电镀废水各类污染物来源及处理方法

电镀废水污染物来源

电镀废水的成分非常复杂。除氰化物（CN-）废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀行业潜在有害的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素的分类，一般可分为铬（Cr）废水、镍（Ni）废水、镉（Cd）废水、铜（Cu）废水、锌（Zn）废水、金（Au）废水、银（Ag）废水等

电镀废水处理方法

一般来说，水呈强酸性，并含有少量碱性物质。重金属含量随表面活性剂、光亮剂和生产工艺的不同而变化。通常，电镀贵金属的制造商会回收金属并重复利用水。通常电镀水中的铬含量比较高。处理方法有以下几种，主要根据成本和需水量来考虑。

化学沉淀：

化学沉淀法是将废水中溶解的重金属转化为不溶于水的重金属化合物的方法，包括中和沉淀法和硫化物沉淀法。

中和沉淀法：

在含有重金属的废水中加入碱进行中和反应，使重金属形成不溶于水的氢氧化物沉淀而分离。中和沉淀法操作简单，是处理废水常用的方法。实践证明，操作时需要注意以下几点：

(1)中和沉淀后，若废水pH值较高，需中和后方可排放；

(2)废水中常多种重金属共存。当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al等两性金属时，pH值较高，可能有再溶解的倾向。因此，必须严格控制pH值，实行分段沉淀。 ;

（3）废水中的一些阴离子，如卤素、氰化物、腐殖质等可能与重金属形成络合物，因此在中和前需进行预处理；

(4)有些颗粒较小，不易沉淀，需添加絮凝剂辅助沉淀。

硫化物沉淀法：

一种添加硫化物沉淀剂沉淀去除废水中重金属离子形成硫化物的方法。与中和沉淀法相比，硫化物沉淀法的优点是重金属硫化物的溶解度低于其氢氧化物，反应的pH值在7～9之间。处理后的废水一般不需要处理。被中和。硫化物沉淀法的缺点是：硫化物沉淀颗粒小，易形成胶体；硫化物沉淀剂本身残留在水中，遇酸产生硫化氢气体，造成二次污染。为了防止二次污染问题，英国学者开发了一种改进的硫化物沉淀法，即向待处理废水中选择性添加硫离子和另一种重金属离子（重金属硫离子的平衡浓度比要求去除的重金属污染物中硫化物的平衡浓度较高）。由于添加的重金属硫化物比废水中的重金属硫化物溶解度更高，因此在添加的重金属离子之前先将废水中原有的重金属离子分离出来，同时防止了有害气体硫化氢的产生以及硫化物的残留问题离子。。

螯合沉淀法：

添加螯合沉淀剂（如DTCR）引起螯合沉淀。该方法具有水稳定性好、达标、适用条件广、无二次污染、污泥含水率低、污泥易回收、设备要求简单、易于实施等特点。缺点是价格偏高。

氧化还原处理

化学还原法

电镀废水中的Cr主要以Cr6+离子的形式存在。因此，在废水中添加还原剂，将Cr6+还原为微毒的Cr3+后，加入石灰或NaOH，生成Cr(OH)3沉淀而去除。化学还原法处理电镀废水是应用最早的处理技术之一，在我国已得到广泛应用。其处理原理简单，操作容易掌握，能承受大量水和高浓度废水的冲击。根据添加还原剂的不同，可分为FeSO4法、铁屑法、SO2法等。

采用化学还原法处理含铬废水。一般采用石灰进行碱化，但废渣较多；使用NaOH或NaOH，污泥量少，但化学品成本高，处理成本高。这是化学还原法的缺点。

铁氧体法：

铁氧体技术是根据铁氧体生产原理开发的。在含Cr废水中添加过量的FeSO4，可将Cr6+还原为Cr3+，将Fe2+氧化为Fe3+。调节pH值至8左右，使Fe离子和Cr离子产生氢氧化物沉淀。通入空气，搅拌，加入氢氧化物，不断反应生成铬铁氧体。其典型过程有间歇式和连续式。铁氧体法形成的污泥化学稳定性高，易于固液分离和脱水。铁氧体法除处理含Cr废水外，特别适用于含重金属离子的电镀混合废水。铁氧体法在我国已应用数十年。处理后的废水可达到排放标准，广泛应用于国内电镀行业。

铁氧体法具有设备简单、投资少、易操作、无二次污染等优点。但铁氧体形成过程中需要加热（70℃左右），能耗高，处理后盐度高，且存在无法处理含Hg及络合物废水的缺点。

电解法：

我国采用电解法处理含铬废水已有20多年的历史。具有去除率高、无二次污染、沉淀的重金属可回收利用等优点。废水溶液中大约有30种金属离子可以电沉积。电解是一种比较成熟的处理技术，可以减少污泥产生量并回收Cu、Ag、Cd等金属。它已被用于废水处理。但电解成本较高，一般浓缩后电解经济效益较好。

近年来，电解法发展迅速，对铁屑中的电解进行了深入的研究。利用铁屑电解原理开发的动态废水处理装置，对重金属离子有良好的去除效果。

另外，高压脉冲电絮凝系统（gulat*tem）是当今世界新一代电化学水处理设备。可消除表面处理、涂装废水、电镀混合废水中的Cr、Zn、Ni、Cu、Cd、CN-等污染。具有显着的管理效果。高压脉冲电凝聚法较传统电解法提高电流效率20%-30%；电解时间缩短30%-40%；节省电30%-40%；产生较少的污泥；重金属去除率高达96%。一99%。

溶剂萃取分离：

溶剂萃取是分离和纯化物质的常用方法。由于液液接触，可连续操作，分离效果好。使用该方法时，需要选择选择性较高的萃取剂。废水中的重金属一般以阳离子或阴离子的形式存在。例如，在酸性条件下，与萃取剂发生复杂反应，从水相萃取到有机相中。，然后在碱性条件下反萃取至水相，再生溶剂以循环使用。这需要在萃取操作过程中注意水相的酸度。萃取法虽然具有很大的优点，但萃取过程中溶剂的损失以及再生过程中的高能耗使得该方法具有一定的局限性，其应用受到很大的限制。

吸附方法：

吸附法是利用吸附剂的*结构去除重金属离子的有效方法。吸附法处理电镀重金属废水所用的吸附剂有活性炭、腐植酸、海泡石、多糖树脂等。活性炭设备简单，在废水处理中应用广泛。但活性炭的再生效率较低，处理后的水质难以满足回用要求。一般用于电镀废水的预处理。

腐植酸物质是相对便宜的吸附剂。将腐植酸制成腐植酸树脂处理含铬、镍废水已有成功经验。相关研究表明，壳聚糖及其衍生物是良好的重金属离子吸附剂。交联后的壳聚糖树脂可重复使用10次，吸附能力不会明显下降。

利用改性海泡石处理重金属废水对Pb2+、Hg2+、Cd2+具有良好的吸附能力。处理后废水中重金属含量明显低于污水综合排放标准。文献中还报道，它也是一种性能良好的粘土矿物吸附剂。酸性条件下铝锆柱对Cr6+的去除率达到99%，出水中Cr6+含量低于国家排放标准，具有实际应用价值。

膜分离技术：

膜分离是利用聚合物的选择性来分离物质的技术，包括电渗析、反渗透、膜萃取、超滤等。电渗析用于处理电镀工业废水。废水经处理后成分保持不变，有利于返回池内使用。含有Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr2+等金属离子的废水适用于电渗析处理，并有成套设备可供选择。

反渗透法已大规模用于处理Zn、Ni、Cr电镀漂洗水和混合重金属废水。采用反渗透法处理电镀废水，处理后的水可回用，实现闭路循环。关于液膜法处理电镀废水的研究报道较多。在一些领域，液膜法已从基础理论研究进入初步工业应用阶段。例如，我国和奥地利均采用乳液液膜技术处理含锌废水。此外，还用于镀金废水。正在处理液体。膜萃取技术是一种无二次污染的分离技术。这项技术在金属提取方面取得了长足的进步。

离子交换处理方法：

离子交换处理法是利用离子交换剂分离废水中有害物质的方法。所用的离子交换剂有离子交换树脂、沸石等。离子交换树脂有凝胶型和大孔型。前者具有选择性，而后者制造复杂、成本高、消耗大量再生剂，其应用受到很大限制。离子交换是通过交换剂本身携带的自由移动离子与被处理溶液中的离子之间的离子交换来实现的。

离子交换的驱动力是离子之间的浓度差和交换剂上官能团对离子的亲和力。在大多数情况下，离子首先被吸附，然后被交换。离子交换器具有吸附和交换双重功能。这类材料的应用越来越多，比如膨润土，它是以*为主要成分的粘土。具有水膨胀性好、比表面积大、吸附能力和离子交换能力强等特点。如果提高了，其吸附和离子交换的能力就更强。然而，很难再生。天然沸石在处理重金属废水方面比膨润土具有更大的优势：沸石是一种具有网格结构的铝硅酸盐矿物。内部多孔，比表面积大，具有优良的吸附性和离子性。交流能力。

研究表明，沸石去除废水中重金属离子的机理在大多数情况下是吸附和离子交换的双重作用。随着流速的增加，离子交换将取代吸附成为主导力量。用NaCl对天然沸石进行预处理可以提高吸附和离子交换能力。通过吸附和离子交换再生过程，废水中重金属离子的浓度可浓缩并提高30倍。沸石去除铜。氯化钠再生过程中，去除率达到97%以上。可用于多次吸附交换和再生循环而不降低铜的去除率。

生物处理技术：

由于传统处理方法存在成本高、操作复杂、难以处理大流量、低浓度有害污染等缺点，生物处理技术经过多年的探索和研究，越来越受到人们的关注。随着抗重金属毒性微生物研究的进展，利用生物技术处理电镀重金属废水蓬勃发展。根据生物去除重金属离子的机制不同，可分为生物絮凝法、生物吸附法、生化法和植物修复法。

生物絮凝法：

生物絮凝是利用微生物或微生物产生的代谢产物絮凝沉降的净化方法。微生物絮凝剂是微生物产生并分泌到细胞外的一类具有絮凝活性的代谢产物。一般由多糖、蛋白质、DNA、纤维素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物质组成。分子中含有多种官能团，可以使水中的胶体悬浮液相互聚集、沉淀。迄今为止，对重金属具有絮凝作用的品种约有十几个。生物絮凝剂中的氨基和羟基能与Cu2+、Hg2+、Ag+、Au2+等重金属离子形成稳定的螯合物并沉淀。应用微生物絮凝法处理废水具有安全、方便、无毒、无二次污染、絮凝效果好、生长快、易于工业化等特点。此外，微生物还可以通过基因工程、驯化或构建成具有特殊功能的菌株。因此，微生物絮凝法具有广阔的应用前景。

生物吸附法：

生物吸附是利用生物体的化学结构和组成特征来吸附溶解在水中的金属离子，然后通过固-液相分离从水溶液中去除金属离子的方法。细胞外聚合物用于分离金属离子。一些细菌在生长过程中释放的蛋白质可以将溶液中的可溶性重金属离子转化为沉淀物并被去除。生物吸附剂具有来源广、价格低廉、吸附能力强、易于分离回收重金属等特点，得到了广泛的应用。

生化法：

生化法是指通过微生物将可溶性离子转化为不溶性化合物来去除含有重金属的废水。硫酸盐生物还原法是典型的生化方法。该方法中，硫酸盐还原菌在厌氧条件下通过异化硫酸盐还原将硫酸盐还原为H2S。废水中的重金属离子可与生成的H2S反应，形成溶解度很低的金属硫化物沉淀。同时，H2SO4的还原可以将SO42-转化为S2-，提高废水的pH值。许多重金属离子氢氧化物由于其离子产物小而沉淀。

植物修复

植物修复是指利用高等植物通过吸收、沉淀、富集等方式降低污染土壤或地表水中的重金属含量，以达到控制污染、修复环境的目的。植物修复是利用生态工程治理环境的有效方法。它是生物技术处理企业废水的延伸。利用植物处理重金属主要包括三个部分：

（一）利用金属富集植物或者超富集植物吸收、沉淀或者富集废水中的有毒金属；

（2）利用金属富集植物或超富集植物降低有毒金属的活性，从而减少重金属渗入地下或通过空气载体扩散；

（3）利用金属富集植物或超富集植物从土壤或水中提取重金属，富集并输送至植物根部可收获部分和植物地上枝部分。通过收获或除去积累和富集重金属的植物枝条来降低土壤或水中重金属的浓度。