[科普中国]-金属电镀废水

金属电镀废水的来源和组分

金属电镀废水主要来源于电镀前处理除锈除油、电镀、出光及钝化后道水洗环节，各类镀件漂洗废水、地面冲洗废水、镀液过滤和废镀液、冲刷地坪和极板以及由于镀槽渗漏或操作管理不善而引起的“跑、冒、滴、漏”的各种槽液和废水，另外还有化验排放水和废水处理过程中自用水的排放。镀件漂洗废水是电镀废水中的主要来源之一，约占车间废水排放量的80 %以上，废水中大部分的污染物质是由镀件表面的附着液在漂洗时带入的。1

金属电镀废水的危害金属电镀废水中主要的污染物为各种金属离子，常见的有Cr、Cu、Ni、Zn、Pb、Cd、Hg、Fe、Mn、Sn、Au、Ag 等；其次是酸类和碱类物质如硫酸、盐酸、磷酸、硝酸和氢氧化钠、碳酸钠等酸碱类物质；另外还含有剧毒物质氰化物。这些污染物本身或其化合物在一定条件下对生物都具有一定的的毒害性，甚至有些存在致癌的危险。比如铬、铜、镉可导致肺癌，镉还可以引起前列腺癌和骨痛病；镍和铅在人体内有蓄积作用，长期摄入会引起慢性中毒。氰化物是剧毒物质，急性氰化物中毒可抑制细胞呼吸，造成人体组织严重缺氧，继而因窒息死亡，而且氰化物中毒治愈后，还可能引发神经系统后遗症。镉、铬、铅、镍四种物质均为国家一类有害物质，最高允许排放浓度分别为0.1、0.5、1.0、1.0 mg/L。铜、锌、氰是国家二类有害物质，最高允许排放浓度分别为0.5、2.0、0.5 mg/L(GB 8978-1996污水综合排放标准一类标准)。12

目前的金属电镀废水处理技术对于电镀废水中铜和镍的去除一般有化学沉淀法、铁氧体法、螯合沉淀法、离子交换、电解、反渗透、电渗析以及活性炭吸附法、膜生物反应等方法。

化学沉淀法在处理含铜、含镍电镀废水时，通常向废水中投加的沉淀剂有石灰、氢氧化钠、硫化物以及硫化胺基甲酸二甲脂(DTC)等。其中Cu2+、Ni2+生成沉淀去除。化学沉淀法处理含铜、含镍电镀废水简便有效，处理水量大，但药剂使用量大，运行过程繁琐，需要不断调节pH 值且固液分离不佳，产生大量含有重金属的泥渣造成二次污染，是电镀重金属废水处理中不可为之而为之的方法，尤其是处理后无法回收重金属资源。1

混凝沉淀法混凝沉淀又称之为絮凝沉淀，是指在一定条件下，加入合适的絮凝剂，通过反应脱稳、凝聚吸附、絮凝架桥、卷扫等过程，使污染物颗粒与絮凝剂颗粒互相粘合形成更大颗粒的絮凝体，再经过气浮或沉淀把污染物从废水中分离出来。是水处理的重要方法之一，是电镀废水处理中应用较多的一个技术环节。目前在电镀重金属废水处理中，絮凝沉淀法研究较多的是高分子重金属絮凝剂。其中较有代表性的是聚乙烯亚胺基黄原酸钠(PEX)，它是将重金属离子的强配位基(二硫代羧基)引入聚乙烯亚胺分子中而得到的一种具有重金属捕集和除浊双重功能的絮凝剂，是一种水溶性高分子聚合物质，具有亲水性很强的螯合形成基，可与水中的金属离子选择性的反应生成不溶
于水的金属络合物。1

离子交换法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去除，从而使废水得到净化的方法。在国内外主要被应用于电镀废水中重金属离子的回收上，我国是从60 年代才开始离子交换技术研究的，到70年代末迫于环境问题才得到了较大的发展。20 世纪70 年代中期上海光明电镀厂首先用离子交换法处理含铬废水，此后离子交换树脂法曾经一度在我国电镀行业被广泛应用。1

电解法电解对工业废水的净化机理主要是氧化、还原、凝聚和气几种化学反应和物理变化综合作用使污水得到净化。它是电镀废水处理方法中比较成熟的处理技术，污泥的生成量较少，可有效去除并回收重金属离子，是治理电镀废水、回收重金属资源的有效方法之一。因为在处理废水时无需很多化学药品、占地面积小、管理方便、后处理简单、污泥量少而被称为清洁处理法。1

膜分离法膜分离法主要是利用特定膜材料的透过性能，在一定驱动力的作用下，实现对水中颗粒、胶体、分子或粒子的分离。主要用于处理电镀废水的膜分离技术主要有反渗透(RO)、电渗析(ED)、液膜法(LM)、纳滤(NF)、微滤(MF)和超滤(UF)。最早应用于电镀废水处理的膜分离技术是反渗透和电渗析。膜分离技术由于去除率高，选择性强，在常温下操作无相态变化，能耗低、污染小，自动化程度高等优点，是一项很有前景电镀废水处理技术，它不仅能很好的去除分离电镀废水中的重金属离子，而且可以浓缩重金属离子并回收铜、锌、镍、金、银等贵金属离子，可产生了很高的经济效益。1

生物法根据生物去除重金属离子的机理不同，生物法可分为生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法以及植物修复法。国内利用微生物法处理电镀废水的研究始于80 年代，中科院成都生物研究所的李福德、吴乾菁等在微生物净化去除电镀废水中金属离子的基础研究、小试、中试的基础上，设计了微生物处理电镀废水及污泥的新工艺。工程运行结果表明：该系统稳定、安全可靠，微生物对废水组份、金属离子浓度以及pH 的变化适应性较强，对各种金属离子的一次净化率达99.9 %以上，处理后水中六价铬、锌、镍、镉、COD、SS、pH 和色度等均低于国家GB8978-1996 污水综合排放标准，且工艺流程简单，投资少，无二次污染。1

金属电镀废水处理方法示例含氰、含铬电镀废水处理方法含氰、含铬电镀废水的分类处理 电镀车间的含铬废水和含氰废水在设计上一般采用收集和预处理，经过预处理后的含铬废水和含氰废水与含碱废水混合，在碱性环境下生成氢氧化合物，达到共沉淀去除污染物的目的。具体处理步骤如下。
(1)含铬电镀废水经调节池进入铬废水反应池后，通过投加硫酸调节废水pH值至2.5，再经计量泵投加还原剂亚硫酸钠，将废水中Cr6+还原成C3+，反应30min后，废水进入总反应池。

(2)含氰电镀废水经调节池进入一级破氰反应池后，加碱和NaCl0将氰根离子氧化成CNO，在二级破氰池，加硫酸和NaCIO，将CNO氧化成C02和N，而彻底去除。

(3)含碱废水经统一收集后直接进入总反应池作为碱源用于后续中和反应，少量含碱废水则接入一级破氰处理工序，调节破氰反应池pH值。

(4)经预处理后的含铬废水、含氰废水与生产区的综合废水和含碱废水～同进入总反应池，在总反应池中，通过投加NaOH和PAM，调节pH值至9～10，废水中金属离子形成氢氧化物沉淀，经沉淀后，上清液进入一步净化器过滤，出水经调节pH值至6～9并进行澄清后达标排放，底泥由泵抽入污泥浓缩池，经浓缩脱水后外运资源化利用。2

微生物法处理电镀废水方法(1)基本原理

SR系列复合功能菌，高效还原六价铬为三价铬，三价铬、锌、铜、镍和镉等金属离子被菌体富集，再经固液分离，废水被净化。污泥中金属再用微生物或化学法回收，固液分离的上清液可以回用。
(2)技术关键

该技术的关键是菌体的培养和“菌废比”的合理调控，这是保证处理水质达到排放标准或回用的重要条件。一般采用厌氧技术培养菌体，培养液可以是生活污水、粪便、高质量浓度有机废水，也可以人工配制根据废水中的金属离子的质量浓度和培养的菌体的质量浓度决定“菌废比”。2