电镀废水处理与回用技术研究

摘要：随着经济社会的不断进步，各行各业的发展除了需要注重经济效益，更需要注重环境保护和资源节约。电镀行业作为工业生产中的重要组成部分，因受工艺所限，会产生大量的电镀废水。因此，采用合理的工艺，实现废水的绿色处理和循环经济利用，获得最佳的社会效益是非常重要的。研究电镀废水的回用和排放处理工艺，有利于促进电镀行业的可持续发展。

关键词：电镀废水;治理;回用技术

导言：

电镀是在金属表面镀上一层其他金属或合金膜的过程，其主要原理是电解。金属表面镀膜主要具有防锈、耐磨、反光、防腐、美观等作用。然而，电镀工艺的特殊性会造成大量的废水。电镀废水含有重金属污染物、氰化物等复杂成分，若处理不当，不仅会造成严重的环境污染，甚至会造成人畜慢性中毒。因此，如何有效地处理和回用废水已成为一个难以解决的问题。

1、电镀废水的产生

电镀行业在生产过程中会消耗大量的水资源，不仅容易产生资源的浪费，而且容易造成周围水体的污染，因为电镀废水中会含有金属盐、络合剂、氰化物、有机酸等有害物质。电镀废水一般来源于生产中的镀件清洗水、废电镀液、设备冷却水及其他废水，其中，镀件清洗水的处理总量最大。如何更加高效环保的处理电镀废水，提升电镀废水的回收利用率，是电镀企业需要重视的首要问题。

2、电镀废水处理及回用问题

电镀废水具有复杂难控、水质变化大、污染严重等特点。通常分为含铬废水、含氰废水、酸性废水和碱性废水。目前，电镀废水的处理和回用主要涉及以下问题：

2.1不合理的分类

根据电镀行业的相关资料，电镀工业废水至少可分为三到五类，最多可分为几十类。然而，许多工厂将不同的电镀废水混用而未分类，这使得电镀废水的处理更加困难，导致回收成本和技术要求增加[1]。

2.2.较低的回用率

在洁净生产的理论指导下，尤其是在膜处理、纳滤和离子交换等新技术的运用下，电镀废水的质量管理水平获得了提高。但总的来说，回用率并不高，特别是电镀污水中有机质的处理效果还不够理想。虽然现代电镀废水处理回用技术在金属离子处理效果方面取得了很大进步，但废水处理回用装置的稳定性较差，难以满足工业废水排放标准的要求。

3、电镀废水处理与回用技术工艺

3.1.化学方法

化学方法包括通过氧化还原反应或沉淀中和将有毒有害物质分解为无毒无害物质，或通过沉淀和浮选去除废水中的重金属。化学方法包括沉淀法、还原法、断裂氰化物氧化法和电池腐蚀法。最常见的处理方法是化学沉淀法，它可以除去电镀废物中的重金属离子和硫化物，不过缺点是不够干净，易形成二次污染。还原法和氧化氰化物法一样主要采用添加还原剂和氧化剂，从而去除了电镀污水中的有害物质，更适合于对含铬污水的治理。腐蚀电池法主要运用于电化学中的腐蚀机理，通常用来消除电镀废水中含有锰及氰化物的物质。含重金属废水通常采用铁屑法处理。通过吸附和催化作用，重金属离子变得更致密，更容易沉淀。这种处理方法有很好的效果。缺点是处理过程耗时长，铁丝易结块，影响处理效果[2]。

3.2.物理方法

常见的物理方法包括电解法、原电池法、电渗析法和电凝法。电解法主要利用电解原理处理废水，回收重金属。电解法还可以去除废水中的各种金属离子。具有产泥量少、占地面积小、净化效果好等优点。然而，电解法消耗大量电力和钢材，导致成本过高。原电池法通常采用颗粒碳作阴极，铁屑作阳极，按照原电池反应来处理废水。电渗析法就是使阴、阳离子交换膜的正负电极中间交替，离子交换膜的选择透过性用于废水的浓缩、脱盐、精炼和净化工作，以实现废物再利用的目的。电凝法是使在电解过程中所形成的微气泡成为悬浮的空气载体，使废水中的漂浮物漂浮出来，并以此实现对水的净化与循环使用的目的。

3.3.物理化学方法

物理化学方法是利用物理和化学技术相融合，进而处理废水。目前广泛使用的方法有三种：离子交换法、膜分离法和活性炭吸附法。离子交换法是一种利用离子交换剂从废水中分离有害物质的方法，但该技术产生的溶液pH值较高，容易造成电镀废水的二次污染。膜分离技术是电镀废水处理中最有前景的技术。通过膜分离、纳滤和反渗透，不仅能有效截留电镀废水中的重金屬离子，还能分离电镀废水中的有机或无机污染物。废水也能达到饮用水标准，具有很高的再利用价值[3]。活性炭吸附法通常用于处理含铬废水或含氰废水。废水处理安全可靠，但吸附力小，不利于工业应用。

3.4生物方法

生物法包括利用微生物代谢改变电镀废水中重金属离子的电荷，以及利用微生物群的生物凝聚和吸收消除重金属离子。其大致分为三类方法：生物凝聚法、生物吸收法和生物化学法。生物絮凝法是利用生物细菌的高电荷及强亲水疏水特性，在电镀废水中产生三维的网络结构，进而析出重金属离子。它具有安全、无毒、受外部因素影响小、易于工业化等优点[4]。生物吸附利用细菌和藻类作为提取物去除重金属，但受废水温度、pH值、化学形态和其他离子含量等因素的影响较大。另外，微生物菌群较易受环境影响，实际使用效果并不理想。生物化学方法利用微生物与金属分子之间的化学反应，使可溶性金属离子转变成不溶性物质。它具备了高选择性和高吸收能力等优点，但由于菌群培养基消耗太大，且生产成本也太高。

结论：

工业科技的迅速发展也伴随着大批电镀废水的形成，而电镀行业是工业生产中的主要组成部分。所以，电镀废水的资源化处理与回收利用将是未来发展的核心，因此电镀产业也应该促进清洁生产，在电镀废水的分类处理和排放上应注意方法的选择，以达到水质标准，减少对环境的影响。

参考文献：

[1] 陆宇，陈凯，李建飞，等以废水高硬度电镀回收水回用项目分析为例[J].能源与环境保护，2020，34（03）：57-61

[2] 潘子华废水处理回用系统电镀设计要点分析[J]科技经济指南，2020，28（02）：50-51

[3] 董建伟，司马卫平电镀废水处理及回用实例[J]工业水处理，2019，36（7）：101-103

[4] 颜国柱关于电镀废水回用对废水处理厂的影响[J]广东化工，2010，43（14）：156-157.

作者简介：宋执金，（1974-），男，汉，安徽合肥，专科，环保工程师，注册环评师，水利工程师。