電鍍廢水成分復(fù)雜，通常含酸、堿、有機(jī)溶劑、重金屬離子等毒性物質(zhì)，危害性較強(qiáng)[1]。對(duì)電鍍廢水進(jìn)行處理、回用，具有現(xiàn)實(shí)意義。當(dāng)前，處理電鍍廢水 河南化工廢水處理 主要采用化學(xué)法、物理法、物理化學(xué)法和生物法等方法。
其中化學(xué)法包括氧化還原法、化學(xué)沉淀法和化學(xué)中和法等，是相對(duì)成熟且有效的方法，適用于處理多種類型的電鍍廢水。截至目前，已開展了大量關(guān)于化學(xué)法處理電鍍廢水的研究。本文對(duì)相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述。
1化學(xué)法處理含鉻電鍍廢水
處理含鉻電鍍廢水主要采用氧化還原法和化學(xué)沉淀法等方法。氧化還原法是通過投加氧化劑或還原劑，使之與電鍍廢水中的有機(jī)溶劑、重金屬離子等毒性物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將毒性物質(zhì)轉(zhuǎn)化成無毒性或微毒性物質(zhì)[3]。氧化還原法可細(xì)分為化學(xué)氧化法和化學(xué)還原法。
其中化學(xué)還原法應(yīng)用較廣。常用的還原劑有硫酸亞鐵、亞硫酸鹽等。張志軍等[4]以硫酸亞鐵為還原劑，利用Fe2+將含鉻電鍍廢水中的Cr(VI)還原成Cr(III)，并通過調(diào)節(jié)pH值促使Cr(III)形成Cr(OH)3沉淀，實(shí)現(xiàn)固液分離。鄒敏敏等[5]也選用硫酸亞鐵作為還原劑處理含鉻電鍍廢水。
通過單因素試驗(yàn)考察了硫酸亞鐵的投加量對(duì)含鉻電鍍廢水中Cr(VI)的質(zhì)量濃度的影響。結(jié)果表明：隨著硫酸亞鐵投加量的增加，含鉻電鍍廢水中Cr(VI)的質(zhì)量濃度降低。郭壯[6]采用了同樣的方法，全面考察了還原劑的投加量、反應(yīng)時(shí)間及pH值對(duì)含鉻電鍍廢水處理效果的影響，同時(shí)比較了硫酸亞鐵、亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉三種還原劑的還原效果。
結(jié)果表明：采用硫酸亞鐵作為還原劑處理含鉻電鍍廢水是可行的。亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉也可用作還原劑處理含鉻電鍍廢水，它們?cè)谧罴褩l件下的處理效果同樣較為理想。與郭壯得到的結(jié)果不同，楊廣平等[7]通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)證實(shí)，亞硫酸氫鈉是最佳的還原劑。選用亞硫酸氫鈉作為還原劑處理含鉻電鍍廢水，可保證出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。處理含鉻電鍍廢水，通常選用硫酸亞鐵作為還原劑，再投加大量石灰。
石灰作為沉淀劑或助凝劑，同時(shí)起到增強(qiáng)硫酸亞鐵還原性的作用。鑒于石灰的投加量較大，出于對(duì)成本的考慮，部分學(xué)者提出用粉煤灰代替石灰。以亞硫酸鐵為還原劑、以粉煤灰為沉淀劑處理含鉻電鍍廢水，更為經(jīng)濟(jì)[8-9]。好文閱讀：電廠高含鹽廢水零排放技術(shù)路線！
化學(xué)沉淀法是通過投加化學(xué)試劑，使之與電鍍廢水中的某些毒性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成難溶性沉淀物，實(shí)現(xiàn)固液分離，以達(dá)到去除毒性物質(zhì)的目的。
按照沉淀劑的不同，化學(xué)沉淀法可細(xì)分為氫氧化物沉淀法、鐵氧體沉淀法、鋇鹽沉淀法、硫化物沉淀法等。氫氧化物沉淀法適用于去除含鉻電鍍廢水中的Cr(VI)。鉻等重金屬形成的氫氧化物難溶于水，易實(shí)現(xiàn)固液分離而被去除。王本洋等[10]向含鉻電鍍廢水中投加焦亞硫酸鈉，將Cr(VI)還原成Cr(III)，并形成Cr(OH)3沉淀。
同時(shí)，采用氣浮設(shè)備分離Cr(OH)3，從而去除含鉻電鍍廢水中的Cr(VI)。鐵氧體沉淀法的原理是促使重金屬離子形成鐵氧體晶體而沉淀析出，在處理含鉻電鍍廢水 河南化工廢水處理 方面較為實(shí)用。吳成寶等[11]介紹了鐵氧體沉淀法處理含鉻電鍍廢水的原理，闡述了常用的工藝流程，并分析了工藝參數(shù)對(duì)鐵氧體沉淀法處理效果的影響。黃繼國等[12]采用改進(jìn)的鐵氧體沉淀法處理含鉻電鍍廢水。
實(shí)驗(yàn)水樣取自四平某電鍍車間，廢鐵屑還原塔由廢鐵絲堆積而成。研究了氯化鐵的投加量、pH值、還原時(shí)間及進(jìn)入還原塔的含鉻電鍍廢水量對(duì)鐵氧體沉淀法處理效果的影響。通過實(shí)驗(yàn)，確定了鐵氧體沉淀法處理含鉻電鍍廢水的工藝條件，證實(shí)了鐵氧體沉淀法處理含鉻電鍍廢水的效果較好。
鐵氧體沉淀法最適合處理成分簡單、Cr(VI)的質(zhì)量濃度較低的含鉻電鍍廢水。而對(duì)于成分復(fù)雜、Cr(VI)的質(zhì)量濃度較高的含鉻電鍍廢水，單純采用鐵氧體沉淀法的效果不理想。研究表明[13-15]：采用在鐵氧體沉淀法基礎(chǔ)上衍生出的復(fù)合方法，處理成分復(fù)雜、質(zhì)量濃度較高的含鉻電鍍廢水的效果較好，出水均達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。鋇鹽沉淀法僅適用于去除含鉻電鍍廢水中的Cr(VI)。
李航彬等[16]采用鋇鹽沉淀法處理含鉻電鍍廢水。通過研究預(yù)調(diào)pH值、沉淀劑的投加量等對(duì)含鉻電鍍廢水處理效果的影響，得到鋇鹽沉淀法處理含鉻電鍍廢水的最優(yōu)工藝參數(shù)。結(jié)果表明：采用最優(yōu)工藝參數(shù)處理后的含鉻電鍍廢水中Cr(VI)的質(zhì)量濃度約為0.4mg/L，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。謝東麗等[17]同樣采用鋇鹽沉淀法處理含鉻電鍍廢水。
結(jié)果表明：初始pH值和計(jì)量比對(duì)含鉻電鍍廢水中Cr(VI)的去除率影響明顯，而溫度對(duì)含鉻電鍍廢水中Cr(VI)的去除率幾乎無影響。初始pH值為8～9時(shí)，Cr(VI)的去除率超過95%;計(jì)量比為1.1︰1.0時(shí)，Cr(VI)的去除率超過99%。經(jīng)鋇鹽沉淀法處理后，含鉻電鍍廢水中Cr(VI)的質(zhì)量濃度為0.2767mg/L，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。吳永林[18]的研究表明：采用鋇鹽沉淀法處理含鉻電鍍廢水的效果較好，處理后Cr(VI)的質(zhì)量濃度低于0.002mg/L。
2化學(xué)法處理含鎳電鍍廢水
化學(xué)沉淀法適用于處理含鎳電鍍廢水?；瘜W(xué)沉淀法主要分為鐵氧體沉淀法、硫化物沉淀法和螯合沉淀法等。左鳴等[19]采用鐵氧體沉淀法處理含鎳電鍍廢水，并研究了絮凝pH值和還原劑的投加量對(duì)含鎳電鍍廢水中Ni2+去除效果的影響。結(jié)果表明：去除Ni2+最佳的絮凝pH值為8～9。
經(jīng)鐵氧體沉淀法處理后，出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，其中Ni2+的質(zhì)量濃度低于1mg/L。常軍霞等[20]研究了鐵氧體沉淀法處理含鎳電鍍廢水的工藝條件。結(jié)果表明：在最佳工藝條件下，經(jīng)鐵氧體沉淀法處理后，含鎳電鍍廢水中Ni2+的質(zhì)量濃度約為0.47mg/L，出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
研究證實(shí)，采用鐵氧體沉淀法與其他方法形成的組合方法處理含鎳電鍍廢水的效果更好。江洪龍等[21]采用鐵氧體沉淀-Fenton組合方法處理含鎳電鍍廢水，并得到最優(yōu)的工藝條件。結(jié)果表明：最優(yōu)工藝條件下，含鎳電鍍廢水中Ni2+的去除率接近99.95%。組合方法的處理效果優(yōu)于鐵氧體沉淀法的處理效果。
姚建霞[22]采用鐵氧體沉淀-Carbonite組合方法處理含鎳電鍍廢水。不同的是，姚建霞等選取的水樣為高質(zhì)量濃度(Ni2+的質(zhì)量濃度為4000mg/L左右)的含鎳電鍍廢水。首先，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定了最佳工藝條件。其次，在最佳工藝條件下，采用鐵氧體沉淀-Carbonite組合方法處理高質(zhì)量濃度的含鎳電鍍廢水。
結(jié)果表明：Ni2+的去除率高達(dá)96.5%，處理后含鎳電鍍廢水 河南化工廢水處理 中Ni2+的質(zhì)量濃度約為0.24mg/L，出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。硫化物沉淀法的原理是促使電鍍廢水中的重金屬離子形成硫化物沉淀，實(shí)現(xiàn)固液分離而被去除。賈開成等[23]結(jié)合實(shí)例，通過實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)了硫化物沉淀法對(duì)Ni2+的去除效果。結(jié)果表明：經(jīng)硫化物沉淀法處理后，含鎳電鍍廢水中Ni2+的去除率為99.9%左右，其質(zhì)量濃度僅為0.1mg/L。
陳夢(mèng)君等[24]對(duì)比了硫化物沉淀法、鐵氧體沉淀法和中和沉淀法對(duì)含鎳電鍍廢水中Ni2+的去除效果。結(jié)果表明：鐵氧體沉淀法去除Ni2+的效果最好，硫化物沉淀法的去除效果一般，中和沉淀法的去除效果最差。將鐵氧體沉淀法與硫化物沉淀法組合，對(duì)含鎳電鍍廢水中Ni2+的去除效果更好，Ni2+的去除率高達(dá)96.9%，處理后出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
相比鐵氧體沉淀法和硫化物沉淀法，螯合沉淀法的發(fā)展較晚。螯合沉淀法選用重金屬螯合劑作為沉淀劑。重金屬螯合劑能與多種重金屬離子迅速反應(yīng)生成不溶于水的螯合鹽，通過絮凝沉淀，達(dá)到去除電鍍廢水中重金屬離子的目的。劉存海等[25]采用螯合沉淀法處理含鎳電鍍廢水，選用以氫氧化鈉、二硫化碳、二乙烯三胺和環(huán)氧氯丙烷等為原料合成的重金屬螯合劑HMCA作為沉淀劑?？疾炝薍MCA捕集Ni2+的性能，以及HMCA的投加量對(duì)Ni2+的質(zhì)量濃度的影響。
結(jié)果表明：HMCA能夠快速捕集Ni2+，并與Ni2+反應(yīng)形成結(jié)構(gòu)致密、性質(zhì)穩(wěn)定的螯合產(chǎn)物。HMCA的投加量為3.79g/L時(shí)，含鎳電鍍廢水中Ni2+的質(zhì)量濃度最低，為0.45g/L。李俠[26]采用巰基苯甲酸螯合劑MSD作為沉淀劑。結(jié)果表明：當(dāng)pH值為9、MSD的實(shí)際投加量為理論投加量的1.2倍時(shí)，處理含鎳電鍍廢水的效果最好。
劉轉(zhuǎn)年等[27]選用以聚丙烯酰胺和磺胺為原料在堿性條件下合成的重金屬螯合劑PAS作為沉淀劑。結(jié)果表明：PAS是一種良好的沉淀劑，當(dāng)其投加量為0.6mg/L時(shí)，含鎳電鍍廢水中Ni2+的去除率高達(dá)98%。
3化學(xué)法處理含氰電鍍廢水
化學(xué)氧化法適用于處理含氰電鍍廢水。汪青春等[28]選用次氯酸鈉 河南化工廢水處理 作為氧化劑，處理含氰電鍍廢水。通過實(shí)驗(yàn)確定最優(yōu)的工藝條件為：氧化劑的實(shí)際投加量為理論投加量的7.0～7.3倍，反應(yīng)pH值為10.5～12.0，反應(yīng)時(shí)間為30min。在最優(yōu)工藝條件下，經(jīng)化學(xué)氧化法處理后，含氰電鍍廢水中CN-的質(zhì)量濃度低于0.5mg/L。
石磊等[29]選用二氧化氯作為氧化劑，采用化學(xué)氧化法處理含氰電鍍廢水，并詳細(xì)介紹了以二氧化氯為氧化劑的化學(xué)氧化法處理含氰電鍍廢水的過程。劉世德[30]采用氯堿氧化法處理含氰電鍍廢水。結(jié)果表明：經(jīng)氯堿氧化法處理后，出水中氰化物的質(zhì)量濃度約為0.12mg/L。
楊偉志等[31]同樣采用氯堿氧化法處理含氰電鍍廢水，并考察了pH值、反應(yīng)時(shí)間對(duì)含氰電鍍廢水處理效果的影響。化學(xué)氧化法處理含氰電鍍廢水過程涉及的參數(shù)較多，為實(shí)現(xiàn)處理過程自動(dòng)化控制、過程參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控調(diào)節(jié)，劉建偉[32]設(shè)計(jì)了一套專用的控制系統(tǒng)。實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明：該控制系統(tǒng)能夠發(fā)揮預(yù)期功能，具有實(shí)用價(jià)值。
4化學(xué)法處理含銅電鍍廢水
化學(xué)沉淀法適用于處理含銅電鍍廢水。截至目前，有關(guān)化學(xué)沉淀法處理含銅電鍍廢水的研究相對(duì)較少。王紹楠等[33]研究了硫化物沉淀法在含銅電鍍廢水處理中的應(yīng)用。
研究表明：溫度和硫化物的投加量均會(huì)影響含銅電鍍廢水的處理效果。溫度較高時(shí)，硫化物沉淀法處理含銅電鍍廢水的效果較好。肖靜晶[34]分別以氧化鈣、硫化鈉、DA為沉淀劑，采用化學(xué)沉淀法處理含銅電鍍廢水，效果有所不同。DA作為沉淀劑處理含銅電鍍廢水的效果最好，Cu2+的回收率接近100%。邵利芬等[35]比較了硫化物沉淀法和中和沉淀法的優(yōu)缺點(diǎn)，指出了硫化物沉淀法處理含銅電鍍廢水具有突出的優(yōu)勢(shì)，但同樣存在明顯的劣勢(shì)。
中和沉淀法適用于處理成分簡單的含銅電鍍廢水。而對(duì)于成分復(fù)雜的含銅電鍍廢水，中和沉淀法的處理效果不佳，出水難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。除了適用于處理含鉻 河南化工廢水處理 電鍍廢水、含鎳電鍍廢水、含氰電鍍廢水和含銅電鍍廢水，化學(xué)法在含鋅電鍍廢水、含鉛電鍍廢水等廢水的處理中也有應(yīng)用體現(xiàn)[36-37]。
5結(jié)語
化學(xué)法相對(duì)成熟且有效，在電鍍廢水處理中應(yīng)用最廣泛，適用于處理含鉻電鍍廢水、含鎳電鍍廢水、含氰電鍍廢水、含銅電鍍廢水等多種類型的電鍍廢水?；瘜W(xué)法具有突出的優(yōu)點(diǎn)，但也存在明顯的缺點(diǎn)，如產(chǎn)生大量污泥、出水難以回用等。
