摘要：目前国内的电镀废水中主要有含氰废水、含重金属废水、酸性废水和碱性废水四大类，主要来源于电镀清洗过程和报废毂镀液，它们具有毒性大、难治理等特点。针对各种电镀废水的性质，国内通常采用物理法、化学法、物理化学法和生物法进行处理，这些处理方法的原理和应用范围在文中进行了总结。电镀废水处理的发展趋势也进行了简要的讨论。
关键词：电镀废水；重金属离子；处理工艺；研究进展
引言：电镀是利用化学或电化学的方法对金属和非金属表面进行装饰、防护及获取某些新性能的一种工艺过程，在工业上通用性强，使用面广，几乎所有的工业部门（如机械、机电、交通、电子、仪表、纺织、轻工等）都有电镀厂（车间）。但由于电镀厂分散而面广，镀件功能要求各异，镀种、镀液组分、操作方式及工艺条件等种类繁多，相应带入电镀废水中的污染物也就变得较为复杂，电镀废水水质成分不易控制，常见的铬、铜、镍、锌、锡、铅、镉及铁等各种重金属离子危害性更大，因此被列为当今全球三大污染工业之一。为了构建环境友好型社会，必须严格控制电镀废水的污染，做好达标排放和总量控制。
目前，电镀废水的治理把握住无害化的原则，但是如何更好地实现电镀废水的资源化，回收利用有用资源，国内外学者进行了广泛深入的研究。本文重点对各种处理技术进行较为详细的分析，对螯合沉淀法和NMSTA天然矿物污水处理剂在电镀废水治理中的应用进行了简单介绍，并结合新的排放标准，对电镀废水处理技术的发展趋向进行展望。
1、电镀废水的来源
电镀废水主要来源是在电镀生产过程中的镀件清洗用水、镀液过滤用水、钝化废水、镀件酸洗废水、刷洗地坪和极板的废水以及由于操作或管理不善引起的“跑、冒、滴、漏”产生的废水，另外还有废水处理过程中自用水的排放以及化验室的排水等。
电镀废水的性质主要决定于化学清洗液和电镀液的性质，一般可分为四类，分别为含氰废水、含铬废水、酸性废水和碱性废水。废水中主要的污染物质均为各种金属离子，其次是酸类和碱类物质，有些电镀液还使用了颜料等其他物质，这些物质大部分是有机物。
2、电镀废水的危害
2.1 含氰废水的危害
氰化物是极毒物质，特别在酸性条件下，它变成剧毒的氢氰酸。人体对氰化钾的中毒致死剂量为0.25g（纯净氰化钾为0.15g）。很低浓度的氢氰酸（4-5）x10-6，0.05mg/L，会引起很短时间的头疼、心率不齐。在高浓度（9×10-6，0.1mg/L）时能立即致人死亡。
2.2 含铬废水的危害
铬有三价（Cr3+）和六价（Cr6+）之分。六价铬对人体的危害，因进入途径不同，中毒表现也不同。六价铬对人体的危害主要表现在对人体皮肤、呼吸系统和内脏的损害。三价铬是生物所必需的微量元素。通过动物试验发现三价铬有激活胰岛素的作用，还可以增加对葡萄糖的利用。实验证明，六价铬的毒性比三价铬高100倍。
2.3 含锌废水的危害
锌在电镀行业是使用最多的金属之一。锌对鱼类和其它水生生物的毒性比对人和温血动物大许多倍。锌在土壤中的富积会导致其在植物体内富积，因此对食用这种植物的人和动物都有害。过量的锌会引起急性肠胃炎症状，同时伴有头晕、周身乏力。误食氯化锌会引起腹膜炎，导致休克而死亡。
2.4 含铜废水的危害
铜在电镀行业中使用量较多，铜对人体造血、细胞生长以及某些酶的活动及内分泌腺功能均有影响，过量的接触铜化合物会导致皮炎和湿疹。铜对低等生物和农作物的毒性较大，浓度达0.1-0.2mg/L即可使鱼类死亡。铜对水体自净有较严重的影响，水中铜含量过量时，会抑制水体自净。浓度为0.1mg/L时，水中的生化耗氧过程明显受到抑制。
2.5 含镍废水的危害
镍在电镀行业中也是使用较多的金属之一，镍及其化合物有毒。废水中的镍可在土壤中富积，对农作物的生长产生影响，镍进入人体后，大都滞留于脊髓、脑、肺和心脏，以肺为主。镍的毒性主要表现在抑制酶系统，如酸性磷酸酶。镍及镍盐对电镀工人的毒害主要是镍皮炎。
2.6 其他
除以上几种物质外，还有隔、铅、汞、银等重金属，酸、碱及盐类，以及电镀中使用的添加剂、光亮剂等物质。它们在环境中过量后均会造成环境污染甚至生态毒害。
3、电镀废水处理技术
3.1 常见处理方法
3.1.1 化学法
化学法用于电镀废水处理主要是通过加入化学试剂，使水中有害成分发生化学反应使其难溶于水或形成其他形式、从而降低原有害成分在水中的浓度、减少其毒害性，并通过重力沉降等手段来实现从水中分离的日的。化学法包括化学还原法、化学氧化法、化学沉淀法、腐蚀电池法等。
化学还原法主要用于处理含铬废水。在待处理废水中加入还原剂FeSO4、亚硫酸盐、Na2S2O3等，将Cr（Ⅵ）还原为毒性小的Cr（Ⅲ）后投入沉淀剂石灰等进行去除。化学氧化法主要是用于处理含氰废水。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先在碱性环境（pH>10）下，加氯系氧化剂如：次氯酸钠、漂白粉、液氯等破氰后，在碱性环境下，继续氧化生成CO2、N2等。操作中严格控制破氰环节的pH，避免酸性条件下反应生成剧毒易挥发的氯化氰（CNCL）而产生二次污染。
3.1.2 物理法
物理法利用改变废水中有害成分的物理特性来实现分离目的，其化学性质不发生变化。主要有蒸发浓缩法、反滲透法、晶析法蒸发浓缩法可将待处理废水浓度提高、体积减小。该方法能耗大，在处理含铬、含铜、含银、含镍废水过程中为控制成本常被作为辅助处理手段。
反渗透法作为浓缩分离技术，使用特殊半透膜结合高压过滤方式进行，因此也称为固膜分离法。该方法多使用于含镍、含铜含锌、含镉的低浓度废水处理。实际操作中对膜的技术性能有较高要求，同时该工艺的自清洁能力和有效使用寿命是该方法今后发展、推广的关键。
晶析法利用盐类物质在溶液中浓度过饱和后析出形成结晶的特点，多用于处理含镍废水、含氰镀锌废水。
3.1.3 物理化学法
活性炭吸附法主要用于含铬、含氰废水处理。该法利用活性炭内部多孔疏松、超大表面积结构对废水中有害成分直接吸附富集。该法一般与其它方法联用；同时使用中相应的活性炭的再生技术优化、再生液的后处理都对该方法的广泛应用有一定影响。
液膜法主要应用于含铬、铜、锌、汞、镍、钴等废水处理。液膜是水-油-水的多重结构。外层水相可以是含重金属的溶液，油膜层为煤油，内层水相多为碱性NaOH溶液。该法多用于处理量小、工艺水平要求高的场合，使用中应避免油类产生的二次污染。
离子交换法可以根据废水中所含待处理组分所带电荷正负性选择适合的离子交换树脂，利用离子交换过程使水中有害离子被吸附交换至树脂上，实现分离日的。该方法可去除Cr（Ⅵ）、铜离子、铁离子等重金属离子。前期投入资金多，对设备操作技术要求高，定期需要对树脂进行洗脱、再生处理。实际运行中应注意避免处理铬离子时余氯对树脂使用寿命的影响。
电解法利用阴、阳极上还原氧化反应，使废水中的有害成分变为毒害性小的成分或沉淀并进行后续的分离处理。该法可用于处理高浓度单一镀种或多镀种产生的电镀废水。其特点是效果明显、设施占地面积少，沉渣量小；同时耗电量大，使用中阳极的蚀耗明显。多用于回收电镀废水中的贵金属或经济价值高的金属，如：金、银、锌等。
3.2 新型处理法
3.2.1 生物法
生物法作为一种高新技术应用于电镀废水处理中，在设备正常工作状态下，操作简便，过程易控制、污泥产量少、处理成本低，二次污染少。主要用于处理废水中的重金属离子。
生物吸附法使用特种微生物对重金属离子吸附达到去除的目的。该方法的关键是保持微生物的良好活性，预防和及时处理待处理废水进水过程中温度、pH、其它离子（如Ca2+、Mg2+等）对微生物的污染。一般适用于处理低浓度重金属离子废水。
生物凝絮法是利用微生物产生的代谢产物具有的絮凝能力。其代谢产物多为蛋白质、纤维、核酸等天然高分子物质，内部结构的特点使得高分子物质易通过自身的亲水性或疏水性、电荷性相互吸引形成“桥”作用，对重金属离子具有凝聚作用。生物法应用于废水处理中，在电镀废水持续作为进水的前提下，能体现该技术能耗低、投入化学药剂少、成本低的特点。反之，间歇性的进水会使得处理不连续、微生物生长难驯化、不稳定，同时灭活排放的处理成本将升高。生物法也可用于含水性油墨成分的废水处理
3.2.2 使用重金属捕集剂
利用重金属捕集剂进行电镀废水处理的研究也已有一定成效。该类方法主要是通过捕集剂与重金属离子间的螯合反应生成淀以实现分离目的。常用的氨基二硫代甲酸型合树脂（DTCR）其分子结构中极性基上的硫原子负电性及较大的半径，易于变形吸引阳离子，能与重金属离子生成难溶于水的氨基二硫代甲酸沉淀盐（DTC盐）。DTC盐的交联结构使得其分子量比反应前DTCR分子量要扩大2-3个数量级，在水相中体现出DTC盐的易絮凝沉淀。该方法无二次污染，污泥产量少，pH适用范围广，在3-11间均可用。应用前景广泛。使用中，DDTC与铜质量比控制在范围0.8-1.2内可使去除率达到99.6%。
4、结语
在大力提倡构建环保型社会的今天，如何能够有效地降低电镀废水的污染，并且对其进行最大限度的回收利用受到了人们的普遍关注。电镀行业必须要认真的做好综合治理利用的工作，立足于电镀工艺的改革，对各种少污染甚至无污染的电镀工艺进行积极的推广和应用，从而使污染源得到切实减少。
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论文作者:晏征东
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/29
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