電鍍重金屬廢水的處理技術(shù)概況與展望

摘要:本文介紹了電鍍重金屬廢水的各種常用處理技術(shù),及今后的此項技術(shù)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞:電鍍;重金屬廢水;處理技術(shù)

電鍍廢水的治理在國內外普遍受到重視,研制出許多治理技術(shù)、隨著(zhù)電鍍工業(yè)的快速發(fā)展,和環(huán)保要求的日益提高,目前,電鍍廢水治理已開(kāi)始進(jìn)入清潔生產(chǎn)工藝、總量控制和循環(huán)經(jīng)濟整合階段。

一 重金屬廢水常用處理技術(shù)的現狀

(一)化學(xué)法

從近幾十年的國內外電鍍廢水處理技術(shù)發(fā)展趨勢來(lái)看,電鍍廢水有80%采用化學(xué)法處理,化學(xué)法處理電鍍廢水,是目前國內外應用最廣泛的電鍍廢水處理技術(shù),技術(shù)上較為成熟、化學(xué)法包括沉淀法,氧化還原法,鐵氧體法等,是一種傳統和應用廣泛的處理電鍍廢水方法,具有投資少,處理成本低,操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn),適用于各類(lèi)電鍍金屬廢水處理、但化學(xué)法的最大不足之處,是生產(chǎn)用水不能回收利用,浪費水資源且占用場(chǎng)地較大。

1.化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法是使廢水中呈溶解狀態(tài)的重金屬轉變?yōu)椴蝗苡谒�的重金屬化合物的方�?包括中和沉淀和硫化物沉淀等、該法是一種較為成熟實(shí)用的電鍍廢水處理技術(shù),且處理成本低,便于管理,處理后廢水可達標排放。

(1)中和沉淀法、在含重金屬的廢水中加入堿進(jìn)行中和反應,使重金屬生成不溶于水的氫氧化物沉淀形式加以分離、中和沉淀法操作簡(jiǎn)單,是常用的處理廢水方法。

(2)硫化物沉淀法、加入硫化物使廢水中重金屬離子生成硫化物沉淀而除去的方法、與中和沉淀法相比,硫化物沉淀法的優(yōu)點(diǎn)是:重金屬硫化物溶解度比其氫氧化物的溶解度更低,反應PH值在7-9之間,處理后的廢水一般不用中和,處理效果更好、但硫化物沉淀法的缺點(diǎn)是:硫化物沉淀顆粒小,易形成膠體,硫化物沉淀在水中殘留,遇酸生成氣體,可能造成二次污染。

2.氧化還原法

向廢水中投加還原劑將高價(jià)重金屬離子還原成微毒的低價(jià)重金屬離子后,再使其堿化成沉淀而分離去除的方法、該法原理簡(jiǎn)單,操作易于掌握,但存在處理出水水質(zhì)差,不能回用,處理混合廢水時(shí),易造成二次污染,而且通用氧化劑還有供貨和毒性的問(wèn)題尚待解決。

3.鐵氧體法

鐵氧體法是根據生產(chǎn)鐵氧體的原理發(fā)展起來(lái)的處理方法、該法處理重金屬廢水,能一次脫除多種金屬離子,尤其適用于混合重金屬電鍍廢水的一次性處理,具有設備簡(jiǎn)單,投資少,操作方便等特點(diǎn),同時(shí)形成的污泥有較高的化學(xué)穩定性,容易進(jìn)行微分離和脫水處理、此法在國內電鍍業(yè)中應用較廣,但在形成鐵氧體過(guò)程中需要加熱(約70℃),能耗高,存在著(zhù)處理后鹽度高,而且不能處理含Hg和絡(luò )合物廢水的缺點(diǎn)。

(二)蒸發(fā)濃縮法

蒸發(fā)濃縮法是對電鍍廢水進(jìn)行蒸發(fā)、使重金屬廢水得以濃縮,并加以回收利用的一種處理方法,一般適用于處理含鉻、銅、銀、鎳等重金屬廢水,對含重金屬離子濃度低的廢水,直接應用蒸發(fā)濃縮回收法能耗大,成本高、蒸發(fā)濃縮處理重金屬廢水一般是與其它方法并用,如常壓蒸發(fā)器與逆流漂洗系統的聯(lián)合使用處理電鍍廢水,可實(shí)現閉路循環(huán),效果很好、蒸發(fā)濃縮法處理電鍍重金屬廢水,工藝成熟簡(jiǎn)單,不需要化學(xué)試劑,無(wú)二次污染,可回用水或有價(jià)值的重金屬,有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益,但因能耗大,操作費用高,雜質(zhì)干擾資源回收問(wèn)題還待研究,使應用受到限制、目前,一般將其作為其它方法的輔助處理手段。

(三)電解法

電解法是利用金屬的電化學(xué)性質(zhì),在直流電作用下而除去廢水中的金屬離子,是處理含有高濃度電沉積金屬廢水的一種有效方法,處理效率高,便于回收利用、但該法缺點(diǎn)是不適用于處理含較低濃度的金屬廢水,并且電耗大,成本高,一般經(jīng)濃縮后再電解經(jīng)濟效益較好。

(四)離子交換法

離子交換法是利用離子交換劑分離廢水中有害物質(zhì)的方法,含重金屬廢水通過(guò)交換劑時(shí),交換器上的離子同水中的金屬離子進(jìn)行交換,達到去除水中金屬離子的目的、此法操作簡(jiǎn)單,便捷,殘渣穩定,無(wú)二次污染,但由于離子交換劑選擇性強,制造復雜,成本高,再生劑耗量大,因此在應用上受到很大限制。

(五)吸附法

吸附法是利用吸附劑的獨特結構去除重金屬離子的

一種方法、傳統吸附劑有活性炭,腐植酸、聚糖樹(shù)脂、碴藻土等、實(shí)踐證明,使用不同吸附劑的吸附法,不同程度地存在投資大,運行費用高,污泥產(chǎn)生量大等問(wèn)題,處理后的水難于達標排放。

(六)膜分離法

膜分離法是利用高分子所具有的選擇性進(jìn)行物質(zhì)分離的技術(shù),包括電滲析、反滲透、膜萃取等、利用膜分離技術(shù)一方面可以回收利用電鍍原料,大大降低成本,另一方面可以實(shí)現電鍍廢水零排放或微排放,具有很好的經(jīng)濟和環(huán)境效益。

(七)生物處理技術(shù)

生物處理技術(shù)是通過(guò)生物有機物或其代謝產(chǎn)物與重金屬離子的相互作用達到凈化廢水的目的,具有成本低,環(huán)境效益好等優(yōu)點(diǎn)、由于傳統處理方法有成本高、對大流量含低濃度重金屬的廢水難于處理等缺點(diǎn),隨著(zhù)重金屬毒性微生物的研究進(jìn)展,生物處理技術(shù)日益受到人們的重視,采用生物技術(shù)處理電鍍金屬廢水呈發(fā)展勢頭。

1.生物絮凝法

生物絮凝法是利用微生物或微生物產(chǎn)生的代謝物

進(jìn)行絮凝沉淀的一種除污方法、所用的微生物絮凝劑是由微生物產(chǎn)生并分泌到細胞外,具有絮凝活性的代謝物,一般由多糖、蛋白質(zhì)、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質(zhì)構成,分子中含有多種官能團,能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉淀、目前,對重金屬有絮凝作用的約有十幾個(gè)品種,生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2+､Hg2+､Ag+､Au2+等重金屬離子形成穩定的鰲合物而沉淀下來(lái)、微生物絮凝法處理廢水具有安全方便、易于實(shí)現工業(yè)化等特點(diǎn)、具有廣泛應用前景。

2.生物吸附法

生物吸附法指利用生物體的化學(xué)結構及成分特

性來(lái)吸附溶于水中的金屬離子,再通過(guò)固液分離而去除金屬離子的方法、利用胞外聚合物分離金屬離子,有些細菌在生長(cháng)過(guò)程中釋放的蛋白質(zhì),能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉淀物而去除、該法具有原料易得、處理成本低等特點(diǎn)。

3.生物化學(xué)法

生物化學(xué)法是通過(guò)微生物處理含重金屬廢水,將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。

例如:有人利用脫硫腸桿菌(SRV)去除電鍍廢水中的銅離子,在含銅質(zhì)量濃度為246.8mg/L的溶液,當PH為4.0時(shí),去除率達99.12%。

二、重金屬廢水處理技術(shù)的展望

隨著(zhù)電鍍工業(yè)的快速發(fā)展和環(huán)保要求的日益提高,電鍍重金屬廢水治理已開(kāi)始進(jìn)入清潔生產(chǎn)工藝,總量控制和循環(huán)經(jīng)濟整合階段,未來(lái)電鍍重金屬廢水處理將突出以下幾個(gè)方面:

(1)實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟、推行清潔生產(chǎn),提高電鍍物質(zhì)、資源的轉化率和循環(huán)利用率,從源頭上削減重金屬污染物的產(chǎn)生量,同時(shí)采用全過(guò)程控制，結合廢水綜合治理，最終實(shí)現廢水零排放。

(2)重金屬廢水的處理技術(shù)很多,其中生物技術(shù)是具有較大發(fā)展潛力的技術(shù),具有成本低、效益高、不造成二次污染等優(yōu)點(diǎn),未來(lái)將廣泛應用于電鍍廢水的治理工藝。

(3)綜合一體化技術(shù)是未來(lái)重金屬廢水處理技術(shù)的熱點(diǎn)、各種重金屬也因其行業(yè)和工藝的差異,僅使用一種廢水處理方法往往有其局限性,達不到理想的效果、只有綜合多種處理技術(shù)特點(diǎn)的一體化技術(shù)應用,才能達到理想效果。

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