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電化學(xué)法處理含重金屬電鍍廢水研究
電化學(xué)法處理含重金屬電鍍廢水研究
電化學(xué)法常用于電鍍行業(yè)產(chǎn)生的重金屬?gòu)U水以回收重金屬，減少資源浪費(fèi)。主要闡述了含重金屬電鍍廢水的來(lái)源和分類，從電化學(xué)法的角度分析了不同重金屬電鍍廢水處理的研究進(jìn)展，并指出了電化學(xué)法處理重金屬電鍍廢水存在的問(wèn)題及實(shí)際應(yīng)用情況，展望了電化學(xué)法在處理重金屬?gòu)U水處理方面的未來(lái)發(fā)展方向。
電鍍行業(yè)排放的生產(chǎn)廢水是造成環(huán)境污染的重要工業(yè)污染源之一，在2000年國(guó)內(nèi)就成立了上萬(wàn)家電鍍廠點(diǎn)，年電鍍廢水的排放量就已達(dá)到40億m3以上，如果不經(jīng)處理或處理效果不好，將造成資源浪費(fèi)，并嚴(yán)重危害環(huán)境。電鍍廢水主要包括酸堿廢水、部分有機(jī)廢水和重金屬?gòu)U水，其中重金屬?gòu)U水又是電鍍廢水治理的重點(diǎn)。
pH做為基本的污水指標(biāo)，勢(shì)必成為供求的熱點(diǎn)，這對(duì)廣大的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，比如美國(guó)BroadleyJames來(lái)說(shuō)是個(gè)重大利好。美國(guó)BroadleyJames做為老牌的E-1312pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，必將為中國(guó)的環(huán)保事業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。我們美國(guó)BroadleyJames生產(chǎn)的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極經(jīng)久耐用，質(zhì)量可靠，測(cè)試準(zhǔn)確，廣泛應(yīng)用于各級(jí)環(huán)保污水監(jiān)測(cè)以及污水處理過(guò)程。
目前，常規(guī)的重金屬?gòu)U水處理方法有化學(xué)沉淀法、吸附法、生物法等，其主要原理是將重金屬轉(zhuǎn)化成沉淀或其他形式，這易對(duì)環(huán)境造成二次污染。如部分工程項(xiàng)目采用Fenton試劑處理電鍍廢水，處理效果較好，但成本偏高。
近年來(lái)，電化學(xué)法作為重金屬?gòu)U水處理技術(shù)之一備受關(guān)注，其具有電解、絮凝、氣浮、氧化還原和微電解等作用，這些作用在廢水處理中常常同時(shí)進(jìn)行。電解反應(yīng)原理主要包括電凝聚、電氧化還原、電氣浮。
其中，電氧化和電氣浮分別用于處理有機(jī)廢水和含固態(tài)小顆粒、油污廢水;電還原是通過(guò)得電子還原高價(jià)態(tài)金屬離子為低價(jià)態(tài)金屬離子或金屬沉淀，故該作用在重金屬?gòu)U水處理領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用;而電絮凝原理是可溶性的鐵、鋁等陽(yáng)極，在通直流電的情況下會(huì)失去電子形成金屬陽(yáng)離子Fe2+和A13+，與溶液中的OH-生成金屬氫氧化物膠體絮凝劑，不僅可以有效去除電鍍廢水中的重金屬離子，同時(shí)還可以使廢水中的含鹽量降低。
1含重金屬電鍍廢水的來(lái)源和分類
含重金屬電鍍廢水主要產(chǎn)生于電鍍處理過(guò)程中多余的或不規(guī)范操作造成廢液以及清洗鍍件或設(shè)備產(chǎn)生的廢液，水質(zhì)成分復(fù)雜，不易控制，其中除含有鉻、鎳、銅、鋅等重金屬離子外，還有CN化物、有機(jī)物等污染物的存在。根據(jù)目前電鍍行業(yè)的發(fā)展，含重金屬電鍍廢水按所含主要重金屬物質(zhì)進(jìn)行如下分類。
(1)含鉻廢水：鉻系廢水主要含有鉻(Ⅵ)、少量其他重金屬離子;
(2)含鎳廢水：主要污染物為鎳離子、懸浮物等物質(zhì);
(3)含銅廢水：主要含有銅離子或絡(luò)合銅離子;
(4)重金屬混合廢水：主要含有鉻及其他重金屬離子、CN及懸浮物。
2電化學(xué)法處理含重金屬電鍍廢水
2.1電化學(xué)法處理含鉻電鍍廢水
電鍍廢水中存在大量鉻，且主要以高價(jià)態(tài)存在，如Cr2O72-和CrO42-。許多研究[4-6]采用鐵-碳微電解或鐵屑內(nèi)電解處理含鉻電鍍廢水，在pH值和停留時(shí)間*時(shí)，Cr6+去除率高達(dá)99%以上，出水能達(dá)標(biāo)排放。劉崢等采用鈦-鐵雙陽(yáng)極電絮凝技術(shù)去除電鍍廢水中鉻(Ⅵ)，鉻(Ⅵ)的去除率可達(dá)96.57%。
當(dāng)使用電化學(xué)與生物法組合處理時(shí)，Cr6+的去除率更好，還能同時(shí)去除廢水中的有機(jī)污染物。如采用微電解/電解-生物法組合工藝處理時(shí)，微電解/電解法相當(dāng)于廢水的預(yù)處理，鉻(Ⅵ)的去除率可達(dá)90%以上，隨后進(jìn)入后續(xù)生化工藝處理后，Cr6+的去除率高達(dá)99.9%，去除效果明顯。
單一的電化學(xué)法對(duì)含鉻電鍍廢水處理效果明顯，而與生物法聯(lián)用后處理效果更佳，并可有效降低運(yùn)行成本，具有進(jìn)一步的推廣價(jià)值。
2.2電化學(xué)法處理含鎳電鍍廢水
在電鍍工業(yè)上，電鍍鎳因其具有抗蝕性、耐磨性、可焊性等特點(diǎn)已廣泛被使用，故其工業(yè)量?jī)H次于表面鍍鋅排列第二。
含鎳電鍍廢水如不處理直接排放，不僅對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，并危害人體健康，而且還會(huì)造成資源浪費(fèi)。目前，含鎳電鍍廢水的處理方法和大部分工業(yè)廢水處理方法一樣，大致分為物化法、化學(xué)法、生物法或各方法的組合工藝。楊劍[11]通過(guò)實(shí)驗(yàn)探討了微電解法處理高濃度含鎳電鍍廢水的效果，鎳的去除率可達(dá)64.09%，有利于后續(xù)處理。
采用絮凝和電解組合工藝對(duì)寶雞長(zhǎng)嶺集團(tuán)的電鍍車間含鎳廢水進(jìn)行了研究，通過(guò)處理后出水中鎳離子濃度降至0.365mg/L，出水低于0.5mg/L的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。故將傳統(tǒng)絮凝工藝與電化學(xué)法聯(lián)用處理含鎳電鍍廢水，可使廢水直接達(dá)標(biāo)的同時(shí)，還降低運(yùn)行成本。
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