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電鍍廢水怎樣處理，電鍍廢水處理方法

文章出處：http://www.tycsb-battery.cn/ 人氣：發表時間：2019-06-04 21:45

電鍍廢水的處理和回用對節約水資源和保護環境起著至關重要的作用。綜述了各種電鍍廢水處理技術的特點以及一些新材料在電鍍廢水處理中的應用。

化學沉淀法

化學沉淀法( chemical deposition method )是通過向廢水中加入化學物質，將溶解的重金屬轉化為水不溶性化合物進行沉淀，然后將它們從水中分離出來，從而去除重金屬。

化學沉淀法具有操作簡單、工藝成熟、成本低廉等特點，可同時去除廢水中的多種重金屬，在電鍍廢水處理中得到廣泛應用。

1 .堿性沉淀法

堿性沉淀法是在廢水中加入氫氧化鈉、石灰、碳酸鈉等堿性物質，形成重金屬溶解度低的氫氧化物或碳酸鹽并去除它們。該方法成本低，操作簡單，目前應用廣泛。

然而，堿性沉淀法產生的污泥量大，會造成二次污染。此外，流出物的酸堿值太高，需要調整回酸堿值。氫氧化鈉因其相對少量的污泥和易于回收利用而被廣泛應用于工程中。

2 .硫化物沉淀

硫化物沉淀法是添加硫化物(如Na2S、NariS等)。)使廢水中的重金屬形成溶度積小于氫氧化物的沉淀物。出水的酸堿度為7 - 9，無需調節酸堿度即可排放。

然而，硫化物沉淀顆粒很細，需要絮凝劑來輔助沉淀，因此增加了處理成本。硫化物在酸性溶液中也會產生有毒的硫化氫氣體，這在實際操作中受到限制。

3 .鐵氧體法

鐵氧體法是根據鐵氧體的生產原理發展起來的，它使廢水中的各種重金屬離子形成鐵氧體晶體并沉淀在一起，從而凈化廢水。該方法主要是在廢水中加入硫酸亞鐵，通過還原、沉淀和絮凝終生成鐵氧體。由于其設備簡單、成本低、沉降速度快、處理效果好等特點，得到了廣泛的應用。

測定了酸堿度和硫酸亞鐵用量對鐵氧體法去除重金屬離子的影響。鎳、鋅和銅離子的絮凝酸堿度分別為8.00 - 9.80、8.00 - 10.50和10.00。亞鐵離子與它們的摩爾比為2 - 8，六價鉻的還原pH為4.00 - 5.50，絮凝pH為8.00 - 10.50，投料比為20。出水鎳含量小于0.5毫克/升，總鉻含量小于1.0毫克/升，鋅含量小于1.0毫克/升，銅含量小于0.5毫克/升，符合《電鍍污染物排放標準》( GB21900—2008 )表2的要求。

化學沉淀法的局限性

隨著廢水排放標準的提高，傳統的單一化學沉淀法難以經濟有效地處理電鍍廢水，常與其他工藝結合使用。

采用鐵氧體-碳碳酸鹽(一種具有物理吸附和離子交換功能的材料)組合工藝處理含鎳量約4000毫克/升的高濃度含鎳電鍍廢水:***先用鐵氧體法將酸堿度控制在11.0，然后降低鐵/鐵中鎳的濃度。摩爾比為0.55，硫酸亞鐵7H2O /鎳質量比為21，在35℃攪拌反應15分鐘，出水鎳的平均濃度由4212.5毫克/升降至6.8毫克/升，去除率達到99.84，然后采用碳化處理，碳化加入量為1.5克/升，酸堿度為6.5，在35℃反應6小時后，鎳的去除率可達96.48，水中鎳的濃度為0.24毫克/升，達到GB21900-2008中的“表2”標準。

采用芬頓化學沉淀法處理含螯合重金屬廢水。零價鐵和過氧化氫用于降解螯合物，然后加入堿沉淀重金屬離子。不僅可以去除鎳離子(去除率高達98.4 )，而且可以降低化學需氧量。

氧化還原法

一.化學氧化法

化學氧化在處理含氰電鍍廢水中特別有效。該方法通過將廢水中的氰離子氧化成氰酸鹽，再將氰酸鹽氧化成二氧化碳和氮氣，可以徹底解決氰化物污染的問題。

常用氧化劑包括氯基氧化劑、氧氣、臭氧、過氧化氫等。其中堿性氯化是廣泛使用的。采用芬頓法處理初始總氰化物濃度為2.0 mg / L的低濃度含氰電鍍廢水，在初始pH為3.5、H202 /硫酸亞鐵摩爾比為3.5∶1、H2O 2用量為5.0g/L、反應時間為60min的條件下，氰化物去除率可達93，氰化物濃度可降至0.3 mg / L

二.化學還原法

化學還原法主要應用于電鍍廢水處理中含六價鉻的廢水。該方法是在廢水中加入還原劑(如硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉、Na2SO3、SO2、鐵粉等)將六價鉻還原為三價鉻，然后加入石灰或氫氧化鈉進行沉淀分離。上述鐵氧體法也可分為化學還原法。

該方法的主要特點是工藝成熟、操作簡單、處理量大、投資少、工程應用效果好，但大量污泥會造成二次污染。以硫酸亞鐵為還原劑處理80t/d含總鉻70 ~ 80 mg / L的電鍍廢水，出水總鉻小于1.5mg/L，處理成本為3.1元/t，具有較高的經濟效益。

焦亞硫酸鈉作為還原劑處理含80毫克/升六價鉻、pH 6 ~ 7的電鍍廢水。流出物中六價鉻的濃度小于0.2毫克/升

三、電化學法

電化學法是指在電流的作用下，通過氧化還原、分解、沉淀、氣浮等一系列反應去除廢水中的重金屬離子和有機污染物。

該方法的主要特點是去除速度快，匹配狀態下金屬鏈完全斷裂，重金屬易于回收利用，占地面積小，污泥少，但極板消耗快，耗電量大，對低濃度電鍍廢水的去除效果差，僅適用于中小型電鍍廢水處理。

電化學方法主要包括電凝法、磁電法和內電解法。

電凝法使用鐵板或鋁板作為陽極，在電解過程中產生Fe2、Fe或Al。隨著電解的進行，溶液的堿度增加，形成鐵( OH)2、鐵( OH)3或鋁( OH)3，污染物通過絮凝沉淀去除。

由于傳統電凝法可以在長時間運行后鈍化電極板，近年來，高壓脈沖電凝法逐漸取代傳統電凝法，不僅克服了極板鈍化的問題，而且電流效率提高了200倍溶液時間，縮短了300次節電，減少了300次污泥產量，去除了969種重金屬。

采用高壓脈沖電凝技術處理某電鍍廠電鍍廢水，Cu210、Ni2、Cn1和COD去除率達到百分之99.80、百分之99.70、百分之99.68和百分之67.45。

電凝法也通常與其他方法結合使用。電鍍廢水采用電凝法和臭氧氧化法處理。鐵和鋁被用作極板。廢水中六價鉻、鐵、鎳、銅、鋅、鉛、總有機碳和化學需氧量的去除率分別為百分之99.94、百分之100、百分之95.86、百分之98.66、百分之99.97、百分之96.81、百分之93.24和百分之93.43。

近年來，內電解受到廣泛關注。內電解法利用原電池原理，通常在廢水中加入鐵粉和碳顆粒，以廢水為電解質介質，通過氧化還原、置換、絮凝、吸附、共沉淀等反應的綜合作用，一次去除多種重金屬離子。

該方法不需要電能，處理成本低，污泥量少。通過靜態實驗研究鐵炭微電解對模擬電鍍廢水中化學需氧量和銅離子的去除效果。去除率達到59。015。分別是49。微電解反應塔連續流動操作結果表明，14天后微電解廢水中化學需氧量的去除率僅為105，降低到450。可以看出，填料需要定期更換或再生。

四、膜分離技術

膜分離技術主要包括微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析、液膜等。膜的選擇性滲透性用于分離和去除污染物。

該方法去除效果好，可實現重金屬循環利用和廢水循環利用，占地面積小，無二次污染，是一項極具發展前景的技術，但膜成本高，易污染。

分析了膜技術在電鍍廢水處理中的應用及效果。結果表明，常規廢水處理工藝與膜生物反應器相結合，處理后的電鍍廢水質量達到排放標準。經過超濾凈化和反滲透、納濾膜一體化工藝，電鍍綜合廢水達到回用水標準。反滲透產水和納濾膜產水的電導率分別低于100克/厘米和1000克/厘米，化學需氧量分別約為5毫克/升和10毫克/升。鍍鎳漂洗廢水通過反滲透膜后，鎳濃度高達25倍，實現鎳回收，反滲透產水水質達到回用標準。

投資和運行成本分析表明，反滲透濃鎳的設備成本可在運行一年以上后回收。

液膜不是傳統的固體膜，而是懸浮在液體中的一薄層乳液顆粒。它是一種類似于溶劑萃取的新型分離技術，包括膜的制備、分離、純化和破乳。

諾曼博士。美籍華人李( Li )發明了乳狀液膜分離技術，該技術兼具萃取和滲透的特點，將萃取和反萃取兩個步驟結合起來。乳狀液膜還具有傳質效率高、選擇性好、二次污染小、節能和投資少的特點，對電鍍廢水中重金屬的處理和回收利用具有良好的效果。

五、離子交換法

離子交換法利用離子交換器交換和分離廢水中的有害物質。常見的離子交換劑包括腐植酸類物質、沸石、離子交換樹脂、離子交換纖維等。離子交換的操作包括四個步驟:交換、反洗、再生和清洗。

該方法具有操作簡單、重金屬可回收、二次污染小等特點，但離子交換器成本高、再生劑消耗大。

研究了強酸性離子交換樹脂處理含鎳廢水的工藝條件和鎳回收方法。結果表明，pH 6 ~ 7有利于強酸性陽離子交換樹脂去除鎳離子。離子交換除鎳的適宜溫度為30℃，適宜流速為15BV/h (即每小時樹脂床體積的l5倍)。合適的解吸劑為10，解吸液流速為2 BV / h，一批4.6BV解吸液可重復使用，制備平均鎳離子質量濃度為18.8 g / L的電鍍液

mei . 1 ingkong等人研究了CHS - L樹脂對鉻(ⅵ)的吸附能力。發現在低濃度鉻(ⅵ)下，樹脂的交換吸附速率受液膜擴散和化學反應的控制。CHS - 1樹脂對六價鉻的吸附pH值為2 ~ 3，在298K時飽和吸附量為347.22 mg / g。CHS - 1樹脂可以用5 -鈉溶液和5 -鈉溶液洗脫，再生后吸附量沒有明顯下降。

采用鈦酸酯偶聯劑將1 - Fe203與丙烯酸甲酯共聚，在堿性條件下水解，制備磁性弱酸陽離子交換樹脂NDMC - 1。

重金屬銅的吸附研究表明，NDMC - L樹脂具有相對較小的粒徑和較大的外表面積，因此具有較快的動力學性能。

六、蒸發濃縮法

蒸發濃縮法( Evaporation concentration method )是通過加熱蒸發電鍍廢水，使液體能夠被濃縮和再利用。它通常適用于處理含有高濃度重金屬如鉻、銅、銀和鎳的廢水。處理含低濃度重金屬的廢水既費時又不經濟。

在電鍍廢水處理中，蒸發濃縮法常與其他方法結合使用，可以實現閉路循環，效果良好。例如，常壓蒸發器與逆流沖洗系統結合使用。蒸發濃縮法操作簡單，技術成熟，可循環使用。然而，處理濃縮干燥固體的高成本限制了其應用，目前僅用作輔助處理方法。

七、生物處理技術

生物處理方法使用微生物或植物來凈化污染物。該方法運行成本低，污泥少，無二次污染，是大水量低濃度電鍍廢水的選擇。生物方法主要包括生物絮凝、生物吸附、生物化學和植物修復。

1 .生物絮凝法

生物絮凝是一種通過絮凝和沉淀微生物或微生物產生的代謝物來凈化水質的方法。微生物絮凝劑是微生物產生并分泌到細胞外的代謝產物，具有絮凝活性，能使水中的膠體懸浮液相互凝聚沉淀。

與無機絮凝劑和合成有機絮凝劑相比，生物絮凝劑具有廢水處理安全無毒、絮凝效果好、無二次污染的特點。然而，其實際應用受到生物絮凝劑難以保存和生產成本高等問題的限制。目前，大多數生物絮凝劑仍處于探索和研究階段。

生物絮凝劑可分為以下三類:

( 1 )直接使用微生物細胞作為絮凝劑，如一些細菌、放線菌、真菌、酵母等。

( 2 )微生物細胞壁提取物用作絮凝劑。微生物產生的絮凝物質是高分子物質，如糖蛋白、粘多糖、蛋白質等。如酵母細胞壁葡聚糖、ⅳ-乙酰氨基葡萄糖、絲狀真菌細胞壁多糖等。可用作良好的生物絮凝劑。

( 3 )利用微生物細胞代謝物的絮凝劑。代謝物主要包括多糖、蛋白質、脂類及其復合物。

近年來報道的生物絮凝劑主要是多糖和蛋白質，其中ZS - 7、ZL - P、H12和DP是前者。152等。后者包括MBF - W6、NOC - L等。等人。用假單胞菌GX4 - 1胞外聚合物制備的絮凝劑對Cr (ⅳ)進行絮凝和吸附研究。

研究結果表明，在合適的條件下，氧化還原鐵的去除率可達51。研究了枯草芽孢桿菌NX - 2制備的生物絮凝劑V -聚谷氨酸對電鍍廢水的處理效果。實驗證明，丁-聚谷氨酸能有效去除Cr3、Ni等重金屬離子。

2 .生物吸附

生物吸附法利用生物的化學結構或組成特征吸附水中的重金屬，然后通過固液分離將重金屬從水中分離出來。

能夠從溶液及其衍生物中分離重金屬的生物稱為生物吸附劑。生物吸附劑主要含有生物質、細菌、酵母、霉菌、藻類等。該方法成本低，吸附解吸速度快，重金屬易于回收，選擇性好，前景廣闊。

研究了各種因素對枯草芽孢桿菌吸附電鍍廢水中鎘的影響。結果表明，廢水中鎘的去除率達到93。pH 8，吸附劑用量10g/L (濕重)，攪拌速度800轉/分鐘，吸附時間10分鐘。

鎘吸附后，枯草芽孢桿菌細胞膨脹、增亮并相互粘附。Cd2與細胞表面的鈉離子交換。

殼聚糖是一種堿性天然高分子多糖，是從海洋生物甲殼類動物中提取的甲殼素脫乙酰得到的。它能有效去除電鍍廢水中的重金屬離子。

采用乳液交聯法制備磁性二氧化硅納米粒子組成的殼聚糖微球，然后通過乙二胺季銨鹽基團和縮水甘油基氯化反應進行改性。獲得的生物吸附劑具有高耐酸性和磁響應性。

它用于去除酸性廢水中的六價鉻。在pH 2.5、溫度25℃條件下，吸附量為233.1毫克/克，平衡時間為40 ~ 120分鐘，取決于鉻(ⅵ)的初始濃度。用0.3mol/LNaOH和0.3mol/LNaC1的混合溶液進行吸附劑再生，解吸率達到百分之95.6 。這種生物吸附劑具有很高的重復使用性。

3 .生物化學

生物化學( Biochemistry )是指廢水中微生物與重金屬之間的直接化學反應，將重金屬離子轉化為不溶性物質并去除它們。

r . s . laxman等人發現灰色鏈霉菌能在24 ~ 48h內將Cr (ⅵ)還原為Cr (ⅲ)，并能顯著吸收和去除Cr (ⅲ)。從電鍍污泥、廢水和下水道鐵管中分離出35株菌株，獲得SR系列復合功能菌。功能菌對六價鉻和其他重金屬的去除效率高。在此基礎上，將其應用于工程中，取得了良好的效果。

4 .植物修復

植物修復是通過植物的吸收、沉淀和富集來處理電鍍廢水中的重金屬和有機物，從而達到處理廢水和恢復生態的目的。

該方法對環境的干擾小，有利于環境的改善，加工成本低。人工濕地在這方面發揮著重要作用，是一種具有廣闊發展前景的處理方法。

李氏禾是一種富含金屬的水生植物，具有去除水中重金屬的巨大潛力。人工濕地種植李氏顆粒處理含鉻、銅和鎳的電鍍廢水，使其含量分別降低84 . 47 . 14 _ 3。當水力負荷小于0.3m / ( m2·D1 )時，出水重金屬濃度滿足電鍍污染物排放標準的要求。當進水中鉻、銅和鎳的濃度分別為5、10和8毫克/升時，出水仍能達標。

可見，李氏液處理中低濃度電鍍廢水是可行的。質量平衡表明，鉻、銅和鎳主要保留在人工濕地系統的沉積物中。

八、吸附法

吸附法利用大比表面積的多孔材料吸附電鍍廢水中的重金屬和有機污染物，從而達到污水處理的效果。

活性炭是應用早、廣泛的吸附劑，能吸附多種重金屬，吸附容量大。然而，活性炭價格昂貴，使用壽命短，需要再生，再生成本低。一些天然廉價材料，如沸石、橄欖石、高嶺土、硅藻土等。，也具有良好的吸附能力，但由于各種原因，它們很難在工程中應用。

沸石作為吸附劑處理電鍍廢水。在靜態條件下，沸石對鎳、銅和鋅的吸附量分別達到5.9、4.8和2.7毫克/克。磁性生物炭***先去除電鍍廢水中的Cr(vI )。

外加磁場分離對鉻的去除率為百分之97.11 。經過10雨磁分離后，濁度從4075NTU降至21.8NTU，研究還證實磁性生物炭在吸附過程后仍保持其原有的磁分離性能。近年來，一些新的吸附材料得到了發展，如本文提到的生物吸附劑和納米材料吸附劑。

納米技術是指研究和應用1 ~ 100納米尺度的原子和分子現象，從而發展跨學科、基礎研究和應用緊密相連的科學技術。納米粒子具有傳統粒子所沒有的納米效應，因此具有更高的催化活性。

納米材料的表面效應使其具有高表面活性、高表面能和高比表面積，因此納米材料在制備高性能吸附劑方面顯示出巨大的潛力。等人。l采用溫和水熱法一步合成鈦酸鹽納米管( TNTs )，并將其用于吸附水中重金屬離子Pb (ⅱ)、CD (ⅱ)和Cr (ⅲ)。

結果表明，當酸堿度為5時，初始濃度分別為200、100和50毫克/升的鉛、鎘和鉻在三硝基甲苯上的平衡吸附量分別為513.04、212.46和66.35毫克/升，吸附性能于傳統吸附材料。納米技術作為一種高效、節能、環保的新型加工技術，已經得到人們的廣泛認可，具有巨大的發展潛力。

九、光催化技術

光催化處理技術具有選擇性低、處理效率高、降解產物完全、無二次污染等特點。

光催化的核心是光催化劑，常用的有二氧化鈦、氧化鋅、WO3、氧化鈦、氧化錫和氧化鐵。其中，二氧化鈦具有化學穩定性好、無毒、氧化還原等特點。二氧化鈦:當暴露在一定能量下時，會發生電子躍遷，導致電子空穴對。

光生電子可以直接還原電鍍廢水中的金屬離子，空穴可以將水分子氧化成具有強氧化性能的羥基自由基，從而將許多難降解的有機物質氧化成CO2和H: 0等無機物。它被認為是有前途和有效的水處理方法之一。

以懸浮二氧化鈦為催化劑，在紫外光的作用下，對銅絡合廢水進行光催化反應。結果表明，當二氧化鈦用量為2g/L，廢水的酸堿度為4時，在300瓦高壓汞燈的照射下，60毫升/分鐘的空氣與40分鐘的雨水反應，120毫克/萊達復合銅廢水中銅(ⅱ)和化學需氧量的去除率達到96。567。分別是67個。應用“物化-光催化-膜”處理電鍍廢水的工程實例，出水化學需氧量去除率達到百分之70 ，二氧化鈦光催化劑可重復使用。

膜法的引入可以大大改善水質，使處理后的水質達到中水回用的標準，提高電鍍廢水的資源利用率，回用率達到百分之85 ，從而大大節約了成本。然而，光催化技術在實際應用中受到限制，如光催化劑表面對重金屬離子的吸附率低、催化劑載體不成熟、遇到色度大的廢水時處理效果大大降低等。然而，光催化技術作為一種高效、節能、清潔的處理技術，將有很大的應用前景。

十、重金屬捕集劑

重金屬捕集劑也叫重金屬螯合劑，它能與廢水中的大多數重金屬離子產生強螯合。生成的聚合物螯合鹽不溶于水，廢水中的重金屬離子可以通過分離去除。

重金屬捕集劑處理后的重金屬廢水中剩余重金屬離子的濃度大部分能夠達到guo家排放標準。用二硫代氨基甲酸鹽重金屬離子捕集劑XMT探討了不同因素對銅的捕集效果。銅的去除率為99，出水銅濃度小于0.05毫克/升，遠低于GB21900-2008《表3》標準。

選擇三種市售重金屬捕集劑對實際電鍍廢水中的Cu2、Zn2和Ni進行同步深度處理。結果表明，硫氰酸三鈉對銅的去除效果顯著，用量少，效果穩定，但對鎳的去除效果較差。甲基取代的二硫代氨基甲酸鈉(以Me2DTC為代表)適用性強，對三種重金屬離子具有良好的去除效果，可達到GB21900-2008中的“表3”排放標準，當DH=9.70時處理效果好。對于乙基取代的二硫代氨基甲酸鈉，鎳的去除效果不好。

重金屬捕集劑效率高、能耗低、處理成本相對較低，具有很大的實用性。

電鍍廢水成分復雜，應盡可能分開處理。在選擇處理方法時，應充分考慮各種方法的特點，加強各種水處理技術的綜合應用，形成合力，揚長避短。

重金屬具有很大的回收價值和毒性，因此在電鍍廢水處理過程中應更多地采用重金屬回收技術，盡可能減少排放。

針對化學沉淀法污泥產量大、電化學法能耗高、膜分離技術膜組件成本高、易污染等問題，現有電鍍廢水處理技術應朝著節能、高效、無二次污染的方向發展。

同時，它可以與計算機技術相結合，實現智能控制。它還可以與材料科學、生物學等學科相結合，開發更適合處理電鍍廢水的新材料。

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