電鍍污水處理工藝
電鍍行業(yè)雖然在國民經(jīng)濟中占比很小，但對國家基礎(chǔ)設(shè)施意義重大。同時，電鍍是一個污染嚴重的行業(yè)。如果產(chǎn)生的污水直接排放到環(huán)境中，一方面會造成水資源和重金屬的極大浪費，另一方面也會造成土壤污染，甚至危害人體健康。電鍍廢水成分復(fù)雜，溶質(zhì)成分不同，處理方法不同，在工業(yè)生產(chǎn)中處理難度較大。通過對幾種傳統(tǒng)和新興電鍍污水處理方法的分析，希望能對相關(guān)企業(yè)實現(xiàn)零污水目標(biāo)起到積極的推動作用。
1.傳統(tǒng)電鍍污水處理法
傳統(tǒng)的電鍍污水處理方法主要有物理法、化學(xué)法和兩種方法結(jié)合的物理化學(xué)法。三種方法的原理和適用范圍有很大不同，分別介紹如下。
1.1物理方法
物理法是利用污水中各種溶質(zhì)和溶劑在溶解度、密度、熔點、沸點等物理特性上的差異，通過物理作用將污水中的懸浮污染物逐步分離出來。在處理過程中，污水中各種物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不會發(fā)生變化。例如含重金屬離子如Cu2+、Ag+、Cr2+、Cr3+、Ni2+、Ni3+等的電鍍廢水。，溶劑水可以通過加熱蒸發(fā)回收，同時金屬離子可以濃縮富集，然后循環(huán)使用。對于含油脂的電鍍廢水，可通過靜置分層的方法去除油脂。
綜合來看，物理方法電鍍污水處理往往存在時間長、能耗高、處置精度低的問題，因此在工業(yè)生產(chǎn)中通常作為其他工藝的輔助方法。
1.2化學(xué)方法
化學(xué)法是國內(nèi)外廣泛采用的電鍍廢水處理工藝。主要原理是通過加入能與廢水中溶質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)，改變污染物的化學(xué)性質(zhì)，使廢水中的有毒有害物質(zhì)沉淀或轉(zhuǎn)化為無毒無害的物質(zhì)。與物理電鍍污水處理工藝相比，化學(xué)法操作工藝簡單，反應(yīng)速度快，分離效果穩(wěn)定可靠，成本低，適用范圍更廣，可以處理不同濃度的含重金屬離子的電鍍廢水。因此，許多國家和地區(qū)的電鍍廠都采用了化學(xué)方法。然而，傳統(tǒng)的化學(xué)方法在處理電鍍廢水時，存在一些受人為因素影響較大的問題，需要進一步改進。
1.3物理化學(xué)方法
在電鍍廢水的實際處理中，不僅經(jīng)常發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而且污染物的物理性質(zhì)也會發(fā)生變化。物理和化學(xué)相結(jié)合綜合處理電鍍廢水的方法是物理化學(xué)法。其中，許多應(yīng)用包括氣浮、萃取、活性炭吸附、離子交換和電解。
2.新興電鍍污水處理法
近年來，隨著科學(xué)研究的不斷發(fā)展，為了滿足日益提高的污水排放標(biāo)準，實現(xiàn)綠色生產(chǎn)，一些新的電鍍污水處理方法應(yīng)運而生，并在實際應(yīng)用中取得了良好的效果。
2.1反滲透法
在自然條件下，將不同濃度的溶液置于半透膜兩側(cè)，稀溶液中的溶劑會通過半透膜流向濃溶液，直至達到滲透平衡。另一方面，反滲透法通過施加超過不同濃度下滲透壓的壓力，促使?jié)馊芤褐械娜軇┝飨蛳∪芤?。在處理電鍍廢水時，可以用抗污染能力更高的反滲透膜分離不同濃度的廢水，在溶質(zhì)濃度較高的一側(cè)施加壓力，可以有效去除廢水中的雜質(zhì)含量。經(jīng)測定，反滲透膜系統(tǒng)整體脫鹽率可達98%以上，污水中的膠體、細菌和大分子有機物均可有效去除。
由于反滲透法對反滲透膜的依賴性很強，因此在這一步之前需要去除較大的固體雜質(zhì)和懸浮固體，以免在循環(huán)過程中對滲透膜造成損傷或污染。不同濃度的污水所施加的外壓也是不同的。為了達到良好的污染物去除效果，避免能源浪費，需要動態(tài)調(diào)節(jié)壓力。
2.2微生物法
隨著人們越來越關(guān)注工業(yè)生產(chǎn)中的低碳和綠色，越來越多的研究者開始關(guān)注微生物電鍍污水處理法。
多種微生物能適應(yīng)富含重金屬離子的環(huán)境，并能從電鍍廢水中獲取生命活動所需的營養(yǎng)物質(zhì)，降解廢水中以溶解或膠體狀態(tài)存在的有毒有害物質(zhì)。根據(jù)微生物種類的不同，可分為好氧生物處理和厭氧生物處理。根據(jù)處理原理的不同，可分為生物絮凝法、生化法和生物吸附法。目前污水處理在電鍍廠的應(yīng)用多為高效復(fù)合厭氧功能菌，利用細菌膠束和生物膜表面細菌的負電荷吸附帶正電荷的重金屬離子，利用死菌包裹金屬離子，實現(xiàn)污染物的沉降和電鍍廢水的凈化。
與傳統(tǒng)的電鍍污水處理法相比，微生物法具有消耗少、效率高、沉淀效果好、無二次污染的問題，微生物本身的繁殖過程也可以減少后續(xù)投資。但同時通過生物吸附減少重金屬污染，金屬離子通常被包裹在細菌中，所以重金屬回收率不高。
2.3微波化學(xué)法
微波化學(xué)法主要用于處理富含有機物的電鍍廢水。它利用微波本身的物理化學(xué)特性，結(jié)合敏化劑、氧化劑等化學(xué)試劑，實現(xiàn)污染物的氧化、吸附和分解，以及電鍍廢水的凈化。主要原理是通過微波提供化學(xué)反應(yīng)所需的能量場，在污水中加入氧化劑后促進氧化反應(yīng)；加入敏化劑后，在微波的作用下敏化劑局部溫度迅速升高，分解有機物。
微波化學(xué)法的反應(yīng)速度很快，一般只需要十幾秒到幾十秒就可以在微波諧振腔內(nèi)完成反應(yīng)。但設(shè)備相對復(fù)雜，不適合污水量大的企業(yè)。
2.4其他方法
近年來，無處不在的跨學(xué)科發(fā)展趨勢對豐富和發(fā)展電鍍廢水處理技術(shù)起到了積極的作用。生產(chǎn)中應(yīng)用了分質(zhì)處理、CZB選礦法、多級間歇逆流清洗與廢水綜合處理相結(jié)合的閉路技術(shù)等多種技術(shù)。
3.結(jié)論
電鍍廢水的排放不僅會導(dǎo)致水資源的浪費，還會產(chǎn)生負外部性。因此，有必要對污水處理技術(shù)進行研究。
電鍍企業(yè)應(yīng)考慮自身廢水的溶質(zhì)成分、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)成本等因素，權(quán)衡各廢水處理工藝的優(yōu)缺點，綜合選擇適用的處理工藝。不能因為所采用的工藝已在生產(chǎn)中使用多年，就放棄探索其他更好的方案，而應(yīng)根據(jù)不同的類型和性質(zhì)分別處理廢水，提高水資源的回收率和利用率，最終達到零污染、零排放的目標(biāo)。(來源:浙江金谷股份有限公司、義烏吉利發(fā)動機有限公司)
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