廖利明

（廣東建綠環(huán)保工程有限公司 廣東廣州 510000）

引言

目前中國的電鍍廠大約有一萬家，而每年排出的近四十億污水中約有百分之五十仍未超過國家的有關(guān)污水標(biāo)準(zhǔn)。污水中還存在大量土壤內(nèi)有毒重金屬分子、有機(jī)合成化介物和無機(jī)化介物等危害物質(zhì)。上述化學(xué)物質(zhì)排入周圍環(huán)境，會(huì)對(duì)自然環(huán)境和人體產(chǎn)生廣泛的影響。電鍍廢物的處理仍是個(gè)不可忽略的問題。

1 電鍍廢水來源及水質(zhì)

電鍍污水的來源有：前處理過程除油酸沖洗程序，鍍件的沖洗液，廢電鍍水，走、冒、滴、漏的各種槽液和排放，沖洗廠制冷水和機(jī)器制冷水。上述物質(zhì)中存在著大量的錳、銅、鈷、鋅等重金屬離子和氰化物，有的危害性很大，有的則為“三致”化學(xué)物，對(duì)環(huán)境的危害極大。因電鍍的鍍層品種繁多、工藝有所不同，而帶來的污染物數(shù)量、化學(xué)成分等也多種多樣：含鉻鍍層污水大部分來自鉻色槽、鈍化槽等的鍍件漂染液中，還含有一些在電鍍工程中地漏在地坪上的廢鍍液。鍍鉻的漂流水含六價(jià)鉻含量一般在20-150mg/L，但鈍化后的漂流水含六價(jià)鉻的含量差異較大，往往超過200-300mg/L。另外，尚有三價(jià)鉻、銅、鐵、鋅等各種金屬材料離子和硫酸、硝酸等。漂洗污水的pH 值通常為4-6。含氰電鍍工業(yè)廢水，主要來自于鍍金、鍍銅、鍍銀和鍍合金等經(jīng)過氰化鍍層工序后的漂洗液，另外還有部分直接地漏于地坪上的廢液。雖然這些工業(yè)廢水除排出廢棄鍍液時(shí)的含量較高，但一般漂染液的含氰濃度都低于100mg/L，且pH 值一般在8-10 左右，為強(qiáng)堿性工業(yè)廢水。含酸鍍層工業(yè)廢水的主要原料，是在各種金屬材料鍍件預(yù)處理流程中鍍件的酸洗、漂洗，和其他堿式電鍍槽中的強(qiáng)酸鍍銅、鍍鎳前或鍍后的漂染工業(yè)廢水。這些工業(yè)廢水中，除含有的硫酸、鹽酸、硝酸以外，還含鐵、鈷、銅等重元素鹽，另外還有部分增味劑及其他鹽類等。含堿電鍍廢水主要的原料，是指預(yù)處理及清洗流程中各種金屬鍍件的除油、堿洗以及工藝槽內(nèi)的沖洗等工業(yè)廢水。污水中主要含有氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉、化學(xué)增味劑和銅、鐵、鉛等重元素離子。通常，含堿污水所含的污染物較多，pH 值變動(dòng)范圍很大[1]。

2 電鍍廢水處理的必要性

生產(chǎn)過程中所生成的廢氣產(chǎn)生了很強(qiáng)的污染物，如果直接排放就會(huì)對(duì)環(huán)境形成嚴(yán)重危害，從而危害國家的生態(tài)平衡。在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)背景下，對(duì)企業(yè)經(jīng)營與建設(shè)過程中所形成的各類污染問題必須要強(qiáng)化管理，并以可繼續(xù)開發(fā)觀念、生態(tài)環(huán)境保護(hù)理念為基礎(chǔ)，對(duì)企業(yè)經(jīng)營活動(dòng)加以引導(dǎo)，進(jìn)而達(dá)到企業(yè)經(jīng)營建設(shè)和環(huán)境的雙重建設(shè)。電鍍工藝是很多工業(yè)的常規(guī)工藝之一，在電鍍制作工藝中會(huì)出現(xiàn)許多工業(yè)廢水，隨著環(huán)保危機(jī)日益嚴(yán)重，環(huán)保的重要性和意義也日益突出，在這些條件下，政府要求工廠一定要嚴(yán)格控制工業(yè)廢水的外排，企業(yè)最大程度地進(jìn)行處理使用或者自行進(jìn)行無害化的處理，以減少電鍍工業(yè)廢水污染造成的環(huán)境壓力。企業(yè)在制造過程中發(fā)生的企業(yè)污水較多，但同時(shí)由于現(xiàn)代企業(yè)的蓬勃發(fā)展，電鍍工藝的運(yùn)用也日益普遍，隨之企業(yè)的制造范圍擴(kuò)大，所帶來的電鍍工業(yè)污水也越來越多，因此為了對(duì)企業(yè)電鍍工業(yè)污水加以有效管理，并避免因隨意亂排而產(chǎn)生的環(huán)境污染問題，對(duì)電鍍企業(yè)電鍍廢水處理特別關(guān)鍵。當(dāng)前在中國對(duì)電鍍工業(yè)廢水的處理中要注意兩個(gè)方面：首先，電鍍廢水處理體系要多元化和集中化。電鍍污泥中存在著鉻、鎘、鈷、銅等多種重金屬粒子及其氰化物成分等，而上述多種重金屬粒子及其產(chǎn)物都具有致癌、致畸、致變形的強(qiáng)毒化學(xué)物質(zhì)，在進(jìn)行處置的時(shí)候必須要多元化、集中化，并根據(jù)各種水質(zhì)條件進(jìn)行綜合處置。

3 電鍍廢水的危害

上面已經(jīng)介紹了電鍍污水對(duì)我們的身體有很多危害性，接下來就根據(jù)一些較為經(jīng)典的電鍍污水介紹一些它的危害性吧。含氰污水中的氰化物是危害性特別大的化學(xué)物質(zhì)，其和酸進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)就會(huì)產(chǎn)生危害性很高的氫氰酸，這些化合物在0.05mg/L 的含量下，就能造成人的短時(shí)期頭痛和心速不好，過高含量還會(huì)造成致死，含氰污水還直接影響了水產(chǎn)生物的生命，用這些污水澆灌莊稼就會(huì)使莊稼減產(chǎn)。而含鉻污水中的六價(jià)鉻也對(duì)人有很大負(fù)面影響，它對(duì)人肌膚、呼吸系統(tǒng)和內(nèi)臟都有很大的危害性。鋅在電鍍工業(yè)中應(yīng)用也較為廣泛，含有鋅污水會(huì)產(chǎn)生植物的鐵富積，過多的鋅還會(huì)引發(fā)發(fā)炎，從而使人乏力。含有銅廢物能對(duì)環(huán)境和水體的自動(dòng)凈化，銅對(duì)體內(nèi)的細(xì)菌繁殖和內(nèi)分泌腺產(chǎn)生有很大的作用。含有鎳廢物則對(duì)人的脊髓、大腦、肺部、以及心肌有很大作用[2]。

4 電鍍廢水處理過程中出現(xiàn)的問題

4.1 污水分類不理想

電鍍廢水中的污染種類隨著產(chǎn)業(yè)的演變和工藝的創(chuàng)新而日益復(fù)雜。目前工業(yè)廢水性質(zhì)大致可以分成三種類型：含鉻工業(yè)廢水、含氰工業(yè)廢水和綜合工業(yè)廢水。這樣的劃分方法并不能對(duì)工業(yè)廢水中的土壤重金屬進(jìn)行合理利用，也提高了廢水處理的困難和成本。

4.2 堿的投入量過大

企業(yè)在進(jìn)行廢水處理的時(shí)候會(huì)使用到堿來中和酸或者用于重金屬的沉淀。但是在實(shí)際操作中會(huì)出現(xiàn)多種情況導(dǎo)致的用堿量過大。比如廢水處理中沒有及時(shí)完成重金屬的回收導(dǎo)致的堿需求量增加，或者電鍍對(duì)酸的需求較高但是由于對(duì)廢酸的不及時(shí)處理導(dǎo)致的酸被直接排入廢水中的現(xiàn)象，增加了堿的需求量，從而增加了廢水處理的成本，而沒有做到有效回收等等。

4.3 環(huán)保意愿及行動(dòng)較為被動(dòng)

目前總體來說，關(guān)于電鍍產(chǎn)品的環(huán)保問題多數(shù)企業(yè)都較為被動(dòng)是基于對(duì)國務(wù)院明令制定的細(xì)則的執(zhí)行意見，而并非出于企業(yè)積極主動(dòng)的觀點(diǎn)態(tài)度。企業(yè)首先關(guān)注的是企業(yè)的利潤，缺乏利潤就缺乏勞動(dòng)。企業(yè)的主動(dòng)性不能得到充分激發(fā)，直接影響到工作質(zhì)量。但在實(shí)際操作中，電鍍印染廢水及回收的效益很差。而產(chǎn)生這種情況的主要因素是處理過程污泥的生產(chǎn)成本過高。企業(yè)和有關(guān)管理單位必須注意環(huán)境科學(xué)意識(shí)的培育，致力于提高污水處理技術(shù)，減小污水處理成本費(fèi)用，提高工作效率和經(jīng)濟(jì)性。

5 電鍍廢水處理工藝

5.1 傳統(tǒng)的電鍍廢水處理方法

從經(jīng)濟(jì)的可行性的發(fā)展趨勢(shì)分析，在電鍍產(chǎn)業(yè)的制造流程中，往往要求很高用水量以及釋放出很多的重金屬，這都是對(duì)水體環(huán)境產(chǎn)生很大污染的元素，也因?yàn)樯鲜鲞@些因素對(duì)電鍍產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了巨大制約。傳統(tǒng)的金屬電鍍處理方式大致有這樣的一些方法。其一是物理化學(xué)法，這種方式一般是指通過物理化學(xué)作用，進(jìn)一步分離出來金屬廢物中成懸浮態(tài)的物質(zhì)，并且在流程中不影響化學(xué)反應(yīng)，而這些分離出來方式的具體實(shí)施方式大致有除油，蒸餾濃縮回供水等，當(dāng)中蒸餾濃縮回供水是指一類通過對(duì)重金屬鍍層廢物進(jìn)行化學(xué)蒸餾，使之得到較高濃度，最后再進(jìn)行處理和回收用的處理方式，對(duì)含銅、銀等重金屬方法也一般采用這種方式，同時(shí)該種技術(shù)也能夠和其他方法綜合應(yīng)用，以達(dá)到良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)性。然后是生物化學(xué)法，該種技術(shù)主要是利用化學(xué)制劑進(jìn)行的，在工業(yè)廢水中添加生化制劑后就能夠進(jìn)行生物化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致工業(yè)廢水中的化學(xué)成分發(fā)生變化，從而影響工業(yè)廢水中污染物的生物化學(xué)性質(zhì)，導(dǎo)致污染物中的有害成份逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒害的或容易去除的成份，進(jìn)而再利用化學(xué)分類的方法使工業(yè)廢水更加進(jìn)化的方法，該種技術(shù)也是目前最廣泛使用的水處理技術(shù)。然后是電滲析技術(shù)，該種技術(shù)主要是利用滲透薄膜的利用進(jìn)行的，污染物中的陰、陽離子可以在滲透薄膜的影響下進(jìn)行定向遷移。但是它既無法處理電鍍鉻所生成的廢液中的金屬鉻，在最后過剩的稀液中還必須二次處理，很容易重復(fù)產(chǎn)生廢氣[3]。所以上述這種處理方式，有的存能耗高、代價(jià)大的弊端，有的則存處理不完全的弊端，從而導(dǎo)致了電鍍廢物不能得到全面、高效的處理。

5.2 改進(jìn)的電鍍廢水處理工藝

改良后的電鍍印染廢水技術(shù)，從傳統(tǒng)電鍍處理方法的缺點(diǎn)入手，并合理的根據(jù)公司的技術(shù)現(xiàn)狀以及世界各國對(duì)污染物的標(biāo)準(zhǔn)，從多角度考慮了生產(chǎn)成本和對(duì)污染影響，并選擇了分質(zhì)處理的方式，由于電鍍污水的排放多少和電鍍企業(yè)的技術(shù)要求、使用途徑等條件密切相關(guān)，通過對(duì)電鍍污水中的物質(zhì)種類進(jìn)行了劃分，從而可以選擇不同的處理方式，比如:對(duì)氰化電鍍污水中產(chǎn)生的含氰廢水等，可以通過對(duì)氰污水分質(zhì)單獨(dú)選擇一種處理方法，然后再與其他的電鍍工業(yè)廢水復(fù)合處理，使投資生產(chǎn)成本的減少，并且有效的凈化了廢水環(huán)境。

6 電鍍廢水主要處理方法

6.1 物理法

物理化學(xué)法是指通過物理化學(xué)的作用分離污水中大部分仍處于懸浮態(tài)的物質(zhì)，在過程中不影響原材料的化學(xué)特性，如電鍍污水中的除油、蒸餾濃縮回收利用等。目前處置電鍍廢物的方法中，一般使用的高新技術(shù)有電滲析、反滲透、超濾和吸附技術(shù)等，但物理科學(xué)技術(shù)仍只能成為其處置工藝技術(shù)中的一個(gè)重要組成部分，而很少單獨(dú)應(yīng)用。

6.2 化學(xué)法

生物化學(xué)方法一般指向在工業(yè)廢水中投加入某些生化制劑，并利用基本類型改善了工業(yè)廢水中污染物的化學(xué)性質(zhì)后，將之變?yōu)闊o毒物質(zhì)或易于與污水分開的化合物，再進(jìn)一步在工業(yè)廢水中去除的處理方式。當(dāng)前，生物化學(xué)方法在電鍍廢水處理中的使用已較為普遍。據(jù)研究，在我國，大約有百分之四十一的電鍍廠通過生物化學(xué)方式處置電鍍工業(yè)廢水；在日本，生物化學(xué)方式約占全國處理總量的百分之八十五左右。此方式具有運(yùn)行簡便安全、投入較小、可承擔(dān)大量和高濃度負(fù)荷、效益穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，適于各類型電鍍企業(yè)的廢水處理，不過，由于同時(shí)面臨著電鍍工業(yè)的廢水污泥二次污染問題，企業(yè)通常委托較有資質(zhì)的單位進(jìn)行處理。

6.3 物理化學(xué)法

物理化學(xué)法是利用物理性質(zhì)與分析化學(xué)的綜合方式，使污水得以處理。其電解法和離子交換技術(shù)比較廣泛應(yīng)用，兩個(gè)技術(shù)均能夠進(jìn)行重金屬處理，出水質(zhì)量較高，不過技術(shù)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)比較昂貴，在應(yīng)用中存在一定的局限性，但通常與其它工藝技術(shù)配合應(yīng)用。

6.4 生物法

工業(yè)廢水的生態(tài)處理主要是指利用細(xì)菌的生命活動(dòng)過程中，對(duì)工業(yè)廢水中的污染物進(jìn)行遷移與轉(zhuǎn)化利用，進(jìn)而使工業(yè)廢水得以凈化。生物法處理電鍍廢物是一種非常有前景的新技術(shù)，從工藝上和操作管理來說，比企業(yè)車間容易接受，而生物家們?nèi)裟軓墓δ芫线M(jìn)行一些構(gòu)建，可以做到迅速反映和高效率繁殖。

6.5 鐵氧體法

鐵氧體法，是按照生產(chǎn)鐵酸鹽的基本原理而設(shè)計(jì)出來的處理技術(shù)。該方法處置多種重金屬工業(yè)廢水時(shí)，可進(jìn)一步去除各種新型金屬粒子，特別適宜于對(duì)混合有機(jī)重金屬鍍層工業(yè)廢水的一種處置，具有裝置簡易，投入較小，運(yùn)行簡單的優(yōu)點(diǎn)，而且所產(chǎn)生的工業(yè)廢水還具有較大的物理化學(xué)性能，易于實(shí)現(xiàn)微分離和脫水處置。本法在國內(nèi)外的電鍍污水業(yè)中使用廣泛，但由于在形成的鐵酸鹽處理過程中必須升溫（約70℃），能量大，因此存在著處理過程的鹽堿過多，甚至無法回收含Hg 和液晶聚合物垃圾的弊端。而鐵氧體工藝的最大好處就在于硫酸亞鐵足夠性強(qiáng)，價(jià)格較低，方法簡便，回收容量大，后處理質(zhì)量好，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)污水也不易造成第二次環(huán)境污染。

6.6 膜分離技術(shù)

膜分離工藝是通過薄膜對(duì)混合液的各成分的選擇性滲透作用，以實(shí)現(xiàn)分離、純化和濃縮的一種分離工藝。膜分離技術(shù)是一個(gè)沒有物相轉(zhuǎn)移、能量浪費(fèi)的物理化學(xué)分離過程，具有效率較高、節(jié)能、無污染、易于管理的特性。目前膜分離技術(shù)（微濾、超濾、納濾和反穿透）在表層處理過程領(lǐng)域中已被實(shí)際運(yùn)用，微濾已廣泛用作工業(yè)電鍍液的生前過濾等，而超篩則已廣泛用作工業(yè)電泳漆的表層處理過程，而納篩、逆向滲透等則主要用作化工處理過程的表層后處理以及工藝純水的制取。

6.7 吸附法

吸收法是指使用吸收物質(zhì)中的特殊構(gòu)造除去有機(jī)重金屬粒子的一類高效方式。使用吸收法進(jìn)行電鍍中有機(jī)重金屬工業(yè)廢水的主要吸收物質(zhì)，有活性碳、腐植酸、海泡石、聚糖樹脂用量等。活性碳裝備簡便，在工業(yè)廢水處理中使用較普遍，但由于活性碳的再生效能低下，處理過程后水質(zhì)也很難滿足回用條件，因此通常用作電鍍工業(yè)污水的預(yù)處理。而腐植酸類物質(zhì)則是相對(duì)便宜的活性碳吸收劑，將腐植酸制備的腐植酸樹脂工藝，用來解決含Cr、含倪氏的污水己有一定經(jīng)驗(yàn)。有相關(guān)的科學(xué)研究已證實(shí)，殼聚糖及其衍生物是土壤中重金屬離子的優(yōu)異吸附劑，在殼聚糖樹脂用量交聯(lián)作用后，可重復(fù)使用十多次，且吸收容量不會(huì)明顯降低[4]。

7 電鍍廢水處理的發(fā)展方向

7.1 積極開展綜合防治

通過幾年的努力，對(duì)廢水處理技術(shù)開始由單一的治廢，逐漸轉(zhuǎn)變成了綜合治理，即防治和利用的有機(jī)地結(jié)合的方式。其中，對(duì)水清潔技術(shù)的研究成績尤其顯著。比如多級(jí)逆流漂洗，水槽設(shè)置的改進(jìn)，鍍件吊落方法的改進(jìn)等，均不同限度的降低鍍件抬出水的數(shù)量，既回收了有用化學(xué)物質(zhì)，也降低了電鍍廢物的處置價(jià)值。綜合治理是控制環(huán)境污染的必然趨勢(shì)，但同時(shí)也面臨不少科技方面的障礙必須克服。

7.2 發(fā)展閉路循環(huán)

閉路回收技術(shù)是目前解決電鍍廢水問題最穩(wěn)定、最高效的技術(shù)之一，是處理電鍍廢水的重點(diǎn)，可以達(dá)到對(duì)電鍍廢水基本零排放。盡管如此，末槽濃度的限制和離子交換吸附設(shè)備的使用和管理的問題并不能獲得很好的改善。

7.3 改革電鍍工藝

改革電鍍工藝才是防治環(huán)境污染的最根本辦法，推行并應(yīng)用無環(huán)境污染的、低污染物的電鍍工藝，才能真正減少工業(yè)廢水的環(huán)境污染源。許多相對(duì)完善的工藝技術(shù)已經(jīng)在實(shí)際應(yīng)用中逐漸被企業(yè)所使用，比如：無氰電鍍低鉻鈍化作用和以鋅合金取代鎘等電鍍工藝，另外用電泳漆替代鍍層的場(chǎng)合也在增多。不過在目前生產(chǎn)工藝流程中，電鍍廢水仍然沒有被完全取代。

7.4 電鍍廢水的多元組合處理

在電鍍廢水處理中，以單純的處理方式很難取得完美的處理效果，因此不同的組合方式往往會(huì)取代單純的處理方式。就國內(nèi)的情況來說，目前主要是以化學(xué)法為主，輔加其它處理方式的綜合處置法來解決電鍍廢物問題，是目前工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。

7.5 社會(huì)化治理

在全國，雖然小型電鍍廠點(diǎn)多而面廣，但生產(chǎn)過程中形成的電鍍廢液、工業(yè)廢渣污水和濃水相對(duì)較低，并且也相對(duì)分散。針對(duì)這種物質(zhì)，許多小型的工廠都進(jìn)行排放處理，變成了二次污染。所以，在企業(yè)的區(qū)域內(nèi)必須建立一座回收利用和處置電鍍母液、垃圾污水和濃液的設(shè)備，這樣既維護(hù)了環(huán)境，又變廢為寶，并且能夠節(jié)省投入，減少能耗，增加效益。

7.6 促進(jìn)自動(dòng)化作業(yè)的發(fā)展

自動(dòng)化的開展可以節(jié)約勞動(dòng)力增加公司利潤，許多行業(yè)的公司都積極的進(jìn)行了自動(dòng)化工作的開展。電鍍印染廢水及回用處理過程中可通過智能化進(jìn)行處理站的監(jiān)測(cè)和管理，不但節(jié)約了作業(yè)工人的辛苦付出，而且減少了人為作業(yè)產(chǎn)生的故障概率[5]。另外許多過程也能夠進(jìn)行智能化作業(yè)，極大的提升效率。

7.7 重視環(huán)境效益

近年來，我國又增加了環(huán)保和潔凈生產(chǎn)方面的標(biāo)準(zhǔn)，特別是規(guī)定了電鍍廢水回用產(chǎn)品要朝著零排放的方向努力，這無疑是對(duì)電鍍廢水產(chǎn)品和印染廢物設(shè)施設(shè)備企業(yè)提出了更加嚴(yán)厲的挑戰(zhàn)。當(dāng)然企業(yè)也要依據(jù)實(shí)際狀況，綜合考量相關(guān)的各方面原因，但不能盲目地要求企業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)電鍍廢水的零排放，而去耗費(fèi)太多的能源資源，從根本上違背我國的環(huán)境保護(hù)宗旨。

結(jié)語

電鍍廢水污染是危害世界的一種環(huán)保現(xiàn)象，為解決越來越嚴(yán)苛的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，許多處理工藝，包括化學(xué)沉積，絮凝，吸附，離子交換技術(shù)以及膜過濾技術(shù)，都開始成為解決土壤中重金屬問題的有效工藝。其中，利用離子交換技術(shù)，吸附和膜過濾是處理電鍍工業(yè)廢水中目前應(yīng)用得最多的方式，離子交換吸附技術(shù)已被普遍的運(yùn)用于工業(yè)廢水中對(duì)重金屬離子的消除，而低成本的高吸附性的生物活性碳吸附劑已被廣泛認(rèn)為是一個(gè)既高效又實(shí)用的處理中低濃度重金屬的廢水材料，膜過濾也能夠很有效的消除土壤中重金屬。