǎn)，一些新興的電鍍污水處理方法應(yīng)運而生，并且在實際應(yīng)用中取得了良好的效果。

2.1反滲透法

在自然條件下，將不同濃度的溶液置于半透膜的兩側(cè)，則稀溶液中的溶劑將穿過半透膜向濃溶液流淌，直到達到滲透平衡。而反滲透法，則是在濃度較高的不同通過施加一個超過滲透壓的壓力，促使?jié)馊芤褐械娜軇┝飨蛳∪芤骸Ｔ谔幚黼婂兾鬯畷r，在濃度不同的污水中用抗污染力量較高的反滲透膜進行分隔，在溶質(zhì)濃度較高的一側(cè)施加壓力，可以有效去除污水中雜質(zhì)含量。經(jīng)測定，利用反滲透膜系統(tǒng)整體脫鹽率可以達到98%以上，并且可以有效去除污水中的膠體、細菌和大分子有機物。

由于反滲透法高度依靠反滲透膜，因此需在這一環(huán)節(jié)前首先將將較大固態(tài)雜質(zhì)和懸浮物去除，避開在循環(huán)過程中對滲透膜造成損害或污染。濃度差不同的污水所施加的外部壓力也有差異，為取得良好的污染物脫除效果，同時避開造成能源鋪張，需動態(tài)調(diào)整壓力。

2.2微生物法

隨著人們對于工業(yè)生產(chǎn)過程中低碳化、綠色化關(guān)注程度的提高，越來越多的討論人員開頭提高對微生物電鍍污水處理法的關(guān)注程度。

許多種類的微生物可以適應(yīng)重金屬離子富集的環(huán)境，并且可以從電鍍污水中獵取生命活動所需的養(yǎng)分，對污水中以溶解態(tài)或膠體狀態(tài)存在的毒有害物質(zhì)進行降解。依據(jù)微生物種類的不同，可以將其分為需氧生物處理法和厭氧生物處理法;依據(jù)處理原理的差別，可以將其分為生物絮凝法、生物化學法和生物吸附法等。當前電鍍廠在污水處理中應(yīng)用較多為高效復合厭氧功能菌，利用該細菌在菌膠團及生物膜表面具有的負電荷吸附帶有正電荷的重金屬離子，并且利用死菌體來包藏金屬離子，實現(xiàn)污染物的沉降，凈化電鍍污水。

與傳統(tǒng)的電鍍污水處理方式相較，微生物法具有消耗少、效率高、沉降效果好、無二次污染的問題，而且微生物本身的繁殖過程也可以降低后續(xù)的投入。但同時，由于是通過生物吸附的方式來削減重金屬污染，并且通常金屬離子被包覆在菌體內(nèi)，因而重金屬的回收率不高。

2.3微波化學法

微波化學法主要用于處理富含有機物質(zhì)的電鍍污水，利用了微波本身的物理、化學特性，并結(jié)合敏化劑和氧化劑等化學試劑，實現(xiàn)對污染物的氧化、吸附、分解等，實現(xiàn)對電鍍污水的凈化。主要原理是通過微波來供應(yīng)化學反應(yīng)所需的能量場，在向污水中加入氧化劑后，促進氧化反應(yīng)發(fā)生;在加入敏化劑后，則通過微波的作用讓敏化劑局部溫度快速提高，分解有機物。

微波化學法的反應(yīng)速度很快，通常在微波諧振膛內(nèi)僅需十幾秒到幾十秒的時間即可完成反應(yīng)。但設(shè)備相對簡單，且對于污水量較大的企業(yè)適用程度不高。

2.4其他方法

近年來，普遍存在的跨學科進展趨勢，對于電鍍污水的處理工藝的豐富和進展具有樂觀的促進作用，分質(zhì)處理法、CZB礦物法、多級間歇逆流清洗與污水綜合處理相結(jié)合的閉路循環(huán)技術(shù)等多種技術(shù)均在生產(chǎn)中得到了運用。

3、結(jié)論

電鍍污水的排放除會導致水資源的鋪張外，還會產(chǎn)生負的外部性，要對污水的處理工藝加以討論。

電鍍企業(yè)應(yīng)結(jié)合本身生產(chǎn)污水的溶質(zhì)構(gòu)成、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)成本等因素，權(quán)衡各污水處置工藝的優(yōu)缺點，綜合選擇適用的處理工藝。不能單純因所用的工藝是在生產(chǎn)中應(yīng)用了多年的而放棄探究其他更優(yōu)的方案，而應(yīng)依據(jù)廢水的種類、性質(zhì)不同分別加以處置，提高回收率和水資源的利用率，最終實現(xiàn)零污染零排放的目的。

電鍍行業(yè)雖然在國民經(jīng)濟中的占比很小，但對國家的基礎(chǔ)建設(shè)意義重大。但同時，電鍍屬于重污染行業(yè)，產(chǎn)生的污水若直接排放到環(huán)境中，一方面是對水資源和重金屬的極大鋪張，另一方面還會造成土壤污染，甚至危害人類健康。由于電鍍污水的成分簡單，溶質(zhì)構(gòu)成不同，處理方法也不同，因此在工業(yè)生產(chǎn)中處理起來較為困難。筆者通過對傳統(tǒng)與新興的幾種常用電鍍污水處理方法進行分析，盼望能夠?qū)ο嚓P(guān)企業(yè)實現(xiàn)零污水目標起到樂觀的促進作用。

1、傳統(tǒng)的電鍍污水處理方法

傳統(tǒng)的電鍍污水處理方法主要包括物理法、化學法和二者結(jié)合的物化法，三種處理方法的原理和適用范圍差異巨大，分別介紹如下。

1.1物理法

物理法就是利用污水中各類溶質(zhì)與溶劑在溶解度、密度、熔點、沸點等物理特性方面存在的差異，通過物理作用將廢水中呈現(xiàn)懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)漸漸分別出來，在處理的過程中，污水中各物質(zhì)的化學性質(zhì)不會發(fā)生轉(zhuǎn)變。例如，對于含有Cu2+、Ag+、Cr2+、Cr3+、Ni2+、Ni3+等重金屬離子的電鍍廢水，可以通過加熱蒸發(fā)的方式回收溶劑水，同時將金屬離子進行濃縮富集，最終加以回收利用。對于含有油脂的電鍍廢水，則可以通過將廢水靜置實現(xiàn)分層的方式來去除油脂。

從整體上說，通過物理法進行電鍍污水處理，往往具有時間長、能耗大、處置精度不高的問題，因而通常在工業(yè)生產(chǎn)中作為其他工藝的幫助方法進行應(yīng)用。

1.2化學法

化學法是國內(nèi)外在處理電鍍污水過程中應(yīng)用最廣泛的一種處理工藝，主要原理是通過在污水中加入可以與溶質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)的藥劑轉(zhuǎn)變污染物的化學性質(zhì)，從而將其中的有毒有害物質(zhì)加以沉淀析出或轉(zhuǎn)為無毒無害的物質(zhì)。與物理法電鍍污水處理工藝相比較，化學法的操作技術(shù)簡潔、反應(yīng)速度快、分別效果穩(wěn)定牢靠，同時成本低廉，適用范圍更加廣泛，可以處理濃度不同的含重金屬離子電鍍污水。因而，化學法在許多國家和地區(qū)的電鍍工廠中都得到了應(yīng)用，然而傳統(tǒng)的化學法在處理電鍍污水時，也存在著受人為因素影響較大的問題，有待于進一步完善。

1.3物化法

在實際處理電鍍污水時，往往不僅會發(fā)生化學反應(yīng)，也會伴隨著污染物的物理性質(zhì)變化，將物理法與化學法結(jié)合起來綜合處理電鍍污水的方式就是物化法。其中，應(yīng)用較多的包括氣浮法、萃取法、活性炭吸附法、離子交換法和電解法等。

2、新興的電鍍污水處理方法

近些年來，隨著科研工作的不斷進展，同時也為了滿意日益提高的污水排放標準，實現(xiàn)綠色生產(chǎn)，一些新興的電鍍污水處理方法應(yīng)運而生，并且在實際應(yīng)用中取得了良好的效果。

2.1反滲透法

在自然條件下，將不同濃度的溶液置于半透膜的兩側(cè)，則稀溶液中的溶劑將穿過半透膜向濃溶液流淌，直到達到滲透平衡。而反滲透法，則是在濃度較高的不同通過施加一個超過滲透壓的壓力，促使?jié)馊芤褐械娜軇┝飨蛳∪芤?。在處理電鍍污水時，在濃度不同的污水中用抗污染力量較高的反滲透膜進行分隔，在溶質(zhì)濃度較高的一側(cè)施加壓力，可以有效去除污水中雜質(zhì)含量。經(jīng)測定，利用反滲透膜系統(tǒng)整體脫鹽率可以達到98%以上，并且可以有效去除污水中的膠體、細菌和大分子有機物。

由于反滲透法高度依靠反滲透膜，因此需在這一環(huán)節(jié)前首先將將較大固態(tài)雜質(zhì)和懸浮物去除，避開在循環(huán)過程中對滲透膜造成損害或污染。濃度差不同的污水所施加的外部壓力也有差異，為取得良好的污染物脫除效果，同時避開造成能源鋪張，需動態(tài)調(diào)整壓力。

2.2微生物法

隨著人們對于工業(yè)生產(chǎn)過程中低碳化、綠色化關(guān)注程度的提高，越來越多的討論人員開頭提高對微生物電鍍污水處理法的關(guān)注程度。

許多種類的微生物可以適應(yīng)重金屬離子富集的環(huán)境，并且可以從電鍍污水中獵取生命活動所需的養(yǎng)分，對污水中以溶解態(tài)或膠體狀態(tài)存在的毒有害物質(zhì)進行降解。依據(jù)微生物種類的不同，可以將其分為需氧生物處理法和厭氧生物處理法;依據(jù)處理原理的差別，可以將其分為生物絮凝法、生物化學法和生物吸附法等。當前電鍍廠在污水處理中應(yīng)用較多為高效復合厭氧功能菌，利用該細菌在菌膠團及生物膜表面具有的負電荷吸附帶有正電荷的重金屬離子，并且利用死菌體來包藏金屬離子，實現(xiàn)污染物的沉降，凈化電鍍污水。

與傳統(tǒng)的電鍍污水處理方式相較，微生物法具有消耗少、效率高、沉降效果好、無二次污染的問題，而且微生物本身的繁殖過程也可以降低后續(xù)的投入。但同時，由于是通過生物吸附的方式來削減重金屬污染，并且通常金屬離子被包覆在菌體內(nèi)，因而重金屬的回收率不高。

2.3微波化學法

微波化學法主要用于處理富含有機物質(zhì)的電鍍污水，利用了微波本身的物理、化學特性，并結(jié)合敏化劑和氧化劑等化學試劑，實現(xiàn)對污染物的氧化、吸附、分解等，實現(xiàn)對電鍍污水的凈化。主要原理是通過微波來供應(yīng)化學反應(yīng)所需的能量場，在向污水中加入氧化劑后，促進氧化反應(yīng)發(fā)生;在加入敏化劑后，則通過微波的作用讓敏化劑局部溫度快速提高，分解有機物。

微波化學法的反應(yīng)速度很快，通常在微波諧振膛內(nèi)僅需十幾秒到幾十秒的時間即可完成反應(yīng)。但設(shè)備相對簡單，且對于污水量較大的企業(yè)適用程度不高。

2.4其他方法

近年來，普遍存在的跨學科進展趨勢，對于電鍍污水的處理工藝的豐富和進展具有樂觀的促進作用，分質(zhì)處理法、CZB礦物法、多級間歇逆流清洗與污水綜合處理相結(jié)合的閉路循環(huán)技術(shù)等