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摘要：电镀废水由于包含多种重金属离子，所以水质尤其复杂，而且有着很强的毒性，以及较大的混合处理难度，被称为一类环境污染源，广泛分布存在于全国各地。目前电镀废水中重金属处理技术种类繁多，但各自有着其优缺点。为了更好地满足电镀废水中重金属处理需要，本文试图探讨几种电镀废水重金属处理技术，希望有利于制定出更具有实效性的电镀废水重金属处理方案，尽可能降低电镀废水中的重金属含量，减轻其污染危害性。
关键词：电镀废水；重金属；处理技术
电镀技术是一种在材料表面进行加工处理的技术，作为制造业的基础工艺之一，我国现代制造之所以能够实现由大转强，电镀技术在其中发挥了极其重要的作用。由于各个行业的发展都离不开电镀技术的支持，这也使得电镀行业的发展规模越来越大，然而随之带来的问题就是电镀废水的排放量也越来越大。电镀废水中由于包含多种重金属离子，所以有着很强的毒性，如果直接排放将对周边环境产生特别大的危害，而且伴随时间的增长，当毒性不断积累，对生态环境的破坏程度也会越来越严重。因此通过有效的技术方法来处理电镀废水中的重金属，减轻其污染危害性就变得尤为重要。
1电镀废水的主要成分及其带来的危害
电镀废水主要来自于电镀加工过程中产生的地面冲洗水、镀槽过滤残液、活化废液、电镀水洗废水等。如果按重金属离子的种类或所含污染物对电镀废水进行分类，可以将其分为以下几种：酸碱废水、含铅废水、含镍废水、含铜废水、含铬废水、含氰废水、含镉废水以及混合废水等等几种。氰化物原本就是极毒物质，含氰废水如果处于酸性环境，很容易转变为氢氰酸，此时就会成为剧毒物质。电镀废水中的重金属离子则会通过各种方式进入大气、土壤、水体以及动植物体内，然后当这些重金属离子经食物链方式最终转移到人体内的时候，就会引起人体发生皮肤病变以及各大器官功能衰退等问题，具体表现为食欲不振、失眠、记忆衰退、易疲倦、头痛等症状，严重的甚至引发癌症。因此鉴于电镀废水的危害性，探讨电镀废水中重金属处理技术具有尤为重要的意义和作用。
2电镀废水中重金属处理技术
2.1化学沉淀法
所谓化学沉淀法其原理是结合电镀废水中各重金属离子不同的初始浓度和溶度积，从而将这些重金属离子能够成功沉淀的PH范围计算出来，或者通过投加助凝剂、混凝剂等具有絮凝作用的物质，来使电镀废水中的重金属离子在一定PH值条件下生成硫酸复盐、硫化物、氢氧化物或化学污泥等方式实现完全沉淀。[1]如果对化学沉淀法进行细分，又可以将其分为中和沉淀法、氧化还原法、铁氧体法等几种方法。其中中和沉淀法有着适应性强、处理成本低、技术成熟等优点，缺点是处理后的电镀废水必须额外添加酸用以降低PH值才能够排放，从而使得酸的消耗量增加了。而电镀废水中的重金属也可能与阴离子形成配合物，从而导致电镀废水中的重金属离子的质量浓度无法达标。氧化还原法具有稳定可靠运行、较高自动化程度、较简单的工艺流程、较快的反应速度、较低的处理成本等优点，但缺点是二次污染、酸碱浪费。铁氧体法具有容易分离固液、较简单的工艺流程、稳定的铁氧体沉渣，不会导致二次污染等优点，但缺点是有着较长的操作时间，而且整个操作流程所需成本较高，需要在操作过程中将电镀废水加热至60℃以上，同时通入空气进行氧化。
2.2离子交换法
离子交换法原理是利用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，使废水得到净化的方法。[2]伴随不断的应用实践以及优化，离子交换技术目前已成为处理电镀废水和回收某些金属离子的主要有效手段之一。当电镀废水进入离子交换设备，废水中的金属离子被树脂吸附，而去除了金属的废水被回用于清洗电镀槽被重复使用。离子交换回收电镀废水的技术关键有以下几点：一是选用吸附选择性好，交换容量大，容易再生的离子交换树脂。二是回用水的水质要能满足生产需要。三是具有良好的金属再生技术。四是开发成本低、容易操作等设备。五是电镀废水回用处理过程中不会引起新的污染物种类。应用离子交换法来处理电镀废水能够用较低的投入实现90%以上的金属镍回收率和70%以上的水回用率。
2.3生物吸附法
生物吸附法与其他电镀废水重金属处理技术相比，也有着操作成本低、投资少、高选择性、吸附能力强等优点。生物吸附法其原理是利用非活性微生物吸附作用，來达到对电镀废水中重金属离子的吸附目的。当运用生物吸附法来处理电镀废水中的重金属的时候，整个过程将主要包含两个阶段，一是物理吸附和离子交换过程，二是主动吸附过程，通常而言，物理吸附和离子交换过程很快，而主动吸附过程较慢，这主要是由于金属离子要想成功进入细胞内部，需要消耗一定的能量。比如当用生物吸附法来处理电镀废水中的Pb的时候，需要考虑到Pb初始质量浓度以及电镀废水PH值等影响因素。根据相关实验[3]表明，伴随电镀废水PH值的增加，啤酒酵母对Pb的吸附量也随之增大，而当PH值达到6的时候，其吸附量能够达到最大值，所以4～7是其吸附最佳PH范围。
2.4微电解法
作为高浓度电镀废水的预处理方法，微电解法有着运行成本低、处理效果好、适用范围广等诸多优点，在很多行业的废水处理中，微电解法其表现都取得了令人满意的成果。微电解法的技术原理是以工业铁屑为原料，借助微电池腐蚀原理所产生的物理反应、化学反应、电化学综合作用，从而将电镀废水中的重金属转化为容易絮凝沉降或低毒的金属价态，然后再借助其他方式从而将电镀废水中的重金属更容易地去除。[4]所以再使用化学沉淀法、生物吸附法等处理方法之前，通常都会选择使用微电解法对电镀废水进行预处理。比如借助微电解法来处理电镀废水，就可以将电镀废水中的Cr转化为Cr，然后通过添加助凝剂、混凝剂使Cr在混凝作用下实现沉淀，如果再借助微生物予以深度处理，电镀废水中的Cr其去除率甚至可以达到99.9%，完全符合国家排放标准。当然微电解法在拥有上述优点的同时，也存在一定缺陷，即当内电解装置运行一段时间后，容易发生偏流、沟流等问题，从而导致处理效果降低。而工业铁屑在处理工作中其表面容易形成沉积物，从而使得电极钝化，进而导致处理效果降低。
3结语
总而言之，鉴于电镀废水中包含着不同的重金属，所以电镀废水重金属的处理技术的选择和处理方案的制定也应当根据电镀废水中重金属种类、重金属离子浓度以及经济性等多个方面予以综合考虑，只有如此才能够实现以最小成本达到最好处理效果。本文先介绍了电镀废水的主要成分及其带来的危害，然后重点分析了化学沉淀法、离子交换法、生物吸附法、微电解法等几种电镀废水中重金属处理技术，希望能借此给予相关人员一定参考借鉴。还需要注意的是，电镀行业各个企业应自觉肩负起电镀废水的污染控制责任，积极运用有效的电镀废水重金属处理技术来从源头上降低重金属污染物的排放量，尽可能减轻电镀废水对生态环境以及人类健康所带来的破坏与威胁。
参考文献：
[1]翁文琦.电镀废水中重金属处理探讨[J].化学工程与装备，2018（06）：277+317.
[2]方向青.电镀废水中重金属处理技术研究[J].河北农机，2017（03）：47-48.
[3]王卓然，王广智，耿钰萱，等.电镀废水中重金属处理的研究进展[J].电镀与环保，2017，37（01）：1-3.
[4]周大众，韩锡荣，黄浩，等.电镀废水中重金属处理技术研究现状与发展[J].广州化工，2014，42（12）：16-18.
关键词：电镀废水；重金属；处理技术
电镀技术是一种在材料表面进行加工处理的技术，作为制造业的基础工艺之一，我国现代制造之所以能够实现由大转强，电镀技术在其中发挥了极其重要的作用。由于各个行业的发展都离不开电镀技术的支持，这也使得电镀行业的发展规模越来越大，然而随之带来的问题就是电镀废水的排放量也越来越大。电镀废水中由于包含多种重金属离子，所以有着很强的毒性，如果直接排放将对周边环境产生特别大的危害，而且伴随时间的增长，当毒性不断积累，对生态环境的破坏程度也会越来越严重。因此通过有效的技术方法来处理电镀废水中的重金属，减轻其污染危害性就变得尤为重要。
1电镀废水的主要成分及其带来的危害
电镀废水主要来自于电镀加工过程中产生的地面冲洗水、镀槽过滤残液、活化废液、电镀水洗废水等。如果按重金属离子的种类或所含污染物对电镀废水进行分类，可以将其分为以下几种：酸碱废水、含铅废水、含镍废水、含铜废水、含铬废水、含氰废水、含镉废水以及混合废水等等几种。氰化物原本就是极毒物质，含氰废水如果处于酸性环境，很容易转变为氢氰酸，此时就会成为剧毒物质。电镀废水中的重金属离子则会通过各种方式进入大气、土壤、水体以及动植物体内，然后当这些重金属离子经食物链方式最终转移到人体内的时候，就会引起人体发生皮肤病变以及各大器官功能衰退等问题，具体表现为食欲不振、失眠、记忆衰退、易疲倦、头痛等症状，严重的甚至引发癌症。因此鉴于电镀废水的危害性，探讨电镀废水中重金属处理技术具有尤为重要的意义和作用。
2电镀废水中重金属处理技术
2.1化学沉淀法
所谓化学沉淀法其原理是结合电镀废水中各重金属离子不同的初始浓度和溶度积，从而将这些重金属离子能够成功沉淀的PH范围计算出来，或者通过投加助凝剂、混凝剂等具有絮凝作用的物质，来使电镀废水中的重金属离子在一定PH值条件下生成硫酸复盐、硫化物、氢氧化物或化学污泥等方式实现完全沉淀。[1]如果对化学沉淀法进行细分，又可以将其分为中和沉淀法、氧化还原法、铁氧体法等几种方法。其中中和沉淀法有着适应性强、处理成本低、技术成熟等优点，缺点是处理后的电镀废水必须额外添加酸用以降低PH值才能够排放，从而使得酸的消耗量增加了。而电镀废水中的重金属也可能与阴离子形成配合物，从而导致电镀废水中的重金属离子的质量浓度无法达标。氧化还原法具有稳定可靠运行、较高自动化程度、较简单的工艺流程、较快的反应速度、较低的处理成本等优点，但缺点是二次污染、酸碱浪费。铁氧体法具有容易分离固液、较简单的工艺流程、稳定的铁氧体沉渣，不会导致二次污染等优点，但缺点是有着较长的操作时间，而且整个操作流程所需成本较高，需要在操作过程中将电镀废水加热至60℃以上，同时通入空气进行氧化。
2.2离子交换法
离子交换法原理是利用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，使废水得到净化的方法。[2]伴随不断的应用实践以及优化，离子交换技术目前已成为处理电镀废水和回收某些金属离子的主要有效手段之一。当电镀废水进入离子交换设备，废水中的金属离子被树脂吸附，而去除了金属的废水被回用于清洗电镀槽被重复使用。离子交换回收电镀废水的技术关键有以下几点：一是选用吸附选择性好，交换容量大，容易再生的离子交换树脂。二是回用水的水质要能满足生产需要。三是具有良好的金属再生技术。四是开发成本低、容易操作等设备。五是电镀废水回用处理过程中不会引起新的污染物种类。应用离子交换法来处理电镀废水能够用较低的投入实现90%以上的金属镍回收率和70%以上的水回用率。
2.3生物吸附法
生物吸附法与其他电镀废水重金属处理技术相比，也有着操作成本低、投资少、高选择性、吸附能力强等优点。生物吸附法其原理是利用非活性微生物吸附作用，來达到对电镀废水中重金属离子的吸附目的。当运用生物吸附法来处理电镀废水中的重金属的时候，整个过程将主要包含两个阶段，一是物理吸附和离子交换过程，二是主动吸附过程，通常而言，物理吸附和离子交换过程很快，而主动吸附过程较慢，这主要是由于金属离子要想成功进入细胞内部，需要消耗一定的能量。比如当用生物吸附法来处理电镀废水中的Pb的时候，需要考虑到Pb初始质量浓度以及电镀废水PH值等影响因素。根据相关实验[3]表明，伴随电镀废水PH值的增加，啤酒酵母对Pb的吸附量也随之增大，而当PH值达到6的时候，其吸附量能够达到最大值，所以4～7是其吸附最佳PH范围。
2.4微电解法
作为高浓度电镀废水的预处理方法，微电解法有着运行成本低、处理效果好、适用范围广等诸多优点，在很多行业的废水处理中，微电解法其表现都取得了令人满意的成果。微电解法的技术原理是以工业铁屑为原料，借助微电池腐蚀原理所产生的物理反应、化学反应、电化学综合作用，从而将电镀废水中的重金属转化为容易絮凝沉降或低毒的金属价态，然后再借助其他方式从而将电镀废水中的重金属更容易地去除。[4]所以再使用化学沉淀法、生物吸附法等处理方法之前，通常都会选择使用微电解法对电镀废水进行预处理。比如借助微电解法来处理电镀废水，就可以将电镀废水中的Cr转化为Cr，然后通过添加助凝剂、混凝剂使Cr在混凝作用下实现沉淀，如果再借助微生物予以深度处理，电镀废水中的Cr其去除率甚至可以达到99.9%，完全符合国家排放标准。当然微电解法在拥有上述优点的同时，也存在一定缺陷，即当内电解装置运行一段时间后，容易发生偏流、沟流等问题，从而导致处理效果降低。而工业铁屑在处理工作中其表面容易形成沉积物，从而使得电极钝化，进而导致处理效果降低。
3结语
总而言之，鉴于电镀废水中包含着不同的重金属，所以电镀废水重金属的处理技术的选择和处理方案的制定也应当根据电镀废水中重金属种类、重金属离子浓度以及经济性等多个方面予以综合考虑，只有如此才能够实现以最小成本达到最好处理效果。本文先介绍了电镀废水的主要成分及其带来的危害，然后重点分析了化学沉淀法、离子交换法、生物吸附法、微电解法等几种电镀废水中重金属处理技术，希望能借此给予相关人员一定参考借鉴。还需要注意的是，电镀行业各个企业应自觉肩负起电镀废水的污染控制责任，积极运用有效的电镀废水重金属处理技术来从源头上降低重金属污染物的排放量，尽可能减轻电镀废水对生态环境以及人类健康所带来的破坏与威胁。
参考文献：
[1]翁文琦.电镀废水中重金属处理探讨[J].化学工程与装备，2018（06）：277+317.
[2]方向青.电镀废水中重金属处理技术研究[J].河北农机，2017（03）：47-48.
[3]王卓然，王广智，耿钰萱，等.电镀废水中重金属处理的研究进展[J].电镀与环保，2017，37（01）：1-3.
[4]周大众，韩锡荣，黄浩，等.电镀废水中重金属处理技术研究现状与发展[J].广州化工，2014，42（12）：16-18.