重金属废水污染及其治理措施

摘 要：重金属是危害自然生态环境的重要污染物。电镀行业是消耗金属、水资源及能源的工业大户，电镀是排放含有重金属废水的大户。镀种繁多，应用广泛的有镀锌、铜、镍、铬、锡、铅及金、银等。国家“十二五”规划要求把重金属防治摆在更加紧迫、更加重要的位置。本文就电镀重金属废水治理提几点粗浅的看法。

关键词: 电镀废水; 重金属; 污染；治理措施

中图分类号：F407.4 文献标识码：A 文章编号：

1 重金属电镀废水的来源及危害

电镀生产工艺复杂，工序繁多。含重金属废水的来源主要有以下几方面:

前处理废水。电镀中普遍采用盐酸、硫酸进行除锈、除氧化皮及浸蚀处理，工件基体重金属离子溶解在清洗液中;

电镀工艺过程中( 包括化学抛光和电化学抛光) 各工序清洗水。清洗水中含有重金属盐类、表面活性剂、络合物和光亮剂等。清洗废水占电镀废水的绝大部分;

废弃电镀液。长期使用的镀液，杂质不断积累，当难以去除时，不得不将一部分或全部废弃;化学镀液超过使用周期也会形成含重金属废液;

4) 其他废液。包括不合格的工件退镀、镀液分析、清洗滤芯、清洗生产场地、废气治理的废液及各种设备的“跑、冒、滴、漏”造成的废水。

电镀废水中含有环保方面认定的危害重金属主要有铬、铜、镍、铅、锌及镉等。重金属在自然界中难以降解，有很强的隐蔽性和富集性。近几年，我国的重金属污染事故呈高发态势，如不进行有效处理，其危害难以估量。现代医学研究表明，一些重金属离子进入人体会使人致癌、致畸、致染色体突变，潜伏期可达数十年，一旦发病后果不堪设想，有人把重金属危害形容为“慢刀子杀人”、“生物定时炸弹”。在这种形势下电镀行业应该摆正位置，深刻认识重金属污染的危害，以高度的责任感，变“被动应付”为“主动应对”，认真采取各项措施大幅降低污染，作好重金属废水的防治工作。

2、源头预防是控制重金属污染的有效手段

根治重金属污染任重而道远。在现阶段从源头预防末端治理达标是最现实的，也是可以做到的。源头预防就是要尽量减少重金属废水的产生，或在生产过程中将重金属污染物回收处理; 末端治理就是通过各种处理方法将不达标的废水处理达标并排放，预防和达标应该两手都要抓，两手都要硬，不应顾此失彼。在前端预防方面，政府有关部门要严格审批电镀厂的建设地点，能不建的尽量不建，必须建的要贯彻环保“三同时”方针，认真作好环境影响评估，并监督环保设施的设计、安装和竣工验收，全面落实对重金属污染的防治措施。对已经取得电镀生产许可证的企业，要推广使用低污染甚至无污染的新工艺、新技术，减少废水的重金属浓度和排放量，要在生产线上进行科学管理，提高金属材料转化率，延长镀液寿命。在末端治理方面，要加大重金属废水治理的科技、人才和资金的投入，加速推进先进治理技术的成果转化，为电镀企业重金属治理提供可靠和切实可行的操作方案，使企业用得上、用得好、用得起，从而实现污染物稳定达标排放。此外，环保部门认真监督执法做到不欠自然生态环境的新帐，也能使重金属废水的治理有一个根本性的转变。

3 加强重金属废水治理技术的研发和应用

处理含重金属电镀废水的传统方法有化学法、物理法、电解法、离子交换法和生物法等。这些单一的处理方法都不同程度存在着成本高、能耗大、达标率低和金属回收率低的弊端。有资料显示，我国绝大多数电镀企业应用化学沉淀法处理重金属废水。化学沉淀法的原理是通过化学反应使废水中的重金属离子转变为不溶于水的金属化合物( 如硫化物沉淀、中和沉淀和铁氧体沉淀等) 。受沉淀剂和 pH 值的影响，处理后的水质往往不能达标，沉淀物分离困难，尚需进一步处理。另外，单一处理方法还存在产生二次污染的危险。

针对传统治理方法的缺陷和不足，近年来采用复合处理和自动控制相结合处理电镀重金属废水已形成一种趋势。其特点是流程集中、设备小型化，节约了治理成本的同时提高了重金属回收率。复合应用包括化学沉淀、重金属捕集、膜处理及低能耗浓缩技术等。一批专业从事设计、制造重金属废水治理整套设备的企业应运而生，如利用高分子重金属捕集沉淀剂能在常温下与废水中多种重金属离子反应生成不溶于水的螯合盐，再加入絮凝剂形成重金属絮状沉淀，从而达到去除重金属的目的。用该方法处理 40mg/LCu2+、28mg/L Ni2+和 26mg/L Zn2+的电镀废水，排出水重金属质量浓度均低于 0.5mg/L。再如，某公司开发研制的集重金属捕集、转化、中和、絮凝及沉淀方法为一体处理含 Cr6+、Zn2+、Cu2+、Fe2+、和Ni2+一步完成的方法，实用性强，出水达标状态稳定，已成功应用于电镀生产线中。

值得提出的是，近几年，利用天然矿物和植物治理重金属污染技术也有了新的进展。在矿物方面，某专利技术表明，在含有重金属离子的废液中，加入能消除、转化废水中的有害物，然后经物理化学处理，将重金属成分转变为水处理剂，实现了化害为宝。在植物方面，利用植物固定、吸收、提取、分解、转化、清除水和土壤中的重金属污染物也取得了可喜的成果。我国生态环境工作者已发现10 余种“超富集”植物。该植物的特点是在其生长过程中，能将被重金属污染的水体和土壤中的重金属离子超量( 较一般植物而言) 富集在花、叶、茎部分，其成熟收获后，通过焚烧等处理实现重金属回收。如新发现被命名为李氏禾的多年湿生植物，生长期间叶片中 Cr( Ⅵ) 高达 2.977g/kg的2价铜． 129g / kg的1价镍．对重金属吸附率达 89.3% 以上。该方法已应用在广西河池大环江地域生态恢复上，取得了初步成效。

4 开展清洁生产和循环经济

电镀企业在不断提高产品质量和性能的基础上要不断追求两大目标: 一是金属材料转化率最大化; 二是重金属污染物及废水产生量最小化。开展清洁生产和循环经济，有利于实现电镀重金属污染物的最小化和循环利用。

清洁生产是先进的生产方式，随着清洁生产的实施和产品出口( 欧盟) 的需要，一批环保型的电镀工艺取代了有重金属污染的工艺。如无磷低COD 前处理、三价铬镀铬、无铬钝化、代镍合金及符合欧盟 ROHS 法规的无铅及无镉工艺等。这些工艺的推广使用，既节约了资源又实现了环境友好，降低了电镀废水中重金属的含量。这些产品较传统产品质量有了提升，金属有效利用率提高，有害成分降低。电镀行业的这些变化在一定程度上减轻了重金属废水处理的压力。

2009 年，我国开始实施《循环经济促进法》，循环经济是更广泛意义上的清洁生产，是涉及全社会的系统工程。循环经济是传统经济“资源产品废弃物”向“资源产品废弃物再生资源产品”的转变，是建立在资源回收和循环利用基础上的发展生产模式。简单的说，就是将一个企业的废弃物用作另一个企业的原料，通过废弃物交换和使用，将不同企业联系在一起，形成“资源产品资源再利用”的良性循环过程。如将含重金属电镀废水处理后的污泥用于水泥、沥青的固化工艺中; 含铬污泥作为陶瓷颜料、鞣革剂及高分子材料的改性剂，这都是有益的尝试。总之，通过清洁生产和循环经济的持续开展，电镀行业要坚持做到不断使重金属废水数量和危害最小化。少量的重金属污染物在社会经济的大循环中开辟新途径，实现回收利用、变废为宝的目标是值得期待的。

结 束 语

降低重金属材料的消耗，减少重金属废水是无止境的，不可能靠一朝一夕解决所有污染问题，世上无难事，只要肯登攀。创新重金属污染的处理技术，使电镀产生的重金属废水数量和危害最小化，最终实现回收利用的目标，实现重金属污染物无害化、资源化。我们要从电镀行业持续发展的角度考虑，加强重金属污染治理技术的研发和应用，在清洁生产和循环经济中，实现电镀重金属废水的有效治理，恢复自然生态的本来面貌。

参考文献

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