電鍍廢水中重金屬處理技術研究

西安航空學院能源與建筑學院 方向青

電鍍廢水中重金屬處理技術研究

西安航空學院能源與建筑學院 方向青

在處理電鍍廢水的時候，常用的方法有中和沉淀法、硫化物沉淀法、離子交換法以及多硫化鈣處理法等。本文根據(jù)這幾種不同沉淀的方法的具體做法以及缺點和優(yōu)點分別進行探討，并且提出了出現(xiàn)處理問題時應該選擇什么樣的方式解決重金屬污染問題。

電鍍廢水；重金屬處理；中和沉淀法；硫化物沉淀法；離子交換法；多硫化鈣處理法

1 前言

隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，可持續(xù)發(fā)展的理念逐漸席卷全球，這就要求各行各業(yè)的生產(chǎn)逐漸走向潔凈化，當然綠色發(fā)展也是當今世界一個主要的旋律，本文探討的主要是電鍍廢水發(fā)展的整體方向。電鍍行業(yè)所排放的廢水量不斷增大，且因為鍍種較多，廢水中重金屬的種類繁多，所以處理電鍍廢水是一項比較復雜的工作，想要徹底開展也是比較困難的。

2 中和沉淀法

2.1 中和沉淀法的原理

中和沉淀其實就是利用氧化還原的方法，所以在處理電鍍廢水之前需要了解有關廢水處理的氧化還原反應。中和沉淀常常用來還原劇毒的正六價的鉻至低毒性的正三價，這種電鍍廢水化學名為含氰廢水，經(jīng)過添加有關化學試劑之后就發(fā)生了相應的氧化還原反應，然后再經(jīng)過靜置沉淀，最后過濾廢水。實際上，經(jīng)過處理的廢水，可以充分地二次利用的，如用于廁所的沖洗，或應用于清洗工序比較少的工作程序等。對于處理沉淀的效果，需要根據(jù)不同的指標進行判斷，比如pH值、溶度積常數(shù)值等。

2.2 存在的問題

主要有三個問題，第一就是廢水中存在化合物；第二就是反復調(diào)整溶液的pH值，這在一定程度上增加了處理成本；第三就是混合沉淀的pH不具備兼容性，需要逐一處理等。這樣的問題存在，致使電鍍廢水沒有得到最合理的處理，且會導致重金屬丟失不能回收，造成了經(jīng)濟損失和環(huán)境污染。

3 硫化物沉淀法

硫化物沉淀法就是使電鍍廢水中重金屬反應生成硫化物的沉淀，主要是在工業(yè)的電鍍工廠處理廢水中使用，常常用硫化鈉生成硫化物沉淀。

3.1 硫化物沉淀的優(yōu)點

硫化物的沉淀法有三個優(yōu)點，處理性能良好，因此是電鍍廢水中重金屬處理常見的方式。首先，硫化物沉淀法的處理效果較好，硫化物的溶度積較小，可以很好地生成沉淀，也能夠使沉淀生成得更徹底，重金屬殘余量小。第二，生成的污泥穩(wěn)定性比較高，對于兩性的氫氧化物來說，不耐堿也不耐酸。第三，處理成本低，加入少量的硫化鈉就能夠使很多的廢水中的雜質(zhì)沉降。而且對于使用硫化物進行沉淀的物質(zhì)來說，不重復地進行沉淀，這樣一來不僅簡化了操作程序，還節(jié)約了操作成本。

3.2 存在的問題及解決辦法

硫化物沉淀法需要去除過剩的負二價的硫離子，常用的方法是加入無排放要求的金屬鹽類，比如鎂鹽或是亞鐵鹽。但是這一過程仍不可避免地產(chǎn)生一種附加產(chǎn)物，造成消耗的化學材料增加，有時甚至還會影響廢水處理的效果。

簡易的檢測辦法主要是對廢水做硫酸銅實驗。對于工業(yè)生產(chǎn)來說是比較簡單的操作流程，首先要取處理過的廢水，然后加入化學試劑硫化鈉，不斷地進行攪拌，再取另一份等量處理過的廢水，加入硫酸銅。若沉淀完全，則前者溶液澄清透明色，后者呈淡藍色。

4 離子交換法

離子交換法采用離子交換樹脂與電鍍廢水中重金屬離子發(fā)生交換反應的方式，有效地降低了廢水中的重金屬濃度。常用的離子交換樹脂有陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂以及螯合樹脂等。離子交換樹脂的種類很多，可以針對電鍍廢水中具體的重金屬進行合理設計，且離子交換樹脂在吸附飽和后可以進行脫附再生，重復使用，這有效地降低了離子交換法的運行成本。與此同時，脫附出的重金屬溶液可以很好地回收再利用。且具有離子交換選擇性高、吸附容量大、出水水質(zhì)好、無二次污染等優(yōu)點。隨著各種類型離子交換樹脂的不斷涌現(xiàn)，離子交換法在電鍍廢水的深度處理、高價貴金屬鹽類的回收等方面得到廣泛的應用。但離子交換樹脂在使用中容易發(fā)生氧化反應而失效，且再生頻繁，相對操作費用較高。

5 多硫化鈣處理法

多硫化鈣處理法處理的重金屬是具有選擇性的，處理效果最好的就是銅和鎳，這種處理方法的優(yōu)點很多，常常被各個電鍍工廠選擇使用，并且反應良好。首先就是多硫化鈣的還原能力極強，所以應用氧化還原原理進行廢水處理非常簡便，而且由于自身的還原性強，價位差比較大，所以處理廢水的效果很明顯。其次，這種化學物質(zhì)本身的堿性不強，呈弱酸性，因此可以不用再次進行酸堿中和，這樣一來節(jié)省了很多的人力和物力。最后就是它易于沉積而且成本比較低。

多硫化鈣處理法的不足在于比如出售時很少找到成品，且會有少部分殘存的負二價的硫離子存在。

6 結束語

綜上所述，為了秉承可持續(xù)發(fā)展、建設綠色社會的理念，我們需要在電鍍廢水處理方面投入更多的時間和精力，綜合各種不同地區(qū)的不同廢水所含物質(zhì)種類和物質(zhì)含量，進行處理辦法篩選，選擇處理效果最好的處理辦法。此外，針對傳統(tǒng)單一治理技術的缺點和不足，近年來，采用復合處理工藝和自動控制工藝相結合的復合工藝處理電鍍廢水中的重金屬已經(jīng)形成一種新的趨勢。

[1]黃瑋澄,李銘華,袁詩璞.電鍍?nèi)龔U處理[J].四川科學技術出版社,2014(6)：101-102.

[2]陳壽椿.重要無機化學反應[J].上?？茖W技術出版社,2015 (2)：4-5.

[3]袁世普,支國富,袁林春.鋅壓鑄件鍍無氰堿銅失敗原因分析及改進[J].電鍍與涂飾,2015(6)：61-62.

[4]楊彤.電鍍車間工業(yè)廢水的一種沉淀劑處理法[J].電鍍與保,2011(4)：7-8.

[5]曹海文,徐耀生.化學法處理重金屬離子廢水的改進[J].中國電子學會電鍍專委第七屆電鍍年論文集,2010(4)：90-91.

[6]陳興華.電鍍廢水中重金屬的處理方法[J].四川成都出版社,2014(6)：23-24.

方向青，女，1987年出生，安徽池州人，博士，講師，研究方向：廢水中重金屬處理。

西安航空學院校級科研項目(2014KY1209)。