前言

　　電鍍是以增強(qiáng)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(hù)層。常用的鍍層金屬有鉻、鋅、鎳、鎘、銅、銀等。隨著汽車(chē)、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(duì)美化生活需求的提高,我國(guó)電鍍行業(yè)面臨著重大的歷史發(fā)展機(jī)遇。電鍍過(guò)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(guó)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?gòu)U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(dá)4 Gm3,它的排放量約占工業(yè)廢水總排放量的10 %。

　　近年來(lái),由于廢水處理成本的提高,開(kāi)發(fā)新型廉價(jià)的材料是廢水處理的重點(diǎn)。廢棄物是基本或完全失去使用價(jià)值、無(wú)法回收利用的排放物,同樣也是環(huán)境污染物。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者致力于將一些新型、廉價(jià)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(jià)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(dá)到了“以廢治廢”的效果。該類(lèi)原料來(lái)源廣、價(jià)格低廉,被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)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(lái)講可分為四類(lèi):化學(xué)法、物理法、物理化學(xué)法及生化法。上世紀(jì)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(shí)適當(dāng)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(guò)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(dá)到無(wú)害化的目的。化學(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(shí)需要投加大量的藥劑,廢水處理的成本相對(duì)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(guò)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(guò)程主要是利用微生物的生命活動(dòng)過(guò)程,對(duì)廢水中的污染物進(jìn)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(lái)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(guò)程中同時(shí)存在物理過(guò)程和化學(xué)過(guò)程,以物理過(guò)程為主,化學(xué)過(guò)程一般以提高物理過(guò)程為目的。通過(guò)分子間力、離子交換或化學(xué)鍵吸附等過(guò)程實(shí)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(diǎn)[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(jiān)果殼、樹(shù)皮、褐藻、沸石改性硅藻土、改性膨潤(rùn)土、改性海泡石、累托石等[6-7]。這些材料若不利用則需要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的處置。通過(guò)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)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(shí)實(shí)現(xiàn)了電鍍廢水的處理,達(dá)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(lái)源充足,制備工藝簡(jiǎn)單。經(jīng)改性加工后用于含Cr(Ⅵ)電鍍廢水的處理,可實(shí)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(shí)驗(yàn)。研究了含Cr(Ⅵ)廢水的pH值、質(zhì)量濃度、接觸時(shí)間和吸附劑的質(zhì)量濃度等因素對(duì)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(shí)間為20 min,pH值為中性,Cr(Ⅵ)的起始質(zhì)量濃度不超過(guò)50 mg/L,溫度為30℃。結(jié)合實(shí)際操作,證實(shí)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(duì)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(shí)間對(duì)Cu(II)和Zn(II)去除率的影響。結(jié)果表明:MSSA對(duì)Cu(II)和Zn(II)具有較強(qiáng)的吸附性能,當(dāng)吸附達(dá)到平衡時(shí)的接觸時(shí)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(shí),去除率在90 %以上。因此,MSSA對(duì)電鍍廢水的處理有很好的效果。