工藝論述

  　 電鍍工廠（或車間）排出的廢水和廢液，如鍍件漂洗水、廢槽液、設備冷卻水和沖洗地面水等，其水質因生產工藝而異，有的含鉻，有的含鎳或含鎘、含氰、含酸、含堿等。廢水中的金屬離子有的以簡單的陽離子形態存在（如Ni2+、Cu2+等），有的以酸根陰離子形式存在（如CrO厈等）,有的則以復雜的絡合陰離子形式存在【如Au(CN)娛、Cd(CN)厈、Cu(P2O7)愹等】。一種廢水中常含有一種以上的有害成分，如氰化鍍鎘廢水中既有氰又有鎘。此外，一般鍍液中常含有機添加劑。
　　電鍍廢水多有毒，危害較大。如氰可引起人畜急性中毒，致死，低濃度長期作用也能造成慢性中毒。鎘可使腎臟發生病變，并會引起痛痛病。六價鉻可引起肺癌、腸胃道疾病和貧血，并會在骨、脾和肝臟內蓄積。因此，電鍍廢水必須嚴格控制，妥善處理。
　　電鍍廢水的處理已有數十年歷史，可分為三個階段：**階段，大致在20世紀50年代前后，主要著眼于廢水、廢渣的處理技術。處理的主要對象為氰化物和六價鉻。處理方法主要是化學沉淀法。第二階段大致在60年代，開始注意工藝改革和綜合利用，并著手處理鎘和其他金屬。第三階段從70年代起，開始研究從根本上控制污染的技術，以防為主，改革電鍍工藝，研究廢水的閉路循環。在工藝改革上用低濃度工藝代替高濃度工藝（如低鉻代替高鉻鍍鉻），用無毒或低毒材料的電鍍工藝代替有毒材料的工藝（如以無氰工藝代替有氰工藝）。

目前一般用下述方法處理電鍍廢水：
　?、呕瘜W法 ：向廢水中投加藥劑，使其中的有毒物質轉化成為無毒物質或毒性大為降低的沉淀物。

化學法包括：
　　中和沉淀法：如酸性廢水用堿性廢水或投加堿性物質進行中和，形成沉淀物。
　　中和混凝沉淀法：例如在離子交換法除鉻工藝中，陽離子交換柱再生廢液是含有重金屬離子 (Zn2+、Cr3+、Fe3+等)的強酸性廢液，可用去除酸根后陰離子交換柱的再生廢堿液或加堿中和，使之以氫氧化物形式沉淀。如投加高分子絮凝劑可改變這種沉淀物的沉降性能和分離性能。
　　氧化法：如處理含氰廢水時，常用次氯酸鹽在堿性條件下氧化其中的氰離子,使之分解成低毒的氰酸鹽,然后再進一步降解為無毒的二氧化碳和氮。
　　還原法：如含鉻廢水用亞硫酸氫鈉或硫酸亞鐵加石灰處理,使Cr6+還原成毒性低的Cr3+，并形成氫氧化鉻沉淀。
　　鋇鹽法：如含鉻廢水用鋇鹽處理，使鉻酸根成為鉻酸鋇沉淀。
　　鐵氧體法：電鍍廢水經過處理產生氫氧化鐵或其他重金屬氫氧化物沉淀，通過氧化反應使重金屬轉入強磁性的鐵氧體結晶中。此法可用于含鉻廢水的處理。
　　化學法設備簡單，投資較少，應用較廣。但常留下污泥需要進一步處理，而且電鍍廢水分散，污泥不易集中處理和利用。
　?、莆锢砘瘜W法 ：主要包括電解法、離子交換法和膜分離法。
　　 電解法：以處理含鉻廢水為例，利用可溶性鐵陽極，在直流電場作用下，產生亞鐵離子，在酸性條件下使廢水中以CrO厈和Cr2O崼存在的Cr6+離子還原成為Cr3+離子，隨著電解過程中廢水pH值升高,形成Cr(OH)3沉淀。采用不同材料的陽極可處理含有其他各種金屬離子的廢水。電解法操作管理簡單，除能夠處理鍍鉻漂洗水外，還可以處理鈍化、陽極化、磷化等漂洗水，并有成套設備；但消耗鋼材、電能較多，對產生的污泥還沒有妥善的處理方法。
　　 離子交換法：利用離子交換樹脂活性基團上的可交換離子(H+、Na+、OH-等),去除廢水中的陽、陰離子。此法處理電鍍廢水不僅可回用水，還可回收金屬離子溶液。這種方法已用于處理含有金、鎳、銅、鎘、鉻等廢水。近年來人工合成的專門用于處理電鍍廢水的弱酸、弱堿大孔樹脂，可分別用于去除鉻、鎳和銅，以及一些金屬的氰化絡合陰離子（見廢水離子交換處理法）。一般說來，離子交換法初次投資較大，操作管理水平要求較高，但處理效果穩定，由于能回用金屬和水，是當前電鍍廢水實現閉路循環的主要治理方法之一。存在的主要問題是再生廢液會有鈉、鐵、氯根等雜質離子不能直接回用于鍍槽中，排入環境會造成污染。

　　膜分離法：利用半透膜或離子交換膜等膜材料，在外加推動力下，使廢水中的溶解物和水分離濃縮，以凈化廢水。在膜分離法中，反滲透法用于含鎳、含鎘廢水的濃縮處理已應用于生產。隔膜電解法用于再生鍍鉻廢液。擴散滲析法可用于酸液回收。膜分離方法成本較高。
　　蒸發濃縮法：利用熱源和蒸發器在常壓或負壓下直接濃縮廢水。用這種方法處理高濃度廢水比較經濟，常同三級逆流漂洗、氣－水噴淋，或同離子交換法聯合使用。目前生產中廣泛采用鈦管薄膜蒸發器和蒸發釜來濃縮含鉻廢水、含氰廢水等，也是閉路循環的主要處理流程之一。
　　展望電鍍廢水處理技術的發展前景，**先是壓縮水量，普遍推廣逆流漂洗和噴淋技術；其次，對化學法產生的污泥和離子交換再生廢液進行綜合利用，以及研制適用于處理電鍍廢水的各種**樹脂和膜，以及進一步研究和完善閉路循環系統，以實現資源的充分利用。

傳統的電鍍廢水處理工藝如下所示：

   ⑶生物法處理：生物法去除有機物工藝是利用污水中微生物的新陳代謝作用來實現對水中有機物和重金屬離子的去除。該工藝被廣泛應用于污水處理的各個領域。常見的工藝有活性污泥法、生物膜法、生態法等。又根據微生物對氧的需求分為好氧生物處理工藝和厭氧生物處理工藝。典型的工藝活性污泥法有：曝氣池工藝（好氧）、SBR工藝（好氧）、BAF工藝（好氧）、生物接觸氧化工藝（好氧）、UASB工藝（厭氧）、A/O（厭氧+好氧）等。生物法工藝具有運行成本低，出水水質好等優點而廣泛使用，但是生物法也存在著對水質要求高、出水水質不穩定等缺點。如果與物化方法搭配使用，那么生物方法將是一個比較經濟的處理工藝。