黃小惠 霍曉源 王石磊 (珠海力合環(huán)境工程有限公司,廣東 珠海 519015)
電鍍生產(chǎn)工藝由前處理、電鍍和后處理三個工藝組合而成,這些工藝的進行過程中都有廢水產(chǎn)生。第一,金屬進行電鍍處理后需要進行清洗,這些清洗工件的水是電鍍廢水的重要組成部分,這部分電鍍廢水中含有重金屬離子和少量的有機物。第二,對金屬進行電鍍的過程中會產(chǎn)生一些廢棄或者失效的電鍍液,這部分廢水雖然量很小但是污染性較大。第三,清潔車間設(shè)備后所產(chǎn)生的廢水,這部分廢水中也含有電鍍過程中遺留的電鍍液等污染性物質(zhì)。
電鍍廢水的成分復(fù)雜,其中包括前處理過程中除銹、除蠟等工藝產(chǎn)生的前處理廢水;還包括電鍍過程中產(chǎn)生的含氰、含鉻等重金屬廢水;有含添加劑、光亮劑等有機物的廢水。其復(fù)雜的組成成分使電鍍廢水具有污染性較強、危害較大的特點,電鍍廢水嚴(yán)重影響了生態(tài)環(huán)境和人們的身體健康。
上面已經(jīng)講了電鍍廢水對人們的身體健康有較大傷害,下面針對比較典型的電鍍廢水講一下它們的危害。含氰廢水中的氰化物是毒性非常大的物質(zhì),它與酸發(fā)生反應(yīng)會生成毒性更強的氫氰酸,這種物質(zhì)在0.05mg/L的濃度下就會引起人的短時間頭疼和心率不齊,高濃度甚至導(dǎo)致死亡,含氰廢水影響著水生生物的生命,用這種廢水灌溉農(nóng)作物會使農(nóng)作物減產(chǎn)[1]。含鉻廢水中的六價鉻對人有較大危害,其對人體皮膚、呼吸系統(tǒng)和內(nèi)臟有較大的損害。鋅在電鍍行業(yè)中使用較多,含鋅廢水會導(dǎo)致植物的富積,過量的鋅會引起炎癥,使人乏力。含銅廢水會抑制水體的自行凈化,銅對人體的細(xì)胞生長和內(nèi)分泌腺功能有較大的影響。含鎳廢水則對人的脊髓、腦、肺、和心臟有較大影響。
電鍍廢水中常規(guī)的處理技術(shù)有化學(xué)沉淀法、氧化還原法、離子交換法和電解法等化學(xué)方法。第一,化學(xué)沉淀技術(shù)。通過向電鍍廢水中加入化學(xué)試劑與電鍍廢水中的污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成沉淀,再將沉淀分離出來達(dá)到凈化電鍍廢水的目的[2]。例如:向電鍍廢水中加入氫氧化物與電鍍廢水發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化物沉淀予以分離,或者是向廢水中加入鋇鹽與廢水發(fā)生反應(yīng)生成鋇鹽沉淀予以分離。第二,氧化還原法。該方法是利用氧化還原反應(yīng)治理電鍍廢水,通過向電鍍廢水中加入合適的化學(xué)試劑,與電鍍廢水中的污染物發(fā)生氧化還原反應(yīng),使本來有毒害的物質(zhì)變?yōu)闊o毒無害的物質(zhì)。例如:向廢水中加入還原劑與廢水中的六價鉻發(fā)生反應(yīng),將六價鉻還原為無毒的三價鉻,然后再進行后續(xù)處理。氧化還原法還用于治理電鍍廢水中的氰,通過氧化還原反應(yīng)使氰變?yōu)闊o毒害的二氧化碳和氮氣,從而達(dá)到凈化電鍍廢水的目的。第三,離子交換法。離子交換法是通過向電鍍廢水中加入交換劑,與廢水發(fā)生置換反應(yīng),活躍的原子置換出待處理的離子,從而達(dá)到凈化廢水的效果。在實際的應(yīng)用過程中,離子交換劑有吸附和交換兩種作用,此方法適用于重金屬電鍍廢水,通過該方法不僅能夠凈化廢水而且能夠回收金屬。第四,電解法。給電鍍廢水施加電場,在電場的作用下正負(fù)離子各自向電場的陰極和陽極遷移,這樣金屬離子就在電場的陰極析出,達(dá)到凈化電鍍廢水的目的,這種處理方法操作簡單,無二次污染,能回收重金屬但是該方法耗電耗水比較大。
為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L的環(huán)保要求,人們不斷研究開發(fā)出鐵氧體法、膜分離技術(shù)、生物法等新的技術(shù)。第一,鐵氧體法。鐵氧體法的實質(zhì)是氧化還原反應(yīng),以硫酸亞鐵做還原劑,加入過量的硫酸亞鐵與廢水中的金屬離子發(fā)生反應(yīng)生成鐵氧體晶粒沉淀析出,達(dá)到凈化廢水的目的。這種處理方法能夠處理大量的廢水且處理效果好,但它的缺點是綜合效益較低,控制起來不方便。第二,膜分離技術(shù)。膜分離技術(shù)是利用膜的選擇透過性,對廢水的污染物進行分離,膜分離技術(shù)不需要添加化學(xué)試劑,操作方便,可以循環(huán)利用,缺點是膜的更換頻率較高。膜分離技術(shù)是一種較為綠色的電鍍廢水處理技術(shù),它符合人們對環(huán)保的要求,有比較好的發(fā)展前景,膜技術(shù)具體包括反滲透、超濾、納濾和電滲析等。第三,生物法。生物法處理廢水主要是通過投加高降解能力的微生物,應(yīng)對不同的廢水組成成分采用不同的微生物與污染物進行反應(yīng)進行廢水處理;向染料廢水中投入營養(yǎng)物和基質(zhì)類似物,營養(yǎng)物可以改善系統(tǒng)的運行能力,基質(zhì)類似物能夠提高酶的活性,提高反應(yīng)速度;利用基因工程投入遺傳工程菌酶,提高反應(yīng)速度。生物法對于電鍍廢水中的重金屬有顯著的處理效果,缺點是微生物與污染物的反應(yīng)速度較慢。
現(xiàn)在電鍍廢水的處理還存在二次污染等問題,為了解決這些問題,并保證人們的利益,電鍍廢水的處理會向更綠色、更節(jié)能、更經(jīng)濟的方向發(fā)展,由于單一處理方法具有局限性,未來的電鍍廢水處理會是多種方法聯(lián)合使用,在應(yīng)用過程中需要根據(jù)不同的情況選擇合適的聯(lián)合處理方法,在滿足電鍍廢水處理要求的前提下,提高企業(yè)的綜合效益。
[1]王文星.電鍍廢水處理技術(shù)研究現(xiàn)狀及趨勢[J].電鍍與精飾,2011(05):42-46.
[2]黃其祥,胡衍華,徐湊友,黃建輝.電鍍廢水處理技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J].廣東化工,2010(04).
[3]胡翔,陳建峰,李春喜.電鍍廢水處理技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J].新技術(shù)新工藝,2008.