电镀废水处理技术研究现状及评述

1.1.2化学沉淀法的局限性

随着污水排放标准的提高，传统单一的化学沉淀法很难经济有效地处理电镀废水，常常与其他工艺组合使用。姚建霞[15]采用铁氧体−CARBONITE(一种具有物理吸附与离子交换功能的材料)联合工艺处理Ni2+含量约为4000mg/L的高浓度含镍电镀废水：

先以铁氧体法控制pH为11.0，在Fe2+/Fe3+摩尔比0.55，FeSO4˙7H2O/Ni2+质量比21，反应温度35°C的条件下搅拌反应15min，出水Ni2+平均浓度从4212.5mg/L降至6.8mg/L，去除率达99.84%；

然后采用CARBONITE处理，在CARBONITE投加量1.5g/L，pH=6.5，温度35°C的条件下反应6h，Ni2+去除率可达96.48%，出水Ni2+浓度为0.24mg/L，达到GB21900–2008中的“表2”标准。

FenglianFu等[16]采用高级Fenton−化学沉淀法处理含螯合重金属的废水，使用零价铁和过氧化氢降解螯合物，然后加碱沉淀重金属离子，不仅可以去除镍离子(去除率最高达98.4%)，而且可以降低COD(化学需氧量)。

1.2氧化还原法

1.2.1化学氧化法

化学氧化法在处理含氰电镀废水上的效果尤为明显。该方法把废水中的氰根离子(CN−)氧化成氰酸盐(CNO−)，再将氰酸盐(CNO−)氧化成二氧化碳和氮气，可以彻底解决氰化物污染问题。常用的氧化剂包括氯系氧化剂、氧气、臭氧、过氧化氢等，其中碱性氯化法应用最广。

阮洋等[17]采用Fenton法处理初始总氰浓度为2.0mg/L的低浓度含氰电镀废水，在反应初始pH为3.5，H2O2/FeSO4摩尔比为3.5∶1，H2O2投加量5.0g/L，反应时间60min的最佳条件下，氰化物的去除率可达93%，总氰浓度可降至0.3mg/L。

1.2.2化学还原法

化学还原法在电镀废水处理中主要针对含六价铬废水。该方法是在废水中加入还原剂(如FeSO4、NaHSO3、Na2SO3、SO2、铁粉等)把六价铬还原为三价铬，再加入石灰或氢氧化钠进行沉淀分离。

上述铁氧体法也可归为化学还原法。该方法的主要优点是技术成熟，操作简单，处理量大，投资少，在工程应用中有良好的效果，但是污泥量大，会产生二次污染[18]。郭壮[19]采用硫酸亚铁作为还原剂，处理80t/d的含总铬70~80mg/L的电镀废水，出水总铬小于1.5mg/L，处理费用为3.1元/t，具有很高的经济效益。

孟超等[20]以焦亚硫酸钠为还原剂处理含80mg/L六价铬、pH为6~7的电镀废水，出水六价铬浓度小于0.2mg/L。

1.3电化学法

电化学法是指在电流的作用下，废水中的重金属离子和有机污染物经过氧化还原、分解、沉淀、气浮等一系列反应而得到去除。

该方法的主要优点是去除速率快，可以完全打断配合态金属链接，易于回收利用重金属，占地面积小，污泥量少，但是其极板消耗快，耗电量大，对低浓度电镀废水的去除效果不佳，只适合中小规模的电镀废水处理[21]。电化学法主要有电凝聚法、磁电解法、内电解法等[22]。

电凝聚法是通过铁板或者铝板作为阳极，电解时产生Fe2+、Fe3+或Al3+，随着电解的进行，溶液碱性增大，形成Fe(OH)2、Fe(OH)3或Al(OH)3，通过絮凝沉淀去除污染物。

由于传统的电凝聚法经过长时间的操作，会使电极板发生钝化，近年来高压脉冲电凝聚法逐渐替代传统的电混凝法，它不仅克服了极板钝化的问题，而且电流效率提高20%~30%，电解时间缩短30%~40%，节省电能30%~40%，污泥产生量少，对重金属的去除率可达96%~99%[23]。

谭宏承等[24]采用高压脉冲电絮凝技术处理某电镀厂的电镀废水，Cu2+、Ni2+、CN−和COD的去除率分别达到99.80%、99.70%、99.68%和67.45%。

电混凝法通常也与其他方法结合使用，VisnjaOrescanin等[25]利用电凝聚法和臭氧氧化法联合处理电镀废水，以铁和铝做极板，出水六价铬、铁、镍、铜、锌、铅、TOC(总有机碳)、COD的去除率分别为99.94%、100.00%、95.86%、98.66%、99.97%、96.81%、93.24%和93.43%。

近年来内电解法受到广泛关注。内电解法利用了原电池原理，一般向废水中投加铁粉和炭粒，以废水作为电解质媒介，通过氧化还原、置换、絮凝、吸附、共沉淀等多种反应的综合作用，可以一次性去除多种重金属离子。该方法不需要电能，处理成本低，污泥量少。吴晓迪等[26]通过静态试验研究了铁碳微电解法对模拟电镀废水的COD及铜离子的去除效果，去除率分别达到了59.01%和95.49%。

然而，采用微电解反应柱研究连续流的运行结果显示，14d后微电解出水的COD去除率仅为10%~15%，铜的去除率降低至45%~50%之间，可见需要定期更换填料或对填料进行再生。

1.4膜分离技术

膜分离技术主要包括微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)、电渗析(ED)、液膜(LV)等，利用膜的选择透过性来对污染物进行分离去除。该方法去除效果好，可实现重金属回收利用和出水回用，占地面积小，无二次污染，是一种很有发展前景的技术，但是膜的造价高，易受污染。

夏仙兵等[27]基于3个建成运行的工程实例，对膜技术在电镀废水处理中的应用和效果进行了分析，结果表明：

结合常规废水处理工艺与膜生物反应器(MBR)组合工艺，电镀废水被处理后的水质达到排放标准；电镀综合废水经UF净化、RO和NF两段脱盐膜的集成工艺处理后，水质达到回用水标准，RO和NF产水的电导率分别低于100μS/cm和1000μS/cm，COD分别约为5mg/L和10mg/L；镀镍漂洗废水通过RO膜后，镍的浓缩高达25倍以上，实现了镍的回收，RO产水水质达到回用标准。

投资与运行费用分析表明：

工程运行1年多即可收回RO浓缩镍的设备费用。

液膜法并不是采用传统的固相膜，而是悬浮于液体中很薄的一层乳液颗粒，是一种类似溶剂萃取的新型分离技术，包括制膜、分离、净化及破乳过程。美籍华人黎念之(NormanN.Li)博士发明了乳状液膜分离技术[28]，该技术同时具有萃取和渗透的优点，把萃取和反萃取两个步骤结合在一起。乳化液膜法还具有传质效率高、选择性好、二次污染小、节约能源和基建投资少的特点，对电镀废水中重金属的处理及回收利用有着良好的效果[29]。

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