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電鍍工廠排出的廢水和廢液中含有大量金屬離子如:鉻、鎬、鎳,含氰,含酸,含堿,一般常含有有機添加劑。金屬離子有的以簡單的陽離子形式存在,有的則以酸根陰離于形式存在,有的以復雜的絡合離子存在。電鍍廢水處理常用中和沉淀法、中和混凝沉淀法、氧化法、還原法、鋇鹽法、鐵氧體法等化學方法。化學法設備簡單,投資少,應用較廣,但常留下污泥需要進一步處理。
1、電鍍廢水的來源
電鍍廢水主要來源于電鍍生產過程中,電鍍生產過程中會排放大量的工業廢水,其廢水的排量和廢水性質與電鍍工業的生產方式及用水方式有著密切的關系。根據不同的處理方式可以將電鍍廢水分為四大類,分別是鍍件前處理廢水、鍍槽廢液、鍍件漂洗廢水以及生產過程中的“跑、冒、滴、漏”。
①鍍件前處理廢水:簡而言之,就是在鍍件前要進行預先處理,這種廢水在國內目前電鍍廢水中所占比例最大,而且其組成的變化也很大。目前主要采用的預先處理方法包括但不限于除油、除銹等化學方式處理,另外還有采用包括但不限于電化學除油、侵蝕等電化學處理方式,以及酸洗除銹等活化處理。整個除油過程中經常會采用堿性化學物質,例如氫氧化鈉、碳酸鈉等堿性化學物,而酸洗去銹主要是采用硫酸和鹽酸等酸性化合物。總而言之,鍍件前處理廢水產生的主要污染源是酸、堿、油、銹等物質。
②鍍槽廢液:因為有害物質的長期積累,鍍槽液在用過一定的時間過后,廢鍍液中的重金屬離子的濃度變得非常高,已經不能支持工藝生產,需要對重金屬進行排放,否則造成的污染更加嚴重,在現在的前鍍槽液處理中,多為集中收集后單獨處理。
③鍍件漂洗廢水在電鍍生產工藝中產生的比例最重,差不多占有百分之八十。其主要產生大量的重金屬和絡合物,這些污染物來自鍍件外表的附著液,如果鍍件的漂洗水量較大,那么其污染物的濃度就會比廢鍍液的濃度小很多。
④生產過程中的“跑、冒、滴、漏”:由于我國目前的電鍍行業的生產技術水平還比較低,其管理能力又嚴重不足,自動化也沒有被廣泛運用,在生產過程中經常會發生“跑、冒、滴、漏”狀況,就目前的發展技術來說,這幾大現象暫時是無法避免的。同時“跑、冒、滴、漏”也跟生產用水量和企業的管理水平有著重要關系。
2、電鍍廢水的性質和危害
據相關數據顯示,由于電鍍行業的規模快速擴大,已經使水體中含有了許多的有害物質,水資源受到了大面積的污染,所以近幾年,電鍍行業已經被選為全球污染嚴重的行業之一。早在1994年,我國就有政策規定,限制電鍍行業的發展,由于不同行業對電鍍的要求不同,電鍍廢水的性質不同,產生的廢水危害也不一樣。從常見的電鍍廢水來說,最為常見且污染最為嚴重的有害物質是各種重金屬離子、硫酸、鹽酸、氫氧化鈉、碳酸鈉等酸類和堿類物質,還有就是一些油、鐵皮、塵土等雜質。所以說,電鍍廢水的成分是多種多樣的,污染毒性也很大,甚至有一些會有危害到人類生命的物質。由此可見,為了防止電鍍廢水給人類帶來更大的危害,保護環境,嚴格治理電鍍廢水已經變得至關重要。
3、電鍍廢水的主要處理方法
由于電鍍廢水的成分極其復雜,再加上水質的不確定性,所以對環境的污染極大。因此,電鍍廢水的處理一直受到政府的高度重視,且在不斷地對其處理辦法進行探究。電鍍是利用化學和電化學方法在金屬或在其它材料表面鍍上各種金屬。電鍍技術廣泛應用于機器制造、輕工、電子等行業。電鍍廢水的成分非常復雜,除含氰(CN-)廢水和酸堿廢水外,重金屬廢水是電鍍業潛在危害性極大的廢水類別。根據重金屬廢水中所含重金屬元素進行分類,一般可以分為含鉻(Cr)廢水、含鎳(Ni)廢水、含鎘(Cd)廢水、含銅(Cu)廢水、含鋅(Zn)廢水、含金(Au)廢水、含銀(Ag)廢水等。發展至今,電鍍廢水治理技術已經多種多樣,逐漸成熟,主要方式有化學法、離子交換法、膜分離法、反滲析、電滲析、擴散滲析、液膜法、超濾法、電解法、生物法等。
針對我國家目前電鍍行業廢水的處理現狀進行統計和調查,廣泛采用的電鍍廢水處理方法主要有7類:
(1)化學沉淀法,又分為中和沉淀法和硫化物沉淀法。
(2)氧化還原處理,分為化學還原法、鐵氧體法和電解法。
(3)溶劑萃取分離法。
(4)吸附法。
(5)膜分離技術。
(6)離子交換法。
(7)生物處理技術,包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化學法、植物修復法。
電鍍重金屬廢水治理技術的現狀
傳統的電鍍廢水處理方法有:化學法,離子交換法,電解法等。但傳統方法處理電鍍廢水存在如下問題:
(1)成本過高——水無法循環利用,水費與污水處理費占總生產成本的15%~20%;
(2)資源浪費——貴重金屬排放到水體中,無法回收利用;
(3)環境污染——電鍍廢水中的重金屬為“永遠性污染物”,在生物鏈中轉移和積累,最終危害人類健康。
采用膜法技術處理電鍍廢水典型工藝如下:
采用膜法技術為電鍍廢水處理提供完美解決方案,促進電鍍工業技術升級。其主要特點:
(1)降低成本——水與貴重金屬循環利用,減少材料消耗
(2)回收資源——貴重金屬回收利用
(3)保護環境——廢水零排放或微排放
4、結語
電鍍生產過程中的高用水量以及排放出的重金屬對水環境的污染,極大地制約了電鍍工業的可持續發展。傳統的電鍍廢水處理工藝成本過高,重金屬未經回收便排放到水體中,極易對生物造成危害。而膜分離技術對水與重金屬進行循環利用,經過膜分離技術處理的電鍍廢水,可以實現重金屬的“微排放”,使生產成本大大降低。
利用膜分離技術,可從電鍍廢水中回收重金屬和水資源,減輕或杜絕它對環境的污染,實現電鍍的清潔生產,對附加值較高的金、銀、鎳、銅等電鍍廢水用膜分離技術可實現閉路循環,并產生良好的經濟效益。對于綜合電鍍廢水,經過簡單的物理化學法處理后,采用膜分離技術可回用大部分水,回收率可達60%~80%,減少污水總排放量,削減排放到水體中的污染物。
在電鍍廢水的治理中,單一的方法往往難以達到理想的要求,各種組合方法將逐漸代替單一的處理方法。從國內外的發展動態來看,趨向于以化學方法為主,再輔以其他組合處理技術和自動檢測控制手段。研制和開發多功能組合處理機是一種發展方向。它既能處理成分復雜的混合電鍍廢水,又可以使流程和設備小型化,從而節省占地面積和工程投資。


