电镀是 以增 强金 属制 品的耐蚀 性和美 观性为 目 的 ， 在 金属工件表面镀覆 一 层 金属 保 护层 。常 用 的 镀层 金属有铬 、 锌 、 镍 、 镉 、 铜 、 银等 。随着 汽车 、 家用 电器 、 航空 、 航天 、建筑 及 相应 的装饰 工 业 的发 展 和 人们 对美化 生活需 求 的 提高 ， 我 国电镀 行业 面临 着 重大 的历 史 发 展 机 遇 。 电镀 过 程 由于 使 用 了 大 量 酸 、 碱 、 重金 属溶 液等有毒 有害化 学 品而 为我 国重 污 染 性行业 之一 。电镀 废 水 一般 分 为 含铬废 水 、 含 氰废 水 、 重 金属污水 及酸碱 性污水 。 电镀废 水 是治 理难 度 较大 的废 水之 一 ， 每年 排 放 的电镀 污水达 4 Gm。， 它 的 排放 量 约 占工 业废 水总排放 量 的 10 。 近年来 ， 由于废 水处理成 本的提 高 ， 开发新 型廉 价 的材料是废 水处 理的重 点 。废弃 物是基 本或完全 失去使 用价值 、 无法 回收利用 的排放 物 ，同样也 是环 境污染 物 。国内外 许 多学 者 致力 于将 一 些新 型 、 廉 价 的吸附材料 应用 于去除废 水 中的重金属 。研究表 明 ： 用橡胶碎屑、泥煤、玉米渣、椰子壳、烟煤 、 污泥 灰 、 活性污 泥 、 飞灰 和木屑 等廉价 吸附剂去 除 电镀废 基金项 目： 陕西理工学院科 研启动项 目( SI GQD07 05)水 中的重金 属 是有 效 的u一， 并 且利 用 了生 活 中的废 弃 物 ， 达到 了“以废 治废”的效果 。该类原料 来源广 、 价 格低廉 ， 被广泛 应用 于各 类污水 的处理 。

l 处理 电镀 污水的常用方法

电镀 污水成分 复杂 ， 处理技术 也是 多种 多样 ， 总的来讲 可分为 四类 ：化学 法 、 物 理法 、 物 理 化学 法及 生化法 。上世纪 80年代 以多元组 合技术 为 主l 2 ]，目

前 以成本 较低 、 技 术较成 熟 的化学 法 为主 ， 同时适 当 辅 以其 他的处理 方法 。

化 学法 是 目前 电镀 污水 处 理 中最常 用 的方法 ，通过向水体中投加一定 的化学药剂， 从而改变水体 中污染 物质 的性 质 ， 使 其 与水 体分 离 或达 到 无害 化的 目的 。化 学处理 法主要包 括 ： 化学 沉淀法 、 化学还 原法 、 化学氧化法、 铁氧体法及中和法等。化学法工艺 比较成熟 ， 但处理 污水 时需要投加 大量 的药剂 ， 污水处理 的成本 相对较 高 。物理法是 利用 物理作用 分离废 水 中呈悬 浮状态 的污染物质 ， 但处理 物质 的化学性质 不改变 ， 操 作安全 ， 深度净 化的处 理 水 可 以 回用 。物理 法处 理 电镀污水主要有蒸发浓缩、晶析、 分离等。

电镀与 环保 笫 3 O卷第 6期( 总第 1 76期) ·4l ·

物 理化 学方 法 是通 过 物理 和 化学 的综 合 作 用 ，

使污水 得 到净 化 。常用 的物 理化 学 法 有 离 子 交 换 法 、电解 法 、 活性 炭 吸 附法 、 斜 发沸 石 吸 附法 及 麦 饭

石吸 附法等 。

电镀 污水 的生化 处理过程 主要 是利用微 生物 的 生命活 动过程 ， 对废 水 中 的污 染物 进 行 转移 和 转 化

作 用 ， 从 而使废 水得到 净化 的处理方 法 ， 是 用生物 来 治理 电镀 废 水 的 高新 生 物 技 术 。活性 炭一 生 物 膜 法 利用 活性 炭 的富 集 作 用 和 生 物 膜 的 降 解 作 用 相 结 合 ， 有望 成为处 理含氰 污水较 有前途 的方法 之一 。

2 废弃物处理电镀污水的原理

利用废 弃物 作为 吸附剂处理 电镀 污水是 一种 物

理 化学方 法 。在处 理过程 中同时存在 物理过 程和 化 学过 程 ，以物理过程 为 主 ， 化学过 程一 般 以提高物理

过程 为 目的。通过 分 子 问力 、 离 子 交换 或 化 学 键 吸 附等过程 实现 电镀污水 中重金 属的去 除 。这些 作 为 吸附剂 的物 质一 般都 具 有 量大 、 易 得 、 低 成本 、易再

生等特点 一，已引起了人们的关注 。研究表明： 许 多废 弃物是 很 有 效 的生 物 吸 附剂 ，如 橡 胶 碎 屑 、泥 煤 、玉米渣 、 椰 子壳 、 烟煤 、污泥灰 、 城市 污泥 、 垃 圾焚 烧炉渣 、飞灰 、木 屑 、 玉 米 棒 、 废 羊 毛 、坚果 壳 、树 皮 、

褐藻 、 沸 石改性 硅藻 土 、 改性 膨润 土 、 改性 海泡石 、 累 托石等 j。这些材料若不利用则需要进行专 门的

处置 。通过简 单经 济 的预 处 理 ，将 之应 用 到 电镀 废 水的处理 中， 不 仅减 少了废弃 物 的处 理量 ， 同时 实现 了电镀废 水 的处 理 ， 达 到“以废 治废 ”的 目的 。

3 废弃物处理 电镀污水的应用情况

3．1 城市 污泥 改性 物处 理 电镀 污水 城市污 泥改性 物是 Cr (Ⅵ)的 有效 的吸 附 剂 ， 并

且原料 来源 充足 ， 制 备 工艺 简单 。经 改性 加 工 后用 于含 Cr(VI)电镀废 水 的处 理 ，可 实 现“以废 治 废”、

综合利 用 的 目的 。夏畅斌等 研究 了在静 态条 件下

以 城 市 污 泥 改 性 物 (MSMP)为 吸 附 剂 净 化 含 Cr(VI)污水 的实 验 。研 究 了含 Cr(Ⅵ)废 水 的 pH 值 、 质量浓 度 、 接触 时 间和吸 附剂 的质 量浓度 等 因素

对 MSMP吸附 Cr(Ⅵ)的影 响 ； 确 定 了 MSMP净 化 含 Or(Ⅵ) 污水 的最 佳条件 ： 吸 附时 间为 20 mi n， pH 值 为 中性 ， Cr(V1)的起 始质量 浓度不 超过 5 0 mg／I ，

温度 为 3O C 。结合 实 际操 作 ，证实 了 MSMP可用 于 电镀污水 中 Cr(VI)的 吸附处理 。

3．2 城 市 污泥焚烧灰 处理 电镀废 水 城 市污泥 灰 (MSSA)除 了富 含 硅 铝 物 质 外 ，还

具有一 定 的 比表 面积 和 离子 交换 能 力 ，可作 为 一种

新型 吸附 剂 。夏 畅 斌 等 研 究 了 MSSA 对 金 属 离 子 的去除效 果 ， 考 察 了起 始 pH 值 、吸附剂 的质量浓

度 、 金 属 离 子 的 质 量 浓 度 和 吸 附 时 间对 Cu(I I)和 Zn(I I) 去 除率 的 影 响 。结 果 表 明 ： MSSA 对 Cu(I I )

和Zn(I I )具有较 强 的吸 附 性 能 ，当 吸 附 达 到平 衡 时

的接 触时 间为 80 mi n， pH 值为 5．5～6．0， 吸附剂 的 质量浓 度 为 1

5．0 g／i 时 ，去 除 率在 9O 以上 。因

此 ， MSSA对 电镀废 水 的处 理有很 好 的效果 。

3．3 飞灰 吸 附处 理 电镀 污水 垃圾 焚烧 发 电厂 的飞灰 具 有 比表 面 积较 大 、来

源广 、 价格低 廉等 优点 ， 且 飞灰对 重 金属有 较强 的吸 附性 能 ，可 以去 除 电 镀 废 水 中 的 Cu(I I)，Pb(I I)，

Zn(I I)， Cd(I I)等 重 金属 离 子 ，是 一种 理 想 、高 效 的 吸附剂 。方 明 中等 。 。 以垃 圾 焚 烧 发 电 厂 产 生 的 飞

灰为吸 附剂 ， 就飞灰 对 电镀废 水 中 Cu(I I)的静 态 吸 附特性 进行 了实 验 研究 ，着重 探 讨 了平衡 时 间 、 pH 值 、飞 灰 的质 量 浓 度 、溶 液 的 初 始 浓 度 等 因 素 对

Cu(I I )吸附效 果 的影响 。结 果 表 明 ：当 Cu(I I)的 吸 附平衡 时间为 2 h， pH 值 为 6时 ，吸附效 果 最好 ， 对 Cu(I I )的去除 率 可达 到 87．0l 。

3． 4 粉 煤灰处 理 电镀 污水

粉煤 灰主要 是 以煤 为燃 料 的火力发 电厂排 出 的

固体废物 ， 是一种高分散度的集合体。它 由大小不 等 、 形状 不规 则 的粒 状 体 组 成 ，具 有 较 大 的 比表 面

积 、 吸附性 能高 等特点 。灰粒 表面 的铁 、 铝 通过 酸浸 激 活可作 为絮凝 剂 ， 灰 粒又可 作为 絮凝剂 的载体 ； 而 且酸 浸后 的粉煤 灰 比表 面积增 大 ，吸附性 能提高 ； 同 时 ， 粉 煤灰来 源广 、 价 格 低 廉 ，可 以解 决 小 型 电镀 厂

污水处理资金不足等问题 。罗榕梅_ 7 研究了利用酸 浸粉煤 灰联合 少量 Fe( I I )的方 法 处理 电镀 污水 ， 分

析了盐 酸 的浓 度 、 还 原 时间 、 pH 值 、 絮 凝 时间 、粉煤 灰的质 量浓度 、 水 样 的初 始 浓度 等 对 电镀 废 水 中 的

Cr(VI)， Cu(I I )， Zn(I I)和 Ni (I I)的 去 除 率 的影 响 。

实 验以 10 mI 1 mol ／I 的盐 酸浸泡 0．5 g粉煤 灰约 5 r ai n， 联合少量 Fe SO 处理 200 mL电镀污水 ，快 速搅 拌 2 r ai n， 然 后用 NaOH 调 节 pH 值至 6～8， 慢 速搅拌 15 r ai n， 静置， 取上层清液测定。实验发现 ；

酸浸粉 煤灰联 合 Fe(I I ) 对 电镀废 水 的处理效果 既优 于粉煤 灰联合 Fe(I I )的处 理效 果 ， 又 优 于原 灰 的 处

理效果 。改变 还原 时间 、 絮凝时 间 、 粉 煤灰 的质量浓 度及 水样 的初 始浓度 对处 理效果 无太 大影 响。

曾芳 利用盐酸浸泡粉煤灰联合 Fe(I I)的处 理方 法处 理模拟 电镀 污水 ， 分 析 了废 水 的初始浓 度 、

El ect r0pl at i ng & Pol l uti on Control VO1 ． 3O NO．6

pH 值 、还原 时 间 、 絮 凝时 间 以及 粉煤 灰 的质量 浓度 对模 拟 电镀废 水 中 Cr(V 1)， Cu(I I)，和 Ni (I I )的去

除率的影响。实验最佳条件 ： 水样 4～6 mg／I ， 盐酸 1 mol ／L， 粉煤 灰 5

g， pH 值 8， 絮凝 15 mi n。其 去除

率分别 是 ： Cr (VI)97． 3 ，Cu(I I)97．2 ， Zn( I I )

98．3 ， Ni (I I )92．6 ， 平 均去 除 率 为96． 4 。大 量实验 证 明 ： 该 法不仅 能有 效去 除污水 中的 Cr(V I)

及其他 金属离 子 ，而且 絮 凝体 生 成快 ， 含 水 量少 ， 污

泥量小 。

3．5 垃圾焚烧 炉渣 处理 电镀 污水 垃圾 焚烧 炉渣是城 市垃圾 焚烧后产 生 的固体废

弃物 ， 其物理化 学性质 取决于燃 烧物体 的性质 、 燃烧 方式 以 及 燃 烧 温 度 等 ，主 要 化 学 成 分 为 Si O。和

A1 2 0。， 此 外 ， 还 有 少 量 CaO， Fe 2( )。和 MgO 等 ， 呈 碱性[ 。炉渣呈 多 孑L蜂 窝 状 ，有 较 大 的 比表 面 积 ，

有一定 的吸 附能力 ， 是一种廉 价的 吸附剂 ， 对许 多有 机污染 物及废 水 中的重金属离 子均有 良好 的吸附能

力 。陈华 林等 以垃圾 焚烧炉 渣 为吸 附剂 ， 对 电镀 污水 中 Cu(I I )的 吸附 特 性 进行 了研 究 ， 包 括 ：吸附 速率、解吸速率 、吸附等温线和连续柱吸附实验等。

结果表 明 ： 炉渣 对 电镀 污水 中 Cu(I I )的吸 附平衡 时 问和解 吸平衡 时 问均 为 8 h；炉 渣对 Cu(I I )的 吸附

等温线 为直 线 型 ，可 用 Henry型 方 程进 行 拟 合 ； 连 续柱 吸附实验 结果 表 明 ，炉渣 对 电镀 污水 连 续 吸附

55 h后吸 附能力 逐 渐 丧失 ，累计 最 大 吸附 量 为 921

肚g／g， 而炉渣 对人工 配水 连续吸附 80 h后 吸附能力 完 全丧 失 ，累计 最大 吸 附量 为 2 687／ * g／g。对 炉渣 进行 合理 的加 工 和处 理 ，能使 之 成为 一 种优 良的废

水处 理吸 附剂 。

3．6 泥炭 处理 电镀 污水

泥炭 因其 所含腐 植酸类 物质对 金属离子 有很好 的吸附作 用 ， 可作 为 一种 天 然 的净 化剂 用 于处 理 电 镀 工业废 水 “]。泥 炭 净水 剂 的研 制 和应 用 为 重 金

属污水 处理提供 了一种 新方法 、新材料。甄 宝勤 等。 利用泥 炭对 含 Cu( I I )的 电镀废 水 进行 了吸 附 研究。结果表 明：泥炭对 Cu(I I )有较好 的吸附效

果 ， 改性 泥炭对 Cu( I I )的吸 附 比天然 泥 炭 的效果 更 好 ； 在溶 液 的 pH 值 接 近 中性 ， 停 留时 间 为 2

h时 ，

泥炭对 Cu( I I )的吸附率 可达 88 以上 。由于泥 炭

原料丰富、价格便宜 、制备工艺简单 、 使用方便 ，因 此 ， 用 泥炭作为 净化 剂处 理 含 重金 属 离子 废 水是 一

种好方法。利用泥炭处理电镀污水现已延伸至应用 微米泥 炭处理技 术 ， 效 果 较好 。微 米 泥炭 具 有 良好

的微粒 松散度 、 易 于吸 附 ，且具 有 离子 交 换性 能 ， 经

曝气澄清 时 ， 微粒 能迅速 分离 ， 具有 良好 的混凝性和

沉 降性 。郑 重 应 用 微 米 泥炭 处 理 电镀 工业 废 水 的研 究表 明 ， 采用微 米泥炭 材料 ， 对 电镀污水 中含有

的氰 化物 、 铬及 重金 属 离子 类 物质 具 有 良好 的脱 除 效果 ； 实验结果 表 明 ：经废 水 处理 后 ，其水 质 均能 达

到 GB 897 8—1 996标 准 ，同 时 ， 可 以使 用 质 量分 数 为 5 的硫 酸对微 米泥炭进 行再生 利用 。

4 展 望

废 弃 物用 于处 理 电镀废 水 ， 具 有 明显 的经济 效

益 、 社会 效益 和环境效 益 ， 是循 环经济 和清洁生产 在

环保产 业 中的一种 典 型模 式 ， 应该 加 强 其在 环保 各

产业 中的应用 研究 。将废弃 物直接 用于 电镀废 水 的 处理 虽然具 有一 定 的效 果 ，但 是处 理深 度 不足 。在 以后 的研究 中应该 加 强对 废 弃物 预 处理 的研 究 ， 通 过对废 弃物 的改 性 ， 使 废 弃 物 的吸 附性 能 、絮 凝 能

力 、 机 械强度 等得 到改善 和加 强 ， 进 而达到理想 的处 理效果 。对于 如何 对 不 同废 弃 物进 行改 性 ， 将

是该 项技术 的一个关键 性 环节 。

目前 我 国电镀 废 水 的治 理任 务还 很 大 ， 应 以循

环利 用为前 提 ，以清洁生产 为 目的 ， 以“以废 治废”为 根本 出发点 ， 寻求来 源广 、 处 理效果好 的废弃 物吸附

剂 ， 通 过简单 经济 的 改性 ， 实 现社 会 效 益 、 经 济效 益 和环境 效益 的统一 。