電鍍行業(yè)雖然在國民經(jīng)濟(jì)中的占比很小，但對國家的基礎(chǔ)建設(shè)意義重大。但同時(shí)，電鍍屬于重污染行業(yè)，產(chǎn)生的污水若直接排放到環(huán)境中，一方面是對水資源和重金屬的極大浪費(fèi)，另一方面還會造成土壤污染，甚至危害人類健康。由于電鍍污水的成分復(fù)雜，溶質(zhì)構(gòu)成不同，處理方法也不同，因此在工業(yè)生產(chǎn)中處理起來較為困難。筆者通過對傳統(tǒng)與新興的幾種常用電鍍污水處理方法進(jìn)行分析，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)企業(yè)實(shí)現(xiàn)零污水目標(biāo)起到積極的促進(jìn)作用。
1、傳統(tǒng)的電鍍污水處理方法
傳統(tǒng)的電鍍污水處理方法主要包括物理法、化學(xué)法和二者結(jié)合的物化法，三種處理方法的原理和適用范圍差異巨大，分別介紹如下。
1.1 物理法
物理法就是利用污水中各類溶質(zhì)與溶劑在溶解度、密度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等物理特性方面存在的差異，通過物理作用將廢水中呈現(xiàn)懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)逐漸分離出來，在處理的過程中，污水中各物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不會發(fā)生改變。例如，對于含有Cu2+、Ag+、Cr2+、Cr3+、Ni2+、Ni3+等重金屬離子的電鍍廢水，可以通過加熱蒸發(fā)的方式回收溶劑水，同時(shí)將金屬離子進(jìn)行濃縮富集，最后加以回收利用。對于含有油脂的電鍍廢水，則可以通過將廢水靜置實(shí)現(xiàn)分層的方式來去除油脂。
從整體上說，通過物理法進(jìn)行電鍍污水處理，往往具有時(shí)間長、能耗大、處置精度不高的問題，因而通常在工業(yè)生產(chǎn)中作為其他工藝的輔助方法進(jìn)行應(yīng)用。
1.2 化學(xué)法
化學(xué)法是國內(nèi)外在處理電鍍污水過程中應(yīng)用最廣泛的一種處理工藝，主要原理是通過在污水中加入可以與溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的藥劑改變污染物的化學(xué)性質(zhì)，從而將其中的有毒有害物質(zhì)加以沉淀析出或轉(zhuǎn)為無毒無害的物質(zhì)。與物理法電鍍污水處理工藝相比較，化學(xué)法的操作技術(shù)簡單、反應(yīng)速度快、分離效果穩(wěn)定可靠，同時(shí)成本低廉，適用范圍更加廣泛，可以處理濃度不同的含重金屬離子電鍍污水。因而，化學(xué)法在很多國家和地區(qū)的電鍍工廠中都得到了應(yīng)用，然而傳統(tǒng)的化學(xué)法在處理電鍍污水時(shí)，也存在著受人為因素影響較大的問題，有待于進(jìn)一步完善。
1.3 物化法
在實(shí)際處理電鍍污水時(shí)，往往不僅會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也會伴隨著污染物的物理性質(zhì)變化，將物理法與化學(xué)法結(jié)合起來綜合處理電鍍污水的方式就是物化法。其中，應(yīng)用較多的包括氣浮法、萃取法、活性炭吸附法、離子交換法和電解法等。
2、新興的電鍍污水處理方法
近些年來，隨著科研工作的不斷發(fā)展，同時(shí)也為了滿足日益提高的污水排放標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)，一些新興的電鍍污水處理方法應(yīng)運(yùn)而生，并且在實(shí)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的兩側(cè)，則稀溶液中的溶劑將穿過半透膜向濃溶液流動(dòng)，直到達(dá)到滲透平衡。而反滲透法，則是在濃度較高的不同通過施加一個(gè)超過滲透壓的壓力，促使?jié)馊芤褐械娜軇┝飨蛳∪芤骸Ｔ谔幚黼婂兾鬯畷r(shí)，在濃度不同的污水中用抗污染能力較高的反滲透膜進(jìn)行分隔，在溶質(zhì)濃度較高的一側(cè)施加壓力，可以有效去除污水中雜質(zhì)含量。經(jīng)測定，利用反滲透膜系統(tǒng)整體脫鹽率可以達(dá)到98%以上，并且可以有效去除污水中的膠體、細(xì)菌和大分子有機(jī)物。
由于反滲透法高度依賴反滲透膜，因此需在這一環(huán)節(jié)前首先將將較大固態(tài)雜質(zhì)和懸浮物去除，避免在循環(huán)過程中對滲透膜造成損害或污染。濃度差不同的污水所施加的外部壓力也有差異，為取得良好的污染物脫除效果，同時(shí)避免造成能源浪費(fèi)，需動(dòng)態(tài)調(diào)整壓力。
2.2 微生物法
隨著人們對于工業(yè)生產(chǎn)過程中低碳化、綠色化關(guān)注程度的提高，越來越多的研究人員開始提高對微生物電鍍污水處理法的關(guān)注程度。
很多種類的微生物可以適應(yīng)重金屬離子富集的環(huán)境，并且可以從電鍍污水中獲取生命活動(dòng)所需的養(yǎng)分，對污水中以溶解態(tài)或膠體狀態(tài)存在的毒有害物質(zhì)進(jìn)行降解。根據(jù)微生物種類的不同，可以將其分為需氧生物處理法和厭氧生物處理法;根據(jù)處理原理的差別，可以將其分為生物絮凝法、生物化學(xué)法和生物吸附法等。當(dāng)前電鍍廠在污水處理中應(yīng)用較多為高效復(fù)合厭氧功能菌，利用該細(xì)菌在菌膠團(tuán)及生物膜表面具有的負(fù)電荷吸附帶有正電荷的重金屬離子，并且利用死菌體來包藏金屬離子，實(shí)現(xiàn)污染物的沉降，凈化電鍍污水。
與傳統(tǒng)的電鍍污水處理方式相較，微生物法具有消耗少、效率高、沉降效果好、無二次污染的問題，而且微生物本身的繁殖過程也可以降低后續(xù)的投入。但同時(shí)，由于是通過生物吸附的方式來減少重金屬污染，并且通常金屬離子被包覆在菌體內(nèi)，因而重金屬的回收率不高。
2.3 微波化學(xué)法
微波化學(xué)法主要用于處理富含有機(jī)物質(zhì)的電鍍污水，利用了微波本身的物理、化學(xué)特性，并結(jié)合敏化劑和氧化劑等化學(xué)試劑，實(shí)現(xiàn)對污染物的氧化、吸附、分解等，實(shí)現(xiàn)對電鍍污水的凈化。主要原理是通過微波來提供化學(xué)反應(yīng)所需的能量場，在向污水中加入氧化劑后，促進(jìn)氧化反應(yīng)發(fā)生;在加入敏化劑后，則通過微波的作用讓敏化劑局部溫度迅速提高，分解有機(jī)物。
微波化學(xué)法的反應(yīng)速度很快，通常在微波諧振膛內(nèi)僅需十幾秒到幾十秒的時(shí)間即可完成反應(yīng)。但設(shè)備相對復(fù)雜，且對于污水量較大的企業(yè)適用程度不高。
2.4 其他方法
近年來，普遍存在的跨學(xué)科發(fā)展趨勢，對于電鍍污水的處理工藝的豐富和發(fā)展具有積極的促進(jìn)作用，分質(zhì)處理法、CZB礦物法、多級間歇逆流清洗與污水綜合處理相結(jié)合的閉路循環(huán)技術(shù)等多種技術(shù)均在生產(chǎn)中得到了運(yùn)用。
3、結(jié)論
電鍍污水的排放除會導(dǎo)致水資源的浪費(fèi)外，還會產(chǎn)生負(fù)的外部性，要對污水的處理工藝加以研究。
電鍍企業(yè)應(yīng)結(jié)合本身生產(chǎn)污水的溶質(zhì)構(gòu)成、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)成本等因素，權(quán)衡各污水處置工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，綜合選擇適用的處理工藝。不能單純因所用的工藝是在生產(chǎn)中應(yīng)用了多年的而放棄探索其他更優(yōu)的方案，而應(yīng)根據(jù)廢水的種類、性質(zhì)不同分別加以處置，提高回收率和水資源的利用率，最終實(shí)現(xiàn)零污染零排放的目的。( >
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