电镀废水的来源及主要污染指标

电镀是利用电化学的方法对金属或非金属表面进行装饰、防护以获取某些新性能的工艺过程。常用的镀种有镀镍、镀铜、镀锡、镀铬、镀锌等，多数为重金属元素。为了保证电镀产品的质量，使金属镀层具有平整光滑的良好外观并与镀件牢固结合，必须在镀前把镀件表面上的污物（油、锈、氧化皮等）彻底清理干净，并在镀后把镀件表面的附着液清洗干净。

电镀废水的来源大体可分为前处理废水（含酸碱、油脂、悬浮物等）、镀层漂洗废水（重金属等）、后处理废水（重金属、清洗剂、添加剂等）以及冲刷车间地面、刷洗地板以及通风设备喷淋洗涤废水等，其中镀层漂洗废水是电镀废水的主要来源，几乎占车间废水排放量的 80%以上，废水中常含有氰化物、六价铬、重金属（镍、铜、锌等）、清洗添加剂等，是电镀废水处理的主要污染物。

电镀废水的常用处理方法

含氰废水处理

含氰废水的处理方法包括化学氧化、电解氧化、活性炭吸附、离子交换、膜分离等，其中主要有三种，即碱性氯化法、电解氧化法和离子交换法。目前国内外仍以碱性氯化法为主，这主要是因为碱性氯化法投资少、运行成本低。从使用情况看，碱性氯化法处理效果最好，操作简单，管理方便，适用于各种类型的电镀厂使用。

含铬等重金属离子废水处理

按其作用原理可分为物理法、化学法、生物法等。

物理法

物理法是利用物理作用分离废水中主要呈悬浮状态的污染物质，在处理过程中不改变物质的化学性质。目前应用于电镀废水治理的物理法主要有蒸发浓缩法、吸附法及膜分离法。

吸附法是用多孔吸附材料吸附处理废水中重金属的一种方法，该法投资少、占地面积小、上马快，且处理效果较好。活性炭是最传统的吸附剂，活性炭有很强的吸附能力，去除率高，但价格贵，应用受到限制。膨润土具有较强的吸附性能和离子交换性能，治理含铬废水的效果较好。近年来国外开始采用一些天然的吸附剂，如玉米棒子、椰子壳和棕搁纤维，还有使用微生物和塘沟污泥中的腐殖质对含铬废水进行吸附处理。

膜分离技术包括反渗透、电渗析、扩散渗析、液膜法、超滤法等，反渗透法是在反渗透装置中，利用半渗透膜将水和金属分离。在电镀废水处理中，特别用于处理镀镍、镀锌、镀铜废水。膜分离不仅能够净化废水、回收金属，而且具有设备简单、操作方便、分离效率高、耗能低、无二次污染等优点。因此是一项很有前途的分离技术。但是目前反渗透膜的强度与寿命有待提高，膜易被废水中的污染物质和有机质堵塞等问题有待解决。

电渗析法是利用选择性通过某种阳、阴离子的阳、阴离子交换膜，使之相互交替排列，构成多室电渗析槽。膜堆两端分别设有阴、阳电极；进入电渗析器的溶液在外加直流电场的作用下，阴阳离子向各自相反电极方向移动，因而形成浓室与稀室相间的格局。将浓缩液和稀净液分别引出，便可达到重金属浓缩分离和净化的目的电渗析往往需要进行多级处理，运行费用较高，可以进行回收利用。

化学法

化学法就是利用FeSO4或NaHSO3、Na2SO3作还原剂，将Cr6+还原为Cr3+再通过调节废水的pH至碱性，使Cr3+生成Cr(OH)3同时其它重金属离子也在碱性条件下生成氢氧化物，生成的氢氧化物经沉淀、浮选等方法分离，出水则达标排放或回用。化学法又可以细分为化学沉淀法、铁氧体法、离子交换法等。

（1）化学沉淀法

化学法中以化学沉淀处理工艺最为成熟，且处理成本较低，应用最广。国外对电镀废水的治理 90％以上使用化学法，我国约有40％的电镀厂采用此法。化学沉淀法包括氢氧化物沉淀法和硫化物沉淀法。

氢氧化物沉淀法即在含有重金属离子的废水中加入碱或石灰进行中和反应，使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离，氢氧化物沉淀法操作简单，成本较低，是常用的重金属废水处理方法。但是也存在着一些缺点：

中和沉淀后，废水的 pH 值较高，需要加酸中和处理后才可排放；

综合废水中常有多种重金属共存，pH 值控制过高时废水中 Zn、Pb、Sn、Al 等两性金属有再溶解倾向，pH 值控制过低则 Ni、Cu 等金属离子不能完全沉淀去除；

电镀废水中含有多种络合剂，如EDTA、柠檬酸、脂肪酸等，它们与重金属离子形成稳定的络合物对中和法有较大影响，有时甚至不形成沉淀，因此在中和之前需进行破络预处理。

加入石灰乳液调高pH值，成本较低，处理效果好，但会产生大量的污泥，污泥成分复杂，分离提纯难度较大，不具有回收利用的价值。电镀污泥被列为有毒工业废弃物，不允许私自丢排或深埋，很多地区的电镀企业甚至还要向环保部门缴纳高额的污泥处置费用。

（2）化学氧化还原法

重金属离子一般有几种价态，并不是所有的金属离子价态都容易进行沉淀分离去除。比如含铬废水中的铬就是以六价铬的价态存在，而要进行沉淀去除，则必须转变为三价铬。因此，这就需要在废水中加入氧化剂或还原剂进行预处理。

常用的氧化剂有漂白粉、次氯酸钠、液氯、臭氧等，化学氧化法主要用于含氰废水的处理。另外，向电镀废水中加入氧化剂还可以去除一些还原性物质和油脂类有机物，可以起到降低 COD 的作用；还可以依靠强氧化作用破除金属络合物的络合键，从而使金属离子游离出来利于沉淀去除。

（3）离子交换法

离子交换法是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，使废水得到净化的方法。离子交换的过程一般可认为是被处理水溶液中的离子扩散到树脂表面附近的液膜层，然后再由树脂表面扩散到活性基团所带的可交换离子附近并进行交换。从树脂上被交换下来的可交换离子，通过树脂内部微孔扩散到树脂表面，然后通过薄膜扩散到被处理的水溶液中。

离子交换法的优点是：可以除去难以分离的重金属离子；既可以除去废水中的金属阳离子，也可以除去阴离子，可以使废水净化得到较高的纯度；可以从含多种金属离子的废水中，选择性的回收贵重金属。但这种方法的缺点是：一次性投资高，占地面积大；技术难度大，操作复杂；树脂再生时需要酸、碱或盐，运行费用比较高；再生液需要进一步处理。因此离子交换法适用于金属离子浓度低、水量大、金属回收价值高的电镀废水。

生物法

生物法处理电镀废水技术是依靠人工培养一种功能菌，这种功能菌具有静电吸附作用、酶的催化转化作用、络合作用、絮凝作用、包藏共沉淀作用和对pH值的缓冲作用将重金属离子沉淀成污泥予以去除。功能菌在一定温度下靠养分不断繁殖生长，从而长期产生废水处理所需的菌源。

目前，生物法处理电镀废水技术已应用于实际工程，但还存在着如下问题：

功能菌反应效率有待提高；

由于生物菌的过量投加，出水中的残余生物还能繁殖，特别是放置一段时间以后，明显看到水中有浮游生物。

电镀废水的回用处理工艺

电镀废水的常见回用处理工艺

预处理+混凝沉降+深度处理+膜处理是目前常见的回用处理工艺，其中预处理包括气浮除油、氧化还原等，将电镀前处理排放废水中的油脂通过气浮去除，将六价铬还原成三价铬再进行混凝沉淀，将重金属离子与铁氧体形成共沉淀去除。 混凝沉淀是先调节合适的pH，然后投加混凝剂（PAC等）及重金属捕集剂（DTC等），再投加助凝剂（PAM），利用重力沉降将重金属形成污泥予以去除。 混凝沉降上清液必须进行深度处理才能满足膜法进水要求，深度处理主要是机械过滤（石英砂或叠片过滤器）、活性炭吸附及精密过滤。 膜法包括超滤（UF）和纳滤（NF）或反渗透（RO）工艺，将废水制备成纯水水质再返回至生产线使用。 这种回用工艺最大的缺点是前处理工艺出水不能完全满足膜法的进水要求，残留的有机污染物极易堵塞纳滤或反渗透膜，添加的混凝剂及助凝剂常会存在后絮凝现象以及PAM的阳离子电荷作用常会导致RO膜永久性堵塞，通过化学清洗也不能恢复正常运行。

同纳环保的回用处理新工艺

同纳环保的专家和技术人员经过多年的研究及反复实践，根据电镀废水的水质及回用处理工艺的运行条件，研发出独创的回用处理工艺：

（1）预处理+离子交换回用处理工艺

根据电镀冲洗废水的水质成分，对生产线产生的各种废水进行合理分流，按照分质处理的原则，采用针对性极强的工艺，将废水中油脂及有机污染物通过预处理工艺进行彻底去除。 离子交换工艺的选型主要根据废水中的各种阳、阴离子的性能及价态，采用针对性极强的强酸、强碱、弱酸、弱碱、大孔螯合型离子交换树脂，并进行合理的配置（先后顺序、配比、滤速等），出水达到纯水的指标（3MΩ•cm、5MΩ•cm、10MΩ•cm），直接返回至生产线使用。废水总回用率达到95%以上。

吸附到离子交换树脂上的重金属离子采用酸碱再生的方式予以洗脱，洗脱液及冲洗水采用混凝沉降方式将重金属形成污泥予以去除。

（2）预处理+微滤（MF）+深度处理+反渗透（RO）处理工艺

同纳的预处理工艺与常见的方法完全不同，是将预处理与微滤膜处理相结合完成。采用特种微滤膜，可将泥水直接进入微滤膜管中，通过对污泥形式（pH、颗粒度、电荷条件等）的控制保证其不堵塞微滤膜，污泥不断循环浓缩，最后通过压滤机压干。出水经石英砂过滤+活性炭吸附+精密过滤深度处理后完全达到反渗透膜的运行条件。

预处理工艺中采用特种吸附剂去除油脂及有机污染物，然后投加无机形式的混凝剂形成所有污染物共混的沉淀物，特种吸附剂及无机混凝剂的选型及投加量必须保证将废水中所有有机污染物及重金属离子形成沉淀。

回用处理的经济和环境效益

同纳独创的两种重金属废水回用处理工艺已在多家外资和国内大型企业实际应用多年，受到了一致好评。

（1）离子交换回用处理工艺具有投资省、运行稳定、废水回用率高等优点，按照5条电镀线排放废水回用处理规模，废水处理量（18m3/h）、设备投资296万元RMB、废水回用（排放废水+纯水制备）节约成本8.55元/吨、废水回用率96%以上、年减少废水排放14.20万吨，年投资回报率46%。

（2）当电镀废水中含有大量油脂及有机污染物时，必须采用微滤膜+反渗透回用处理工艺，按照5条电镀线排放废水回用处理规模，废水处理量（18m3/h）、设备投资360万元RMB、废水回用（排放废水+纯水制备）节约成本3.35元/吨、废水回用率90%以上（因微滤出水电导率仅为100µS/cm，后续RO浓水可全部回用）、年减少废水排放13.40万吨，年投资回报率28%。