林楚佳

（廣州市中綠環(huán)保有限公司，廣東 廣州 510000）

在現(xiàn)代工業(yè)行業(yè)領域不斷發(fā)展的背景下，越來越多的新型工業(yè)技術被應用到工業(yè)生產(chǎn)當中，工業(yè)原料種類的豐富，使得在應用電鍍工藝的過程中產(chǎn)生的污染物數(shù)量和種類也更加復雜，給電鍍廢水的處理造成了一定的難度。在重視綠色發(fā)展和環(huán)境保護的理念下，提高電鍍廢水處理技術的應用效果，是目前工業(yè)發(fā)展過程中需要重點研究的主要方向和目標。對基于蒸發(fā)濃縮技術的電鍍廢水處理技術進行分析，能夠為工業(yè)電鍍廢水處理技術的應用提供一定的經(jīng)驗。

1 電鍍廢水介紹

1.1 電鍍廢水的來源和特點

電鍍工藝是工業(yè)生產(chǎn)中應用較多的一種工藝類型，主要包括前處理、電鍍以及后處理三個具體的工藝應用部分。雖然每個工藝部分都會產(chǎn)生廢水，但電鍍廢水的主要來源以電鍍工藝中產(chǎn)生的鍍件漂洗廢水為主，這類廢水在工業(yè)生產(chǎn)車間廢水中的占比超過了80%。從電鍍工藝應用的實際情況來看，之所以會產(chǎn)生電鍍廢水，最主要的因素就是鍍件表面附著液在漂洗時帶入的污染物。除了鍍件漂洗廢水之外，電鍍廢水還包括鍍液過濾廢水以及廢鍍液[1]。與鍍件漂洗廢水相比，鍍液過濾廢水和廢鍍液由于污染物的濃度比較高，因而對于環(huán)境造成的破壞更為嚴重?；诠I(yè)生產(chǎn)的復雜性和電鍍工藝應用的廣泛性，電鍍廢水的成分也普遍比較復雜，電鍍廢水中不僅含有各種酸堿廢水以及鉻、鎳、鎘等重金屬，還包括添加劑、光亮劑等有機化合物。電鍍廢水中含有的這些污染物會對生命健康造成較為嚴重的影響。

1.2 電鍍廢水的危害

電鍍廢水中含有的各種污染物成分比較復雜，由于不同工業(yè)生產(chǎn)中應用的電鍍種類和生產(chǎn)原料不同，因而電鍍廢水的水質成分也不易控制。結合當前我國電鍍工藝應用的實際情況，依據(jù)廢水中污染物的占比不同，電鍍工藝應用中產(chǎn)生的廢水大致包括重金屬離子廢水、酸堿廢水以及含油脂類廢水三種類型。而從總體上來看，大部分的電鍍廢水都包括鉻、鎳、鋅、酸、堿、懸浮物、石油類物質以及表面活性劑等污染物。對電鍍廢水進行處理，不僅是環(huán)境保護和綠色發(fā)展的要求，還是保障生命健康安全的重要要求。在對電鍍廢水進行處理的過程中，如果沒有達到排放標準就將電鍍廢水排放到企業(yè)周圍的環(huán)境中，廢水會通過地表土壤的下滲影響到地下水的質量，并直接影響地表河流水系的環(huán)境質量[2]。在這個過程中，廢水的酸堿度會直接威脅到水中微生物的生存環(huán)境，進而影響到水質安全。一些工業(yè)企業(yè)應用氰化電鍍工藝導致電鍍廢水中的氰化物含量增加，這類污水的排放會直接影響人們的生命安全；對于重金屬離子含量較多的電鍍廢水來說，電鍍廢水的排放會通過食物鏈的傳遞而影響到人體的健康，加大急性中毒和各類癌癥的發(fā)生概率；對于有機物含量較高的電鍍廢水來說，當這些電鍍廢水被排放到水體環(huán)境當中，很容易導致水體的富營養(yǎng)化，威脅到水中生物的正常生長。于電鍍廢水的這些危害，工業(yè)企業(yè)在應用電鍍工藝完成生產(chǎn)目標的同時，需要對電鍍廢水進行有效的處理，從根本上控制電鍍廢水的污染情況[3]，詳見圖1。從資源回收利用的角度看，對電鍍廢水進行資源化回收利用，不僅能夠滿足電鍍廢水進行達標處理無害化的要求，也能夠對提高電鍍廢水的資源利用效率起到重要的作用。

圖1 電鍍廢水工藝處理流程

2 基于蒸發(fā)濃縮技術的電鍍廢水處理技術分析

在人們環(huán)保觀念和意識不斷加強的背景下，不僅工業(yè)生產(chǎn)中的技術水平進一步提高，各種用于工業(yè)污染物處理的技術也得到了一定的創(chuàng)新和發(fā)展。從電鍍廢水處理的角度來看，當前我國在工業(yè)生產(chǎn)中應用的電鍍廢水處理技術包括化學還原法、氧化破氰法、沉淀法等化學法；蒸發(fā)濃縮法、反滲透法等物理法；活性炭吸附法，液膜法等物理化學法。依據(jù)電鍍廢水中含有的污染物種類和所占比重的不同，在實際對電鍍廢水進行處理的過程中，需要應用不同的處理方法[4]。下面以電鍍廢水處理技術中的蒸發(fā)濃縮技術為例，對蒸發(fā)濃縮技術在處理電鍍廢水中的實際應用情況進行分析：

2.1 蒸發(fā)濃縮技術介紹

蒸發(fā)濃縮技術主要是針對重金屬離子含量較多的電鍍廢水而言的，這種處理技術主要通過蒸發(fā)的形式，讓電鍍廢水的溶液濃縮，從而實現(xiàn)對電鍍廢水進行回收再利用的目的，這種處理技術能夠被應用到含有鉻、銅、銀等重金屬離子的廢水處理當中?；诠I(yè)生產(chǎn)和電鍍廢水處理的實際要求，蒸發(fā)濃縮技術需要與膜濃縮等其他處理方法進行聯(lián)用，通過營造一個閉路循環(huán)的處理體系來滿足對電鍍廢水進行處理的需要[5]。例如，將常壓蒸發(fā)與逆流漂洗結合起來，能夠被應用到電鍍含鉻廢水的處理當中，是我國以往工業(yè)處理電鍍廢水中較為常用的一種方法。應用蒸發(fā)濃縮技術來對電鍍廢水進行處理，不需要應用多余的化學試劑，且整個工藝的應用過程較為簡單，不僅不會造成二次污染，濃縮后的濃液還可以回收，在處理電鍍廢水的過程中呈現(xiàn)出良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。但由于這種技術在實際應用中會消耗較多的能耗，操作成本費用也比較高，因而現(xiàn)階段經(jīng)常將蒸發(fā)濃縮技術作為一種輔助處理電鍍廢水的手段。

2.2 蒸發(fā)濃縮技術的應用

在實際應用蒸發(fā)濃縮技術來對電鍍廢水進行處理時，蒸餾裝置是能夠實現(xiàn)對電鍍廢水進行蒸餾處理的重要前提。基于蒸發(fā)濃縮技術適用的電鍍廢水處理類型，在對蒸發(fā)濃縮技術的實際應用情況進行分析時，選擇含有氰化物、鎳離子、有機物以及防變色劑的有機廢水作為技術應用的主要處理類型。在對含有氰化物的電鍍廢水進行處理時，需要在進行氧化還原反應之后，借助水泵將處理后的廢水打入到蒸發(fā)濃縮原水槽當中進行處理；在對含有鎳離子的電鍍廢水進行處理時，需要應用設備對廢水的酸堿程度進行調(diào)整和沉淀之后，再將廢水打入到蒸發(fā)濃縮原水槽當中；在對廢水中的有機物進行處理時，需要應用新設的小型加藥泵來將廢水緩慢注入到蒸發(fā)濃縮鹽水槽當中；在對防變色劑的有機廢水進行處理時，為了避免這類廢水中含有的異丙醇揮發(fā)，需要將廢水直接滴加到蒸發(fā)濃縮原水槽中。

在將這些廢水都加入到蒸發(fā)濃縮鹽水槽之后，通過對水槽中水質和水量的適當調(diào)節(jié)，應用水泵將混合后的廢液打入到蒸發(fā)濃縮單元當中。濃縮出來的蒸餾水需要排放到蒸發(fā)處理水槽當中；而濃縮后的液體需要排放到蒸發(fā)干燥原水槽當中，然后通過進一步的深化去鹽處理來降低廢水中的污染物含量[6]。

某車間生產(chǎn)以鍍鉻和鍍鎳為主，鍍鎳工序每天需要排放含鎳廢水72 m3，回收硫酸12 kg，清洗廢水硫酸鎳濃度為180 mg/L，每天流失硫酸鎳12 kg，在應用蒸發(fā)濃縮技術之前，主要通過投加NaOH、H2SO4、CaCL2、重金屬螯合劑、絮凝劑等來進行反應和沉降，再由膜處理、活性炭塔的方式來除去廢水中的有害成分；在應用蒸發(fā)濃縮技術之后發(fā)現(xiàn)，放流得到的水質中Ni的含量為0.05 mg/L、Ag的含量為0.03 mg/L、CN的含量為0.004 mg/L、T-Cr的含量為0.004 mg/L，證明該方法能夠有效降低廢水中的污染物含量。

2.3 蒸發(fā)濃縮單元與蒸發(fā)干燥單元

從蒸發(fā)濃縮單元的角度來說，借助供給泵和自動閥將原液間歇性地加入到蒸發(fā)罐內(nèi)，在同時期將0.3 MPa的蒸汽噴入蒸發(fā)罐之后，原液能夠在蒸發(fā)罐內(nèi)進行循環(huán)。待水平加熱管表面干燥之后，原液中蒸發(fā)出來的水蒸氣會排入到冷凝器當中。將水蒸氣與冷卻水進行冷熱交換，能夠讓水蒸氣轉化為液態(tài)水積存到冷凝器的底部，然后再依靠濃縮水泵將這些轉化后的液態(tài)水打入到蒸發(fā)處理水槽當中。在對蒸發(fā)罐當中的濃縮液進行處理時，需要借助循環(huán)泵來讓蒸發(fā)罐中的濃縮液進行循環(huán)蒸發(fā)，在達到濃縮液蒸發(fā)的預定倍率之后，將蒸發(fā)罐中剩余的濃縮廢液排入到蒸發(fā)干燥原水槽當中。

而從蒸發(fā)干燥單元的角度來說，在將蒸發(fā)干燥原水槽當中的廢液打入到計量罐之后，并且在計算廢水容積之后，依據(jù)浮動感應開關將廢水供應到蒸餾罐當中，也需要通過施加蒸汽的方式，促進蒸餾罐中的廢液進行循環(huán)蒸發(fā)，將變成氣態(tài)的水引入到管式換熱器當中，再通過冷卻水與水蒸氣的交換來將氣態(tài)水轉化為液態(tài)水。在將這些液態(tài)水打入到片式熱交換器時，需要利用真空泵將蒸餾罐內(nèi)的負壓維持在-80 kPa～90 kPa之間，再次對冷卻水進行換熱處理，當餾出液達到30 ℃的標準之后，就可以將這些液態(tài)水流入到緩沖液罐當中，用以維持系統(tǒng)的正常運行。對于蒸餾罐中殘留的結垢，一般需要通過攪拌機來對這些污染物進行及時的清除。

2.4 蒸發(fā)濃縮技術應用中存在的問題和解決對策

從蒸發(fā)濃縮技術應用的實際情況來看，該技術不僅會消耗較多的能源，為了應對能耗還會產(chǎn)生較高的處理費用。為了能夠保證蒸發(fā)濃縮技術在處理電鍍廢水中的實際應用效果，需要針對這些問題采取有效的措施來進行解決。

首先，當蒸發(fā)濃縮應用的設備出現(xiàn)異常停機狀況時，需要對蒸發(fā)處理水泵的出口流量進行調(diào)整，讓整個蒸餾濃縮系統(tǒng)的水量能夠始終處于平衡的狀態(tài)下，從而為蒸發(fā)濃縮設備的正常運行提供保障。其次，在試運行蒸發(fā)濃縮設備的過程中，如果出現(xiàn)因為發(fā)泡預警而導致的系統(tǒng)停機情況，一般需要通過對消泡劑閥的相關參數(shù)進行調(diào)整來抑制起泡問題。第三，如果在實際操作的過程中出現(xiàn)真空泵異常響動的問題，導致真空壓力變化較大，一般需要延長真空調(diào)節(jié)閥，對整個運行裝置的監(jiān)視時間進行調(diào)整，以3 s、5 s、10 s、20 s為時間控制變量，讓真空壓力能夠始終保持在21 kPa左右。第四，蒸發(fā)量偏大也是應用蒸發(fā)濃縮技術中一個較為常見的問題。蒸發(fā)量偏大主要是由于水量不平衡導致的，對這一問題進行調(diào)整，通常需要通過調(diào)整閥門降低蒸汽的瞬時進入量。

除此之外，可以采用多效蒸發(fā)濃縮或MVR蒸發(fā)的方法來滿足節(jié)能的要求。由于電鍍廢水都是強酸強堿，為了應對電鍍廢水對設備的腐蝕問題，需要選擇石墨蒸發(fā)器或特氟龍、搪瓷等類型的耐腐材料作為技術應用設備的材質。

3 電鍍廢水處理技術的應用和發(fā)展建議

基于電鍍廢水本身含有污染物的復雜性和電鍍廢水的危害性，在當前推動工業(yè)產(chǎn)業(yè)向更加綠色化、環(huán)?；较虬l(fā)展的過程中，需要重視電鍍廢水處理技術的應用效果。從當前部分工業(yè)企業(yè)應用電鍍廢水處理技術的實際情況來看，電鍍廢水處理的技術應用存在著專業(yè)化程度低、機械裝備水平低以及污染治理效果不好等問題。在現(xiàn)代人們環(huán)保意識不斷增強，科學技術水平不斷提高的背景下，國家對工業(yè)應用的電鍍工藝排放廢水的處理標準提出了更高的要求。

分水是電鍍廢水處理的重點，把不同種類的廢水分類處理，可以先經(jīng)膜濃縮，再經(jīng)蒸發(fā)濃縮，把廢水中金屬離子含量提高，這時可以直接回收利用，或是再進入干燥，形成結晶鹽。在分水的前提下，形成的結晶金屬鹽相對純度較高，可以回收。另外，電鍍廢水直接進行蒸發(fā)處理，水量大，蒸發(fā)成本較高，需要先經(jīng)膜濃縮，讓膜的濃液進入蒸發(fā)濃縮，再干燥。

工業(yè)企業(yè)要想讓電鍍廢水的處理技術能夠達到相應的廢水處理標準，需要加大對包括蒸發(fā)濃縮技術在內(nèi)的各種電鍍廢水處理技術研發(fā)和創(chuàng)新的投入，以提高電鍍廢水處理標準和促進資源回收利用為主要目標，促進多種處理技術的有效整合，更多以閉路循環(huán)的方式來加強對電鍍廢水的處理。

工業(yè)企業(yè)可以通過設計電鍍廢水的處理工程，將多種電鍍廢水處理技術有效地整合起來，形成一個更系統(tǒng)的廢水處理程序。在設計電鍍廢水處理工程的過程中，工業(yè)企業(yè)一方面需要注重工程建造所消耗的成本，另一方面也需要更多地從能源供應的角度來提升資源利用和再生的效果。工業(yè)企業(yè)還需要結合自身應用電鍍工藝的實際情況，選擇合適的廢水處理技術，并通過積極引進先進的科學技術，在實際應用電鍍廢水處理技術過程中，對發(fā)現(xiàn)的一些技術問題進行不斷地調(diào)整和優(yōu)化，以更高的處理工藝水平和更高的管理水平保證電鍍廢水能夠達到相應的處理標準。

4 結論

綜上所述，應用蒸發(fā)濃縮技術能夠有效滿足電鍍廢水處理的需要。在現(xiàn)代科學技術水平不斷提高的背景下，能夠應用于工業(yè)電鍍廢水處理的技術種類也逐漸增多，蒸發(fā)濃縮技術作為電鍍廢水處理技術中一種具有代表性的處理技術，能夠有效降低電鍍廢水中各種污染物的含量。對于應用蒸發(fā)濃縮技術中存在的一些問題，需要及時采取相應的措施對技術的應用情況進行調(diào)整，以便能夠保證蒸發(fā)濃縮技術的實際應用效果。