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电镀废水处理技术研究现状及评述

北极星环保网来源:《电镀与涂饰》作者:王天行等2017/7/17 16:39:44我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:电镀废水 废水处理技术 酸碱废水

北极星环保网讯:介绍了化学沉淀法、氧化还原法、电化学法、膜分离法、离子交换法、蒸发浓缩法、生物法、吸附法、光催化技术、金属捕集剂等电镀废水处理技术的优缺点。综述了一些新材料在国内外电镀废水处理方面的应用。

电镀废水

关键词:电镀废水;处理技术;材料;评述

我国是水资源严重不足的国家,人均水资源占有量仅为世界人均水量的1/4[1]。随着工业的飞速发展,我国排放的工业废水日益增加。为了保证环境质量,我国每年在工业废水治理上的投入也逐年增加。

根据2014年度全国环境统计公报,工业废水年排放量205.3亿t。业内估计,工业废水治理领域投资需求将超过千亿元。

电镀作为全球三大污染工业之一,其生产过程产生的废水中可能含有铬、镍、铜、镉、锌等重金属以及氰化物、酸碱、光亮剂、添加剂等有毒有害污染物[2-3]。我国每年排放电镀废水达到40亿t,占工业废水总量的1/5[4]。这些污染物质进入环境后难以被降解,长期在自然界中存在,并通过食物链在生物体内富集,长此以往会导致中毒、癌症、畸形、突变。

酸碱废水会造成自然界失衡。含氰废水则具有剧毒,0.15g的纯洁氰化钾就可让人致死[5]。六价铬的毒性比三价铬高出100倍,长期积累在食物链中会影响人体生理机能,从简单的皮肤刺激性问题到患上肺癌[6]。

汞和铅可以造成人体中枢神经系统损害,以及对肝、肾、生殖系统等造成严重影响[7-8]。人体慢性接触镉会导致肾功能衰竭,严重时会死亡。震惊世界的日本水俣病和骨痛病分别由汞和镉引起[9]。

因此,电镀废水的处理与回用对节约水资源以及保护环境起着至关重要的作用。本文综述了各种电镀废水处理技术的优缺点,以及一些新材料在电镀废水处理上的应用。

1电镀废水处理技术

1.1化学沉淀法

化学沉淀法是通过向废水中投入药剂,使溶解态的重金属转化成不溶于水的化合物沉淀,再将其从水中分离出来,从而达到去除重金属的目的。化学沉淀法因为操作简单,技术成熟,成本低,可以同时去除废水中的多种重金属等优点,在电镀废水处理中得到广泛应用[10]。

1.1.1几种常见的化学沉淀法

1.1.1.1碱性沉淀法

碱性沉淀法是向废水中投加NaOH、石灰、碳酸钠等碱性物质,使重金属形成溶解度较小的氢氧化物或碳酸盐沉淀而被去除。该法具有成本低、操作简单等优点,目前被广泛使用。但是碱性沉淀法的污泥产量大,会产生二次污染,而且出水pH偏高,需要回调pH[11]。NaOH由于产生污泥量相对较少且易回收利用,在工程上得到广泛应用。

1.1.1.2硫化物沉淀法

硫化物沉淀法是通过投加硫化物(如Na2S、NaHS等)使废水中的重金属形成溶度积比氢氧化物更小的沉淀,出水pH在7~9,无需回调pH即可排放。但是硫化物沉淀颗粒细小,需要添加絮凝剂辅助沉淀,使处理费用增大。硫化物在酸性溶液中还会产生有毒的H2S气体,实际操作起来存在局限性[12]。

1.1.1.3铁氧体法

铁氧体法是根据生产铁氧体的原理发展起来的,令废水中的各种重金属离子形成铁氧体晶体一起沉淀析出,从而净化废水。该法主要是通过向废水中投加硫酸亚铁,经过还原、沉淀絮凝,最终生成铁氧体[3],因其设备简单、成本低、沉降快、处理效果好等特点而被广泛应用[13]。

左鸣等[14]研究了pH和硫酸亚铁投加量对铁氧体法去除重金属离子的影响,确定镍、锌、铜离子的最佳絮凝pH分别为8.00~9.80、8.00~10.50和10.00,投加的亚铁离子与它们摩尔比均为2~8,而六价铬的最佳还原pH为4.00~5.50,最佳絮凝pH则为8.00~10.50,最佳投料比为20。

出水的镍含量小于0.5mg/L,总铬含量小于1.0mg/L,锌含量小于1.0mg/L,铜含量小于0.5mg/L,达到《电镀污染物排放标准》(GB21900–2008)中“表2”的要求。

延伸阅读:

化学法处理电镀废水的研究进展

电镀废水提标改造技术的实例

膜技术治理电镀废水实现零排放

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