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电镀液,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以及电镀废水处理的发展趋势和回用技术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;回用技术
前言:随着我国经济与科技的高速发展,中国已经成为世界制造业的重心,同时制造业的发展带来了大量的污染。在各种污染源中电镀废水以其毒性大,排放量大,难治理尤其值得关注。据不完全统计全国现有约1.5万家电镀生产厂,每年排出的电镀废水约40亿m,其中约有50%未达到国家排放标准。并且由于电镀厂点分布广,废水中含有重金属离子、有机化合物及无机化合物等有害物质。这些物质进入环境,必定会对生态环境及人类产生广泛而严重的危害。电镀废水的治理是一个不可忽视的问题。
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。
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0.25 g(纯净氰化钾为0.15 g)。很低浓度的氢氰酸(4-5)x10(-6),05mg/L,会引起很短时间的头疼、心率不齐。在高浓度(9×10(-6),0.1 mg/L)时能立即致人死亡。
2.2 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。
2.3 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0.1~0.2 mg/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0.1 mg/L时,水中的生化耗氧过程明显受到抑制。
2.4 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。
3电镀废水的工艺处理技术
3.1 物理法:是利用物理作用分离废水中呈悬浮状态的污染物质,在处理过程中不改变物质的化学性质,如电镀废水中的除油、蒸发浓缩回用水等。蒸发浓缩回收,是一种对重金属 电镀废水进行蒸发使之获
得浓缩,并加以回收和利用的处理方法,一般用于处理含铬、铜及镍离子废水。蒸发浓缩法处理电镀重金属废水,工艺成熟简单,不需要化学试剂,无二次污染,可回收利用水和重金属,有良好的环境和经济效益,但因能耗大,操作费用高,杂质干扰资源回收问题还待研究。
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3.2 化学法:是向废水中投加化学药剂,通过化学反应改变废水中污染物的化学性质,使其转变成无害或易于与水分离的物质从废水中除去的处理工艺:(1)氧体法:是根据生产铁氧体的原理发展起来的处理方法该法处理重金属废水能一次脱除多种金属离子,尤其适用于混合重金属电镀废水的一次性处理,具有设备简单投资少,操作方便等特点,同时形成的污泥有较高的化学稳定性,容易进行微分离和脱水处理。(2)化学沉淀法:是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法。该法是一种较为成熟实用的电镀废水处理技术,且处理成本低,便于管理,处理后废水能达到排放标准。同时可以回收铬酸,复生碳酸钡。(3)化学还原法:该方法主要用在含铬废水的处理,其原理是用还原剂把毒性很大的Cr6+还原成毒性较低的Cr3+,然后利用中和沉淀法除去废水中的Cr3+。常用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸盐、铁屑、二氧化硫等。使用铁屑法处理电镀含铬该方法的优点是处理后水能达到排放标准,并能回收利用氢氧化铬,设备操作比较简单,但铬污泥如存放不妥易引起二次污染。
3.3物理化学法,是通过物理和化学的综合作用使废水得到净化的方法:(1)离子交换法主要是利用离子交换树脂中的交换离子同电镀废水中的某些离子进行交换而将其除去,使废水得到净化的方法。离子交换法的应用越来越多,通过吸附和离子交换再生过程,废水中重金属离子浓度可浓缩提高30倍,可多次吸附交换,再生循环,吸附后的水可回用于生产,操作简单,便捷,残渣稳定且无二次污染。(2)电解法是利用金属的电化学性质,使废水中的有害物质通过电解在阳、阴两极上分别发生氧化、还原反应转化成无害物质的方法。具有去除率高、无二次污染、所沉淀的重金属可回收利用等优点。但该法缺点是不适用于处理含较低浓度的金属废水,并且电耗大,成本高,一般经浓缩后再电解经济效益较好。(3)吸附法吸附法是利用吸附剂的独特结构去除重金属离子的一种有效方法。利用吸附法处理电镀重金属废水的吸附剂有活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖树脂等。该法吸附装备简单,在废水治理中应用广泛,但吸附剂的再生效率低,处理水质很难达到回用要求,一般只用于电镀废水的预处理。
3.4 生物处理技术是通过生物有机物或其代谢产物与重金属离子的相互作用达到净化废水的目的,具有低成本,处理方法简便实用,过程控制简单,污泥量少,二次污染明显减少,高效益等优点。由于传统处理方法成本高、对大流量含低浓度重金属的废水难于处理等缺点,因此随着重金属毒性微生物的研究进展,生物处理技术日益受到人们的重视,采用生物技术处理电镀废水呈现发展势头。
4电镀废水处理技术的发展与展望
随着电镀工业迅速发展和环保要求的不断提高,我国电镀废水治理 由工艺改革、回收利用和闭路循环进一步向综合防治方向发展,研究高效、经济、节能、环保的处理技术,系统开发不同工艺的有效组合,是电镀废水处理技术研究的主要内容和发展方向。从工业整体发展趋势和效益来看,电镀行业水污染控制的出路在以下几个方面:(1)实施循环经济,推行清洁生产。提高电镀物质、资源的转化率和循环利用率,从源头上削减重金属污染物的产生,同时采用全过程分布式智能控制、结合废水综合治理、最终实现废水零排放。(2)采用槽边循环与车间循环相结合的电镀废水处理方法。实践表明此方法既能消除水污染,又能将处理后的水循环使用以节约水资源,具有投资少、效果好、选用灵活的特点可实现电镀废水循环复用不排放。(3)综合一体化技术是未来重金属废水处理技术的热点。各种重金属也因其行业和工艺的差异,仅使用一种废水处理方法往往有其局限性达不到理想的效果只有综合多种处理技术特点的一体化技术应用,才能达到理想效果。
结束语:根据国内主要处理工艺及其参考文献,简要讨论了目前主要的处理工艺,并指出了今后电镀废水处理的发展趋势综上所述,虽然以上各种方法都可以治理回用电镀废水。但我们应该充分利用各种处理方法的优点,来回收金属离子和水,并辅之以物理、化学或生物方法,处理不可回收的那部分废水。寻求既回收金属离子,又回用水资源的减量排放工艺。
参考文献:
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[5]胡翔.陈建峰.李春喜. 电镀废水处理技术研究现状及展望{J}.新技术新工艺,2008(12)
论文作者:廖明招
论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/15
标签:废水论文; 重金属论文; 废水处理论文; 方法论文; 水中论文; 离子论文; 技术论文; 《基层建设》2018年第1期论文;