摘要:在分析（xī）我國電鍍（dù）廢水（shuǐ）處理現狀（zhuàng）的基礎上，結合國家相關政策法規，比較了電鍍廢水處理的各種（zhǒng）工藝流程，並對未來電鍍廢水處理的發展進（jìn）行（háng）展望，為電鍍行業實現“清潔生（shēng）產、節能減（jiǎn）排”提供參考（kǎo）。

    1·電鍍廢水現狀（zhuàng）

    隨（suí）著國民經濟的快速發展（zhǎn），我國工業（yè）廢水排放量大量增加，用於處理工業（yè）廢水的資金投入（rù）也隨之逐年攀升（shēng）。2006年我國工（gōng）業廢水總（zǒng）排放量已接近250億噸，約占總廢水（shuǐ）排放量的45%，同時該（gāi）年我（wǒ）國用於處理（lǐ）工業廢水的總投資額已近150億元（yuán）人民幣，接近（jìn）該年（nián）全國總工業汙染處理投資額的1/3，這給企業和國家帶來沉重的（de）經濟（jì）負擔和環保壓（yā）力。因（yīn）此響應國家（jiā）“清（qīng）潔生產，節能減排”號召，發展更為先進（jìn）、高效的工業廢水處理技術對實現國民經濟的（de）可持續發展意義重大。

    據統計，2006年我國約（yuē）有電（diàn）鍍廠（chǎng）15000個，年均（jun1）電鍍廢水（shuǐ）排放（fàng）量（liàng）高達40億t，占總工業廢（fèi）水（shuǐ）排放量（liàng）的1/6，但（dàn）其中約有50%的電鍍廢（fèi）水未達到國家排放標準。長期以來，我國電鍍企（qǐ）業以大量消耗資（zī）源的粗放型經營為特點，與國外相比，我國電鍍（dù）行業存在明顯差距，據報道國外電鍍1m2的（de）鍍件平均用水量（liàng）僅為0．08t，而我國的平均用水量為（wéi）0．82t，是國外的10倍多，每年我國單對含重金屬電鍍廢水的處理費用就高達4億元以上（shàng）。電鍍廢水水（shuǐ）質複（fù）雜，涉及到各種重金屬離子和氰化（huà）物，有些還含致癌（ái）、致畸、致突變的劇毒物質，對人類（lèi）危害極大。這些電鍍廢水若未達（dá）到排放標準直接（jiē）進入環境，必定會對生態環境及人類產生廣泛而嚴重的（de）危害。另外，回收（shōu）電鍍廢水中的重金屬可以徹底全麵利用資源，極具經濟價值。因此電鍍廢水的治理是工（gōng）業廢水治理的重中之重（chóng）的問題。

    2·國家相關政策

    對於電鍍廢水處理，國（guó）家也在相關政策、法規上予以支持與鼓勵。《中（zhōng）華人（rén）民（mín）共和國國民經濟（jì）和社會（huì）發（fā）展（zhǎn）第十一個五年（nián）規劃綱要》第六（liù）篇二十四章第三節提出要加（jiā）強重金屬汙染治理的決（jué）心。電鍍廢水中（zhōng）因含有大量重金屬，所以電鍍廢水處理被列為國家十一五規劃的一（yī）個重（chóng）點（diǎn）項目。《中（zhōng）華人民共和國清潔生產促進法》自2003年1月1日起施行，該法第十九條規定“企業在進行（háng）技術（shù）改造過程中，應當對生產過程中產（chǎn）生的廢物（wù）、廢水和餘熱等進行綜（zōng）合利用或者循環使用;並采用能夠達到國家或者地方規（guī）定的汙染物排放標準和汙（wū）染物排放總（zǒng）量控製指標的汙染防治技術”，可見，對電鍍（dù）廢水的（de）處（chù）理和綜（zōng）合利用也是一種（zhǒng）企業清潔生產的一種體現（xiàn）。另外《中華人民共和（hé）國清潔生產（chǎn）促進法》法第三十五條規定“對利用廢物生產（chǎn）產品的和從廢物中回收原料的，稅務機關按照國（guó）家有關規定，減征（zhēng）或者免（miǎn）征增值稅（shuì）”，可見（jiàn）電（diàn）鍍（dù）廢水的處（chù）理是國家獎勵扶（fú）持的項目，若能提出一種有效地處理電鍍廢（fèi）水的工藝，必然會得到國家的大力（lì）支持及（jí）廣泛推廣。

    國家發改（gǎi）委和（hé）國家環保總局於2005年（nián）5月編製《電鍍行業清潔生產評（píng）價指標（biāo）體係》，該法規定企業（yè）用指標體係檢查衡量本身清潔生產水平，使從（cóng）事相關管理活動的部門依據本指標體係審核企業的清潔生產。當前電鍍行業的主要環境問題（tí）是水汙染，指標體係中廢水處理占據很大比重，因此對電鍍廢水進（jìn）行處理和綜合利用，是一種非常必（bì）要的執法活動。國家環境保護總局科（kē）技標準司於2005年7月開始著手編製電鍍行業汙染物排放標準，並規定2008年起使用國標GB21900－2008對電鍍行業廢水排放進行標（biāo）準限（xiàn）值（zhí）。

    3·電鍍廢水（shuǐ）處理方法

    目前，我國處理電鍍廢水常用的方法有:化學法、生物法、物化法和電化學（xué）法四種。其（qí）中化學法包括:沉澱法、氧（yǎng）化（huà）法、還原法、中和法和氣浮法;生物法包括:生物絮凝法、生物吸附法和生物化學法;物化法包括（kuò）離子交換法、膜分離法、吸附法和蒸發濃縮法;電化學法包括原電（diàn）池法、電（diàn）滲析法、電凝聚氣浮法（fǎ）、電化學氧化法和電化（huà）學還原法。本文對這些處理電鍍廢水的方法進行總結，並對它們進行分析比較。

    3．1 化學法

    化學法是依靠氧化（huà）還原反應（yīng）或（huò）中和沉澱反應將有毒有害（hài）的物質分解為（wéi）無（wú）毒無（wú）害的物質，或者直接將重（chóng）金屬經沉澱（diàn）或氣浮從（cóng）廢水中除（chú）去。

    (1)沉澱法（fǎ）。向電鍍廢水中投加沉澱劑，使之（zhī）與廢水中欲去除的汙染物發生直接的化學反（fǎn）應，形成難溶的固體物而分離去除，一般（bān）化學沉澱法處理廢水的缺點是達不到深度處理（lǐ）的效（xiào）果，須（xū）配合使（shǐ）用其它各種高（gāo）分子絮凝劑等。

    (2)氧化法。通（tōng）過投加氧化劑，將電鍍廢水（shuǐ）中有毒（dú）物質氧（yǎng）化為無毒或低毒物，主要用於處理廢水中的（de）CN－、S2－、Fe2+、Mn2+等低價態（tài）離子及（jí）造成色度、味、嗅、的各種有機物以及致病（bìng）微生物。

    (3)還原法。通過投加還原劑，將電鍍廢水中有毒（dú）物（wù）質還原為無毒或低毒物，主要（yào）用於處理廢水中Cr6+和Hg2+等高價態重金（jīn）屬離子。

    (4)中（zhōng）和法。通過酸堿中和反應，調節電鍍廢水的酸堿（jiǎn）度，使其呈中性或接近中性或適宜下步處理的酸堿度範圍，主要用來處理電鍍廠的（de）酸洗廢水。另外用電石渣（zhā）作為中和劑處理酸廢水有較好（hǎo）的效果，可以達到“以廢治廢”的目的。

    (5)氣浮法。氣浮法的原理（lǐ）是利用壓（yā）力容器工作水驟然減壓釋放的大（dà）量微氣泡，與電鍍廢水初步處理產生的凝聚狀物黏附在一起，使其比重小於水而浮到水麵上成為浮渣排除，從而使廢水得到淨化。化學法的優點是:投資少、處理裝置簡單、處理成本較低、安裝維修及操作容易。但（dàn）其缺點是處理效率低、出水水質差、處理深度淺、不能回收利用重金（jīn）屬以（yǐ）及產生汙泥量大。

    3．2 生物法

    利用微生（shēng）物處理電鍍（dù）廢水的研究源於20世紀80年代。生物法處理的機理在於互生（shēng）共生的關係，有著化學、物理和遺（yí）傳等三個層次的相互協作機製。一些微生物（wù）代（dài）謝產物能使廢水中的重金屬離子改變價態，同（tóng）時微（wēi）生物菌群本身還有較強的生物絮凝（níng）、靜電吸附作用，能夠吸附（fù）金（jīn）屬離子，使重金屬經固液分（fèn）離（lí）後進入菌泥餅，從而使得廢水達標排放或回用。

    (1)生物（wù）絮凝法。利用微生物或（huò）微生（shēng）物產生的代謝物進行絮（xù）凝沉澱。目前，對重金屬有絮凝作用的生物絮凝劑約有十幾個品種（zhǒng），生物絮凝劑（jì）中的氨基和羥基可與Cu2+、Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩定的鼇合物而（ér）沉澱下來。

    (2)生物吸附法。利用生物體的化（huà）學（xué）結構及成分特性來吸附溶於水中的重金屬離子，再通過固液分離（lí）而去除金屬離（lí）子的方法。

    (3)生物化（huà）學法。通過（guò）微生物處理含重金屬廢水，通（tōng）過微生物與金屬離（lí）子之間發生直接的化學反應，將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。生（shēng）物法（fǎ）的優點是:選擇性強、吸附容量大、不使用化學藥劑;處理技術比較簡單、運（yùn）行費（fèi）用低，功能菌（jun1）對金屬離子的富集程度高（gāo）。另外生物法生成（chéng）汙泥量少（shǎo），汙泥中金屬濃度高，二次汙染明顯減少（shǎo），而且汙泥中重金屬易回收，回收率高。但其缺點是（shì）功能菌和廢（fèi）水中金屬離子的反應效率並不高，且培養菌種（zhǒng）的培養基消耗量較大，造（zào）成處理成本仍然較高，另外由於生物菌（jun1）的過量投加，水中的殘餘生（shēng）物還能繁（fán）殖可能還會（huì）造成二次（cì）水汙染。

    3．3 物（wù）化法

    物化法是利（lì）用離（lí）子交換或膜分離或吸附劑等方法去除電鍍廢水所含的雜質，其在（zài）工業上應用廣泛，通常與（yǔ）其它方法配合使用。

    (1)離子（zǐ）交換（huàn）法。利用離子（zǐ）交換劑分離廢水中有害物質的方法，含重金屬廢（fèi）水通過離子交（jiāo）換劑時，交換器上的離子同水中的金屬離子進（jìn）行交換，達到去除水中金屬離子的目的。在電鍍工業上使用最普遍的是樹脂法，離子交換樹（shù）脂處理貴金屬（shǔ）廢水的經濟效益最為顯著。

    (2)膜分離法。利用高分（fèn）子所具有的選擇性進（jìn）行物質分離的技術，包括電（diàn）滲析（xī）、反滲（shèn）透、膜萃取（qǔ）等。

    (3)吸附法。利用吸附劑的獨特結構去（qù）除重金屬離子的（de）一種方法。傳統吸附劑有活性炭、腐植酸、聚糖（táng）樹脂、碴藻土等。

    (4)蒸發濃縮法。對電鍍廢水進行蒸（zhēng）發，使重（chóng）金屬廢水得以濃縮（suō），並加以回收利用的一種（zhǒng）處理方法，一般（bān）適用於處理含（hán）鉻、銅、銀、鎳等含重金屬電鍍廢水。目前，一般將之（zhī）作為其它方法（fǎ）的輔助處（chù）理手（shǒu）段。物化法的優（yōu）點（diǎn）是:管理方便、易（yì）於實（shí）現（xiàn）自動化、分離效率高、深度處理效果好、出水可以回用，在廢水治理中應用廣（guǎng）泛。但物化法在不同程（chéng）度都存在著工藝複雜、能（néng）耗大（dà）、成本高（gāo）、占地麵積大、運轉費用高、有二次汙染等（děng）弊端。

3．4 電化學法

    電化（huà）學法處理廢水應用起始於20世紀40年代，但直到60年代，隨著電力（lì）工業的發展，電化學法才被真正地用於廢水（shuǐ）處理過程。電（diàn）化學（xué）方法被稱為電鍍廢水處理的“環境友好”工藝。隨著電極材料的開發、反應（yīng）器的研製以及對傳統電化（huà）學工藝的改進，電（diàn）化學方法在電（diàn）鍍廢水治（zhì）理領域裏的應用（yòng）越來越廣闊。

    (1)原電池法。以顆粒炭、煤渣或其他導電惰性物質為陰極，鐵屑為陽極，廢水中導電電解質起（qǐ）導電（diàn）作（zuò）用構成原電池，通（tōng）過原電池反應來達到處理廢水目的。

    (2)電滲（shèn）析法。電滲析技術（shù）是膜分離技術（shù）的一種，它是將陰、陽離（lí）子交換（huàn）膜（mó）交替地排列於正負電極之間，並用特製的（de）隔板將其隔開，在電場作用下以電位差為推動力，利用離子交換膜的選擇透過性，把電解質從溶（róng）液中分離出來（lái），從而實現電鍍廢水的濃縮、淡化、精（jīng）製和提純。

    (3)電凝聚氣浮法（fǎ）。采用可溶性陽極(Fe、Al等)材料（liào），生成Fe2+、Fe3+、Al3+等大量陽離子，通過（guò）絮凝生成Fe(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3等沉澱物，以去除水中的汙染物。同時，陰極上產生（shēng）大量的H2微氣（qì）泡（pào），陽極上產生大量（liàng）的O2微（wēi）氣（qì）泡，以這些（xiē）氣（qì）泡作為氣浮（fú）載體（tǐ），與絮凝汙物一（yī）起上浮。大（dà）量絮（xù）體在豐富的微氣泡攜帶（dài）下迅（xùn）速上浮，達到淨化水質的目的。

    (4)電化（huà）學氧化法。利用陽極的高電位和有催化活（huó）性的陽極（jí）電極反應產生的具有強氧化（huà）能力的活性自（zì）由基來氧化降解電鍍廢水中有機物的一種氧化方法。

    (5)電化學（xué）還（hái）原法通（tōng）過（guò）陰極發生還原反應而去除汙染物的方法。可（kě）分為兩類（lèi），一類是直（zhí）接還原，即汙染（rǎn）物直接在陰極上得到電子而發（fā）生還原;另一類是非直接還原，是利用（yòng）陰極的還原物來降解汙染物。電化學法的優點是（shì）:(1)不需要（yào）另外添加氧化還原試劑，避免由於（yú）外加藥（yào）劑而引起的二次汙染;(2)反應速度快，產泥量少，出水水質穩定，易實現自動化操作;(3)處理時間短，設（shè）備容積小，占地麵積少;(4)可同時回收有價值金屬和去除有機物;

    (5)兼具氣浮、絮凝、殺（shā）菌作用（yòng）。缺點是（shì）:耗電量高、電極板消耗大、處理成本高;低（dī）濃度（dù）時電流效率低、電位窗（chuāng）口不夠寬;電極腐（fǔ）蝕（shí）、鈍化以（yǐ）及失活，易發生濃差（chà）極化而產生結垢;沉澱的氫氧化物組（zǔ）成並不穩定，有重被溶解的可能，可能會引起二次汙染。

    4·展望

    麵對日（rì）益（yì）嚴重的環境汙染問（wèn）題，作為當今我國三大汙染工業之一的（de）電鍍行業（yè），企（qǐ）業隻有實施清潔生產、節能（néng）減（jiǎn）排，才能應對越來越大的環境壓力，從而實現企（qǐ）業的可持續發展。當前電鍍行業的（de）主要（yào）環境問題是電（diàn）鍍廢水汙染，所以隻有先解決好電鍍廢水處理問題，電鍍企業才能提高自身市場競爭力，創造更多市場利潤，同時承擔企業應盡的社會責任。未來（lái）電鍍廢水處理的發展（zhǎn）將著（zhe）重以下四個方向:

    (1)一體化技術（shù）是未來電鍍廢水處理（lǐ）技術的熱點。電鍍廢水因企業和工藝的差異，僅使用一種廢水處理方法往往有（yǒu）其局限性，達不到理想的效果。隻有根據電鍍廢水的成分，應用多種處理（lǐ）技術的一（yī）體化技術，才能達到理想效果，同時根據係統工程原則，合理安排好每種處（chù）理技術之間（jiān）的銜接。

    (2)零（líng）排放技術必（bì）將是未來電鍍廢水處理技術發展（zhǎn）的方向。電鍍廢水是放錯位置的資源，實施循環經濟、推行清（qīng）潔生（shēng）產，提高電（diàn）鍍物質、資源的轉化率和循環利用率，從源頭上實現綠色電鍍（dù）技術，同時進行全（quán）過程控製，結合廢水綜合治理（lǐ），使得電鍍廢水（shuǐ）經處理後循環（huán）到電（diàn）鍍工藝流程中重新利用，從而不向周圍（wéi）環境排放電鍍廢水，最終實現電鍍廢水零排放。

    (3)集中化也是未來電鍍廢水處（chù）理發展的一個趨勢。目前我國的電鍍企業點多麵廣，年電鍍量超過100萬m2的大型企業不足600家，電鍍企業產生的濃電鍍廢水（shuǐ）相對較少，而且較為分散，若每（měi）個電鍍廠（chǎng）都建立達標的廢水處理設備，必將給中小型電鍍廠沉（chén）重的經濟負擔。從經濟和環保的角度（dù）來看，可以考慮一個城市或一個地區集中回收，建（jiàn）立區域（yù）性的電鍍廢水的處理（lǐ）中心(類似城市汙（wū）水處理廠)，以（yǐ）降低電鍍廢水處理的單位費用。

    (4)電化學法是未來電鍍廢水處理技術中的主力軍，其最終發展的方向是（shì）價（jià）廉、高效、易操作。未來對電化學法的發展將著重三個方麵（miàn）的研究:①開發廉價、高效的電極，如采用非稀貴金屬電極材（cái）料並（bìng）應用圓柱形電極或立體（tǐ）電極刷;②設（shè）計新型的電（diàn）解槽，如流（liú）化床或多級串聯電極裝置;③推廣脈衝電源在電化學法中的應用，完善脈（mò）衝電解技術，從而突破傳統電化學法能耗（hào）較大的局限性，有效地降低能耗，大幅度提高電鍍廢水的（de）處理效率。

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