前言

　　電鍍是以增強金屬制品的耐蝕性和美觀性為目的,在金屬工件表面鍍覆一層金屬保護層。常用的鍍層金屬有鉻、鋅、鎳、鎘、銅、銀等。隨著汽車、家用電器、航空、航天、建筑及相應(yīng)的裝飾工業(yè)的發(fā)展和人們對美化生活需求的提高,我國電鍍行業(yè)面臨著重大的歷史發(fā)展機遇。電鍍過程由于使用了大量酸、堿、重金屬溶液等有毒有害化學(xué)品而為我國重污染性行業(yè)之一。電鍍廢水一般分為含鉻廢水、含氰廢水、重金屬廢水及酸堿性廢水。

　　電鍍廢水是治理難度較大的廢水之一,每年排放的電鍍廢水達4 Gm3,它的排放量約占工業(yè)廢水總排放量的10 %。

　　近年來,由于廢水處理成本的提高,開發(fā)新型廉價的材料是廢水處理的重點。廢棄物是基本或完全失去使用價值、無法回收利用的排放物,同樣也是環(huán)境污染物。國內(nèi)外許多學(xué)者致力于將一些新型、廉價的吸附材料應(yīng)用于去除廢水中的重金屬。研究表明:用橡膠碎屑、泥煤、玉米渣、椰子殼、煙煤、污泥灰、活性污泥、飛灰和木屑等廉價吸附劑去除電鍍廢水中的重金屬是有效的[1],并且利用了生活中的廢棄物,達到了“以廢治廢”的效果。該類原料來源廣、價格低廉,被廣泛應(yīng)用于各類廢水的處理。

　　1　處理電鍍廢水的常用方法

　　電鍍廢水成分復(fù)雜,處理技術(shù)也是多種多樣,總的來講可分為四類:化學(xué)法、物理法、物理化學(xué)法及生化法。上世紀80年代以多元組合技術(shù)為主[2],目前以成本較低、技術(shù)較成熟的化學(xué)法為主,同時適當輔以其他的處理方法。

　　化學(xué)法是目前電鍍廢水處理中最常用的方法,通過向水體中投加一定的化學(xué)藥劑,從而改變水體中污染物質(zhì)的性質(zhì),使其與水體分離或達到無害化的目的?；瘜W(xué)處理法主要包括:化學(xué)沉淀法、化學(xué)還原法、化學(xué)氧化法、鐵氧體法及中和法等?；瘜W(xué)法工藝比較成熟,但處理廢水時需要投加大量的藥劑,廢水處理的成本相對較高。

　　物理法是利用物理作用分離廢水中呈懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì),但處理物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不改變,操作安全,深度凈化的處理水可以回用。物理法處理電鍍廢水主要有蒸發(fā)濃縮、晶析、分離等。

　　物理化學(xué)方法是通過物理和化學(xué)的綜合作用,使廢水得到凈化。常用的物理化學(xué)法有離子交換法、電解法、活性炭吸附法、斜發(fā)沸石吸附法及麥飯石吸附法等。

　　電鍍廢水的生化處理過程主要是利用微生物的生命活動過程,對廢水中的污染物進行轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化作用,從而使廢水得到凈化的處理方法,是用生物來治理電鍍廢水的高新生物技術(shù)?；钚蕴?生物膜法利用活性炭的富集作用和生物膜的降解作用相結(jié)合,有望成為處理含氰廢水較有前途的方法之一[3]。

　　2　廢棄物處理電鍍廢水的原理

　　利用廢棄物作為吸附劑處理電鍍廢水是一種物理化學(xué)方法。在處理過程中同時存在物理過程和化學(xué)過程,以物理過程為主,化學(xué)過程一般以提高物理過程為目的。通過分子間力、離子交換或化學(xué)鍵吸附等過程實現(xiàn)電鍍廢水中重金屬的去除。這些作為吸附劑的物質(zhì)一般都具有量大、易得、低成本、易再生等特點[4],已引起了人們的關(guān)注[5]。研究表明:許多廢棄物是很有效的生物吸附劑,如橡膠碎屑、泥煤、玉米渣、椰子殼、煙煤、污泥灰、城市污泥、垃圾焚燒爐渣、飛灰、木屑、玉米棒、廢羊毛、堅果殼、樹皮、褐藻、沸石改性硅藻土、改性膨潤土、改性海泡石、累托石等[6-7]。這些材料若不利用則需要進行專門的處置。通過簡單經(jīng)濟的預(yù)處理,將之應(yīng)用到電鍍廢水的處理中,不僅減少了廢棄物的處理量,同時實現(xiàn)了電鍍廢水的處理,達到“以廢治廢”的目的。

　　3　廢棄物處理電鍍廢水的應(yīng)用情況

　　3.1　城市污泥改性物處理電鍍廢水

　　城市污泥改性物是Cr(Ⅵ)的有效的吸附劑,并且原料來源充足,制備工藝簡單。經(jīng)改性加工后用于含Cr(Ⅵ)電鍍廢水的處理,可實現(xiàn)“以廢治廢”、綜合利用的目的。夏暢斌等[8]研究了在靜態(tài)條件下以城市污泥改性物(MSMP)為吸附劑凈化含Cr(Ⅵ)廢水的實驗。研究了含Cr(Ⅵ)廢水的pH值、質(zhì)量濃度、接觸時間和吸附劑的質(zhì)量濃度等因素對MSMP吸附Cr(Ⅵ)的影響;確定了MSMP凈化含Cr(Ⅵ)廢水的最佳條件:吸附時間為20 min,pH值為中性,Cr(Ⅵ)的起始質(zhì)量濃度不超過50 mg/L,溫度為30℃。結(jié)合實際操作,證實了MSMP可用于電鍍廢水中Cr(Ⅵ)的吸附處理。

　　3.2　城市污泥焚燒灰處理電鍍廢水

　　城市污泥灰(MSSA)除了富含硅鋁物質(zhì)外,還具有一定的比表面積和離子交換能力,可作為一種新型吸附劑。夏暢斌等[9]研究了MSSA對金屬離子的去除效果,考察了起始pH值、吸附劑的質(zhì)量濃度、金屬離子的質(zhì)量濃度和吸附時間對Cu(II)和Zn(II)去除率的影響。結(jié)果表明:MSSA對Cu(II)和Zn(II)具有較強的吸附性能,當吸附達到平衡時的接觸時間為80 min,pH值為5.5~6.0,吸附劑的質(zhì)量濃度為15.0 g/L時,去除率在90 %以上。因此,MSSA對電鍍廢水的處理有很好的效果。