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    电镀废水治理及回用技术探析
    科诺科仪 / 2019-11-05

    电镀行业由于自身的生产特性,在其生产过程中需要消耗大量的水资源,并排放大量的电镀废水,这使得水资源被大量消耗,同时也造成了极大的污染,包括水体污染、土壤污染等。

    通过对电镀废水进行处理,将大部分的水资源进行回收利用,不仅可以大幅减少电镀废水的排放,降低对环境的污染,同时也能节约大量的水资源,从而使电镀企业在创造经济效益的同时也能兼顾社会效益。

    文章简要阐述电镀废水的来源以及类型,介绍当前几种比较成熟的电镀废水治理以及回用的方法,并具体谈谈几种主要类型的电镀废水处理以及回用。

    我国属于严重缺水的国家,人均水资源拥有量严重低于世界平均水平,要保证人们正常的用水需求,节约水资源以及控制水资源污染是必然的选择。

    电镀行业作为三大污染行业之一,不仅对于水资源的消耗量极大,同时也会排放大量的电镀废水,对于环境的污染极为严重,加强对电镀废水治理以及回用技术的研究和利用,可以有效提升电镀行业的水资源利用效率,控制电镀废水对于环境的污染。

    据相关统计显示,目前我国的电镀企业超过10000家,年排放污水高达40亿m3,对此,我国政府已经制定实施了电镀废水排放标准,旨在控制电镀废水的污染,促使企业在追求经济效益的同时也要兼顾环境效益。

    1.电镀废水的来源以及类型

    1.1电镀废水的来源

    电镀企业电镀工艺由于表面镀层的不同而不同,镀层大多是单一金属或合金,如银、铬、镍、钛靶、锌、镉、金或黄铜、青铜等。电镀的基体材料除铁基的铸铁、钢和不锈钢外,还有非铁金属,如ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料等,但塑料电镀前,必须经过特殊的活化和敏化处理。

    更重要的是电镀企业为了保证镀液的稳定性、使用寿命和镀层质量,在镀液中添加了很多的络合剂、稳定剂、加速剂、PH缓冲剂和光亮剂等有机溶剂。因而产生了镀前各镀件的酸洗、碱洗废水,镀件漂洗废水,镀后清洗钝化废水及其他废水等。

    1.2电镀废水的类型

    按照电镀工艺的处理阶段划分,电镀废水可以分为镀前处理废水和镀后清洗钝化废水;按照电镀废水的成分划分主要后含氰废水、含镍废水、含铬废水、含铜废水等。针对不同类型的电镀废水需要采用不同的治理以及回用技术,这样才能确保处理后的废水达到再次利用的标准。

    2.当前几种比较成熟的电镀废水治理以及回用的方法

    目前,比较成熟且应用效果相对良好的电镀废水处理及回用技术电解法、离子交换法、铁氧体法、化学沉淀法、膜分离法以及生物法等,这些处理方法对于去除电镀废水中的铬、铜、镍等重金属物质具有良好的效果。

    2.1电解法

    电解法处理电镀废水的主要原理就是利用氧化、凝聚、还原以及气浮这四种化学和物理反应净化电镀废水,是目前一种比较成熟的电镀废水治理技术,可以有效清除并回收废水当中的重金属物质,在处理过程中所产生的污泥较少,是一种比较清洁的处理方式。

    并且电解法处理电镀废水不需要大量的化学药品,处理过程相对比较简单,占据的空间较小,处理效果也比较理想,但是这种处理方法的成本相对比较高,中小企业一般难以负担。

    2.2离子交换法

    离子交换法处理电镀废水的主要原理是利用树脂中的离子与电镀废水中的离子进行交换,从而实现净化废水的目的。这种方法起源相对较早,是国外主要应用的电镀废水处理的方式,我国在上世纪70年代也开始进行研究,至80年代左右开始应用离子交换法处理电镀废水,此后,这种方法长期在电镀行业中被使用,效果良好。

    2.3化学沉淀法


    2.4混凝沉淀法

    混凝沉淀法也被称为絮凝沉淀法,其处理的电镀废水的基本原理是在一定的条件下,向废水中加入絮凝剂,然后通过反应脱稳、凝聚吸附、絮凝架桥、卷扫等一系列过程使电镀废水中的污染物质在絮凝剂的作用形成絮凝体,然后再通过气浮或者沉淀的方式将絮凝体与水进行分离,这是目前使用最为广泛的一种电镀废水处理方式。

    絮凝沉淀法现阶段的研究主要是针对高分子重金属,目前普遍使用的就是PAC和PAM这两种,絮凝效果良好,在电镀废水处理中效果极为良好。

    2.5生物法

    生物法是当前重点研究的电镀废水处理方式,虽然其尚处于试验研究的阶段,未在实际当中应用,但是就现有的研究成果来看,其不失为一种比较理想的电镀废水处理方式。生物法主要是利用微生物达到净化电镀废水的目的,目前主要有吸附法、化学法、絮凝法以及修复法等方式。

    目前生物法处理电镀废水应用于实践当中的主要障碍就是一方面难以确定处理过的微生物是否会发生变化,进而对环境造成更大的污染;另一方面是关于生物法处理电镀废水的工艺设计以及微生物的培养等存在一定的困难,导致难以在实际当中应用,但是随着科学技术的进步,相关的问题必然会得到解决,待其应用性得到确认,必然会得到广泛的应用。

    2.6膜分离法

    膜分离法处理电镀废水的主要原理就是利用膜材料透过性能对废水中的污染物质进行分离,从而实现去除废水中污染物质的目的。目前膜分离法处理电镀废水的主要技术包括电渗析(ED)、反渗透(RO)、纳滤(NF)、液膜法(LM)、超滤(UF)、微滤(MF),其中RO和ED应用的时间相对较早,发展相对比较成熟。

    膜分离法的优势在于其去除效果好、操作自动化、能耗较小、污染较低,同时还能实现对电镀废水中的重金属离子进行回收,经济效益以及环保效益都相对较高。

    日本和美国对于这项技术的研究和应用相对较早,我国在本世纪初才开始发展利用膜分离法处理电镀废水,但是随着我国对于环保的重视程度不断提升,这项技术在我国也开始普遍应用。

    3.几种主要类型的电镀废水处理以及回用

    3.1含镍废水的处理以及回用


    3.2含氰废水的处理以及回用

    处理含氰废水首先需要将废水注入破氰池,在出水后添加还原剂,将多余的氧化物还原,然后添加片碱调节废水的pH,达到标准范围后利用混凝沉淀法进行沉淀。

    将废水注入沉淀池后加入絮凝剂,待其中的重金属物质完全沉淀之后利用真空泵将其抽到缓冲池当中,然后利用双膜法与其他处理后的废水进行处理,处理后的水可以回用。RO浓水要排放到废水处理池中再次进行处理,达到排放标准后进行排放。

    3.3含铬废水处理


     

    3.4前处理废水

    由于前处理废水中存在表面活性剂、化学溶剂以及乳化液等物质,成分比较复杂,同时还有存在少量重金属离子,首先需要进行预处理,然后才能进入后续的处理环节。

    将预处理的废水集中至调节池当中,然后添加片碱调整废水的pH值,出水后进入反应池,添加絮凝剂,待其完全沉淀后,将沉淀物去除,上清液利用反渗透(RO)进行再次处理,出水后即可进行回用,RO浓水要排放到废水处理池中再次进行处理,达到排放标准后进行排放。

    3.5含铜废水的处理


    4.结语

    综上所述,受我国水资源现状的影响,电镀行业对废水进行治理以及回用已经是一种必然的趋势,同时电镀废水处理及回用技术也有了极大的发展,可以实现对多种类型的电镀废水进行处理回用。

     

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