含鉻電鍍廢水處理工藝研究進(jìn)展

王浩杰 高康寧 崔芙魁

（陜西省現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)研究院 陜西西安 710000）

引言

隨著電鍍行業(yè)的快速發(fā)展，電鍍工業(yè)帶來的環(huán)境污染問題不斷加劇。電鍍廢水成分復(fù)雜，其中含量大量重金屬。其中，鉻是電鍍廢水中主要的污染物之一，電鍍廢水中鉻主要以Cr(VI)和Cr(Ⅲ)形式存在，尤其是Cr(VI)毒性較高，具有致癌作用，排入環(huán)境后會(huì)帶來嚴(yán)重的污染，并且對人體健康造成潛在的危害[1]，因此，必須對其進(jìn)行妥善處理達(dá)標(biāo)后排放。

目前，含鉻電鍍廢水的處理工藝主要有：化學(xué)還原沉淀法、吸附法、電絮凝法、離子交換法等，本文將對各種處理工藝的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，并分析其優(yōu)缺點(diǎn)。

1 化學(xué)還原沉淀法

電鍍廢水中鉻主要以Cr(VI)形式存在，化學(xué)還原沉淀法是采用還原劑先將Cr(VI)還原為Cr（Ⅲ），然后加入沉淀劑將Cr（Ⅲ）以Cr(OH)3沉淀的形式從廢水中脫除。張志軍等[2]采用硫酸亞鐵為還原劑、氫氧化鈉為沉淀劑對含鉻電鍍廢水進(jìn)行處理，總鉻去除率在90%左右?；瘜W(xué)還原沉淀法具有成本低廉、工藝簡單、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，但是其缺點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生大量含鉻污泥，容易造成二次污染。化學(xué)還原沉淀法處理含鉻電鍍廢水的原理簡單，其研究重點(diǎn)主要是針對不同種類的含鉻電鍍廢水，研究不同還原劑對處理效果的影響及最佳工藝參數(shù)。

2 吸附法

吸附法用于處理含鉻電鍍廢水時(shí)，具有操作簡便、吸附劑可再生等優(yōu)點(diǎn)，但是其缺點(diǎn)是吸附劑容量有限、吸附時(shí)間較長。王雨等[3]采用錳鹽對活性炭進(jìn)行改性用于處理含鉻電鍍廢水，研究表明，對低濃度含鉻廢水，改性活性炭能在pH為6-7、吸附時(shí)間1.5h實(shí)現(xiàn)90%以上的總鉻去除率。吸附劑的選取是吸附法的關(guān)鍵，可以作為含鉻電鍍廢水處理的吸附劑有活性炭、甘蔗渣、啤酒糟、粉煤灰、農(nóng)林廢棄物等。由于固體廢棄物作為吸附劑可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源化和無害化，符合綠色發(fā)展的要求，近年來采用固體廢棄物用于吸附處理含鉻電鍍廢水成為研究者們關(guān)注的重點(diǎn)。

3 電絮凝法

電絮凝法是利用外加電場，使陽極金屬材料溶解生成對應(yīng)的金屬氫氧化物，通過金屬氫氧化物對廢水中污染物的吸附、共沉淀等作用，達(dá)到廢水中污染物去除凈化的目的，具有結(jié)構(gòu)簡單、處理效果好、污泥產(chǎn)生量少、易于自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。劉玉玲等[4]采用Fe/Fe電極電絮凝法處理模擬含鉻廢水，在最佳工藝條件下Cr(VI)的去除率可達(dá)98.84%。但是由于直流電絮凝過程存在電極的極化和鈍化問題，造成電絮凝效率不高，因此逐漸發(fā)展了脈沖交流電絮凝法。

4 離子交換法

離子交換法是利用離子交換劑對廢水中的有害物質(zhì)進(jìn)行交換分離，優(yōu)點(diǎn)是操作簡單、可回收利用重金屬、二次污染小等特點(diǎn)，但缺點(diǎn)是離子交換劑成本高，再生劑耗量大。Mei-ling Kong等[5]研究了CHS-1樹脂對Cr(VI)的吸附能力，發(fā)現(xiàn)Cr(VI)在低濃度時(shí)，樹脂的交換吸附率是由液膜擴(kuò)散和化學(xué)反應(yīng)控制的。CHS-1樹脂對Cr(VI)的最佳吸附pH為2～3，在298K下其飽和吸附能力為347.22mg/g。

結(jié)語

各種處理工藝均具有不同的特點(diǎn)，在含鉻電鍍廢水處理上也都能取得一定的效果。但是由于實(shí)際含鉻電鍍廢水水質(zhì)復(fù)雜，采用任何單一的處理工藝均很難達(dá)到理想的處理效果，或經(jīng)濟(jì)性不好。因此，在環(huán)境管理日趨嚴(yán)苛的背景下，結(jié)合各處理工藝的特點(diǎn)，開發(fā)多種工藝聯(lián)合技術(shù)是未來含鉻電鍍廢水處理工藝研究的重點(diǎn)。另外，在采用末端治理的同時(shí)，應(yīng)重視源頭控制，采用改進(jìn)電鍍工藝、開發(fā)新型電鍍槽等手段，從源頭上降低電鍍廢水中污染物的產(chǎn)生。

[1]張?jiān)?陳曉燕.地表水環(huán)境中六價(jià)鉻的測定研究[J].應(yīng)用化工,2012,41(2)：349-351.

[2]張志軍,李玲,朱宏,等.化學(xué)沉淀法去除電鍍廢水中鉻的實(shí)驗(yàn)研究[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2008,31(7)：96-97.

[3]王雨,郭永福,吳偉,等.改性活性炭鐵吸附劑處理含鉻電鍍廢水[J].工業(yè)水處理,2015,35(1)：18-22.

[4]劉玉玲,陸君,馬曉云,等.電絮凝過程處理含鉻廢水的工藝及機(jī)理[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào),2014,8(9)：3640-3644.

[5]Kong M L,Ma X O,Shi J.The Adsorption of CHS-1 Resin for Cr (VI)of Low Concentration from Electroplating Wastewater[J].Procedia Engineering,2011,18(3)：116-121.