Question

电镀废水处理方法

Answer 1

我国处理电镀废水常用的方法有化学法、生物法、物化法和电化学法等。
化学法
化学法是依靠氧化还原反应或中和沉淀反应将有毒有害的物质分解为无毒无害的物质，或者直接将重金属经沉淀或气浮从废水中除去。
1、沉淀法
(1) 中和沉淀法。在含重金属的废水中加入碱进行中和反应，使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。中和沉淀法操作简单，是常用的处理废水方法。
(2) 硫化物沉淀法。加入硫化物使废水中重金属离子生成硫化物沉淀而除去的方法。与中和沉淀法相比，硫化物沉淀法的优点是：重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低，反应pH值在7～9之间，处理后的废水一般不用中和，处理效果更好。但硫化物沉淀法的缺点是：硫化物沉淀颗粒小，易形成胶体，硫化物沉淀在水中残留，遇酸生成气体，可能造成二次污染。
(3) 螯合沉淀法。通过高分子重金属捕集沉淀剂(DTCR)在常温下与废水中Hg2+、Cd2+、Cu2+、Pb2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+及Cr3+等重金属离子迅速反应，生成不溶水的螯合盐，再加入少量有机或(和)无机絮凝剂，形成絮状沉淀，从而达到捕集去除重金属的目的。DTCR系列药剂处理电镀废水的特点是可同时去除多种重金属离子，对重金属离子以络合盐形式存在的情况，也能发挥良好的去除效果，去除胶质重金属不受共存盐类的影响，具有较好的发展前景。
2、氧化法
通过投加氧化剂，将电镀废水中有毒物质氧化为无毒或低毒物，主要用于处理废水中的CN-、Fe2+、Mn2+低价态离子及造成色度、昧、嗅的各种有机物以及致病微生物。如处理含氰废水时，常用次氯酸盐在碱性条件下氧化其中的氰离子，使之分解成低毒的氰酸盐，然后再进一步降解为无毒的二氧化碳和氮。
3、化学还原法
化学还原法在电镀废水治理中最典型的是对含铬废水的治理。其方法是在废水中加入还原剂FeS04、NaHS03、Na2S03、S02或铁粉等，使Cr(Ⅵ)还原成Cr(III)，然后再加入NaOH或石灰乳沉淀分离。该法优点是设备简单、投资少、处理量大，但要防止沉渣污泥造成二次污染。
4、中和法
通过酸碱中和反应，调节电镀废水的酸碱度，使其呈中性或接近中性或适宜下步处理的酸碱度范围，主要用来处理电镀厂的酸洗废水。
5、气浮法
气浮法作为处理电镀废水的技术是近几年发展起来的一项新工艺。其基本原理是用高压水泵将水加压到几个大气压注入溶罐中，使气、水混合成溶气水，溶气水通过溶气释放器进入水池中，由于突然减压，溶解在水中的空气形成大量微气泡，与电镀废水初步处理产生的凝聚状物黏附在一起，使其相对密度小于水而浮到水面上成为浮渣排除，从而使废水得到净化。
生物法
生物处理是一种处理电镀废水的新技术。一些微生物代谢产物能使废水中的重金属离子改变价态，同时微生物菌群本身还有较强的生物絮凝、静电吸附作用，能够吸附金属离子，使重金属经固液分离后进入菌泥饼，从而使得废水达标排放或回用。
1、生物吸附法
凡具有从溶液中分离金属能力的物体或生物体制备的衍生物称为生物吸附剂。生物吸附剂主要是菌体、藻类及一些提取物。微生物对重金属的吸附机理取决于许多物理、化学因素，如光、温度、pH值、重金属含量及化学形态、其他离子、螫合剂的存在和吸附剂的预处理等。生物吸附技术治理重金属污染具有一定的优势，在低含量条件下，生物吸附剂可以选择性地吸附其中的重金属，受水溶液中钙、镁离子的干扰影响较小。该方法处理效率高，无二次污染，可有效地回收一些贵重金属。但是生物成长环境不容易控制，往往会因水质的变化而大量中毒死亡。
2、生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法。微生物絮凝剂是由微生物自身产生的、具有高效絮凝作用的天然高分子物质，它的主要成分是糖蛋白、黏多糖、纤维素、蛋白质和核酸等。它具有较高电荷或较强的亲水性和疏水性，能与颗粒通过离子键、氢键和范德华力同时吸附多个胶体颗粒，在颗粒间产生架桥现象，形成一种网状三维结构而沉淀下来。对重金属有絮凝作用的生物絮凝剂约有十几个品种，生物絮凝剂中的氨基和羟基可与Cu 2+、Hg2+、Ag+、Au2+等重金属离子形成稳定的螯合物而沉淀下来。该方法处理废水具有安全方便无毒，不产生二次污染，絮凝范围广，絮凝活性高、生长快，絮凝作用条件粗放，大多不受离子强度、pH值及温度的影响，易于实现工业化等特点。
3、生物化学法
生物化学法是通过微生物与金属离子之间发生直接的化学反应，将可溶性离子转化为不溶性化合物而去除。其优点是：选择性强、吸附容量大、不使用化学药剂。污泥中金属含量高，二次污染明显减少，而且污泥中重金属易回收，回收率高。但其缺点是功能菌和废水中金属离子的反应效率并不高，且培养菌种的培养基消耗量较大，处理成本较高。
物化法
物化法是利用离子交换或膜分离或吸附剂等方法去除电镀废水所含的杂质，其在工业上应用广泛，通常与其他方法配合使用。
1、离子交换法
离子交换法是利用离子交换剂分离废水中有害物质的方法。最常用的交换剂是离子交换树脂，树脂饱和后可用酸碱再生后反复使用。离子交换是靠交换剂自身所带的能自由移动的离子与被处理的溶液中的离子通过离子交换来实现的。多数情况下，离子是先被吸附，再被交换，具有吸附、交换双重作用。对于含铬等重金属离子的废水，可用阴离子交换树脂去除Cr(VI)，用阳离子交换树脂去除Cr(Ⅲ)、铁、铜等离子。一般用于处理低有害物质含量废水，具有回收利用、化害为利、循环用水等优点，但它的技术要求较高、一次性投资大。
2、膜分离法
膜分离是指用半透膜作为障碍层，借助于膜的选择渗透作用，在能量、含量或化学位差的作用下对混合物中的不同组分进行分离。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。
3、蒸发浓缩法
该方法是对电镀废水进行蒸发，使重金属废水得以浓缩，并加以回收利用的一种处理方法，一般适用于处理含铬、铜、银、镍等含重金属的电镀废水。一般将之作为其他方法的辅助处理手段。它具有能耗大、成本高、占地面积大、运转费用高等缺点。
4、活性炭吸附法
活性炭吸附法是处理电镀废水的一种经济有效的方法，主要用于含铬、含氰废水。它的特点是处理调节温和，操作安全，深度净化的处理水可以回用。但该方法存在活性炭再生复杂和再生液不能直接回镀槽利用的问题，吸附容量小，不适于有害物含量高的废水。
电化学法
1、电解法
电解法是利用电解作用处理或回收重金属，一般应用于贵金属含量较高或单一的电镀废水。电解法处理Cr(VI)，是用铁作电极，铁阳极不断溶解产生的亚铁离子能在酸性条件下将Cr(VI)还原成Cr(Ⅲ)，在阴极上Cr(Ⅵ)直接还原为Cr(Ⅲ)，由于在电解过程中要消耗氢离子，水中余留的氢氧根离子使溶液从酸性变为碱性，并生成铬和铁的氢氧化物沉淀去除铬。电解法能够同时除去多种金属离子，具有净化效果好、泥渣量少、占地面积小等优点，但是消耗电能和钢材较多，已较少采用。
2、原电池法
以颗粒炭、煤渣或其他导电惰性物质为阴极，铁屑为阳极，废水中导电电解质起导电作用构成原电池，通过原电池反应来达到处理废水的目的。近年来，铁碳微电解技术在电镀废水的处理中受到越来越多的重视。
3、电渗析法
电渗析技术是膜分离技术的一种。它是将阴、阳离子交换膜交替地排列于正负电极之间，并用特制的隔板将其隔开，在电场作用下，以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，把电解质从溶液中分离出来，从而实现电镀废水的浓缩、淡化、精制和提纯。
4、电凝聚气浮法 采用可溶性阳极(Fe、AI等)材料，生成Fe2+、Fe3+、Al3+等大量阳离子，通过絮凝生成Fe(OH)2、Fe(OH)3、AI(OH)3等沉淀物，以去除水中的污染物。同时，阴极上产生大量的H2微气泡，阳极上产生大量的O2微气泡，以这些气泡作为气浮载体，与絮凝污物一起上浮。大量絮体在丰富的微气泡携带下迅速上浮，达到净化水质的目的。
我国电镀废水的常规处理技术已经比较成熟，现代生物法处理电镀废水是非常有发展前途的一项废水处理技术，且不产生二次污染，关键是要运用新技术对其进行深度处理，进一步提高出水水质。膜处理技术因其分离效率高，且能回收重金属，今后必将在电镀废水处理中占据重要的地位。同时通过推广清洁生产工艺，从电镀生产的各个环节上减少排污量，变“被动治理”为“积极治理”，也是解决电镀废水污染的根本方法。

Answer 2

①现就处理重金属方法的七种方法：1.硫酸亚铁+石灰法 2.硫酸亚铁+烧碱法 3. 硫酸亚铁+烧碱+硫化钠法 4.硫酸亚铁+石灰+硫化钠法 5.重金属捕集剂一步法 6.重金属捕集剂二步法 7.硫化钠法。
②硫酸亚铁：利用Fe2+在酸性环境下置换络合态Cu2+，再加入碱把PH调到9.5-11.5，让重金属离子以氢氧化物的形态沉淀下来。
③在置换过程中硫酸亚铁需要大量过量，一般的情况需要过量4-5倍。按原水含铜31mg/L计算，需要含量为90%硫酸亚铁（FeSO4.7H2O）400-500g/吨废水。还调PH调到9.5-11.5需要大量的碱性物质。大约需要0.8-0.9kg烧碱或石灰（含量70%）1.0-1.2kg。
④如果采用石灰的话，将产生大量的污泥，1kg100%石灰将产生2.3kg污泥（干基）。换算成含水50%的污泥将是3.83kg，这些污泥因为含铜量低<0.5%，毫无利用价值，处理需要大量的人力、污泥处理设施、压滤设备和污泥处理费用。因此硫酸亚铁+石灰法处理PCB废水表面上费用低，如果加上污泥处理费用成本是十分高。
⑤硫酸亚铁法处理的水质一般情况铜离子含量是难以到达0.5mg/L，往往需要加入硫化钠处理才能确保出水铜离子含量<0.5mg/L。由于此时废水PH=9.5-10.5，进入生化系统还需要加硫酸回调到PH=6.0-9。因此，此方法操作十分繁琐。亚铁本身也会产生污泥，1kg亚铁可产生0.6kg (含水量60%)的污泥。
⑥使用石灰的污泥含铜量低，无利用价值。 这种污泥属于危险固体物，污泥处理费根据城市不同，价格差距比较大，另外需要场地堆放，每班至少得增加一位操作人员。另外石灰加药系统复杂，容易堵塞管道，动力消耗大。
⑦使用烧碱的污泥含铜较高一般是>1.5%,有一定利用价值，无需花钱请人处理，相反可以卖给有资质的单位。
⑧采用硫化钠有不安全隐患，在加酸过程中，可能出现局部酸度过大，产生硫化氢气体，危及人们生命安全。硫酸亚铁法由于沉淀物是氢氧化物，有二次污染的可能。
⑨重金属捕集剂法：重金属捕集剂是有机硫、氮化合物，对重金属离子有强力的螯合作用。无二次污染，无硫化氢气体产生，处理PCB废水的PH在6-9之间，不需要硫酸回调，处理的水质好，铜离子可以做到0.05mg/L，重金属捕集剂在水中不残留，对水体无害。污泥量少，污泥的含铜量2.5%，回收价值高。尤其是二步法，处理成本低廉，操作简单可靠，是PCB废水处理的发展方向。
⑩硫化钠法矾花细小，难以沉淀，水体溶液发黑，气味有时较大，成本高，COD容易超标，存在安全隐患，极少采用。

Answer 3

含氰废水 目前处理含氰废水比较成熟的技术是采用碱性氯化法处理，必须注意含氰废水要与其它废水严格分流，避免混入镍、铁等金属离子，否则处理困难。该法的原理是废水在碱性条件下，采用氯系氧化剂将氰化物破坏而除去的方法，处理过程分为两个阶段，
第一阶段是将氰氧化为氰酸盐，对氰破坏不彻底，叫做不完全氧化阶段，
第二阶段是将氰酸盐进一步氧化分解成二氧化碳和水，叫完全氧化阶段。传统电镀废水处理方式主要包含生物法、物理法以及化学法等，其中，化学处理方式容易引发新污染源，而生物法难以处理一些高浓度废水;物理法设备比较复杂与技术的难度较大。

因此，逐渐研发出电镀废水的方式，并且在废水处理方面有较好的效果，但仍然存在一些问题，具体分析如下：

1 电镀废水特征

1）镀层的漂洗水

镀层的漂洗水属于电镀作业重金属的污染来源，而电镀液成分主要是络合剂与金属盐。而为了改善镀层的性质，需要在镀液中加入一些有机的化合物，可见，镀件的漂洗废水之中不仅包含重金属的离子，还包含少量有机物。

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通常漂洗废水中重金属的离子种类与排放量会因为镀件电镀操作的管理水平、镀件物理现状以及电镀液配方而发生改变。

2）镀层后的废水处理

镀层后的处理一般包含其他特殊表面的处理、漂洗后钝化以及不良镀层退镀等。

在后处理的过程中容易出现大量重金属的废水，主要包含铌、铜等重金属，碳酸钠、硫酸以及磷酸等酸碱的物质，醋酸、甘油等有机物。

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Answer 4

电镀含镍废水主要来自镀件清洗、镀液过滤、废镀液、渗漏和地面清洗，其中80%以上是镀件清洗水。镀镍或化学镀镍时，电镀后会冲洗零件，冲洗产生的废水称为含镍废水。电镀废水分为两种类型，污染物成分复杂，一类废水是电镀镍废水，里面的镍是以镍离子的形态存在；另一类废水是化学镀镍废水，里面的镍离子与络合剂结合形成络合健，同时废水中含有大量的次亚磷酸根离子。
含镍废水处理不容易达标的原因：因为为了保证槽液的稳定性、使用寿命，槽液中加入了大量的络合剂、表面活性剂，稳定剂，光亮剂和 pH值缓冲剂等。络合剂大多为有机酸， 如柠檬酸、酒石酸、氨基磺酸、羟基乙酸、酚类和醋酸等，与其中的镍盐形成稳定络合物。
传统沉淀法难以将废水中的镍含量达0.1mg/l以下，针对特定络合镍的特点，利用湛清高效除镍剂HMC-M2与络合镍螯合沉淀的特性，实现电镀废水重金属镍离子的深度去除。

Answer 5