电镀废水处理十大方法及优缺点分析

电镀废水处理十大方法及优缺点分析

离子交换法

离子交换法是利用离子交换剂对废水中的有害物质进行交换和分离。 常用的离子交换剂有腐植酸物质、沸石、离子交换树脂、离子交换纤维等。离子交换的操作包括交换、反洗、再生和清洗四个步骤。

该方法具有操作简单、可回收重金属、二次污染低等特点，但离子交换器成本和再生剂消耗较大。

研究强酸性离子交换树脂处理含镍废水的工艺条件及镍回收方法。 结果表明，pH值为6～7有利于强酸性阳离子交换树脂去除镍离子。 离子交换除镍适宜的温度为30℃，适宜的流速为15BV/h（即每小时树脂床体积的15倍）。 适宜的解吸剂为10%盐酸，解吸液流量为2BV/h。 第一次4.6BV解吸液可重复使用配制电镀浴液，平均镍离子质量浓度达到18.8g/L。

梅。 等人。 研究了CHS-l树脂对Cr(VI)的吸附能力，发现当Cr(VI)浓度较低时，树脂的交换吸附速率受液膜扩散和化学反应控制。 CHS-1树脂对Cr(VI)的最佳吸附pH为2～3，298K时的饱和吸附容量为347.22mg/g。 CHS-1树脂可用5%氢氧化钠溶液和5%氯化钠溶液洗脱，再生后吸附容量没有明显下降。

采用钛酸酯偶联剂将1-Fe2O3与丙烯酸甲酯共​​聚，并在碱性条件下水解，制备磁性弱酸性阳离子交换树脂NDMC-1。

通过对重金属Cu的吸附研究发现，NDMC-l树脂具有更小的粒径和更大的表面积，因此具有更快的动力学性能。

蒸发浓缩法

蒸发浓缩法是将电镀废水通过加热蒸发，将液体浓缩回用。 一般适用于处理含有铬、铜、银、镍等重金属的废水。 处理低浓度重金属废水消耗大量能源，不经济。

在电镀废水处理中，蒸发浓缩法常与其他方法配合使用，实现闭路循环，效果良好。 例如常压蒸发器和逆流冲洗系统的组合。 蒸发浓缩法操作简单、技术成熟、可循环利用。 然而，浓缩干燥固体的处理成本较高，限制了其应用。 目前一般仅作为辅助治疗方法。

生物处理技术

生物处理法利用微生物或植物来净化污染物。 该方法运行成本低，污泥产生量小，无二次污染。 是低浓度大水量电镀废水的最佳选择。 生物方法主要包括生物絮凝法、生物吸附法、生化法和植物修复法。

生物絮团

生物絮凝是利用微生物或微生物产生的代谢产物进行絮凝、沉淀来净化水质的方法。 微生物絮凝剂是微生物产生并从细胞分泌出来的一类具有絮凝活性的代谢产物，能使水中的胶体悬浮物相互聚集、沉淀。

与无机絮凝剂和合成有机絮凝剂相比，生物絮凝剂具有处理废水无毒、絮凝效果好、无二次污染等优点。 但它们存在活体生物絮凝剂保存困难、生产成本高等问题，受到限制。 它的实际应用。 目前，大多数生物絮凝剂仍处于探索研究阶段。

生物絮凝剂可分为以下三类：

(1)直接利用微生物细胞作为絮凝剂，如某些细菌、放线菌、真菌、酵母等。

(2)使用微生物细胞壁提取物作为絮凝剂。 微生物产生的絮凝物质是糖蛋白、粘多糖、蛋白质等分子物质，如酵母细胞壁的葡聚糖、β-乙酰氨基葡萄糖、丝状真菌细胞壁多糖等，可作为良好的生物絮凝剂。

(3)利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂。 代谢物主要包括多糖、蛋白质、脂类及其复合物。

近年来报道的生物絮凝剂主要是多糖和蛋白质。 前者包括ZS-7、ZL-P、H12和DP。 152等，后者包括MBF-W6、NOC-l等。陶英等]利用假单胞菌Gx4-1胞外聚合物制备的絮凝剂对cr()进行了絮凝吸附研究。

其研究结果表明，在合适的条件下，Or()的去除率可达51%。 研究枯草芽孢杆菌NX-2制备的生物絮凝剂V-聚谷氨酸(T-PGA)对电镀废水的处理效果。 实验表明，T-PGA能有效去除Cr3+、Ni等重金属离子。

生物吸附

生物吸附法利用生物体的化学结构或组成特征吸附水中的重金属，然后通过固液分离将重金属从水中分离出来。

能够从溶液中分离重金属的生物及其衍生物称为生物吸附剂。 生物吸附剂主要包括生物质、细菌、酵母、霉菌、藻类等。该方法成本低、吸附和解吸速率快、重金属回收容易、选择性好、前景广阔。

研究了各种因素对枯草芽孢杆菌吸附电镀废水中Cd的影响。 结果表明，吸附条件为：pH 8，吸附剂用量10g/L（湿重），搅拌速度800r/min，吸附时间10min。 在此条件下，废水中镉的去除率达到93%以上。

吸附镉后，枯草芽孢杆菌细胞膨胀，颜色变亮，细胞相互粘附。 Cd2+与细胞表面的钠进行离子交换吸附。

壳聚糖是一种碱性天然分子多糖。 它是通过从海洋生物中的甲壳类动物中提取的甲壳素脱乙酰而获得的。 可有效去除电镀废水中的重金属离子。

采用乳液交联法制备了由磁性二氧化硅纳米粒子组成的壳聚糖微球，然后用乙二胺与缩水甘油基三甲基氯反应衍生的季铵基团进行修饰。 所得生物吸附剂具有很强的耐酸性。 特性和磁响应。

用于去除酸性废水中的 Cr(VI)。 在pH 2.5、温度25的条件下，最大吸附容量为233.1mg/g，平衡时间为40~[取决于初始Cr(VI)浓度。 采用0.3mol/LNaOH和0.3mol/LNaC1的混合物进行吸附剂再生，解吸率达到95.6%，因此该生物吸附剂重复使用性强。

生化法

生化法是指微生物直接与废水中的重金属发生反应，将重金属离子转化为不溶性物质而被去除。

从电镀废水中筛选分离出3株能有效降解自由基的细菌菌株。 在最佳条件下，80 mg/L的CN可去除至0.22 mg/L。 研究发现，能将cr(VI)还原为低毒cr(III)的微生物有很多，如无色杆菌、土壤细菌、芽孢杆菌、脱硫弧菌、肠杆菌、微球菌、硫杆菌、假单胞菌等，其中，大肠杆菌除外、芽孢杆菌、硫杆菌和假单胞菌在有氧条件下可以还原Cr(VI)，大多数其他菌种只能在厌氧条件下还原Cr(VI)。

RS 等人。 研究发现灰色链霉菌能在24～48小时内将cr(VI)还原为cr(III)，并能显着吸收和去除cr(III)。 中国科学院成都生物研究所李富、吴前晶等人从电镀污泥、废水和下水铁管中分离筛选出35株细菌，获得SR系列复合功能菌，可有效去除Cr （六）及其他重金属的功效，并在此基础上进行了工程应用，并取得了良好的效果。

植物修复

植物修复法利用植物的吸收、沉淀、富集等功能处理电镀废水中的重金属和有机物，达到处理污水、恢复生态的目的。

该方法对环境干扰较小，有利于环境改善，且处理成本低。 人工湿地在这方面发挥着重要作用，是一种很有前景的处理方法。

李氏草是一种可以富集金属的水生植物，在去除水中重金属方面具有巨大潜力。 在人工湿地中种植李氏草，处理含铬、铜、镍的电镀废水，其含量分别降低84.4%、97.1%、94_3%。 当水力负荷小于0.3m/(m2·d1时，出水重金属浓度满足电镀污染物排放标准要求；当进水铬、铜、镍浓度分别为5、10时8mg/L仍能达标排放。

可见，采用李世和处理中低浓度电镀废水是可行的。 质量平衡表明，铬、铜和镍大部分保留在人工湿地系统的沉积物中。

吸附法

吸附法利用比表面积大的多孔材料吸附电镀废水中的重金属和有机污染物，从而达到污水处理的效果。

活性炭是一种应用较早且广泛的吸附剂，可以吸附多种重金属，且吸附容量较大。 但活性炭价格昂贵，使用寿命短，需要再生，价格昂贵。 一些天然廉价材料，如沸石、橄榄石、岭土、硅藻土等，也具有良好的吸附能力，但由于种种原因，在工程中几乎没有得到应用。

采用沸石作为吸附剂处理电镀废水。 结果发现，在静态条件下，沸石对镍、铜和锌的吸附容量分别达到5.9、4.8和2.7 mg/g。 磁性生物炭首先用于去除电镀废水中的Cr(vI)。 ,

然后通过外磁场分离，使cr(VI)的去除率达到97.11%。 磁选后，浊度降至21.8NTU。 他们的研究还证实，磁性生物炭在吸附过程后仍然保留其原始的磁分离性能。 近年来，一些新型吸附材料被开发出来，例如文中提到的生物吸附剂和纳米材料吸附剂。

纳米技术是指在1～100nm尺度上对原子、分子现象的研究和应用。 它是一门基础研究与应用紧密结合的多学科科学技术。 纳米粒子由于其纳米效应而具有传统粒子所不具备的更高的催化活性。

纳米材料的表面效应赋予其优异的表面活性、表面能和比表面积，因此纳米材料在制备高性能吸附剂方面显示出巨大的潜力。 李雷等人。 等采用温和水热法一步快速合成钛酸盐纳米管（TNT），并将其应用于水中重金属离子Pb(II)、cd(II)和Cr(III)的吸附。

结果表明,当pH=5时,初始浓度为200、100和50mg/L的TNT对Pb(II)、Cd(II)和Cr(III)的平衡吸附容量分别为513.04、212.46和66.35mg/L。分别是L。 l、吸附性能优于传统吸附材料。 纳米技术作为一种高效、节能、环保的新型处理技术，已得到人们的广泛认可并得到长足发展。

光催化技术

光催化处理技术具有选择性小、处理效率高、降解产物完全、无二次污染等特点。

光催化是光催化剂，常用的有TiO2、ZnO、WO3、SnO2和Fe2O3。 其中，TiO2具有化学稳定性好、无毒、兼具氧化和还原作用等诸多特点。 TiO：当受到一定能量的光照射时，会发生电子跃迁，产生电子-空穴对。

光生电子可以直接还原电镀废水中的金属离子，而空穴可以将水分子氧化成强氧化性的OH自由基，从而将许多难降解的有机物氧化成COz和H:0等无机物。 相信它是一种有前景且有效的水处理方法。

以悬浮TiO2为催化剂，在紫外光作用下对络合铜废水进行光催化反应。 结果表明，当TiO2投加量为2g/L、废水pH=4时，在300W汞压灯照射下，加载60mL/min空气反应，Cu(II)与120mg/LEDTA络合铜废水发生反应。 COD去除率分别达到96.56%和57.67%。 实施“物理化学、光催化、膜”处理电镀废水的工程实例。 出水COD去除率达到70%以上，TiO2光催化剂可重复利用。

膜法的引入可以大大改善水质，使处理后的水质达到中水回用的标准，提高电镀废水的资源利用率，回用率达到85%以上，大大节省了成本。 但光催化技术在实际应用中受到诸多限制，如光催化剂表面重金属离子吸附率低、催化剂载体不成熟、遇到高色度废水时处理效果明显下降等。 、光催化技术作为一种高效、节能、清洁的处理技术，将具有巨大的应用前景。

重金属捕收剂

重金属捕收剂又称重金属螯合剂，能与废水中的大多数重金属离子产生强烈的螯合作用。 所得的分子螯合盐不溶于水，废水中的重金属离子可以通过分离去除。

经过重金属收集器处理后的重金属废水中残留的重金属离子浓度大部分可以达到国家排放标准。 采用二硫代氨基甲酸盐重金属离子捕集剂XMT探讨不同因素对Cu的捕集效果。 Cu去除率大于99%，出水Cu浓度小于0.05mg/L，出水远低于-2008年《表3》标准。

选取三种市售重金属捕收剂对实际电镀废水中的Cu2+、Zn2+、Ni进行同时深度处理。 结果发现，三聚硫氰酸三钠（TMT）对Cu的去除效果显着，用量小且效果稳定，但对Ni的去除效果较差。 甲基取代二硫代氨基甲酸钠（用 表示）适用性强，对三种重金属离子都有良好的去除效果。 能满足-2008年《表3》排放标准，在DH=9.70时可得到良好的处理效果。 乙基取代二硫代氨基甲酸钠()对Ni的去除效果不佳。

重金属捕收器因其效率高、能耗低、处理成本相对较低而具有很大的实用性。

结论

电镀废水成分复杂，应尽量分段处理。 选择处理方法时，应充分考虑各种方法的优缺点，加强各种水处理技术的综合应用，形成组合工艺，扬长避短。

重金属具有高度可回收性和剧毒性。 在电镀废水处理过程中，应采用重金属回收工艺，尽可能减少排放。

由于化学沉淀法污泥产量大、电化学法能耗大、膜分离技术膜元件成本及其易受污染等问题，现有电镀废水处理技术应节能、高效、无二次污染。 方向改进。

同时可以与计算机技术相结合，实现智能化控制。 还可以将材料学、生物学等学科结合起来，开发更适合处理电镀废水的新材料。