电镀废水中含有铜、镍等金属物质，回收价值较高。因此，为了减少环境污染，提高电镀企业的经济效益，一般都会对电镀废水进行处理，回收其中的金属铜、镍等。从目前的情况来看，电镀废水的处理方案比较成熟，处理效果也比较令人满意。下面就给大家介绍一种常用的处理方案和基本步骤。
目前常规的重金属废水处理方法有化学沉淀法、吸附法、生物法等，主要原理是将重金属转化为沉淀或其他形式，易对环境造成二次污染。如有些工程项目采用药剂处理电镀废水，处理效果不错，但成本较高。
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近年来，电化学法和离子交换法作为重金属废水处理技术备受关注，它们兼具电解、絮凝、气浮、氧化还原、微电解和精细处理等功能，在废水处理中往往同时进行，电解反应原理主要有电凝聚、电氧化还原和电气浮选。
其中电氧化和电浮选分别用于处理有机废水和含有小固体颗粒及油的废水；电还原是得到电子，将高价金属离子还原为低价金属离子或金属沉淀物，因此该效应在重金属废水处理领域应用广泛；而电絮凝的原理是铁、铝等可溶性阳极在通直流电时会失去电子生成金属阳离子Fe2+和A13+，与溶液中的OH-发生反应生成金属氢氧化物胶体絮凝剂，不仅能有效去除电镀废水中的重金属离子，还能降低废水中的含盐量。
1 含重金属电镀废水的来源及分类
含重金属电镀废水主要来源于电镀过程中操作过量或不规范产生的废液，以及清洗镀件或设备产生的废液。水体成分复杂，控制难度大，除含有铬、镍、铜、锌等重金属离子外，还含有氰化物、有机物等污染物。根据目前电镀行业的发展情况，含重金属电镀废水按所含主要重金属物质分类如下。
（1）含铬废水：含铬废水主要含有六价铬及少量其他重金属离子；
（2）含镍废水：主要污染物为镍离子、悬浮物等物质；
（3）含铜废水：主要含有铜离子或络合铜离子；
（4）重金属混合废水：主要含有铬等重金属离子、氰化物及悬浮物等。
2 电化学处理含重金属电镀废水
2.1 含铬电镀废水的电化学处理
电镀废水中含有大量的铬，且主要以Cr-、CrO42-等高价态存在。许多研究[4-6]采用铁碳微电解或铁屑电解处理含铬电镀废水，在pH值和停留时间适宜时，Cr6+去除率高达99%以上，出水可达到排放标准。刘政等采用钛铁双阳极电凝聚技术去除电镀废水中的六价铬，六价铬去除率可达96.57%。
电化学与生物法联合使用时，对Cr6+的去除率较好，同时可去除废水中的有机污染物。例如采用微电解/电解-生物法处理时，微电解/电解法相当于废水的预处理，六价铬的去除率可达90%以上。进入后续的生化工艺处理后，Cr6+的去除率高达99.9%，去除效果明显。
单一电化学法处理含铬电镀废水效果明显,与生物法联用后处理效果更佳,且能有效降低运行成本,具有进一步推广价值。
2.2 含镍电镀废水的电化学处理
在电镀工业中，镀镍由于其耐蚀、耐磨、可焊接等特点而得到广泛的应用，因此其工业量仅次于表面镀锌。
含镍电镀废水若不经处理直接排放，不仅会造成严重的环境污染、危害人体健康，还会造成资源的浪费。目前含镍电镀废水的处理方法与大多数工业废水处理方法类似，大致分为物理化学法、化学法、生物法或上述几种方法的结合使用。杨建[11]试验探究了微电解法处理高浓度含镍电镀废水的效果，镍去除率可达64.09%，有利于后续处理。
刘存海等采用组合絮凝电解工艺对宝鸡长岭集团电镀车间含镍废水进行了研究，处理后出水中镍离子浓度降至0.365mg/L，低于国家标准0.5mg/L。因此采用传统絮凝工艺与电化学法组合处理含镍电镀废水，不仅可使废水直接达标，而且可降低运行成本。
2.3 电化学处理含铜电镀废水
在电镀行业中，镀铜常作为镀铬、镀镍等其他重金属表面的打底层，因此含铜电镀废水十分常见。
采用电化学方法处理含铜电镀废水时，可直接回收铜。陈浩等利用流化床电极处理低浓度硫酸铜废水。田等利用电解研究了Cu2+离子在不锈钢电极上的还原特性。张等利用循环伏安法研究了酸性环境下Cu2+离子的电沉积动力学，使出水达到排放标准。朱有春利用磁电解技术处理含铜工业废水，发现不仅能有效处理工业废水中的污染物，还能进一步回收阴极上致密均匀的金属铜。
但由于受金属电沉积还原电位及传质过程的影响，电解法在处理含铜电镀废水时存在处理时间长、处理效率低、能耗大的缺点，限制了该方法在该领域的推广。为提高处理效果，王刚等[17]将两种电化学方法耦合处理含铜废水，处理效果明显优于单独的微电解和电解，且能促进反应的快速进行。
2.4 电化学处理重金属混合电镀废水
电镀废水水质复杂，通常不仅含有一种重金属，而是多种重金属离子共存。马红芳采用铁屑内电解法处理重金属混合电镀废水，出水中Cr6+含量小于0.5mg/L，其他金属离子均达到排放标准。
谭朝雄等采用单一电凝聚处理含有铜、铬两种重金属的电镀废水，发现在相同参数下，Cu的去除效果优于Cr；张调兰等采用电凝聚-活性炭纤维吸附处理重金属混合电镀废水，重金属离子去除率达到99.97%以上。
黄山市环境监测站、黄山市环保工程公司采用“微电解—中和—混凝沉淀”工艺处理日处理20吨含Cr6+、Ni2+、Cu2+的电镀废水，总投资25万元，处理费用为1.5元/t。广东省石油化工设计院采用微电解电化学法处理惠州市某电镀厂废水，Q=80m3/d的工程总投资26万元，处理费用约为1.05元/t。
电化学法与其他方法联合使用处理重金属混合电镀废水时，处理费用直接由3-10元/t降至2元/t左右，处理成本明显降低。从成本和运行成本角度看，电化学法具有广泛的推广应用价值。
3. 问题
随着近几十年政府对环境保护的重视，水处理技术的快速发展和推广，电化学处理技术在各类工业废水行业得到广泛的应用，尤其是电镀废水行业。但随着对电化学方法研究的深入，发现该技术还存在一定的问题，对其推广存在局限性。主要包括以下几个方面：
（1）电化学法对于不同的重金属处理效果不同，适用条件（pH值、电极板间距、电极板等）也不同，因此仅限于重金属混合电镀废水的处理；
（2）单独采用电化学法处理含重金属电镀废水时，虽然处理效果好，但是处理能耗较高，导致运行成本增加；
（3）由于电极板的限制，大部分电化学处理技术还处于中试阶段，尚未在工程项目中得到广泛应用。
2 离子交换在工业中的应用
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起初用天然沸石制取软水，后来发展到合成沸石和磺化煤的制备。离子交换技术最重要的进展是1935年英国人BA亚当斯和EL霍尔姆斯发表的用苯酚和甲醛合成有机离子交换树脂的报告。1939年德国化学公司首先推出工业化制造的离子交换树脂，其牌号为。1945年后，又研究成功苯乙烯磺酸型强酸阳树脂和强碱性、弱碱性阴树脂，均为凝胶型树脂。1962年又推出性能更优的MR型大孔树脂。20世纪70年代又发明了热再生树脂。离子交换技术在工业、农业、医学和科研中越来越广泛的应用。
离子交换树脂的特点：
1、离子交换树脂是一种具有网状结构和功能基团的高分子化合物，由不溶性三维网状骨架、连接在骨架上的功能基团和功能基团上带相反电荷的可交换离子三部分组成。
2、多数制成颗粒，也有制成纤维或粉末状。树脂颗粒大小一般在0.3～1.2mm范围内，多数在0.4～0.6mm之间。
3、机械强度（耐久性）高，化学性能稳定，在正常情况下使用寿命长。
4.不溶于水及一般溶剂。
5、离子交换树脂可分为阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和两性离子交换树脂。
离子交换树脂的工作原理：
在离子交换过程中，水中的阳离子（如Na+、Ca2+、K+、Mg2+、Fe3+等）与阳离子交换树脂上的H+进行交换，水中的阳离子转移到树脂上，而树脂上的H+被交换到水中；水中的阴离子（如Cl-、HCO3-等）与阴离子交换树脂上的OH-进行交换，水中的阴离子转移到树脂上，而树脂上的OH-被交换到水中，H+与OH-结合生成水，从而达到脱盐的目的。
离子交换机理：化学吸附
4 结论与展望
随着国家《电镀工业污染物排放标准》（2008）的颁布，对电镀工业废水中各种重金属的排放要求都提高了。为了满足现有的排放标准和应对未来日益严格的排放趋势，传统的处理技术无法满足排放要求，需要进行深度处理，但这大大增加了处理成本，并导致了严重的资源浪费。从长远发展的角度看，从重金属电镀废水中回收重金属，不仅可以避免环境污染，还可以促进循环经济发展，是从根本上减少对环境影响的重要环节。
为达此目的，可将电化学方法与生物方法或物化方法结合，以降低能耗、提高处理效果，达到废水处理与重金属回收的双重目的；因此，着力开发低成本的电极板及多维度的电化学反应器，以及选取最佳工艺组合降低能耗，已成为目前研发的重点发展方向，例如：沉淀池+离子交换树脂工艺组合
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第一步-沉淀池预处理
沉淀池预处理的主要目的是通过自然沉淀或离心沉淀的方式将电镀废水中的金属渣沉淀下来，以利于下一步的处理。一方面，需要用泵将电镀厂产生的废水输送到处理厂的沉淀池中，由于废水的酸性较强，要求输送管道和泵具有耐强酸腐蚀的性能，另外还要保证管道的密封性能，防止废水渗漏污染环境；另一方面，废水进入沉淀池后，一般采用自然沉淀的方式进行沉淀，这种方式虽然消耗的能量较少，但是沉淀速度比较慢。当电镀废水处理的压力较高的时候，一般采用离心沉淀的方式，这种方式的优点是处理速度快，沉淀下来的金属泥可以自主进入排泥通道。
第 2 步 - 综合废水反应池处理
当金属污泥沉淀彻底完成后，产生的废水基本是清澈的。
此时打开阀门，将废水排入下一个处理池——综合废水反应池，主要通过投加药剂，使废水中的铬、铜、镍等主要元素析出。
首先，含氰废水先进行破氰反应去除氰化物，含铬废水进行还原反应去除六价铬，最后混合均匀后调节pH沉淀。根据反应池中废水的总体积计算出需要的投药量，一是避免处理药物的浪费，二是省去了过量投药的处理步骤，从而降低了处理成本。投药后，废水中的六价铬离子会与过硫代硫酸钠发生反应，将六价铬离子还原为三价离子，以便进行下一步的沉淀。为了加快反应效率，要用搅拌装置对废水进行搅拌，待废水呈现绿色后，说明还原反应已大致完成，可以进入下一步的处理；其次，调节废水的pH值。一般来说，为了节省成本和提高调节效果，一般采用生石灰作为pH调节药物。 同样，投料前也要计算生石灰的投加量。一般情况下，将废水的pH值调节到8.5~9.4就可以了，因为在这个数值范围内，三种主要金属离子三价铬离子、铁离子、铝离子都能得到有效的沉淀，以氢氧化物沉淀的形式沉降在池底；最后，在沉淀处理完成后，需要再次测定废水的金属离子含量和pH值，如果金属离子含量还是较高，则需要延长沉淀反应时间，并将pH值调节至弱碱性状态。
步骤 3-斜板沉降
在沉淀反应处理过程中，由于金属离子并不是以完全沉淀的形式直接沉降到反应池底部，而是大部分以絮状物的形式存在于溶液中。因此，需要将溶液通过一个斜板沉淀板。此沉淀板一般与水平面呈20°左右夹角，板上布满大大小小的孔洞，每个孔洞内均有塑料刺状物体，以“钩”住絮状沉淀物。同时，为了加强沉淀效果，在沉淀板上层还常加入一些氯化钙作为沉淀剂。此步骤得到的沉淀污泥经专用管道输送至沉淀处理车间，溶液进入无阀滤池。
步骤 4 - 过滤处理
经过初沉、斜板沉淀处理后，溶液中仍然有少量絮状沉淀混入。
因此需要将溶液输送到无阀滤池进行过滤，滤池一般有致密的滤网，可以截留细小的泥沙颗粒。处理后的溶液需要进一步检测有害物质的含量，如果达到国家规定的排放标准，就可以排放。同时，过滤得到的沉淀物也被送往污泥处理车间。这样，电镀废水的基本预处理就完成了。
第五步————深加工-树脂工艺
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普通杜胜90特别适合去除阳离子重金属。这种树脂可以从pH值较低的水中去除金属，是一种经济有效的方法。调节pH值到合适的范围以去除金属，但保持在6以下以防止形成金属氧化物和氢氧化物沉淀。这种树脂对镍的亲和力较高，选择性顺序如下图所示：铜、铅、镍、锌、钴、铬、铁、锰、钠
树脂优势
1、处理精度：各类废水重金属含量可达0.02ppm，远低于国家标准；
2、吸附容量大，对铜的饱和吸附容量可达56g/l。
3、可深度处理低浓度废水，提高浓缩倍数，解决低浓度废水处理难题；
4、模块化组件形式，自动化程度高，操作简单。