電鍍工業(yè)在現(xiàn)代工業(yè)中有著廣泛而重要的應(yīng)用，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中起著不可或缺的作用。同時(shí)，電鍍也是一個(gè)高污染的行業(yè)。我國(guó)每年可排放約40億立方米廢水、5億噸固體廢物和3000萬立方米酸性氣體，其中50%以上不符合國(guó)家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。在電鍍過程中，由于大量的原材料和淡水的消耗，電鍍廢水中伴隨著大量的氰化物、鋅、鉻、酸堿等污染物。這些未經(jīng)處理的廢水一旦進(jìn)入自然環(huán)境，將給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)和人類健康帶來嚴(yán)重危害。

　　由于我國(guó)電鍍企業(yè)布局分散，污染源也分散，存在清潔生產(chǎn)技術(shù)水平低，自動(dòng)化程度低，污染防治水平低，有效處理率低等一系列問題。同時(shí)，在生產(chǎn)過程中，由于電鍍品種豐富，具體工藝環(huán)節(jié)不一樣，必然會(huì)導(dǎo)致多種污染物聯(lián)合排放的問題，如有機(jī)氰化物有機(jī)污染物共存和不同濃度的重金屬離子。鑒于電鍍廢水的污染特性，電鍍廢水處理工程技術(shù)規(guī)范(HJ 2002-2010)強(qiáng)調(diào)需要對(duì)電鍍廢水進(jìn)行收集和分類。 “十二五”期間，電鍍行業(yè)的清潔有序發(fā)展為中國(guó)超過重金屬減排總量的目標(biāo)做出了突出貢獻(xiàn)。 “十三五”明確規(guī)定：鋼鐵，水泥，石化，有色金屬，玻璃，燃煤鍋爐，造紙，印染，化工，焦化，氮肥，農(nóng)副食品加工，原料醫(yī)藥制造，皮革，農(nóng)藥，電鍍專注于行業(yè)，促進(jìn)行業(yè)遵守減排。在新形勢(shì)下，為了進(jìn)一步響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，本文在系統(tǒng)識(shí)別電鍍行業(yè)復(fù)合污染的原因和治理的基礎(chǔ)上，提出了一種更有效的整體解決方案。

　　1.電鍍廢水來源及特征

　　由于電鍍工業(yè)需要消耗大量的水，因此大多數(shù)工藝都以水作為溶劑。廢水來源大致分類如下：(1)電鍍生產(chǎn)過程中電鍍零件的沖洗廢水是電鍍廢水的主要來源之一。車間排放的廢水中約80%或以上可產(chǎn)生多種無機(jī)有機(jī)污染物，如重金屬離子、有機(jī)活性劑、穩(wěn)定劑等。(二)在鍍液過濾、剩余鍍液、廢鍍液失效、變質(zhì)、鍍液產(chǎn)生高濃度污染物的廢水清洗過程中。雖然這部分廢水很小，但各種污染物的濃度很高。一般來說，它需要單獨(dú)處理。(三)實(shí)驗(yàn)室用水主要包括電鍍工藝分析、廢水廢氣試驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)室分析用水。水量不大，但成分比較復(fù)雜，一般排入電鍍混合廢水系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一處理。(四)其他混水廢水，如洗滌機(jī)械設(shè)備、車間地板等

　　電鍍工業(yè)中存在著多種復(fù)雜工藝，但各企業(yè)電鍍廢水的質(zhì)量差異很大，但其共同特點(diǎn)是含有大量的重金屬離子、酸、堿等污染物。常見的重金屬離子污染物包括鉻、銅、鎳、鋅、金、銀和鉛。常見的酸、堿污染物包括硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸、氫氧化鈉、碳酸鈉等。此外，廢水中還含有一定量的有機(jī)物、氨氮等。因此，根據(jù)不同類型的特征污染物，電鍍廢水一般進(jìn)一步分為：(1)高濃度COD廢水;(2)含氰廢水;(3)重金屬離子廢水;(4)綜合廢水與多種污染物同時(shí)混合。考慮到電鍍廢水中污染物的多樣性，由于電鍍廢水過程中各種有機(jī)物或氨氮的形成與重金屬離子的相互作用，分離質(zhì)量處理顯得尤為重要，這給電鍍廢水的混合后處理帶來了困難。例如，鍍鎳廢水必須與氰化廢水分開處理，因?yàn)殒嚭颓杌镄纬闪饲杌嚕且环N穩(wěn)定而困難的化合物。在鍍銅工藝中，焦磷酸鹽鍍銅產(chǎn)生的廢水一般含有氨，需要與其它金屬離子廢水分開處理，否則會(huì)形成金屬離子難以去除。

　　2.電鍍廢水多組分污染控制技術(shù)

　　2.1電鍍廢水的主要處理方法

　　長(zhǎng)期以來，電鍍廢水的處理主要基于對(duì)重金屬的無害化控制和有機(jī)物的降解。可分為化學(xué)法、物理化學(xué)法和生化法。其中，化學(xué)沉淀法應(yīng)用最廣泛，主要是因?yàn)樗哂型顿Y少、工藝相對(duì)簡(jiǎn)單等一系列優(yōu)點(diǎn)。但是，由于廢水質(zhì)量的波動(dòng)、沉淀時(shí)間的長(zhǎng)短、攪拌條件、管理水平等因素的影響，導(dǎo)致了出水水質(zhì)的不穩(wěn)定，污泥的分離和二次污染是不容忽視的。物理定律是在不改變物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的情況下，根據(jù)不同的物理性質(zhì)，從系統(tǒng)中分離和去除污染物。它一般用于水中懸浮物或重金屬離子的分離、去除或濃縮，如吸附、蒸發(fā)濃縮、膜分離等。生化處理具有處理成本低、環(huán)境效益好、污泥少、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，通過降解微生物代謝活性和吸附去除水中有機(jī)或無機(jī)污染物，具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　一般而言，不同的廢水處理方法適用性不同，處理后的電鍍廢水排放難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，因此，如何取得良好的處理效果、低經(jīng)濟(jì)成本、操作簡(jiǎn)單、無二次污染、易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)處理技術(shù)是電鍍廢水處理技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，將兩種或多種優(yōu)勢(shì)技術(shù)有效地結(jié)合起來，是電鍍廢水處理技術(shù)研究的主要內(nèi)容和方向，如離子交換電沉積技術(shù)、化學(xué)膜分離技術(shù)、生物膜電解技術(shù)、生物膜分離技術(shù)等。

　　2.2基于膜分離技術(shù)的組合控制方法

　　膜分離技術(shù)是通過膜的選擇性滲透來實(shí)現(xiàn)材料分離的一種手段，包括微濾、納濾、超濾、反滲透、電滲析、擴(kuò)散滲析等。膜分離法處理電鍍廢水，特別是銅、鋅、鎳電鍍廢水。具有效率高、操作簡(jiǎn)單、金屬回收容易、無二次污染等特點(diǎn)。該技術(shù)還存在膜堵塞使用壽命短，單靠膜分離投資成本高等缺點(diǎn)。因此，通常需要在膜透析過程之前結(jié)合相應(yīng)的過程，以最大限度地提高膜的凈化效果，延長(zhǎng)膜的使用壽命。將二氧化鈦光催化技術(shù)引入云南某電鍍廠電鍍車間進(jìn)行廢水處理。預(yù)處理廢水COD降低75%以上，降低了超濾、反滲透的運(yùn)行負(fù)荷，延長(zhǎng)了膜的清洗周期和使用壽命，使水回用率提高到85%。白新平將納濾系統(tǒng)嵌入化學(xué)沉淀池，實(shí)現(xiàn)膜透析與化學(xué)沉淀的相互作用，可以更有效地去除溶液中的各種陽離子和重金屬離子。

　　2.3基于離子交換的組合控制方法

　　離子交換法是聚合物樹脂與溶液中物質(zhì)離子交換的可逆反應(yīng)。離子交換法適用于低污染電鍍廢水。它具有能耗低、化學(xué)試劑用量少、不產(chǎn)生污泥、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，但運(yùn)行成本高，設(shè)備需要維護(hù)，樹脂易受污染。通過離子交換和其他技術(shù)的結(jié)合，可以進(jìn)一步提高清潔生產(chǎn)水平，提高出水質(zhì)量。張惠玲[15]用R32離子樹脂吸附含銅離子的電鍍廢液。經(jīng)過處理后，高濃度解吸液進(jìn)入電解槽，實(shí)現(xiàn)了銅的回收利用，純度高達(dá)99.7%。聯(lián)合電解的優(yōu)點(diǎn)是減少了設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)損失，減少了水資源消耗和對(duì)環(huán)境的影響。此外，離子交換法還可與膜透析技術(shù)相結(jié)合，充分發(fā)揮其在去除離子污染物方面的優(yōu)勢(shì)。劉國(guó)昌[16]通過離子交換和納濾技術(shù)，成功地將Cr(VI)從Cl-中分離出來，濃縮到3200 mg/L，大大提高了鉻的回收效率。

　　2.4基于生物膜反應(yīng)的組合控制方法

　　生物膜處理是一種生物處理方法。目前，電鍍廢水中重金屬的毒性問題是制約電鍍廢水生物處理工藝發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。如何降低重金屬對(duì)微生物生命活動(dòng)的毒性，已引起越來越多的關(guān)注。膜生物反應(yīng)器(MBR)是將生物處理技術(shù)與膜分離技術(shù)相結(jié)合的一種新型水處理技術(shù)。廢水中污染物的去除主要是通過微生物的代謝，結(jié)合膜組件的高效分離，提高了廢水處理效率。目前制約其廣泛應(yīng)用的主要因素是膜污染速度快，更換清洗成本高。劉星[19]采用生物膜水解反應(yīng)器強(qiáng)化MBR處理工藝，可提高高濃度重金屬對(duì)COD的去除率。Hanliming[20]將懸浮生物載體添加到MBR反應(yīng)器中，形成混合MBR工藝(混合MBR)。與常規(guī)MBR工藝相比，添加懸浮生物載體改變了反應(yīng)器內(nèi)生物相豐度比，為微生物提供了更加多樣化的生存環(huán)境，從而更有效地富集銅、鎳和鎳。鉻、COD、氨氮、總氮等重金屬的平均去除率分別為94.4%、74.8%和51.0%。

　　3.總結(jié)

　　對(duì)于電鍍廢水中不同濃度和不同類型的多組分污染物，應(yīng)從污染物相互作用的角度，結(jié)合產(chǎn)生廢物資源的最適當(dāng)、最有效的控制技術(shù)。這樣不僅認(rèn)識(shí)到了各種工藝之間的優(yōu)缺點(diǎn)，而且降低了設(shè)備維修的難度，從而促進(jìn)了整個(gè)電鍍工業(yè)的清潔生產(chǎn)。