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浅谈电镀废水的治理

作者:1,2,3,4,5  日期:2015-02-02 16:08:26 人气:120 评论:0 标签:

电镀是一门表面处理技术,又称电沉积,是在材料表面获得金属镀层的重要方法,是对国民经济各行业发展起重要作用的加工技术。电镀加工镀种繁多,应用广泛的有镀锌、铜、镍、铬、锡、铅及金、银等。电镀行业是消耗金属、水资源及能源的工业大户,排放含有重金属废水是电镀加工的特征之一。电镀行业排放的重金属废水危害极大。治理重金属污染功在当代、利在千秋。当前应从源头预防、末端达标排放抓起,做到不欠自然生态的“新帐”;并逐步偿还以往的“欠账”。从电镀行业持续发展的角度考虑,应加强重金属污染治理技术的研发和应用,在清洁生产和循环经济中,实现电镀重金属废水的有效治理,恢复自然生态的本来面貌。

电镀生产工艺复杂,工序繁多。含重金属废水的来源主要有以下几方面:1)前处理废水。电镀中普遍采用盐酸、硫酸进行除锈、除氧化皮及浸蚀处理,工件基体重金属离子溶解在清洗液中;2)电镀工艺过程中(包括化学抛光和电化学抛光)各工序清洗水。清洗水中含有重金属盐类、表面活性剂、络合物和光亮剂等。清洗废水占电镀废水的绝大部分;3)废弃电镀液。长期使用的镀液,杂质不断积累,当难以去除时,不得不将一部分或全部废弃;化学镀液超过使用周期也会形成含重金属废液;4)其他废液。包括不合格的工件退镀、镀液分析、清洗滤芯、清洗生产场地、废气治理的废液及各种设备的“跑、冒、滴、漏”造成的废水。

保护环境一直是电镀行业发展中的突出问题。对电镀业给环境造成的影响应作客观、全面的评价。近年来,国家出台了多项环保政策,特别是推行清洁生产以来,大中型电镀企业大都重视减少重金属污染,做到达标排放。尤其是各地电镀工业园的兴建,较好地解决了防止污染和发展地方电镀生产的矛盾,使电镀排污对环境的不良影响有所改善,重金属废水污染基本得到遏制,这無疑是电镀行业的主流方面;但同时也应看到随着近些年经济的快速发展,一些地区出现了许多小规模和作坊的电镀企业,呈现“小、多、散、乱”的格局,非法生产、恶意排污现象时有发生,有些地方为了追求GDP增长在环保监管方面有法不依、执法不严。这些问题的存在给环境造成的污染不可低估。另外,对重金属污染方面的治理技术相对滞后,也造成了对环境的欠帐。因此,从总体上说电镀行业的污染,特别是重金属废水的污染依然存在,重金属污染的治理与国家规定的目标和人民群众的要求还有一定的距离。

近几年,利用天然矿物和植物治理重金属污染技术也出现了新进展。在矿物方面,某专利技术表明,在含有重金属离子的废液中,加入能消除、转化废水中的有害物,然后经物理化学处理,将重金属成分转变为水处理剂,实现了化害为宝[7]。在植物方面,利用植物固定、吸收、提取、分解、转化、清除水和土壤中的重金属污染物也取得了可喜的成果。我国生态环境工作者已发现10余种“超富集”植物。该植物的特点是在其生长过程中,能将被重金属污染的水体和土壤中的重金属离子超量(较一般植物而言)富集在花、叶、茎部分,其成熟收获后,通过焚烧等处理实现重金属回收。如新发现被命名为李氏禾的多年湿生植物,生长期间叶片中Cr(Ⅵ)高达2.977g/kg、Cu2+2.129g/kg、Ni2+1.349g/kg对重金属吸附率达89.3%以上[8]。该方法已应用在广西河池大环江地域生态恢复上,取得了初步成效。

开展清洁生产和循环经济,实现电镀重金属污染物的最小化和循环利用。清洁生产是先进的生产方式,是西方工业发达国家经历数十年工业污染在生态环境付出了沉重代价之后,摒弃“先污染后治理”的老路获得的宝贵经验[9-11]。随着清洁生产的实施和产品出口(欧盟)的需要,一批环保型的电镀工艺取代了有重金属污染的工艺。如无磷低COD前处理、三价铬镀铬、无铬钝化、代镍合金及符合欧盟ROHS法规的无铅及无镉工艺等。这些工艺的推广使用,既节约了资源又与环境友好,降低了电镀废水中重金属的种类和数量,在此基础上,一批由电镀设备专业厂设计制造的清洁环保型电镀自动生产线也投产使用。

另外随着节能减排的开展,电镀材料市场在竞争中取得了快速发展,通过引进和吸收国外先进工艺和电镀化学品的生产技术,出现了一批规模较大、技术水平较高的电镀原料供应商。生产电镀的主要原料,阳极材料、金属盐类及各类新型添加剂等。这些产品较传统产品质量有了提升,金属有效利用率提高,有害成分降低。电镀行业的这些变化在一定程度上减轻了重金属废水处理的压力。

清洁生产和节能降耗不是权宜之计,也不是一次性的整改,而是一个持续提高的过程,降低重金属材料的消耗,减少重金属电镀废水是无止境的,靠一朝一夕不可能解决所有污染问题必须依靠行业管理上的不断提高和技术上的不断进步,才能实现重金属污染治理的创新和突破。电镀企业应在不断提高产品质量和性能的基础上要不断追求两大目标:一是金属材料转化率最大化;二是重金属污染物及废水数量最小化。

2009年,我国开始实施《循环经济促进法》,循环经济是更广泛意义上的清洁生产,是涉及全社会的系统工程。循环经济是传统经济“资源→产品→废弃物”向“资源→产品→废弃物→再生资源→产品”的转变,是建立在资源回收和循环利用基础上的发展生产模式。简单的说,就是将一个企业的废弃物用作另一个企业的原料,通过废弃物交换和使用,将不同企业联系在一起,形成“资源→产品→资源再利用”的良性循环过程。如将含重金属电镀废水处理后的污泥用于水泥、沥青的固化工艺中;含铬污泥作为陶瓷颜料、鞣革剂及高分子材料的改性剂,这都是有益的尝试。

总之,通过清洁生产和循环经济的持续开展,电镀行业要坚持做到不断使重金属废水数量和危害最小化。少量的重金属污染物在社会经济的大循环中开辟新途径,实现回收利用、变废为宝的目标是值得期待的。


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