關于電鍍廢水處理方法及優(yōu)缺點分析（下）

電鍍廢水的處理與回用對節(jié)約水資源以及保護環(huán)境起著至關重要的作用。本文綜述了各種電鍍廢水處理技術的優(yōu)缺點，以及一些新材料在電鍍廢水處理上的應用。

七、膜分離技術

膜分離技術主要包括微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透(RO)、電滲析(ED)、液膜(Lv)等，利用膜的選擇透過性來對污染物進行分離去除。

該方法去除效果好，可實現(xiàn)重金屬回收利用和出水回用，占地面積小，無二次污染，是一種很有發(fā)展前景的技術，但是膜的造價高，易受污染。

對膜技術在電鍍廢水處理中的應用和效果進行了分析，結果表明：結合常規(guī)廢水處理工藝與膜生物反應器(MBR)組合工藝，電鍍廢水被處理后的水質達到排放標準;電鍍綜合廢水經(jīng)UF凈化、RO和NF兩段脫鹽膜的集成工藝處理后，水質達到回用水標準，RO和NF產(chǎn)水的電導率分別低于100gS/cm和1000gS/cm，COD分別約為5mg/L和10mg/L;鍍鎳漂洗廢水通過RO膜后，鎳的濃縮高達25倍以上，實現(xiàn)了鎳的回收，RO產(chǎn)水水質達到回用標準。

投資與運行費用分析表明：工程運行1年多即可收回RO濃縮鎳的設備費用。

液膜法并不是采用傳統(tǒng)的固相膜，而是懸浮于液體中很薄的一層乳液顆粒，是一種類似溶劑萃取的新型分離技術，包括制膜、分離、凈化及破乳過程。

美籍華人黎念之(NormanN.Li)博士發(fā)明了乳狀液膜分離技術，該技術同時具有萃取和滲透的優(yōu)點，把萃取和反萃取兩個步驟結合在一起。乳化液膜法還具有傳質效率高、選擇性好、二次污染小、節(jié)約能源和基建投資少的特點，對電鍍廢水中重金屬的處理及回收利用有著良好的效果。

八、吸附法

吸附法是利用比表面積大的多孔性材料來吸附電鍍廢水中的重金屬和有機污染物，從而達到污水處理的效果。

活性炭是使用最早、最廣的吸附劑，可以吸附多種重金屬，吸附容量大，但是活性炭價格昂貴，使用壽命短，需要再生且再生費用不低。一些天然廉價材料，如沸石、橄欖石、高嶺土、硅藻土等，也具有較好的吸附能力，但由于各種原因，幾乎沒有得到工程應用。

以沸石作為吸附劑處理電鍍廢水，發(fā)現(xiàn)在靜態(tài)條件下，沸石對鎳、銅和鋅的吸附容量分別達到5.9、4.8和2.7mg/g.先以磁性生物炭去除電鍍廢水中的Cr(vI)，

然后通過外部磁場分離，使得cr(VI)的去除率達到97.11%。而在10rain的磁選后，濁度由4075NTU降至21.8NTU。其研究還證實了吸附過程后，磁性生物炭仍保留原來的磁分離性能。近年來又研制開發(fā)了一些新型吸附材料，如文中提到的生物吸附劑以及納米材料吸附劑。

納米技術是指在1～100nm尺度上研究和應用原子、分子現(xiàn)象，由此發(fā)展起來的多學科交叉、基礎研究與應用緊密聯(lián)系的科學技術。納米顆粒由于具有常規(guī)顆粒所不具備的納米效應，因而具有更高的催化活性。

納米材料的表面效應使其具有高的表面活性、高表面能和高的比表面積，所以納米材料在制備高性能吸附劑方面表現(xiàn)出巨大的潛力。雷立等l采用溫和水熱法一步快速合成了鈦酸鹽納米管(TNTs)，并應用于對水中重金屬離子Pb(II)、cd(II)和Cr(III)的吸附。

結果表明：pH=5時，初始濃度分別為200、100和50mg/L的Pb(II)、Cd(II)和Cr(III)在TNTs上的平衡吸附量分別為513.04、212.46和66.35mg/L，吸附性能優(yōu)于傳統(tǒng)吸附材料。納米技術作為一種高效、節(jié)能環(huán)保的新型處理技術，得到人們的廣泛認同，具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

九、光催化技術

光催化處理技術具有選擇性小、處理效率高、降解產(chǎn)物徹底、無二次污染等特點。

光催化的核心是光催化劑，常用的有TiO2、ZnO、WO3、SrTiO3、SnO2和Fe2O3。其中TiO2具有化學穩(wěn)定性好、無毒、兼具氧化和還原作用等諸多特點。TiO：在受到一定能量的光照時會發(fā)生電子躍遷，產(chǎn)生電子一空穴對。

光生電子可以直接還原電鍍廢水中的金屬離子，而空穴能將水分子氧化成具有強氧化性的OH自由基，從而把很多難降解的有機物氧化成為COz、H：0等無機物，被認為是最有前途、最有效的水處理方法之一。

以懸浮態(tài)的TiO2為催化劑，在紫外光的作用下對絡合銅廢水進行光催化反應。結果表明：當TiO2投加量為2g/L，廢水pH=4時，在300W高壓汞燈照射下，載入60mL/min的空氣反應40rain，對120mg/LEDTA絡合銅廢水中Cu(II)與COD的去除率分別達到96.56%和57.67%。實施了“物化一光催化一膜”處理電鍍廢水的工程實例，出水COD去除率達到70%以上，同時TiO2光催化劑可重復使用。

膜法的引入可大大提高水質，使處理后水質達到中水回用標準，提高了電鍍廢水的資源化利用率，回用率達到85%以上，大大節(jié)約了成本。然而光催化技術在實際應用中受到了很多的限制，如重金屬離子在光催化劑表面的吸附率低，催化劑的載體不成熟，遇到色度大的廢水時處理效果大幅下降，等等。不過光催化技術作為高效、節(jié)能、清潔的處理技術，將會有很大的應用前景。

十、重金屬捕集劑

重金屬捕集劑又叫重金屬螯合劑，它能與廢水中的絕大部分重金屬離子產(chǎn)生強烈的螯合作用，生成的高分子螯合鹽不溶于水，通過分離就可以去除廢水中的重金屬離子。

重金屬捕集劑處理后的重金屬廢水中剩余的重金屬離子濃度大部分都能達到國家排放標準。以二硫代氨基甲酸鹽重金屬離子捕集劑XMT探討了不同因素對Cu的捕集效果，對Cu去除率在99%以上，出水Cu濃度小于0.05mg/L，出水遠低于GB21900-2008的“表3”標準。

選取3種市售重金屬捕集劑對實際電鍍廢水中的Cu2+、Zn2+、Ni進行同步深度處理，發(fā)現(xiàn)三聚硫氰酸三鈉(簡稱TMT)對Cu的去除效果最為顯著，投加量少且效果穩(wěn)定，但對Ni的去除效果較差。甲基取代的二硫代氨基甲酸鈉(以Me2DTC表示)的適用性最強，對3種重金屬離子均具有良好的去除效果，可達到GB21900-2008中的“表3”排放標準，且在DH=9.70時處理效果最佳。至于乙基取代的二硫代氨基甲酸鈉(Et2DTC)，對Ni的去除效果不佳。

重金屬捕集劑因高效、低能、處理費用相對較低等特點而有很大的實用性。

結語

電鍍廢水成分復雜，應盡量分工段處理。在選擇處理方法時，應充分考慮各種方法的優(yōu)缺點，加強各種水處理技術的綜合應用，形成組合工藝，揚長避短。

重金屬具有很大的回收價值且毒性大，在電鍍廢水處理過程中應多使用重金屬回收利用的工藝，盡可能地減少排放。

基于化學沉淀法污泥產(chǎn)量大，電化學法能耗高，膜分離技術的膜組件造價高且易受污染等諸多問題，就現(xiàn)有電鍍廢水處理技術而言，應向著節(jié)能、高效、無二次污染的方向改進。

同時可與計算機技術相結合，實現(xiàn)智能化控制。還可結合材料學、生物學等學科，開發(fā)出更適合處理電鍍廢水的新型材料。