电镀重金属废水治理技术现状及展望（一）

sunhao9920 · 发表于 2011-6-20 22:44:56

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　　电镀是利用电化学的方法对金属和非金属表面进行装饰、防护及获取某些新性能的一种工艺过程。电镀行业中，常用的镀种有镀镍、镀铜、镀铬、镀锌、镀镉、镀铅、镀银、镀金和镀锡。以铬电镀工艺为例，电镀生产工艺流程为：碱洗(洗油污)→清洗→酸洗(除氧化皮)→清洗→镀镍(第一层)→回收(回收带出镀液)→清洗→镀铬→(回收带出镀液)→铬还原→中和→清洗→滚洗→烘干→成品。电镀工艺流程中有多次清洗、碱洗、酸洗、滚洗等产生大量清洗水，因此电镀废水水质复杂，涉及到各种重金属离子并用到剧毒的氰化物，毒性较大，有些还含致癌、致畸、致突变的剧毒物质，对人类危害极大。必须经过强化化学方法处理，通过氧化破氰、还原除铬、中和反应、混凝沉淀等工艺消除污染，并通过精密过滤彻底去除污染因子。
　　1电镀重金属废水治理工艺流程
　　按生产工艺主要将电镀废水分为氰系废水、铬系废水和综合废水，其工艺流程分别为：
　　氰系废水——收集——氧化——并入综合废水处理铬系废水——收集——还原——并入综合废水处理
　　综合废水——收集——反应——沉淀——回调排放
　　2电镀重金属废水的处理方法
　　2.1 传统电镀废水处理方法
　　常见电镀废水的处理方法可以概括为两类：
　　(1)溶解性的重金属转变为不溶或难溶的金属化合物，从而将其从水中除去。常用方法有氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、电解法、铁氧体法、离子浮选法、隔膜电解法等等。
　　如氢氧化物沉淀法：向重金属废水投加碱性沉淀剂(石灰乳、碳酸钠等)，使金属离子与氢氧根离子反应，生成难溶的金属氢氧化物沉淀，从而予以分离。设Mn＋表示金属离子，则：Mn＋nOH-→M(OH)n。＋
　　(2)在不改变重金属化学形态情况下进行浓缩分离。常用方法有反渗透法、电渗析法、离子交换法、蒸发浓缩法等。
　　传统方法处理电镀废水所面临的问题：
　　1)成本过高——水无法循环利用，水费与污水处理费占总生产成本15%～20%
　　2)资源浪费——贵重金属排放到水体中，无法回收利用
　　3)环境污染——电镀废水中的重金属为“永远性污染物”，在生物链中转移和积累，最终危害人类健康。
　　由于传统治理方法有成本高、操作复杂、对于大流量低浓度的有害污染物难处理等缺点，经过多年的探索和研究，生物治理技术日益受到人们的重视。随着耐重金属毒性微生物的研究进展，采用生物技术处理电镀重金属废水呈现蓬勃发展势头。
　　2.2 生物处理技术
　　根据生物去除重金属离子的机理不同可分为生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法以及植物修复法。
　　2.2.1 生物絮凝法
　　生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法。微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外，具有絮凝活性的代谢物。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构成，分子中含有多种官能团，能使水中胶体悬浮物相互凝聚沉淀。应用微生物絮凝法处理废水安全方便无毒、不产生二次污染、絮凝效果好，且生长快、易于实现工业化，具有广阔的应用前景。
　　2.2.2 生物吸附法
　　生物吸附法是利用生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子，再通过固液两相分离去除水溶液中的金属离子的方法。利用胞外聚合物分离金属离子，有些细菌在生长过程中释放的蛋白质，能使溶液中可溶性的重金属离子转化为沉淀物而去除。生物吸附剂具有来源广、价格低、吸附能力强、易于分离回收重金属等特点，已经被广泛应用。
　　2.2.3 生物化学法
　　生物化学法指通过微生物处理含重金属废水，将可溶性离子转化为不溶性化合物而去除。硫酸盐生物还原法是一种典型生物化学法。该法是在厌氧条件下硫酸盐还原菌通过异化的硫酸盐还原作用，将硫酸盐还原成H2S，废水中的重金属离子可以和所产生的H2S反应生成溶解度很低的金属硫化物沉淀而被去除，同时H2SO4的还原作用可将SO42-转化为S2-而使废水的pH值升高，因许多重金属离子氢氧化物的离子积很小而沉淀。
　　2.2.4 植物修复法
　　植物修复法是指利用高等植物通过吸收、沉淀、富集等作用降低已有污染的土壤或地表水的重金属含量，以达到治理污染、修复环境的目的。植物修复法是利用生态工程治理环境的一种有效方法，它是生物技术处理企业废水的一种延伸。
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