陳彩華(廈門金越電器有限公司，福建 廈門 361021)

0 引言

各行各業(yè)裝飾性產(chǎn)品生產(chǎn)和防護性產(chǎn)品生產(chǎn)過程中電鍍的實際應(yīng)用范圍逐步擴大，逐漸成為我國基礎(chǔ)材料防護和生產(chǎn)過程中的重要工序。然而，隨著我國電鍍廠數(shù)目的不斷擴大，我國每年所排放的電鍍廢水與電鍍污水總體量逐步增大。與此同時，由于電鍍廢水和電鍍污水中成化學(xué)成分較為復(fù)雜，酸堿化合物甚至重金屬含量等成分不明，該類有雜質(zhì)的電鍍廢水未經(jīng)處理便排放到周圍水體環(huán)境，很難在自然生態(tài)系統(tǒng)中被微生物降解，容易造成食物鏈的層層積累和循環(huán)，最終在生物體內(nèi)大量積累而破壞生命體正常代謝活動，威脅人類生命健康安全。因此，研究電鍍污水處理方法及其工藝對我國國民健康的保障和生態(tài)環(huán)境的保護有著不容忽視的重要價值。

1 電鍍污水的產(chǎn)生

通常情況下，工業(yè)生產(chǎn)過程中的電鍍生產(chǎn)工藝主要包括前處理、電鍍處理和后處理等三大部分，每一過程工藝處理都會在一定程度上產(chǎn)生一定量的污水。其中，電鍍生產(chǎn)過程中的鍍件漂洗污水是電鍍工業(yè)生產(chǎn)污水的重要來源之一，大約占工業(yè)生產(chǎn)車間污水排放量的80%以上，且絕大部分電鍍污水中的有害污染物質(zhì)是由鍍件表面附著液在清理和漂洗時倒入周圍水體環(huán)境。同時，裝飾性產(chǎn)品或防護性產(chǎn)品在實際工業(yè)生產(chǎn)電鍍過程中，很容易由于滴漏的電鍍鍍液或產(chǎn)品生產(chǎn)過濾前后沖洗鍍液造成排放水，該類排放污水主要包括清理工業(yè)生產(chǎn)渡槽時的殘液、已不適用于工業(yè)生產(chǎn)的老化的鍍液等物質(zhì)，且該類污水中的有害物質(zhì)污染物濃度較高。另外，由于工業(yè)生產(chǎn)過程中的車間管理不善所造成的電鍍車間跑冒滴漏的廢水，與一般情況下的沖刷廢水等一并處理，也造成了電鍍污水的產(chǎn)生與排放。

2 電鍍污水處理方法與工藝

2.1 化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法是電鍍污水處理過程中較為經(jīng)濟且高效的重要處理方法之一，由于處理技術(shù)較為純熟，且實際操作較為便捷簡單，又能夠同時去除電鍍污水中的較多中有害成分，因此，化學(xué)沉淀法在電鍍污水處理過程中得到了較為廣泛的應(yīng)用，圖1 即為電鍍污水化學(xué)沉淀處理示意。通常情況下，電鍍污水處理的化學(xué)沉淀法主要是在電鍍污水中加入相應(yīng)的化學(xué)藥劑，使原本電鍍污水中的重金屬元素直接轉(zhuǎn)化為難溶于水的重金屬化合物、絡(luò)合物或其他沉淀物，與電鍍污水相互分離沉到池底，以此達到去除電鍍污水中有害金屬元素雜質(zhì)的目的，通常包括氧化物沉淀、硫化物沉淀甚至鐵氧體沉淀等。就氫氧化物沉淀方法的實踐應(yīng)用而言，氫氧化物沉淀法是工業(yè)生產(chǎn)過程中使用范圍較為廣泛的電鍍污水化學(xué)沉淀方法之一，該工藝具備操作簡單、成本低廉且容易控制酸堿度等諸多優(yōu)勢?；瘜W(xué)沉淀中，氫氧化物沉淀法主要是在電鍍污水溶液中加入與重金屬元素相對應(yīng)的堿性溶液，使電鍍污水中的重金屬元素與堿性氫氧根離子生成不溶于水的氫氧化物沉淀物質(zhì)，從而將重金屬有害物質(zhì)從電鍍污水中有效剔除，通常采用石灰、碳酸鈉等來源較為廣泛且價格較為低廉的化學(xué)試劑。但與此同時，氫氧化物沉淀法在電鍍污水有害物質(zhì)去除過程中也存在著較強的局限性，很容易造成大量的污染泥物質(zhì)存在，且很容易造成周圍環(huán)境的二次污染，往往需要投放一定量的其他化學(xué)物質(zhì)調(diào)節(jié)溶液pH 值。

圖1 電鍍污水化學(xué)沉淀處理示意

2.2 物理沉淀法

物理沉淀法是利用物理力學(xué)作用，將電鍍污水中呈現(xiàn)出懸浮狀態(tài)的有害污染雜質(zhì)沉入污水分離池底部，以此有效剔除的重要方法。在物理沉淀法應(yīng)用過程中，該方法并不改變原有電鍍污水的實際物質(zhì)含量和化學(xué)成分，僅僅是利用蒸發(fā)、濃縮等諸多物理方法去除電鍍污水中的有害雜質(zhì)。一般而言，物理沉淀法主要包括蒸發(fā)濃縮法和反滲透法。蒸發(fā)濃縮法是對電鍍污水中重金屬離子進行有效剔除，能借助高溫蒸發(fā)提高電鍍污水溶液中重金屬元素的實際濃度，從而將其回收利用。絕大部分情況下用于處理含銅、銀、鎳等金屬離子的電鍍污水。通常情況下，電鍍工業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用蒸發(fā)濃縮法處理含有重金屬有害物質(zhì)的電鍍廢水，往往將蒸發(fā)濃縮法與其他方法相互結(jié)合，實現(xiàn)電鍍污水重金屬有害物質(zhì)處理與剔除的閉路循環(huán)，以此加強電鍍污水中重金屬有害物質(zhì)的去除。在此過程中，蒸發(fā)濃縮法處理電鍍污水中的重金屬有害物質(zhì)，由于其工藝較為純熟，且并不需要化學(xué)試劑，也就不存在化學(xué)試劑二次污染問題，實際回用水或有價值的重金屬離子能夠在物理方法處理下，在不損害周圍環(huán)境和二次污染環(huán)境的基礎(chǔ)上，具備良好的經(jīng)濟效益。但在此過程中，蒸發(fā)濃縮法往往能耗較大，實際操作成本較高。

活性炭吸附法是重要的物理沉淀法類別，也是現(xiàn)階段我國電鍍污水處理過程中使用較為廣泛重要處理方式之一，活性炭作為實際使用頻率較高、使用范圍較廣的重要吸附劑類別，主要依靠其表面較多、較為發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)，在電鍍污水處理過程中吸附有害雜質(zhì)，從而以物理吸附方式處理電鍍污水。在此過程中，由于活性炭實際大小不一、孔徑有所不同，而當(dāng)活性炭的整體孔徑為被吸附的有害雜質(zhì)大小的三到四倍，能極大限度地提升電鍍污水中有害物質(zhì)的吸附能力。但是，與其他更加廉價的活性吸附劑相比，活性炭價格較為高昂，在一定程度上限制了活性炭在電鍍污水處理過程中的應(yīng)用和推廣。同時由于活性炭實際制備工藝流程有所不同，電鍍污水水質(zhì)不同以及水中所含有害雜質(zhì)不同等，都會使活性炭對電鍍污水實際去除效果呈現(xiàn)出較大差異，因此，在使用活性炭對電鍍污水中的有害雜質(zhì)進行吸附時，必須根據(jù)活性炭所吸附有害雜質(zhì)成分列表嚴格選用。另一方面，還應(yīng)采取相關(guān)措施，不斷降低活性碳的制備成本，利用預(yù)處理技術(shù)等技術(shù)創(chuàng)新，不斷提升活性炭吸附法的實際吸附效率，不斷降低活性炭在電鍍污水吸附有害雜質(zhì)過程中的成本費用。

2.3 腐蝕電池法

基于電化學(xué)原理和腐蝕理論處理電鍍污水中的絡(luò)合物或含氰化合物的電鍍污水處理方法即腐蝕電池法。通常情況下，絕大部分電鍍污水處理廠采用鐵屑處理污水中含鉻離子的電鍍廢水，利用焦炭鐵屑法處理含鉻電鍍污水，充分發(fā)揮焦炭陽極所具備的強大吸附能力和催化功用，將含鉻電鍍污水中的重金屬離子轉(zhuǎn)化為顆粒較大、密度較高且質(zhì)量較大、容易沉降的絮狀產(chǎn)物，使腐蝕電池法在電鍍污水處理過程中呈現(xiàn)出良好處理效果。但在腐蝕電池法實際應(yīng)用過程中，一旦處理時長有所增加，很容易造成鐵屑結(jié)塊現(xiàn)象，影響電鍍污水的實際處理效果。

3 電鍍污水處理案例應(yīng)用

以某專業(yè)電鍍廠的污水處理情況為主要研究對象，具體分析電鍍污水實際處理方法的可行性可知，由于該電鍍廠的實際電鍍污水總量為1000 立方米每天，實際污染有害物質(zhì)主要包括重金屬離子、SS 和COD 等諸多物質(zhì)，且由于電鍍污水中的水量和實際工業(yè)生產(chǎn)類別、電鍍條件、用水方式等諸多因素相關(guān)，因此，在對電鍍污水進行處理前，探究了該廠電鍍污水水量表如表1 所示。

表1 電鍍污水水量表

由表可知，該專業(yè)電鍍污水水量處理是根據(jù)電鍍污水廠的具體污染物種類進行單獨分類的，進而針對性地采取不同處理方法。其中，在對含氰電鍍污水的處理過程中，往往借助氰電鍍污水的獨特性質(zhì)，單獨設(shè)置化學(xué)物理方法處理流程，再綜合其他電鍍污水混合處理。針對專業(yè)電鍍廠拋光、清洗、除油等工業(yè)生產(chǎn)過程中所形成的前處理污水時，由于其成分主要為酸、堿以及油性化合物，甚至部分表面活性劑等成分，并不含重金屬元素，往往用物理沉淀法對其進行單獨處理。在對該專業(yè)電鍍污水廠重金屬有害物質(zhì)進行處理時，可預(yù)先處理含氰污水以及其他混合排放污水等，再匯流到綜合污水池中，利用化學(xué)沉淀法等確保中和混凝池中水量恒定，避免中和混凝池中含氰污水量變化而影響化學(xué)藥劑的使用與投入，保證整個專業(yè)電鍍污水廠污水處理系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，確保中和混凝池中pH 值恒定，以此減少實際運行成本，使專業(yè)電鍍污水廠污水排放符合相關(guān)工業(yè)指標，圖2 即為該專業(yè)電鍍污水水量處理流程示意。

圖2 電鍍污處理流程圖

4 結(jié)語

總之，不同的工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)和不同的工業(yè)生產(chǎn)流程所導(dǎo)致的電鍍污水化學(xué)成分有所不同，盡可能地將電鍍污水分工藝、分時段、分流程進行有害物質(zhì)剔除處理，對不同工藝、不同生產(chǎn)流程選擇更加恰當(dāng)?shù)碾婂兾鬯幚矸椒?，充分融合各種處理方法的優(yōu)缺，融合使用各種電鍍污水處理技術(shù)形成組合工藝，確保電鍍污水有害雜質(zhì)和有害成分的最大回收，盡可能地降低電鍍污水對周圍環(huán)境的不良損毀及對生命體健康的較大威脅。