電鍍工業(yè)在現(xiàn)代工業(yè)中有廣泛且重要的應用，對于我國經(jīng)濟社會發(fā)展起著不可或缺的作用。與此同時，電鍍也是一個高污染行業(yè)，在我國每年可排放約40億立方米的廢水、5億噸固體廢物和3000萬立方米酸性氣體，其中約有50%以上未達到國家污染物排放標準。在電鍍工序中，由于本身大量消耗各種原輔材料以及新鮮用水，產(chǎn)生的電鍍廢水中伴隨著大量氰、鋅、鉻、酸堿等污染物。這些未經(jīng)處理的廢水一但進入自然環(huán)境，將會給當?shù)厣鷳B(tài)及人體健康帶來嚴重危害。
我國電鍍企業(yè)由于存在布局分散的特點，污染源 河南化工廢水處理 亦較為分散，且存在清潔生產(chǎn)工藝技術(shù)水平不高、自動化專業(yè)化程度低、污染防治水平及有效治理率低等一系列問題。同時，在工藝生產(chǎn)過程中，由于鍍種的豐富多樣，涉及具體工藝環(huán)節(jié)也不盡相同，勢必導致多種污染物復合排放的問題，例如不同濃度的有機氰化有機污染物與重金屬離子共存排放的情況。針對電鍍廢水的污染特點，《電鍍廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ 2002-2010)強調(diào)電鍍廢水需分類收集、分質(zhì)處理。“十二五”期間，電鍍行業(yè)的清潔有序發(fā)展為我國超額完成重金屬減排總額目標做出了突出貢獻。“十三五”中明確提出：以鋼鐵、水泥、石化、有色金屬、玻璃、燃煤鍋爐、造紙、印染、化工、焦化、氮肥、農(nóng)副食品加工、原料藥制造、制革、農(nóng)藥、電鍍等行業(yè)為重點，推進行業(yè)達標排放改造。新形勢下，為了進一步響應國家號召，本次文章在系統(tǒng)識別電鍍行業(yè)復合污染成因與治理思路的基礎上，提出更為行之有效的整體解決方案。
1.電鍍廢水的來源及特征
由于電鍍工業(yè)需要消耗大量用水，絕大部分工藝都以水作為溶劑，其廢水來源大致作如下分類：(1)電鍍生產(chǎn)過程中的鍍件漂洗廢水是電鍍廢水的主要來源之一，約占車間廢水排放量的80%以上，此過程中可產(chǎn)生多種重金屬離子、有機活性劑、穩(wěn)定劑等無機有機污染物。(2)在鍍液過濾過程中，殘余鍍液、失效或變質(zhì)的廢鍍液、清洗鍍槽產(chǎn)生的含高濃度污染物的廢水，此部分廢水雖然量較小，但各種污染物濃度高，一般需進行單獨處理。(3)化驗用水主要包括電鍍工藝分析和廢水、廢氣檢測等化驗分析用水，其水量不大，但成分較復雜，一般排入電鍍混合廢水系統(tǒng)進行統(tǒng)一處理后排放。(4)其他雜用水，如沖洗機械設備、車間地面等產(chǎn)生的廢水。
電鍍行業(yè)雖然種類繁多工藝復雜，不同企業(yè)的電鍍廢水水質(zhì)相差較大，但共同特征是均含有大量的重金屬離子、酸、堿等污染物。常見的重金屬離子污染物包括鉻、銅、鎳、鋅、金、銀以及鉛等，常見的酸、堿類污染物包括硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸、氫氧化鈉、碳酸鈉等，此外廢水中還含有一定量的有機物、氨氮等。因此，針對不同類型的特征污染物，一般也將電鍍廢水進一步劃分為：(1)高COD濃度廢水;(2)含氰廢水;(3)含重金屬離子廢水;(4)同時混合了多種污染物的綜合廢水?？紤]電鍍廢水污染物的多樣性，分質(zhì)處理顯得尤為重要，這是由于電鍍廢水產(chǎn)生過程中伴隨生成的各類有機物或氨氮，可能與重金屬離子發(fā)生相互作用，導致廢水 河南化工廢水處理 混合后處理難度大大增加。譬如，鍍鎳廢水必須與含氰廢水分開處理，因為鎳和氰化物會形成氰化鎳，氰化鎳屬于比較穩(wěn)定的及難處理的化合物;鍍銅工序中，焦磷酸鹽鍍銅法產(chǎn)生的廢水一般含有氨，也需與其他含金屬離子廢水分開處理，否則將生成金屬絡合物，使金屬離子難以去除。
2.電鍍廢水的多組分污染控制技術(shù)
2.1 電鍍廢水主要處理方法
長期以來電鍍行業(yè)廢水的處理主要立足于重金屬的無害化控制與有機質(zhì)的降解。大致可分為化學法，物理化學法，生物化學法。其中化學沉淀法應用最為廣泛，主要是因其具有投資較少、工藝相對簡單等一系列優(yōu)點。然而該方法受影響因素較多，比如廢水水質(zhì)的波動、沉淀時間長短、攪拌條件、管理水平等，都會導致出水水質(zhì)不夠穩(wěn)定，且沉淀物的分離以及污泥的二次污染都不容忽視。物理法則是通過在不改變物質(zhì)化學性質(zhì)情況下，根據(jù)物理性質(zhì)的不同將污染物從體系中分離去除，一般常用于水中懸浮態(tài)污染物或重金屬離子的分離、去除或濃縮收集，主要有吸附法、蒸發(fā)濃縮法及膜分離法等。生物化學處理法通過微生物的代謝活動降解、吸附去除水中有機或無機污染物，有著處理成本低，環(huán)境效益好，污泥較少且無二次污染的優(yōu)點，有著廣闊的應用前景。
總體而言，不同的污水處理方法適用性不同，過于依賴單一的處理方法很難使電鍍廢水處理后達標排放;因此，如何在眾多的處理工藝中，篩選得到處理效果好、經(jīng)濟成本低、操作簡單、不產(chǎn)生二次污染，并易于實現(xiàn)工業(yè)化的處理工藝是今后電鍍廢水處理技術(shù)發(fā)展的趨勢。為實現(xiàn)這一目標，將兩種或幾種優(yōu)勢工藝有效組合，是目前電鍍廢水處理技術(shù)研究的主要內(nèi)容和方向，如離子交換-電沉積聯(lián)用法、化學法-膜分離技術(shù)、生物膜-電解法、生物法-膜分離技術(shù)等。
2.2 基于膜分離技術(shù)的組合控制方法
膜分離技術(shù)是利用膜的選擇透過性實現(xiàn)物質(zhì)分離的手段，主要包括微濾、納濾、超濾法、反滲透、電滲析、擴散滲析等。采用膜分離法處理電鍍廢水處理，尤其是處理鍍銅、鍍鋅、鍍鎳廢水，處理效率高且工藝操作簡單，同時易于實現(xiàn)金屬的回收，無任何二次污染。該技術(shù)也存在缺點，如膜易因堵塞而使用壽命縮短，單獨使用膜分離法投資費用較高。因此，通常需要在膜透析工藝之前，組合相應工藝使其凈化效果最大化，延長膜使用壽命。云南某廠電鍍車間引入TiO2光催化對廢水進行處理，成功降低預處理廢水COD 75%以上，從而降低其超濾以及反滲透的運行負荷，延長膜清洗周期及使用壽命，水回用率可提高至85%。白心平將納濾系統(tǒng)嵌入化學沉淀池中，實現(xiàn)膜透析與化學沉淀的交互循環(huán)，能夠更有效地除去溶液中各類陽離子和重金屬離子。好文推送：食品加工廠污水處理的工藝過程！
2.3 基于離子交換的組合控制方法
離子交換法是采用以高分子樹脂為主的離子交換劑與溶液 中的物質(zhì)發(fā)生離子交換的可逆反應。離子交換法適用于許多污染物濃度較低的電鍍廢水，具有能耗低，化學試劑使用少，無污泥產(chǎn)生，處理效果好等優(yōu)點，但運行費用較高，設備需要維護，且樹脂易被污染。通過將離子交換與其他技術(shù)聯(lián)用，可進一步提高清潔生產(chǎn)水平，改善出水水質(zhì)。張惠靈采用R32型離子樹脂吸附含有銅離子的電鍍廢液，處理后高濃度的解吸液進入電解池通過電解實現(xiàn)銅的回收利用，純度高達99.7%。聯(lián)用電解法的優(yōu)勢在于減少了處理過程中設備運行的經(jīng)濟損失，降低了水資源的消耗和對環(huán)境的影響。此外，也可以將離子交換法與膜透析技術(shù)聯(lián)用，發(fā)揮其對離子型污染物的去除優(yōu)勢;劉國昌通過耦合離子交換與納濾技術(shù)，成功將Cr(VI)與Cl-分離并濃縮至3200 mg/L，大大提高鉻的回收效率。
2.4 基于生物膜反應的組合控制方法
生物膜處理法是生物法的一種。目前而言，電鍍廢水中污染物的重金屬毒害作用是限制生物處理法的最關(guān)鍵問題之一，如何降低重金屬毒性對微生物生命活動的影響日益受到人們的關(guān)注。膜生物反應器(Membrane Bio-Reactor，MBR)是將生物處理技術(shù)與膜分離技術(shù)有機結(jié)合的新型水處理技術(shù)。廢水中污染物的去除主要通過微生物的代謝活動，聯(lián)合膜組件的高效分離作用使廢水處理效率得到加強。目前，制約其廣泛應用的主要因素是膜污染速度快、更換和清洗成本高等問題。劉星通過添加生物膜水解反應器強化MBR處理工藝，在高濃度重金屬情況下，可提高COD去除率。韓立明在MBR反應器中投加懸浮生物載體構(gòu)成復合式MBR工藝(Hybrid MBR);與普通MBR 河南化工廢水處理 工藝作對比發(fā)現(xiàn)，由于懸浮填料的投加改變了反應器中生物相的豐度占比，為微生物提供了更多樣化的生存環(huán)境，從而更有效的富集了銅、鎳和鉻等重金屬，COD、氨氮、總氮等污染物平均去除效率也達到了94.4%、74.8%、51.0%。
3.總結(jié)
對于電鍍廢水中不同濃度，不同種類的多組分污染物而言，應根據(jù)污染物產(chǎn)生之間的相互作用，從廢物資源化的角度組合出最合適、最高效的控制技術(shù)手段。如此，既實現(xiàn)了各工藝之間的揚長避短，也降低了設備的維護保養(yǎng)難度，從而促進整個電鍍行業(yè)的清潔生產(chǎn)。
