电镀废水中金属的回收技术
- 发布时间：2012/12/13 10:00:07
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在采用传统化学沉淀法处理电镀废水过程中，重金属离子就不能*形成氢氧化物沉淀，其中的重金属离子含量极容易超过国家废水排放标准。本文介绍几种电镀废水的几种处理技术。
化学沉淀对高浓金属处理
本工艺前段处理采用传统电镀重金属废水基本治理技术。化学沉淀法，是使废水中呈溶解状态的金属离子，转变为不溶于水或者溶解度很低的金属化合物，包括碱性条件下氢氧化物沉淀法和硫化物沉淀法等。此法可以处理高浓金属离子，但是不能够对微量离子进行去除。随着环保要求标准不断提高，仅靠化学沉淀不能够让废水稳定达标排放，尤其是铜离子和磷经常超标，考虑到经济效益和环保效益所以增设了后续双膜深度处理工艺，全部废水分质回用实现*。
中和沉淀法
在含重金属的废水中加入碱提高废水的PH值，使重金属生成不溶于水的氢氧化物絮凝体沉淀加以分离。中和沉淀法操作中需要注意以下几点：（1）根据废水中含有的金属离子情况，控制合适的pH值。（2）当废水中含有两性金属时，pH值高会出现再溶解，因此要严格控制pH值，实行分段沉淀；（3）废水中有些阴离子如：卤素、氰根、腐植酸等，可与重金属形成络合物，因此要在中和之前需经过预处理；（4）有些颗粒小，不易沉淀，则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。通过大量试验与实际运行，此工艺在车间废水排放变化较大情况时，处理水铜离子经常超过0.5mg/l一级标准，严重时候会接近5mg/l。
硫化物沉淀法
为了强化铜处理效果，也试验加入硫化物药剂，使废水中重金属离子生成硫化物更好的沉淀除去。与中和沉淀法相比，S2-与Cu2+形成CuS具备更低的溶度积，难溶于水不溶于*。但是形成金属硫化物单质细小不容易沉淀，需要投加絮凝剂或者助凝剂。并且硫化物投加不能过量，否则遇酸生成硫化氢气体，产生二次污染。
氧化还原处理
化学还原法：电镀废水中的Cr主要以Cr6+离子形态存在，因此向废水中投加还原剂将Cr6+还原成微毒的Cr3+后，投加石灰或NaOH产生Cr（OH）3沉淀分离去除。其治理原理简单、操作易于掌握、能承受大水量和高浓度废水冲击。根据投加还原剂的不同，可分为FeSO4法、NaHSO3法、铁屑法、SO2法等。
化学氧化法：氧化法是投加强氧化剂对污染物氧化处理，例如破氰、投加漂水降低COD方法。
吸附法
利用吸附法处理电镀重金属废水的吸附剂有活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖树脂等。活性炭装备简单，在废水治理中应用zui广泛，但活性炭再生效率低，运行时间短极容易失效，更换成本更是昂贵，且活性炭处理水质很难达到回用要求，稳定达标都困难。活性炭对有机物的吸附能力很强，但是对金属吸附效率低、速度慢、饱和容积小。以本拉链厂电镀废水工程为例，原工艺进水铜离子小于1mg/l，水量700立方米/天，出水0.2mg/l，吸附量490g，如此仅能有效运行一个月，现场没有设计再生装置失效后更换。活性炭共2个塔、每个8吨，这样更换一次费用就是16万，如此之高很少有工厂能够接受，同时因环保指标提高及政策要求很快更换为双膜，实现*。
生物处理技术
根据生物去除重金属离子的机理不同可分为生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法以及植物修复法。此工程案例采用接触酸化槽处理电镀沉淀池调节水，主要针对不达标的铜离子。接触酸化槽中能够培养出几百种菌群，使水中胶体悬浮物相互凝聚沉淀。对重金属有絮凝作用的约有十几个品种，生物絮凝剂不仅氨基和羟基可与Cu2+等重金属离子形成稳定的鳌合物而沉淀下来。同时接触酸化槽中采用了兼氧式工艺，使好氧与厌氧交替运行。在厌氧条件下产生H2S可与废水中的重金属离子，生成溶解度很低的金属硫化物沉淀而被去除。同理接触氧化槽能处理微量未除去Cr6+，去除率可达99.7%。
膜分离技术
微滤膜技术特点
微滤英文缩写：MF，它的过滤孔径在：0.1um以上，远远够不上脱盐的那种精度，所以它的脱盐率为0。微滤过程操作分死端过滤和错流过滤两种方式。在死端过滤时，小于膜孔的溶质粒子在压力的推动下可以随水一同透过膜，大于膜孔的溶质粒子被截留，通常堆积在膜面上。随着时间的增加，膜面上堆积的颗粒越来越多，膜的渗透性将下降，这时必须停下来清洗膜表面或更换膜。错流过滤是在压力推动下料液平行于膜面流动，把膜面上的滞留物带走，从而使膜污染保持一个较低的水平。微滤膜使用方式分为在实际运行过程中有很多差异，液中膜把膜片浸在生物处理池中，这样可以强化生物处理效果，减少修建生物二沉池。也可以使用管式微滤膜，如同反渗透一样运行，这样在膜的清洗过程中比较方便运行管理，可以使用高浓度清洗液在线清洗，每次清洗后运行时间久同时膜片容易更换。这两种都属于MBR工艺，考虑到间歇运行特点，采用后种方式管式膜处理沉淀池出来接触酸化槽废水。
超滤膜是一种具有超级“筛分”分离功能的多孔膜。它的孔径只有几纳米到几十纳米，只有一根头发丝的1‰，在膜的一侧施以适当压力，就能筛出大于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2～20纳米的颗粒。超滤膜属于深层过滤，后者具有较致密的表层和以指状结构为主的底层，表层厚度为0.1微米或更小，并具有排列有序的微孔。超滤也可以说介于微滤和反渗透之间的性能，产水水质达到生活杂用水标准，对反渗透的保护远远好于微滤膜，有条件的工程可以优先考虑采用超滤+反渗透工艺。
目前，反渗透膜如以其膜材料化学组成来分，主要有纤维素膜和非纤维素膜两大类。如按膜材料的物理结构来分，大致可分为非对称膜和复合膜等。在纤维素类膜中zui广泛使用的是醋酸纤维素膜。该膜总厚度约为100μm，全表皮层的厚度约为0．25μm，表皮层中布满微孔，孔径约5~10埃，故可以滤除极细的粒子，而多孔支撑层中的孔径很大，约有几千埃。非纤维素类膜以芳香聚酷胺为主要品种，其他还有聚酰胺膜，壳聚糖膜，聚砜酰胺膜，聚四氟乙烯接枝膜，聚乙烯亚胺膜等等。近年来发展起来的聚酰胺复合膜，高交联度芳香聚酷胺由苯三酰氯和苯二胺聚合而成。由于这种膜是由三层不同材料复合而成故称为复合膜。反渗透膜的品牌:海德能膜、陶氏膜、通用流体膜、东丽膜、世韩膜等。
由于反渗透脱盐能力*，在污水处理回用中，对溶解固形物仍然可以稳定达到95%以上，COD和BOD的去除率在97%左右，因此其处理出水指标高于自来水，部回用水不需要软化即可作为锅炉补给水，省去软化设备和软化药剂。本工程每天不但减少700吨自来水消耗量，同时不再向附近水体排放700吨污水，在一定程度上节约成本，有很高点的环境效益和经济效益。
反渗透出水电导大的原因:反渗透清洗条件在正常操作过程中,反渗透元件内的膜片会受到无机盐垢、微生物、胶体颗粒和不溶性的有机物质的污染，这些污染物沉积在膜表面，导致标准化的产水流量和系统脱盐率分别下降或同时恶化，需要及时清洗。
随着可持续发展战略的实施，循环经济和清洁生产技术越来越受到人们关注。电镀重金属废水治理已向清洁生产工艺、物质循环利用、废水回用等综合防治阶段发展。未来电镀重金属废水治理将贯彻循环经济、重视清洁生产技术的开发与应用；采用全过程控制、结合废水综合治理、zui终实现废水*。电镀废水种类繁多，各种电镀工艺差异很大，仅使用传统废水治理方法往往有其局限性，达不到严格的环境要求，同时不稳定。综合多种治理技术特点的膜技术，因其稳定优异的性能，*的深度处理技术，处理后水可以直接回用的经济价值和环保价值必将逐步受到重视。
以上化学法、物理化学法、生物化学法都可以治理和回收废水中的重金属，但一般都具有选择性，一种工艺只吸取或处理一种或几种金属，并且不能深度处理，从而限制废水回用对环境始终有很大污染和破坏。但通过双膜法处理重金属重污染污水运行成本低、效益高、容易管理、不给环境造成二次污染、处理废水可以回收利用、实现*，有利于生态环境的保护和改善，其必将受到应有重视。