电镀是利用化学和电化学方法在金属或在其它材料表面镀上各种金属。电镀技术广泛应用于机器制造、轻工、电子等行业。
电镀废水的成分非常复杂,除含氰(CN-)废水和酸碱废水外,重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类,一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。电镀废水的治理在国内外普遍受到重视,研制出多种治理技术,通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重金属、水循环使用等措施消除和减少重金属的排放量。随着电镀工业的快速发展和环保要求的日益提高,目前,电镀废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段,资源回收利用和闭路循环是发展的主流方向。
1、电镀重金属废水治理技术的现状
传统的电镀废水处理方法有:化学法,离子交换法,电解法等。但传统方法处理电镀废水存在如下问题:
(1)成本过高——水无法循环利用,水费与污水处理费占总生产成本的15%~20%;
(2)资源浪费——贵重金属排放到水体中,无法回收利用;
(3)环境污染——电镀废水中的重金属为“永远性污染物”,在生物链中转移和积累,最终危害人类健康。
采用膜法技术处理电镀废水典型工艺如下:
采用膜法技术为电镀废水处理提供**解决方案,促进电镀工业技术升级。其主要特点:
(1)降低成本——水与贵重金属循环利用,减少材料消耗
(2)回收资源——贵重金属回收利用
(3)保护环境——废水零排放或微排放
电镀生产过程中的高用水量以及排放出的重金属对水环境的污染,极大地制约了电镀工业的可持续发展。传统的电镀废水处理工艺成本过高,重金属未经回收便排放到水体中,极易对生物造成危害。而膜分离技术对水与重金属进行循环利用,经过膜分离技术处理的电镀废水,可以实现重金属的“零排放”或“微排放”,使生产成本大大降低。
利用膜分离技术,可从电镀废水中回收重金属和水资源,减轻或杜绝它对环境的污染,实现电镀的清洁生产,对附加值较高的金、银、镍、铜等电镀废水用膜分离技术可实现闭路循环,并产生良好的经济效益。对于综合电镀废水,经过简单的物理化学法处理后,采用膜分离技术可回用大部分水,回收率可达60%~80%,减少污水总排放量,削减排放到水体中的污染物。
物理法:是利用物理作用来将分离废水中主要呈悬浮物状态污染物的物质。物理法在处理过程中不改变物质的化学性质,目前应用于含铬废水的物理法主要包含蒸发浓缩法、晶析法及膜分离法等。
化学法:化学法是投加化学药剂,通过化学反应来改变废水中污染物的化学及物理性质,使用变成无害物质或易于与水分离的物质,再通过其他方法进一步从废水中去除污染物。目前在我国大概有41%的电镀含铬废水采用化学法处理,化学法具有操作简单可靠、投资少、能承受大水量和高浓度负荷以及效果稳定等优点,适合镀铬及前处理的生产废水治理。但是,对处理后所产的大量污泥综合利用,目前还存在着一定问题,这使得化学法发展受到一定的限制。
离子交换法:利用离子交换树脂中的交换基团同电镀废水中铬酸根离子进行交换而将其除去。使得废水得到净化的方法。离子交换法在含六价铬废水循环水回用领域比较广泛。在1974年,我国研制出大孔苯乙烯叔胺型弱碱性阴离子交换树脂,在当时被认为是电镀含铬废水处理技术的一大突破。离子交换法处理含铬废水出水水质较好,可回收有用物质,如与反渗透膜相结合处理,得到水质得到纯净水。水回用于生产线上使用。其缺点是树脂宜备污染,需要很好的预处理。