電化學(xué)法在電鍍廢水處理的應(yīng)用

電鍍廢水處理主要的包含堿酸廢水、一部分有機(jī)廢水和重金屬?gòu)U水，當(dāng)中重金屬?gòu)U水是電鍍廢水處理的核心。

常用的重金屬?gòu)U水處理方式有化學(xué)沉淀法、吸咐法、生物法等，其主要的的原理是將重金屬轉(zhuǎn)換成沉淀或其它形式，這易對(duì)環(huán)境造成再次污染。如有些項(xiàng)目使用Fenton試劑處理電鍍廢水處理，處理功效較好，但廢水處理費(fèi)用過(guò)高。

近些年，電化學(xué)法做為重金屬電鍍廢水處理技術(shù)工藝之一備受關(guān)注，其具備電解、絮凝、氣浮、氧化還原和微電解等功能，這種功能在廢水處理中經(jīng)常同時(shí)進(jìn)行。

電解反應(yīng)的原理主要的包含電凝結(jié)、電氧化還原、電氣浮。當(dāng)中，電氧化和電氣浮各自用來(lái)處理有機(jī)廢水和含固體小顆粒、油垢廢水;電還原是利用得電子還原高價(jià)態(tài)金屬離子為低價(jià)態(tài)金屬離子或金屬沉淀，故該功能在重金屬?gòu)U水處理方面中廣泛運(yùn)用;而電絮凝的原理是可溶性的鐵、鋁等陽(yáng)極，在通直流電的環(huán)境下會(huì)失去電子形成金屬陽(yáng)離子Fe2+和A13+，與溶液中的OH-形成金屬氫氧化物膠體絮凝劑，不光能夠有效去除電鍍廢水處理中的重金屬離子，同時(shí)還能夠使廢水中的含鹽度減少。

1、含重金屬電鍍廢水處理的來(lái)源和種類

含重金屬電鍍廢水處理主要是電鍍處理過(guò)程中多出的或不正規(guī)操控形成廢液及清洗鍍件或設(shè)備形成的廢液，水體成份復(fù)雜，不易控制，當(dāng)中除包含鉻、鎳、銅、鋅等重金屬離子外，還有氰化物、有機(jī)物等污染物的存在。

根據(jù)當(dāng)前電鍍產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，含重金屬電鍍廢水處理按所含主要的重金屬的物質(zhì)如下所述：

(1)含鉻廢水：鉻系廢水主要的包含鉻(Ⅵ)、一定量其它重金屬離子;

(2)含鎳廢水：主要的污染物為鎳離子、懸浮物等的物質(zhì);

(3)含銅廢水：主要的包含銅離子或絡(luò)合銅離子;

(4)重金屬混合廢水：主要的包含鉻和他重金屬離子、氰及懸浮物。

2、電化學(xué)法處理含重金屬電鍍廢水

(1)電化學(xué)法處理含鉻電鍍廢水

電鍍廢水中存有大量的鉻，且主要是以高價(jià)態(tài)存有，如Cr2O72-和CrO42-。很多分析。采用鐵-碳微電解或鐵削內(nèi)電解處理含鉻電鍍廢水，在pH值和停留時(shí)長(zhǎng)合適時(shí)，Cr6+去除率多達(dá)99%之上，出水能達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

采用鈦-鐵雙陽(yáng)極電絮凝工藝除去電鍍廢水中鉻(Ⅵ)，鉻(Ⅵ)的去除率達(dá)到96.57%。

當(dāng)采用電化學(xué)與生物法搭配處理時(shí)，Cr6+的去除率更優(yōu)，還能同時(shí)除去廢水中的有機(jī)污染物質(zhì)。

如采用微電解/電解-生物法搭配處理工藝時(shí)，微電解/電解法相當(dāng)廢水的預(yù)處理，鉻(Ⅵ)的去除率達(dá)到90%之上，之后進(jìn)到后期生化處理工藝后，Cr6+的去除率多達(dá)99.9%，除去的效果明顯。

單一化的電化學(xué)法對(duì)含鉻電鍍廢水處理的效果明顯，而與生物法組合后處理的效果更優(yōu)，并可有效的降低了運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，具備更進(jìn)一步的推廣潛力。

(2)電化學(xué)法處理含鎳電鍍廢水

在電鍍工業(yè)上，電鍍鎳由于具備抗蝕性、抗磨性、可焊性等特點(diǎn)已常見(jiàn)被采用，所以工業(yè)量?jī)H次表面鍍鋅排序第二。

含鎳電鍍廢水如不處理就直接排出，不但對(duì)環(huán)境引起明顯破壞，并傷害身體健康，且也會(huì)引起自然資源浪費(fèi)。

當(dāng)前，含鎳電鍍廢水的處理處理方法和大多數(shù)工業(yè)廢水處理處理方法差不多，大概分成物化法、化學(xué)法、生物法或各處理方法的搭配工藝。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)討論了微電解法處理高濃含鎳電鍍廢水的的效果，鎳的去除率達(dá)到64.09%，有助于后期處理。采用絮凝和電解搭配工藝電鍍工廠含鎳廢水進(jìn)行了分析，根據(jù)處理后出水內(nèi)鎳離子濃度降到0.365mg/L，出水小于0.5mg/L的標(biāo)準(zhǔn)。故將傳統(tǒng)的絮凝工藝與電化學(xué)法組合處理含鎳電鍍廢水，可使廢水就直接達(dá)標(biāo)的同時(shí)，還降低了運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。

(3)電化學(xué)法處理含銅電鍍廢水

在電鍍領(lǐng)域中，鍍銅常當(dāng)做鍍鉻和鍍鎳等其它重金屬表面的底層造成含銅電鍍廢水比較常見(jiàn)。

而采用電化學(xué)法處理含銅電鍍廢水時(shí)還能就直接回收銅，根據(jù)流化床電極處理低濃硫酸銅廢水，采用電解法分析Cu2+離子在不銹鋼電極上的還原特點(diǎn)，等采用循環(huán)伏安法分析酸性環(huán)境中Cu2+離子的電沉淀動(dòng)力學(xué)方式，使出水能達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

采用磁電解工藝處理含銅工業(yè)廢水得知，其不但能有效的處理工業(yè)廢水中污染物質(zhì)，還能更進(jìn)一步在陰極上回收利用緊密勻稱的金屬銅。

但電解法因受金屬電沉淀還原電位和傳質(zhì)環(huán)節(jié)的干擾，在處理含銅電鍍廢水時(shí)，處理時(shí)間長(zhǎng)、處理能力低、耗能高等弊端，限定了該方法在該范圍的推廣。

為提升處理的效果，王剛等則將這兩種電化學(xué)方法耦合處理含銅廢水，處理的效果很明顯好于獨(dú)立微電解和電解法，并能促使反應(yīng)的迅速進(jìn)行。

(4)電化學(xué)法處理重金屬混合型電鍍廢水

電鍍廢水水質(zhì)繁雜，往往不止有含一類重金屬，反而是多種重金屬離子并存，利用鐵削內(nèi)電解法處理重金屬混合型電鍍廢水，出水中Cr6+含量低于0.5mg/L，別的金屬離子均實(shí)現(xiàn)排放標(biāo)準(zhǔn)。

選用單一化電絮凝處理含銅、鉻這兩種重金屬的電鍍廢水得知，在相同參數(shù)下，Cu的去除的效果好于Cr。

選用電絮凝-活性碳纖維吸咐法處理重金屬混合型電鍍廢水，重金屬離子的去除率實(shí)現(xiàn)99.97%以上。

選用“微電解—中和—混凝沉淀”工藝技術(shù)，處理日排放量為20t的含Cr6+，Ni2+，Cu2+電鍍廢水，總投資25萬(wàn)元，處理成本費(fèi)為1.5元/t。選用微電解電化學(xué)法處理某電鍍廠廢水，Q=80m3/d的工程總投資為26萬(wàn)元，處理成本費(fèi)約為1.05元/t。

選用電化學(xué)法與別的方法組合工藝處理重金屬混合型電鍍廢水時(shí)，處理成本費(fèi)從3~10元/t可以降至2元/t上下，處理成本費(fèi)顯著降低。從成本費(fèi)和運(yùn)轉(zhuǎn)成本費(fèi)的因素來(lái)看，電化學(xué)法有著普遍的推廣和采用價(jià)值。

3、存在的不足

伴隨近數(shù)十年人們對(duì)環(huán)保的高度重視及廢水處理技術(shù)的迅速開(kāi)發(fā)和推廣，電化學(xué)處理工藝已普遍使用于各工業(yè)廢水領(lǐng)域，尤其是電鍍廢水領(lǐng)域。

但伴隨電化學(xué)法更深入的研究發(fā)現(xiàn)，該工藝還存有相應(yīng)的情況對(duì)其推廣有局限。主要是包含以下的幾條因素：

(1)電化學(xué)法對(duì)不同的重金屬處理的效果不同，適宜的前提(pH值、電極板間隔、電極板等)也不同，故對(duì)重金屬混合型電鍍廢水處理有限定;

(2)單一化采用電化學(xué)法處理含重金屬電鍍廢水時(shí)，雖處理效果明顯，但處理耗能高，導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)成本上升;

(3)受電極板的限定，現(xiàn)在大多電化學(xué)處理工藝仍處在中試環(huán)節(jié)，還未普遍使用于建設(shè)項(xiàng)目中。

4、總結(jié)和發(fā)展趨勢(shì)

伴隨《電鍍行業(yè)污染物國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21900—2008)的實(shí)施，電鍍行業(yè)廢水中各重金屬的排放標(biāo)準(zhǔn)要求均逐步提高。

為實(shí)現(xiàn)當(dāng)前的排放標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)于將來(lái)愈來(lái)愈嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)走勢(shì)，傳統(tǒng)式的處理技術(shù)均不能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求，均需選用深度處理，但這造成處理成本進(jìn)一步提高，并造成資源嚴(yán)重的浪費(fèi)。

從長(zhǎng)久發(fā)展來(lái)說(shuō)，重金屬電鍍廢水中重金屬回收不但能規(guī)避環(huán)境污染，還推動(dòng)了綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展，是從源頭上降低對(duì)環(huán)境影響的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，可選用電化學(xué)法與生物法或物化法相結(jié)合，以降低耗能，提升處理效果，實(shí)現(xiàn)廢水處理和重金屬回收的雙向目的;因而，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)出成本低電極板和多維電化學(xué)反應(yīng)器，及選擇出合適的工藝組合來(lái)降低耗能，已成為了當(dāng)前重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的發(fā)展趨勢(shì)。

以為是給大家分享的電化學(xué)法在電鍍廢水處理的應(yīng)用，因電鍍廢水水質(zhì)不同，廢水處理方法也不盡相同，如您廢水處理這方面的問(wèn)題，可咨詢我們環(huán)保工程師。三人行環(huán)境十多年專注于工業(yè)廢水處理服務(wù)，秉承從污水源頭治理，前沿技術(shù)處理“低價(jià)投入”，后期資源回收”變廢為寶”的原則。我們環(huán)保工程師在工業(yè)廢水處理方面，有多項(xiàng)專利的污水處理設(shè)備，三人行環(huán)境環(huán)保工程師不斷研發(fā)，只為幫企業(yè)減少工業(yè)廢水處理成本。

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