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摘要:本文研究了电镀重金属废水治理技术的实际应用,展望了电镀重金属废水治理技术未来的发展方向,以期能够对电镀重金属废水治理技术的应用起到一定借鉴意义。
关键词:电镀;重金属;废水治理
引言
电镀是应用电化学的方法针对金属或是非金属表层实施装饰和保护,使其获取全新性能的一种生产工艺。然而电镀过程中会产生一定污染,于生态环境的保护十分不利,但就当前工业发展而言,电镀技术是其中必不可少的一个重要组成部分,没有其它技术可以完全对其加以取代。因此,我们在应用电镀技术的同时,也要做好相应的污染治理工作。
一、电镀重金属废水治理技术的实际应用
(一)电解法
针对于含有重金属铬的废水采用电解法进行处理,不但具有较高的去除率,不会产生二次污染,并且重金属经过沉淀之后可以进行回收运用。该种重金属废水处理方法较为成熟,只会生成很少的污泥量,同时可以对银和铜等金属进行回收,在电镀废水治理中得到了较为广泛的应用。但该种废水治理方法需要投入大量成本,通常是首先采取浓缩处理方式,然后应用电解法,如此可以获取更加良好的经济效益。最近几年,电解法得到了快速发展,同时大力研究了铁屑内电解,应用铁屑内电解原理所研发的动态水处理装置能够较为有效地去除废水中含有的重金属离子。例如,某厂家针对电镀废水采用铁屑内电解法,Cr6+的去除率高达99%,最终废水中总Cr浓度低于0.04毫克/升,Cr6+的浓度是0.002毫克/升,符合国家规定的污水排放标准。高压脉冲电凝系统是国际上新一代电化学处理设备,针对于涂装废水、电镀混合废水内含有的铜离子、锌离子、铬离子等重金属离子具有良好的处理效果。相较于过去电解法而言,高压脉冲电凝法在电流效率方面提升了20%-30%,节约了30%-40%的电能,只会产生很少的污泥量,电解时间也大大缩短,可以去除废水中大约96%-99%的重金属。
(二)化学还原法
电镀废水中含有大量的重金属铬,存在的形式为Cr6+,把氢氧化钠溶液或是生石灰加入到废水中,生成氢氧化铬沉淀,这样Cr6+被还原成毒性相对偏低的Cr3+,采用分离的方式将其从中去除。电镀重金属废水的治理中,化学还原法是其中运用较早的技术,得到了较为普遍的应用,治理原理相对较为简单,并且操作比较方便,可以治理较高浓度与大量的废水。结合所使用还原剂的不同,可以被分成铁屑法、二氧化硫以及硫酸铁法等化学还原法。运用该种方法去除废水中含有的重金属铬,对其进行碱化处理时通常使用生石灰,但也存在一定不足,处理之后会含有大量废渣,而使用碳酸钠或是氢氧化钠进行处理,虽然污泥较少,然而这两种溶液成本相对偏高,这也是化学还原法的不足之处。
(三)吸附法
该种重金属废水治理方法主要是利用吸附剂的特殊结构对重金属进行吸附,以达到废水治理效果的一种方法。针对于电镀重金属废水的处理,通常采用的吸附剂分为如下表所示几种:
常用吸附剂
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腐植酸是价格比较低廉的吸附剂,对腐植酸进行处理,将其制作成腐植酸树脂,在含有镍离子以及铬离子的废水治理中已经具有较为丰富的经验。据有关研究显示,壳聚糖及其衍生物质针对于重金属离子具有较好的吸附效果,壳聚糖树脂在经过交联处理之后,能够重复应用十次左右,吸附容量并不会发生显著变化。应用改性的海泡石针对含有镉离子和汞离子的废水进行治理,具有良好的吸附效果,经过处理之后废水中重金属含量能够符合国家规定的排放标准。蒙脱石针对粘土矿物质具有良好的吸附作用,在酸性条件下,铝锆柱撑蒙脱石可以去除高达99%的Cr6+,经过处理之后,废水中Cr6+的含量明显低于我国废水的排放标准,具有十分良好的应用效果。活性炭的结构比较简单,在重金属废水治理中得到了较为普遍的运用,然而活性炭再生效率相对较低,经过处理之后水质难以达到回收的相应标准,通常在电镀废水的预处理中进行应用。
(四)离子交换
这种处理方法是通过对离子交换剂的运用,分离出废水中含有的重金属。通常采用的交换剂包含沸石和离子交换树脂等,而离子交换树脂又被分为大孔型与凝胶型两种类型。凝胶型离子交换树脂具有一定选择性,而大孔型离子交换树脂生产成本相对偏高,工艺较为复杂,会消耗大量再生剂,实际运用中会受到一定限制。该种处理方法是通过离子交换剂带有的可以自由移动的离子和废水中重金属离子进行交换而完成的废水治理过程。离子之间浓度上的差异以及交换剂功能基针对离子的亲和力是实现离子交换的主要原理,通常都是离子首先被吸附,然后完成交换过程,离子交换剂同时兼具吸附和交换两种作用。
(五)膜分离法
高分子具有一定选择性,膜分离法正是利用高分子的这种特点实施物质的分离,其中包含反渗透、膜萃取、电渗析等方法。关于反渗透法,在混合重金属废水以及铬、锌漂洗水的处理中得到了普遍应用。利用这种处理方式,经过处理的废水可以回收运用,有效保证了闭路循环;关于膜萃取法,其具有较高的处理效率,并且不会产生二次污染,在金属萃取方面具有十分良好的应用前景;采用电渗析法针对电镀重金属废水实施治理,经过治理之后废水的组成不会发生改变,可以回槽应用。废水中包含锌和铜等离子都可以采用电渗析法进行处理,目前已有成套设备。
(六)铁氧化法
该种重金属处理方法是依据铁氧体的生产原理发展而来的。针对含有重金属铬的废水,向其中加入一定量的硫酸铁,促使Cr6+发生还原反应,Fe2+发生氧化反应,分别生成Cr3+和Fe3+,确保废水的酸碱度保持在8左右,让铬离子和铁离子产生反应,生成相应的氢氧化物沉淀。通常采用的工艺可以分为连续式及间歇式两种方法。该种重金属处理方法所形成的污泥具有较高稳定性,脱水以及固体液体之间的分离相对比较简单。铁氧化法不但可以针对含有重金属铬的废水进行处理,对于含有大量重金属离子的电镀混合废水更为适用。在国内,该种处理方法已经历经数十年的发展,经过处理之后废水可以达到国家规定的排放标准,在电镀工业重金属废水处理中得到了较为广泛的运用。铁氧化法具有多方面优势,应用设备的操作方法较为简便,成本投入相对较少,并不会产生二次污染。然而要想确保铁氧体的生成,应加热到70度左右的温度,会消耗大量能源,经过处理之后废水具有较高盐度,不可以针对含有络合物以及汞离子的废水进行治理。
二、电镀重金属废水治理技术展望
首先,提升电镀物质的转化效率,确保其可以循环利用,使废水的零排放得以实现;其次,关于电镀重金属废水的治理包含多种治理技术,而生物技术具有良好的处理效果,是今后废水治理的主要发展方向;最后,综合一体化技术将是今后电镀重金属废水治理的重点研究方向。电镀重金属废水包含多个种类,不同的电镀工艺具有一定差异性,只是应用一种处理技术通常存在局限性,无法收获理想的治理效果。正因如此,应综合运用多种废水治理技术。
结束语
处理电镀重金属废水时,无论采用以往的处理方式,抑或是现代新型处理方法,都存在着各自的优势和缺点。因此,具体针对废水实施治理时,应根据废水中重金属的含量以及种类科学选取相应的治理方法,确保良好的废水处理效果,使废水达到国家规定的排放标准,保护生态环境。
参考文献:
[1]张卿川,夏邦寿,肖琳川,高燕.电镀重金属废水近零排放治理方案优化探讨[J].污染防治技术,2019,32(04):52-56.
[2]胡雪强.电镀重金属废水的治理技术[J].硅谷,2008(06):87.
[3]冯彬,张利民.电镀重金属废水治理技术研究现状及展望[J].江苏环境科技,2004(03):38-40.