浅谈目前电镀废水处理的几种方法

摘要：电镀废水中含有大量有害物质，会对生态环境及人类产生严重伤害，因此，电镀废水的治理是一个亟待解决的问题。文章探讨了电镀废水的主要处理方法，介绍了电镀废水的处理工艺等。

关键词：电镀废水；废水处理方法；化学法；物理法；物理化学法；生化学

中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）11-0103-02

目前我国的电镀厂点约有一万家，每年排放的40亿m3废水约有50%未达到国家排放标准。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。

一、电镀废水的危害

电镀的种类繁多，电镀废水的成分常常也是同时含有多种污染物。其中有毒有害的物质有镉、铬、镍、铅、氰化物、氟化物、铜、锌、锰、碱、酸、悬浮物、石油类物质、含氮化合物（NH4'-N）、表面活性剂及磷酸盐（以P计）等。这些废水进入水体，会危及水生动植物生长，影响水产养殖，造成大幅度减产甚至鱼虾绝迹；或是破坏农田土壤，毁坏庄稼，并通过食物链危害人类健康；或是进入饮用水源，在人体内积累，轻者引起慢性中毒，重者导致死亡。

二、电镀废水主要处理方法

电镀废水的处理技术总地来讲可分为4类，即化学法、物理法、物理化学法、生化法。目前以成本比较低、技术比较成熟的化学法为主，同时适当辅以其他的处理方法。

（一）化学法

化学法是借氧化还原反应或中和沉淀反应将有毒、有害的物质分解为无毒、无害的物质或将重金属经沉淀和浮上法从废水中除去。主要有以下几种：

1．还原沉淀法在电镀废水治理中最典型也最主要的是对含铬废水的治理。其方法就是在废水中加入FeSO4，NaHSO3，Na2SO3，SO2或铁粉等使Cr6＋还原成Cr3+，然后再加入NaOH或石灰乳沉淀分离。该法优点是设备简单，投资少处理量大，但要防止沉渣污泥造成二次污染。

2．氧化破氰法是对含氰的废水进行氧化化学处理，如碱性氧化法、过氧化物法、水解法、臭氧处理法、电化学氧化法等。而又以碱性氧化法应用最广。

3．化学沉淀法是指向废水中加入药剂（NaOH、石灰等），使水中重金属离子与碱的氢氧离子作用生成难溶于水的氢氧化物，然后把氢氧化物和水分离达到去除重金属离子的目的。优点是处理效果好，处理废水可以回用生产，同时可以回收铬酸，复生碳酸钡。但钡盐货源、沉淀物分离以及污泥的二次污染尚须进一步解决。

4．中和法主要用来处理电镀厂的酸洗或碱洗废水。常有自然中和法、投药中和法、过滤中和法和滚筒式中和法等。另外用电石渣作为中和剂处理酸废水也有较好的效果，同时可以达到“以废治废”的目的。

5．腐蚀电池法是基于电化学中的的腐蚀原理来处理电镀废水中的氰或铬离子。具体又可分为微观和宏观腐蚀电池法，前者是指在金属表面存在许多极微小的电极而形成的电池，后者是指由肉眼可见到的“大电池”。

6．化学气浮法的原理是利用压力容器工作水骤然减压释放的大量微气泡，与加药混合后产生的凝聚状物黏附在一起，使其比重小于水而浮到水面上成为浮渣排除，从而使废水得到净化。

（二）物理法

蒸发浓缩法的工作原理是通过蒸发手段减少镀液中的水分，从而达到浓缩镀液的目的。如我国20世纪70年代到80年代研究使用的钦质薄膜蒸发器与欧美国家的相比工艺并不逊色，但它要求较高的蒸气压力，脱离了大多数镀厂的现实。

反渗透法的原理简单，是一种采用半透膜进行高压过滤的浓缩分离技术。它的特点是完全用物理操作，在运转中产生一部分浓缩液或回用或综合利用，稀液回用于漂洗，此外并无其他废弃物。

（三）物理化学法

活性碳吸附法主要用于含铬、含氰废水。它的特点是处理条件温和，操作安全，深度净化的处理水可以回用。

液膜法一般采用水包油包水双重乳液体系，液膜为煤油（或添加适量减二线组分油）和表面活性剂或添加剂，内水相为NaOH溶液，外水相为待处理的含氰或铬废水。适用于规模不大、浓度较低、呈游离状态存在的含氰废水的处理。

离子交换法中最常用的交换剂是离子交换树脂，柱子饱和后可用酸碱再生后反复使用。对于含氰废水，可先将自由氰离子变成金属离子的络离子，然后使废水通过阳离子和阴离子交换树脂的混合柱，用无机酸使之再生，再生液用碱中和。此法是实现电镀含铬废水强制性闭路循环的有效手段之一。

电解法是利用电解作用本身处理或回收重金属，也有利用电解产生的金属氢氧化物的凝聚作用。主要缺点是消耗电力和铁材，污泥也多，目前已较少采用，但由于回收纯度高，用于收贵重金属还是不错的。

电渗透法是利用阴阳离子膜的特性，在通电后使废水分成浓、稀两种，浓缩废水回收重金属，稀液或者回用或经离子交换等其他方法处理排放或回用。国内曾试验用F46阴膜、F46阳膜和SF-1阳膜、F46阴膜处理含铬废水，效果良好。

（四）生化法

主要是用生物来治理电镀废水的高新生物技术，它包括微生物法等。微生物法主要是应用SR复合功能菌处理电镀废水中的重金属。目前活性炭－生物膜法由于活性炭的富集作用和生物膜的降解作用相结合，可望成为处理含氰废水较有前途的方法之一。

三、电镀废水的处理工艺及流程图

（一）污水的水质特性

电镀废水主要来源于电镀生产过程中的前处理废水、镀层漂洗废水、废弃液、后处理废水以及由于操作或管理不善引起的“跑、冒、滴、漏”，废水中主要污染物为各种金属离子、酸碱类物质和氰化物，毒性强，污染程度高，危害大。

（二）污水处理工艺方案的选择原则

电镀废水总的治理原则是水质不同，分而治之。一般分为含铬废水、含氰废水、含重金属离子综合废水等。在此我们应用化学法对废水进行成熟有效的处理，此工艺具有实用性、高效性、稳定性等特点。

（三）污水处理主体工艺的确定

1．含铬废水。电镀废水中的Cr6+，用Na2S2O5还原为Cr3+，再与氢氧根产生沉淀除去，其反应如下：

2Cr2O72-+3S2O52-+OH-―4Cr3++6SO42-+5H2O

Cr3++3OH-Cr（OH）3

2．含氰含碱废水。废水中的氰通常以游离CN-、HCN及稳定度不同的各种金属络合物[Zn（CN）4]2-、[Cu（CN）3]-等形式存在，在加入次氯酸钠氧化剂后，发生如下反应：CN-+ClO-+H2O=CNCl-+2OH-

CNCl+2OH-=CNO-+Cl-+H2O

[Ni（CN）2]2-+4ClO-=Ni2++4CNO-+4Cl-

[Cu（CN）3]-+7ClO-+H2O=2Cu2++6CNO-+7Cl-+2OH-

进一步氧化，反应式如下：

2CN-3ClO-+H2O=N2+3Cl-+2HCO3-

3．综合废水。重金属离水综合废水只要调节适当的pH值，即会生成相当的氢氧化物沉淀。反应式如下：

Men++nOH-=Me（OH）n

4．固液分离。反应后出水，进水斜管沉淀池，使各种氢氧化物在斜管区很快沉降，上部溢出水再经砂滤池过滤后，达标排放，下部污泥通过板框压滤机处理。

（四）污水处理系统工艺流程框图

（五）工艺流程说明

1．含氰废水。从车间过来的含氰废水进入含氰集水池，均化水质后由泵泵入氰水反应池，通过设于池中的pH计和ORP计自动控制加药（一般pH控制在11～12；ORP值控制在500～600mv），自动投加NaOH和NaClO进行氧化破氰反应，将氰化物氧化成氰酸盐进而水解成CO2和N2；经反应后的水自动溢流至综合反应池。

2．含铬废水。从车间过来的含铬废水进入含铬集水池，均化水质后由泵泵入铬水反应池，通过设于池中的pH计和ORP计自动控制加药（一般pH控制在2～3；ORP值控制在300～400mv之间），自动投加H2+SO4和Na2、S2O5进行还原反应，将Cr6+还原成Cr3+与OH-结合成氢氧化物沉淀，经反应后的水自动溢流至综合反应池。

3．综合废水。从车间过来的综合废水进入综合集水池，均化水质后由泵泵入综合反应池。

4．综合反应池。经氧化反应的含氰废水、还原反应的含铬废水以及综合废水集中于此进行中和反应。

5．斜管沉淀池。经充分混凝反应形成大量矾花的废水汇集于综合反应池，再自流至斜管沉淀池进行固液分离，根据“浅层沉降原理”，在沉淀池中加设蜂窝斜管，增大沉降面积，并改善沉降过程中的水力条件，使污泥颗粒在稳定的层流状态下沉降，从而达到沉降效率高和容积利用率高的特点。

6．污泥处理。由斜管沉淀池泥斗收集的污泥定期排放至污泥浓缩池，再由浓浆泵尖入板框压滤机进行干化处理。

7．砂滤及终端调节。沉淀后的上清液经过砂滤池后进入调酸池，采用自动控制技术对pH进行调节，调节其pH值为6～9后排入城镇排水管网或回收利用。

8．自控系统。本工艺方案采用pH/ORP自控技术，自控系统工作原理：废水进入反应池后，由电极测得的pH/ORP值反映到pH/ORP仪表，仪表经处理后再发出信号控制加药泵的开关，从而达到自动控制的目的。

四、发展趋势

电镀工艺应采用各种污染最小化技术，以清洁生产工艺为目标，变末端治理为全过程控制。在保证产品质量的前提下，尽可能采用低毒或无毒物质。同时工艺中应尽量减少废水处理时化学药剂的使用量及减少污泥的产生量，还可以通过降低镀液和处理液的浓度来减轻电镀废水的污染。尽量实现闭路循环，使水可以循环回用，减少排放量。

我国目前电镀废水的治理还是比较薄弱的，应研究并从实际出发，选择合理的处理方法，做到社会效益、经济效益和环境效益的三统一。

作者简介：谢芳（1979－），女，浙江平阳人，浙江省平阳县环境保护局助理工程师，研究方向：环境工程。