電鍍廢水的處理與回用對(duì)節(jié)約水資源以及保護(hù)環(huán)境起著至關(guān)重要的作用。本文綜述了各種電鍍廢水處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，以及一些新材料在電鍍廢水處理上的應(yīng)用。

七、膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)主要包括微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透(RO)、電滲析(ED)、液膜(Lv)等，利用膜的選擇透過(guò)性來(lái)對(duì)污染物進(jìn)行分離去除。

該方法去除效果好，可實(shí)現(xiàn)重金屬回收利用和出水回用，占地面積小，無(wú)二次污染，是一種很有發(fā)展前景的技術(shù)，但是膜的造價(jià)高，易受污染。

對(duì)膜技術(shù)在電鍍廢水處理中的應(yīng)用和效果進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：結(jié)合常規(guī)廢水處理工藝與膜生物反應(yīng)器(MBR)組合工藝，電鍍廢水被處理后的水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn);電鍍綜合廢水經(jīng)UF凈化、RO和NF兩段脫鹽膜的集成工藝處理后，水質(zhì)達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)，RO和NF產(chǎn)水的電導(dǎo)率分別低于100gS/cm和1000gS/cm，COD分別約為5mg/L和10mg/L;鍍鎳漂洗廢水通過(guò)RO膜后，鎳的濃縮高達(dá)25倍以上，實(shí)現(xiàn)了鎳的回收，RO產(chǎn)水水質(zhì)達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。

投資與運(yùn)行費(fèi)用分析表明：工程運(yùn)行1年多即可收回RO濃縮鎳的設(shè)備費(fèi)用。

液膜法并不是采用傳統(tǒng)的固相膜，而是懸浮于液體中很薄的一層乳液顆粒，是一種類似溶劑萃取的新型分離技術(shù)，包括制膜、分離、凈化及破乳過(guò)程。

美籍華人黎念之(NormanN.Li)博士發(fā)明了乳狀液膜分離技術(shù)，該技術(shù)同時(shí)具有萃取和滲透的優(yōu)點(diǎn)，把萃取和反萃取兩個(gè)步驟結(jié)合在一起。乳化液膜法還具有傳質(zhì)效率高、選擇性好、二次污染小、節(jié)約能源和基建投資少的特點(diǎn)，對(duì)電鍍廢水中重金屬的處理及回收利用有著良好的效果。

八、吸附法

吸附法是利用比表面積大的多孔性材料來(lái)吸附電鍍廢水中的重金屬和有機(jī)污染物，從而達(dá)到污水處理的效果。

活性炭是使用最早、最廣的吸附劑，可以吸附多種重金屬，吸附容量大，但是活性炭?jī)r(jià)格昂貴，使用壽命短，需要再生且再生費(fèi)用不低。一些天然廉價(jià)材料，如沸石、橄欖石、高嶺土、硅藻土等，也具有較好的吸附能力，但由于各種原因，幾乎沒(méi)有得到工程應(yīng)用。

以沸石作為吸附劑處理電鍍廢水，發(fā)現(xiàn)在靜態(tài)條件下，沸石對(duì)鎳、銅和鋅的吸附容量分別達(dá)到5.9、4.8和2.7mg/g.先以磁性生物炭去除電鍍廢水中的Cr(vI)，

然后通過(guò)外部磁場(chǎng)分離，使得cr(VI)的去除率達(dá)到97.11%。而在10rain的磁選后，濁度由4075NTU降至21.8NTU。其研究還證實(shí)了吸附過(guò)程后，磁性生物炭仍保留原來(lái)的磁分離性能。近年來(lái)又研制開(kāi)發(fā)了一些新型吸附材料，如文中提到的生物吸附劑以及納米材料吸附劑。

納米技術(shù)是指在1～100nm尺度上研究和應(yīng)用原子、分子現(xiàn)象，由此發(fā)展起來(lái)的多學(xué)科交叉、基礎(chǔ)研究與應(yīng)用緊密聯(lián)系的科學(xué)技術(shù)。納米顆粒由于具有常規(guī)顆粒所不具備的納米效應(yīng)，因而具有更高的催化活性。

納米材料的表面效應(yīng)使其具有高的表面活性、高表面能和高的比表面積，所以納米材料在制備高性能吸附劑方面表現(xiàn)出巨大的潛力。雷立等l采用溫和水熱法一步快速合成了鈦酸鹽納米管(TNTs)，并應(yīng)用于對(duì)水中重金屬離子Pb(II)、cd(II)和Cr(III)的吸附。

結(jié)果表明：pH=5時(shí)，初始濃度分別為200、100和50mg/L的Pb(II)、Cd(II)和Cr(III)在TNTs上的平衡吸附量分別為513.04、212.46和66.35mg/L，吸附性能優(yōu)于傳統(tǒng)吸附材料。納米技術(shù)作為一種高效、節(jié)能環(huán)保的新型處理技術(shù)，得到人們的廣泛認(rèn)同，具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

九、光催化技術(shù)

光催化處理技術(shù)具有選擇性小、處理效率高、降解產(chǎn)物徹底、無(wú)二次污染等特點(diǎn)。

光催化的核心是光催化劑，常用的有TiO2、ZnO、WO3、SrTiO3、SnO2和Fe2O3。其中TiO2具有化學(xué)穩(wěn)定性好、無(wú)毒、兼具氧化和還原作用等諸多特點(diǎn)。TiO：在受到一定能量的光照時(shí)會(huì)發(fā)生電子躍遷，產(chǎn)生電子一空穴對(duì)。

光生電子可以直接還原電鍍廢水中的金屬離子，而空穴能將水分子氧化成具有強(qiáng)氧化性的OH自由基，從而把很多難降解的有機(jī)物氧化成為COz、H：0等無(wú)機(jī)物，被認(rèn)為是最有前途、最有效的水處理方法之一。

以懸浮態(tài)的TiO2為催化劑，在紫外光的作用下對(duì)絡(luò)合銅廢水進(jìn)行光催化反應(yīng)。結(jié)果表明：當(dāng)TiO2投加量為2g/L，廢水pH=4時(shí)，在300W高壓汞燈照射下，載入60mL/min的空氣反應(yīng)40rain，對(duì)120mg/LEDTA絡(luò)合銅廢水中Cu(II)與COD的去除率分別達(dá)到96.56%和57.67%。實(shí)施了“物化一光催化一膜”處理電鍍廢水的工程實(shí)例，出水COD去除率達(dá)到70%以上，同時(shí)TiO2光催化劑可重復(fù)使用。

膜法的引入可大大提高水質(zhì)，使處理后水質(zhì)達(dá)到中水回用標(biāo)準(zhǔn)，提高了電鍍廢水的資源化利用率，回用率達(dá)到85%以上，大大節(jié)約了成本。然而光催化技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中受到了很多的限制，如重金屬離子在光催化劑表面的吸附率低，催化劑的載體不成熟，遇到色度大的廢水時(shí)處理效果大幅下降，等等。不過(guò)光催化技術(shù)作為高效、節(jié)能、清潔的處理技術(shù)，將會(huì)有很大的應(yīng)用前景。

十、重金屬捕集劑

重金屬捕集劑又叫重金屬螯合劑，它能與廢水中的絕大部分重金屬離子產(chǎn)生強(qiáng)烈的螯合作用，生成的高分子螯合鹽不溶于水，通過(guò)分離就可以去除廢水中的重金屬離子。

重金屬捕集劑處理后的重金屬?gòu)U水中剩余的重金屬離子濃度大部分都能達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。以二硫代氨基甲酸鹽重金屬離子捕集劑XMT探討了不同因素對(duì)Cu的捕集效果，對(duì)Cu去除率在99%以上，出水Cu濃度小于0.05mg/L，出水遠(yuǎn)低于GB21900-2008的“表3”標(biāo)準(zhǔn)。

選取3種市售重金屬捕集劑對(duì)實(shí)際電鍍廢水中的Cu2+、Zn2+、Ni進(jìn)行同步深度處理，發(fā)現(xiàn)三聚硫氰酸三鈉(簡(jiǎn)稱TMT)對(duì)Cu的去除效果最為顯著，投加量少且效果穩(wěn)定，但對(duì)Ni的去除效果較差。甲基取代的二硫代氨基甲酸鈉(以Me2DTC表示)的適用性最強(qiáng)，對(duì)3種重金屬離子均具有良好的去除效果，可達(dá)到GB21900-2008中的“表3”排放標(biāo)準(zhǔn)，且在DH=9.70時(shí)處理效果最佳。至于乙基取代的二硫代氨基甲酸鈉(Et2DTC)，對(duì)Ni的去除效果不佳。

重金屬捕集劑因高效、低能、處理費(fèi)用相對(duì)較低等特點(diǎn)而有很大的實(shí)用性。

結(jié)語(yǔ)

電鍍廢水成分復(fù)雜，應(yīng)盡量分工段處理。在選擇處理方法時(shí)，應(yīng)充分考慮各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，加強(qiáng)各種水處理技術(shù)的綜合應(yīng)用，形成組合工藝，揚(yáng)長(zhǎng)避短。

重金屬具有很大的回收價(jià)值且毒性大，在電鍍廢水處理過(guò)程中應(yīng)多使用重金屬回收利用的工藝，盡可能地減少排放。

基于化學(xué)沉淀法污泥產(chǎn)量大，電化學(xué)法能耗高，膜分離技術(shù)的膜組件造價(jià)高且易受污染等諸多問(wèn)題，就現(xiàn)有電鍍廢水處理技術(shù)而言，應(yīng)向著節(jié)能、高效、無(wú)二次污染的方向改進(jìn)。

同時(shí)可與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)智能化控制。還可結(jié)合材料學(xué)、生物學(xué)等學(xué)科，開(kāi)發(fā)出更適合處理電鍍廢水的新型材料。