(1)化學(xué)法

　　化學(xué)法處理電鍍廢水,是一種歷史悠久和應(yīng)用廣泛的方法。該法具有投資少、處理成本低、操作容易掌握等特點(diǎn),能承受大水量和高濃度負(fù)荷沖擊,可適用各類電鍍廢水治理。直到今天,仍為國(guó)內(nèi)外廣泛采用的方法之一。據(jù)對(duì)我國(guó)600多家電鍍廠點(diǎn)的統(tǒng)計(jì),使用化學(xué)法約占各種方法的41%;像日本、美國(guó)這些工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家,用化學(xué)法處理電鍍廢水的占85%左右。而且隨著pH一ORP自動(dòng)控制儀的使用,化學(xué)法處理電鍍廢水有逐漸增加的趨勢(shì)。就上海來說,廢水處理中化學(xué)法所占比例由20世紀(jì)80年代中期的55.2%增至1990年的66.1%,再增至20世紀(jì)90年代中期的80.1%。

　　化學(xué)沉淀法是傳統(tǒng)而實(shí)用的電鍍廢水處理技術(shù),通過向廢水中投加如氫氧化鈉、碳酸鹽、硫化物、氨基甲酸鹽、苯甲酸鹽等沉淀劑,使重金屬被沉淀而除去。該法處理成本低,管理方便,加上砂濾能使出水水質(zhì)澄清,達(dá)標(biāo)排放,不失為既經(jīng)濟(jì)又有效的一種方法。

　　電鍍廢水采用氫氧化物沉淀法去除其中的重金屬,存在許多限制:

　?、俨煌饘俚臍溲趸镞_(dá)到理論最小溶解度的pH值不同;

　?、谌绻芤簆H值偏離氫氧化物最小溶解度的pH點(diǎn),則將增加氫氧化物沉淀再溶解的傾向,除非PH值控制在狹小的范圍內(nèi),否則達(dá)不到最高的去除率;

　　③化學(xué)法產(chǎn)生大量的污泥難以處理;

　?、苡捎诨瘜W(xué)法要向水中加入大量化學(xué)藥劑,使出水的含鹽量高,難以回用,如果出水外排不僅有可能造成二次污染,還浪費(fèi)了寶貴的水資源。

　　由此可見,傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀法還存在著諸多的缺陷。

　　(2)微生物法

　　微生物法處理電鍍廢水技術(shù)是依靠人工培養(yǎng)一種功能菌,這種功能菌具有靜電l吸附作用,酶的催化轉(zhuǎn)化作用,絡(luò)合作用,絮凝作用,包藏共沉淀作用和對(duì)pH值的緩沖作用。在廢水處理中,通過功能菌的作用,使廢水中的鉻、銅、鋅、鍋、鎳、鉛等金屬離子被菌體吸附和絡(luò)合,經(jīng)固液分離,出水達(dá)標(biāo)排放或回用;重金屬離子沉淀成污泥。功能菌在一定溫度下靠養(yǎng)分不斷繁殖生長(zhǎng),從而長(zhǎng)期產(chǎn)生廢水處理所需的菌源。

　　微生物法處理電鍍廢水有以下優(yōu)點(diǎn):①綜合處理能力強(qiáng),能夠較好地處理電鍍綜合性廢水,使廢水中的Cr(VI),Cu2+、Zn2+,Ni2+等有害離子得到有效處理,同時(shí)形成沉淀,達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn);②處理方法簡(jiǎn)便適用,既不需要車間分道排水,也不需要繁瑣地調(diào)節(jié)廢水PH值;③處理過程控制簡(jiǎn)單,生物法處理電鍍廢水運(yùn)行過程中實(shí)際上只有一個(gè)控制參數(shù),就是含菌水和廢水的混合比例,而且是依靠含菌水的過量保證廢水中金屬離子的完全反應(yīng),運(yùn)行中的控制很簡(jiǎn)單,容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化處理。

　　目前,生物法處理電鍍廢水技術(shù)還存在以下一些問題:

　?、俟δ芫磻?yīng)效率有待提高

　　生物法處理電鍍廢水目前所采用的功能菌和廢水中金屬離子的反應(yīng)效率不高,當(dāng)廢水中金屬離子濃度在30~80mg/L時(shí)(這是電鍍車間排放水的一般濃度),含菌水和廢水反應(yīng)比例為1~2:1。因此需要建二個(gè)與廢水池相同體積的培菌池(交替使用)。換言之,由于使用含菌水的量較大,培菌池的容積至少要等于日處理廢水的體積。因此反應(yīng)池和沉淀池對(duì)廢水而言使用率不到50%,設(shè)施有效利用率較低,工程造價(jià)也較高。

　　②功能菌繁殖速度較慢

　　生物法處理電鍍廢水的直接消耗是每天要培養(yǎng)功能菌,使其繁殖生長(zhǎng)。目前的功能菌培菌時(shí)間要24h以上,而且要將培菌池保持溫度40℃,還需要每天定量投加合成培養(yǎng)基。由于功能菌的繁殖速度較慢,不但造成必須要有二個(gè)培菌池才-能保證每天運(yùn)行,而且消耗能源較多,培養(yǎng)基的消耗也較大,造成處理成本較高。

　?、厶幚硭y以回用

　　采用生物法技術(shù)處理后的電鍍廢水,雖然重金屬離子達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),但山于生物菌的過最投加,水中的殘余生物還能繁殖,特別是放置以段時(shí)間以后,明顯看到水中有浮游生物。顯然這種水不能回用作電鍍清洗水,還需進(jìn)一步的凈化處理。

　　(3)電解還原法

　　電解法利用通電時(shí)陰陽極的電化學(xué)反應(yīng)而使廢水中的有毒物分解、氧化還原、沉淀。在水處理研究中一個(gè)電解槽兼有氧化、還原、凝聚及上浮等多方面的功能隊(duì)。其優(yōu)點(diǎn)在于:①具有多種功能,便于綜合處理。除用于電化學(xué)氧化或還原使毒物轉(zhuǎn)化外,尚用于懸浮或膠體物系相分離;②電化學(xué)方法可與生物學(xué)方法結(jié)合成生物電化學(xué)方法;③電化學(xué)反應(yīng)以電子作為反應(yīng)劑可避免產(chǎn)生二次污染物;④設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單,易于自動(dòng)控制。在處理含氰、含鉻、含銅等電鍍廢水中獲得了應(yīng)用。

　　目前電解法處理含金屬離子廢水研究較多的一種方法是電沉積,它的最大優(yōu)點(diǎn)在于可以回收廢水溶液中的重金屬。研究表明用電沉積可處理鉻濃度高達(dá)3860mg/L的電鍍廢水,在一定的操作條件下,處理效率達(dá)到77~100%,與傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀法相比,較為經(jīng)濟(jì)。

　　但是電解法處理電鍍廢水,存在耗電量高、電極板消耗大、處理成本高的問題。當(dāng)前的研究目標(biāo)是減少電耗、降低處理成本,提高處理效率和解決污泥問題。電解法雖然運(yùn)行可靠,操作簡(jiǎn)單,勞動(dòng)條件較好。但電解法并不能完全去除廢水中的重金屬離子,而且沉淀的氫氧化物組成并不穩(wěn)定,在一定的氧化劑或酸性介質(zhì)中,有重被溶解的可能,引起二次污染。此外,還需定期更換極板,消耗不少鋼材。由于這些不利因素的影響,因此電解法發(fā)展并不快。

　　(4)離子交換法

　　離子交換法是利用離子交換樹脂對(duì)廢水中陰陽離子的選擇性交換作用來處理廢水的處理方法〔側(cè)。幾乎對(duì)所有的無機(jī)有害離子都可以用此法處理。離子交換的過程一般司一認(rèn)為是被處理水溶液中的離子擴(kuò)散到樹脂表面附近的液膜層,然后再由樹脂表面擴(kuò)散到活性基團(tuán)所帶的可交換離子附近并進(jìn)行交換。從樹脂上被交換下來的可交換離子,通過樹脂內(nèi)部微孔擴(kuò)散到樹脂表面,然后通過薄膜擴(kuò)散到被處理的水溶液中。

　　離子交換樹脂的性能決定了離子交換法的處理效果和能力。大孔型樹脂內(nèi)部無論干、濕或收縮、溶脹狀態(tài)下,都有比凝膠樹脂更多,更大的孔道布滿樹脂內(nèi)部,因而表面積大,在離子交換過程中,離子容易擴(kuò)散,交換速度快,工作效率高,優(yōu)于凝膠型樹脂。大孔型樹脂的平均孔徑可達(dá)20~100nm,比表面積可達(dá)25~63m2/g,而凝膠型樹脂的孔隙直徑一般小于3nm,比表面積小于0.1m2/g。大孔型樹脂具有較高的穩(wěn)定性和抗污染能力,因此在一些含有氧化性和有機(jī)污染物的電鍍廢水處理中被廣泛應(yīng)用。

　　離子交換法適用于濃度低,水量大的廢水處理,不適于處理含重金屬濃度高的廢水,因?yàn)榻粨Q柱易飽和。離子交換處理流程,能達(dá)到回收有用化學(xué)材料的目的,經(jīng)處理后的水能用作鍍液補(bǔ)充水或用作清洗水。當(dāng)不考慮再生洗脫液的處理時(shí),用離子交換法有可能實(shí)現(xiàn)無廢水排放的“零排放系統(tǒng)”。因此,離子交換法也是處理電鍍廢水的常用方法之一。隨著高效長(zhǎng)壽的離子交換樹脂的研制,處理設(shè)備的小型化、自動(dòng)化,此法仍在不斷發(fā)展之中。

　　離子交換法也有以下不足之處:一次性投資大,占地面積較大,技術(shù)掌握較難,廢水中處理物濃度不宜太高,存在再生洗脫液的處理問題。目前,離子交換法多用于制取電鍍用純水以及含鎳、鉻、金等廢水的處理。在處理電鍍廢水時(shí),該法宜與蒸發(fā)濃縮,反滲透、電滲析等法聯(lián)合使用。

　　總之,離子交換法適用于電鍍生產(chǎn)量大、資金及技術(shù)較雄厚的單位,用于單一廢水的處理。

　　(5)反滲透法

　　反滲透法是利用在對(duì)廢水施加較高壓力時(shí),作為溶劑的水透過特種半透膜而溶質(zhì)難以透過的原理對(duì)廢水進(jìn)行濃縮的方法。反滲透法是一種膜分離技術(shù),最早問世于1953年。但是直到20世紀(jì)70年代初才開始用于電鍍廢水處理回收重金屬的研究和試驗(yàn)。該技術(shù)歷史很短,但發(fā)展的速度卻很快,其中處理含鎳廢水較為成熟,這主要是由于半滲透膜的性能所決定的。

　　國(guó)內(nèi)外用反滲透處理含鎳廢水有兩種方法,一種是單反滲透處理,另一種為反滲透與離子交換法聯(lián)合處理。國(guó)外一些研究人員研究了用反滲透膜處理電鍍廢水的可行性,得到鎳離子的去除率為99.8%,其中進(jìn)水pH值對(duì)鎳離子的去除率有較大的影響。Benito等人用反滲透處理電鍍廢水,可以回收75一95%凈化水用于生產(chǎn)過程,減少大量的廢水排放,同時(shí)又可以全部去除金屬離子。

　　近年來,根據(jù)電鍍廢水的特點(diǎn),國(guó)內(nèi)外均在研制新型的抗強(qiáng)酸、耐氧化的膜材料,以達(dá)到直接處理含鉻、含氰等廢水的目的,可以預(yù)計(jì),隨著反滲透膜質(zhì)量的提高和反滲透設(shè)備的改進(jìn),應(yīng)用范圍將不斷擴(kuò)大。但是反滲透膜壽命只有3~5年,且價(jià)格昂貴,使處理成本提高;對(duì)進(jìn)水的預(yù)處理要求很高:膜在較大的外壓下工作,膜組件易堵塞。

　　(6)電滲析法

　　電滲析也是一種薄膜技術(shù)。利用對(duì)廢水通以低壓直流電時(shí),陰陽離子定向運(yùn)動(dòng)并選擇性地透過陰、陽薄膜的性質(zhì)而將電解質(zhì)濃縮在一定的區(qū)域內(nèi),另一些區(qū)域內(nèi)則得到較純的水。目前電滲析法主要用于處理鍍鎳廢水。

　　電滲析法要求處理水有足夠的電導(dǎo)以提高滲析效率,所以要求處理水中電解質(zhì)濃度不能過低,例如將電滲析方法用于處理鍍鎳清洗水時(shí),要求清洗水中鎳鹽濃度不低于1.5g/L。

　　該方法處理電鍍廢水的優(yōu)點(diǎn)是:濃縮液與淡液的濃縮比可達(dá)100倍左右,比反滲透濃縮比高,濃縮后的溶液可回用于鍍槽。但電滲析器運(yùn)行中在陰膜和陽膜靠濃水的面上有時(shí)出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象。結(jié)垢是由于電滲析過程所產(chǎn)生的極化現(xiàn)象所引起的。Marder等人用電滲析系統(tǒng)處理含鎬電鍍廢水的研究中發(fā)現(xiàn),反應(yīng)運(yùn)行一段時(shí)間后,在靠近陰極的濃縮室與淡室之間的陽離子交換膜上出現(xiàn)鍋化合物的沉淀,雖然能通過降低運(yùn)行電流來延緩沉淀物出現(xiàn)的時(shí)間,但是無法消除這種影響,這正是電滲析方法最大的缺點(diǎn)所在。電滲析器要求處理水具有足夠的電導(dǎo),以提高滲析效率,因此處理水中電解質(zhì)濃度不能過低。

　　電滲析處理的電鍍廢水時(shí)由于要求金屬離子濃度較高,而且電滲析過程中存在濃差極化的問題,所以造成膜的結(jié)垢,影響膜的壽命,這也限制了該方法的使用范圍。具體參見污水寶商城資料或http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　(7)Fenton試劑一微電解法

　　Fenton試劑自問世以來己有一百多年的歷史了,在對(duì)它的漫長(zhǎng)的研究中,提出了許多反應(yīng)機(jī)理模式,但是直到目前仍然不是十分清楚。近30年來Fenton試劑法技術(shù)作為一種高級(jí)氧化技術(shù),其在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,尤其是有機(jī)難降解廢水處理中的應(yīng)用,越來越受到國(guó)內(nèi)外的廣泛重視。微電解法是利用金屬一金屬,金屬一非金屬之間的電位差而產(chǎn)生的無數(shù)微小電池的作用,使廢水中的污染物通過氧化一還原反應(yīng)、凝聚、氣浮和沉降等作用,達(dá)到凈化的目的,使出水重金屬離子達(dá)標(biāo)。微電解法處理工業(yè)廢水的特點(diǎn)是作用機(jī)制多、協(xié)同效應(yīng)強(qiáng)、適用范圍廣、去除效果好、投資費(fèi)用低、脫色效率高。

　　Fenton試劑一微電解法利用Fenton試劑的強(qiáng)氧化性,其氧化能力(2.80V)僅次于氟(2.87V),可以氧化廢水中的CN-和COD,使出水的氰含量和COD達(dá)到出水排放標(biāo)準(zhǔn);經(jīng)Fenton試劑氧化后的是電鍍廢水再流入微電解處理池,經(jīng)過微電解的多重作用處理后,可以將電鍍廢水中的重金屬離子在沉淀池沉淀處理,從而可以達(dá)到達(dá)標(biāo)排放的目的。Fenton一微電解法處理電鍍廢水具有出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo),預(yù)處理效果好、占地少、操作簡(jiǎn)單、處理費(fèi)用較低并有以廢治廢等優(yōu)點(diǎn)。