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电镀重金属废水处理的方法作用原理
2013-9-5 阅读(2037)
电镀废水处理是一种难以*治理且更为复杂的混合重金属废水处理，电镀污水处理必须根据电镀废水的水质、水量与电镀生产的工艺条件、生产负荷、操作管理与用水方式等因素。电镀重金属污水处理的水质复杂，成分不易控制，其中含有氰化物、酸、碱、六价铬、铜、锌、镉、镍、金、银等等重金属污染物，毒性较大，有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质，对人类危害极大。
电镀废水处理方法按作用原理，可分为物理法、化学法、物理化学法、生物法等。
一、物理法：
该电镀废水处理方法主要是利用物理作用分离电镀污水中主要呈悬浮状态的污染物质，在重金属废水处理过程中不改变物质的化学性质。
1、蒸发浓缩法：蒸发浓缩法就是通过蒸发手段减少镀液中的水分，从而达到浓缩镀液的目的。
2、晶析法：晶析法是固液分离法的一种，主要是利用盐类物质在其过饱和溶液中可以析出较纯的结晶盐这一特性，使一些金属盐以晶体的形式回收。一般用于氰化镀锌和镀镍液等电镀污水处理、重金属污水处理的回收处理。
3、膜分离法：膜分离技术包括液膜分离法和固膜分离的反渗透法。膜分离法不仅能够净化电镀污水、回收金属，而且具有分离效率高、耗能低、无二次污染等优点。随着膜技术的进步，膜分离法的应用逐渐广泛，尤其是重金属废水处理后的中水回用具有特殊的优势。
二、化学法：
向电镀废水中投加化学药剂，通过化学反应改变电镀污水中污染物的化学性质，使其变成无害物质或易于与水分离的物质，再进一步从电镀污水中去除的电镀废水处理、重金属废水处理方法，应用十分广泛。该重金属污水处理技术具有操作简单可靠、投资少、能承受大水量和高浓度负荷、效果稳定等优点，适合各类型电镀企业生产的电镀废水处理和各类重金属废水处理。
1、氧化还原法：在电镀污水中投加氧化剂或还原剂，使之与溶解性的有机或无机污染物发生氧化还原反应，把电镀污水中有毒害的污染物转化为无毒或微毒物质的方法。
①化学氧化法：在电镀废水处理中，化学氧化法主要应用于含氰废水的处理，即用氧化剂（氯系氧化剂、空气、臭氧等）把氰根离子氧化破坏而除去。其中，碱性氯化法在电镀废水处理中应用zui广。此法是在碱性条件下，用氯系氧化剂将氰离子zui终氧化成无毒的二氧化碳和氮气。氯系氧化剂包括次氯酸钠、漂白粉、和液氯等。碱性氯化法破氰分两个阶段：*阶段是在碱性条件（pH≥10）下，次氯酸盐把CN-氧化成氰酸盐，第二阶段在pH值为7～8条件下，把氰酸盐进一步氧化分解为氮气和二氧化碳，*地解决氰化物的污染问题。
②化学还原法：主要用于含铬的重金属污水处理，通常是先用还原剂把毒性很大的六价铬还原成毒性较低的三价铬，然后利用中和沉淀法除去水中的三价铬离子。常用的还原剂是硫酸亚铁、亚硫酸盐、二氧化硫与水合脱等。常采用硫酸亚铁—石灰法处理含铬废水。具有处理后水能达到排放标准，并能回收利用氢氧化铬，化学还原法重金属废水处理的设备和操作简单、投资少、处理量大等优点。
2、化学沉淀法：向电镀污水中投加某些化学试剂，使之与电镀污水中的污染物发生化学反应，形成难溶的沉淀物，然后进行固液分离，从废水中除去污染物。化学沉淀法重金属污水处理，按照使用沉淀剂的不同可分为氢氧化物沉淀法、铬酸盐沉淀法和铁氧体沉淀法等。
3、化学中和法：电镀污水处理中用来处理电镀的酸洗废水，通过中和废水中过量的酸或碱以及调整电镀污水的酸、碱度，使中和后的废水呈中性或接近中性，以适宜下一步处理或外排的要求的电镀废水处理方法。可分为自然中和法、药剂中和法、过滤中和法及滚筒式中和法。
三、物理化学法：
通过物理和化学的综合作用使废水得到净化的电镀污水处理、重金属废水处理方法。
1、离子交换法：离子交换的电镀污水处理方法，既可以净化废水，又可以回收利用废水中的有害成分。利用离子交换树脂中的交换离子同电镀废水中的某些离子进行交换而将其除去，使废水得到净化。
2、电解法：主要是使废水中的有害物质通过电解过程在阳、阴两极上分别发生氧化和还原反应，转化成无害物质；或利用电极氧化和还原产物与废水中的有害物质发生化学反应，生成不溶于水的沉淀物，然后分离除去，或通过电解反应回收金属。该电镀污水处理方法耗电较多，但流程简单、操作方便、回收的金属纯度高。
3、气浮法：向水中通入空气，产生微小气泡，由于气泡与细小悬浮物之间粘附，形成浮选体，利用气泡的浮升作用，上浮到水面，形成泡沫或浮渣，从而使水中的悬浮物质得以分离。按照气泡产生方式的不同，可分为充气气浮、溶气气浮和电解气浮三类，具有处理过程连续化，设备紧凑，占地少，便于自动化、应用范围广等优点。可处理镀铬废水、含铬钝化废水以及混合废水。该电镀污水处理方法，不仅可去除重金属氢氧化物，而且可以去除其它悬浮物、乳化油、表面活性剂等，是应用十分广泛的重金属废水处理方法。气浮法用于处理镀铬废水的原理是：在酸性的条件下硫酸亚铁和六价铬进行氧化还原反应，然后在碱性条件下产生絮凝体，在无数微细气泡作用下使絮凝体浮出水面并刮除，使水质变清。
4、活性炭法：活性炭法是电镀污水处理一种经济有效的方法，活性碳过滤器主要应用于含铬、含氰废水。具有取材容易、投资较低，处理后的水可用于回用等优点，通常在活性碳过滤器前置沸石过滤器或石英砂过滤器以改善活性碳过滤器进水水质。
四、生物法：利用微生物的生命活动过程，对废水中的污染物进行转移和转化作用，从而使废水得到净化的电镀废水处理方法，已逐渐在电镀污水处理中应用，生物法重金属废水处理具有处理成本低的优点。
五、组合法：由于电镀废水种类多，成分各不相同，因此将多种重金属废水处理方法组合在一起，相互补充，以达到良好的电镀污水处理效果。
电镀废水处理方法按作用原理，可分为物理法、化学法、物理化学法、生物法等。
一、物理法：
该电镀废水处理方法主要是利用物理作用分离电镀污水中主要呈悬浮状态的污染物质，在重金属废水处理过程中不改变物质的化学性质。
1、蒸发浓缩法：蒸发浓缩法就是通过蒸发手段减少镀液中的水分，从而达到浓缩镀液的目的。
2、晶析法：晶析法是固液分离法的一种，主要是利用盐类物质在其过饱和溶液中可以析出较纯的结晶盐这一特性，使一些金属盐以晶体的形式回收。一般用于氰化镀锌和镀镍液等电镀污水处理、重金属污水处理的回收处理。
3、膜分离法：膜分离技术包括液膜分离法和固膜分离的反渗透法。膜分离法不仅能够净化电镀污水、回收金属，而且具有分离效率高、耗能低、无二次污染等优点。随着膜技术的进步，膜分离法的应用逐渐广泛，尤其是重金属废水处理后的中水回用具有特殊的优势。
二、化学法：
向电镀废水中投加化学药剂，通过化学反应改变电镀污水中污染物的化学性质，使其变成无害物质或易于与水分离的物质，再进一步从电镀污水中去除的电镀废水处理、重金属废水处理方法，应用十分广泛。该重金属污水处理技术具有操作简单可靠、投资少、能承受大水量和高浓度负荷、效果稳定等优点，适合各类型电镀企业生产的电镀废水处理和各类重金属废水处理。
1、氧化还原法：在电镀污水中投加氧化剂或还原剂，使之与溶解性的有机或无机污染物发生氧化还原反应，把电镀污水中有毒害的污染物转化为无毒或微毒物质的方法。
①化学氧化法：在电镀废水处理中，化学氧化法主要应用于含氰废水的处理，即用氧化剂（氯系氧化剂、空气、臭氧等）把氰根离子氧化破坏而除去。其中，碱性氯化法在电镀废水处理中应用zui广。此法是在碱性条件下，用氯系氧化剂将氰离子zui终氧化成无毒的二氧化碳和氮气。氯系氧化剂包括次氯酸钠、漂白粉、和液氯等。碱性氯化法破氰分两个阶段：*阶段是在碱性条件（pH≥10）下，次氯酸盐把CN-氧化成氰酸盐，第二阶段在pH值为7～8条件下，把氰酸盐进一步氧化分解为氮气和二氧化碳，*地解决氰化物的污染问题。
②化学还原法：主要用于含铬的重金属污水处理，通常是先用还原剂把毒性很大的六价铬还原成毒性较低的三价铬，然后利用中和沉淀法除去水中的三价铬离子。常用的还原剂是硫酸亚铁、亚硫酸盐、二氧化硫与水合脱等。常采用硫酸亚铁—石灰法处理含铬废水。具有处理后水能达到排放标准，并能回收利用氢氧化铬，化学还原法重金属废水处理的设备和操作简单、投资少、处理量大等优点。
2、化学沉淀法：向电镀污水中投加某些化学试剂，使之与电镀污水中的污染物发生化学反应，形成难溶的沉淀物，然后进行固液分离，从废水中除去污染物。化学沉淀法重金属污水处理，按照使用沉淀剂的不同可分为氢氧化物沉淀法、铬酸盐沉淀法和铁氧体沉淀法等。
3、化学中和法：电镀污水处理中用来处理电镀的酸洗废水，通过中和废水中过量的酸或碱以及调整电镀污水的酸、碱度，使中和后的废水呈中性或接近中性，以适宜下一步处理或外排的要求的电镀废水处理方法。可分为自然中和法、药剂中和法、过滤中和法及滚筒式中和法。
三、物理化学法：
通过物理和化学的综合作用使废水得到净化的电镀污水处理、重金属废水处理方法。
1、离子交换法：离子交换的电镀污水处理方法，既可以净化废水，又可以回收利用废水中的有害成分。利用离子交换树脂中的交换离子同电镀废水中的某些离子进行交换而将其除去，使废水得到净化。
2、电解法：主要是使废水中的有害物质通过电解过程在阳、阴两极上分别发生氧化和还原反应，转化成无害物质；或利用电极氧化和还原产物与废水中的有害物质发生化学反应，生成不溶于水的沉淀物，然后分离除去，或通过电解反应回收金属。该电镀污水处理方法耗电较多，但流程简单、操作方便、回收的金属纯度高。
3、气浮法：向水中通入空气，产生微小气泡，由于气泡与细小悬浮物之间粘附，形成浮选体，利用气泡的浮升作用，上浮到水面，形成泡沫或浮渣，从而使水中的悬浮物质得以分离。按照气泡产生方式的不同，可分为充气气浮、溶气气浮和电解气浮三类，具有处理过程连续化，设备紧凑，占地少，便于自动化、应用范围广等优点。可处理镀铬废水、含铬钝化废水以及混合废水。该电镀污水处理方法，不仅可去除重金属氢氧化物，而且可以去除其它悬浮物、乳化油、表面活性剂等，是应用十分广泛的重金属废水处理方法。气浮法用于处理镀铬废水的原理是：在酸性的条件下硫酸亚铁和六价铬进行氧化还原反应，然后在碱性条件下产生絮凝体，在无数微细气泡作用下使絮凝体浮出水面并刮除，使水质变清。
4、活性炭法：活性炭法是电镀污水处理一种经济有效的方法，活性碳过滤器主要应用于含铬、含氰废水。具有取材容易、投资较低，处理后的水可用于回用等优点，通常在活性碳过滤器前置沸石过滤器或石英砂过滤器以改善活性碳过滤器进水水质。
四、生物法：利用微生物的生命活动过程，对废水中的污染物进行转移和转化作用，从而使废水得到净化的电镀废水处理方法，已逐渐在电镀污水处理中应用，生物法重金属废水处理具有处理成本低的优点。
五、组合法：由于电镀废水种类多，成分各不相同，因此将多种重金属废水处理方法组合在一起，相互补充，以达到良好的电镀污水处理效果。
