电镀废水处理的常用的处理方法有物理法主要有电解法、离子交换法、膜分离法和蒸发浓缩法。
1、电解法
以处理含铬废水为例,利用可溶性铁阳极,在直流电场作用下,产生亚铁离子,在酸性条件下使废水中以CrO和Cr20形式存在的Cr6+离子还原成为Cr3+离子,随着电解过程中废水pH 值升高,形成Cr(0H)3 沉淀。采用不同材料的阳极可处理含有其他各种金属离子的废水。
电解法适用离子浓度较高的废水,可降低重金属离子浓度和去除氰根,特别是对于含氰浓度较高的电镀废水,电解法在经济上优于氯系氧化法。但电解法对硫酸根、磷酸根等阴离子没有去除率。电解法也可以与反渗透、离子交换组合,电解反渗透浓水和离子交换再生液回收重金属。含铜废水、含贵金属离子废水适合采用电解法。电解法排水循环利用可能会导致阴离子累积,一般也无法满足排放标准,需要进一步处理。
2、离子交换法
利用离子交换树脂活性基团上的可交换离子,去除废水中的阳、阴离子。此法处理电镀废水不仅可回收用水,还可回收金属离子溶液。这种方法已用于处理含有金、镍、铜、镉、铬等废水。近年来人工合成的专门用于处理电镀废水的弱酸、弱碱大孔树脂,可分别用于去除铬、镍和铜,以及一些金属的氰化络合阴离子。
离子交换可在线回收镍、cr6+、铜、金及银等,由于一般电镀工艺所用清洗水多为自来水,离子交换树脂选择性不高,在吸附重金属离子的同时也吸附水中的钙镁等离子,甚至可能吸附废水中的大分子有机物,且再生液杂质较多富含再生剂,很难满足回用指标需要进一步处理才能回用。当再生液无法回用时,往往被排入废水处理设施,导致设施负荷波动较大。
3、膜分离法
膜分离技术是一种新型的分离方法,它利用一张具有选择透过性的薄膜,在一定的外推动力作用下使溶液中的溶质和溶质,溶质和溶剂(水)分离,达到提纯、浓缩和净化的目的。膜分离技术具有分离效率高、能耗低、可在常温下进行、无相变、操作方便等优点,被认为是二十世纪末至二十一世纪中期有发展前景的高新技术之一。在电镀废水处理中常用的膜分离技术主要有超滤(UF)分离、反渗透(RO)分离、纳滤(NF)分离、电去离子(EDI)分离等。
超滤(UF)分离,是以压力为推动力,利用超滤膜的不同孔径对液体进行分离的物理筛分过程,常用来进行废水的预处理。虽然UF技术能较好的处理电镀废水,但是被截留的杂质造成的膜污染以及在膜表面上产生的浓差极化现象是很难避免的,从而导致膜透水量的下降以及膜压力的增加,进而增加实际的操作成本,使得超滤技术的应用受到一定程度的限制。
反渗透(RO)膜,借助于半透膜对溶液中溶质的截留作用,在高于溶液渗透压的压差推动力下,使溶剂渗透通过半透膜,达到分离的目的。由于电镀废水组分复杂的特点,使RO 膜容易受到污染,有的膜污染是不可清洗的,导致膜必须重新替换。还有开发价格便宜、稳定、长期受压无损的反渗透膜较为困难。这就成为了反渗透技术在电镀废水处理领域得不到广泛应用的主要障碍。
纳滤(NF)分离,具有纳米级带电微孔结构的一种新型分离膜。由于纳滤膜具有的独特截留特性,成功地应用于了电镀废水中贵重金属离子的截留回收。NF技术能在3.8的pH 范围以及0.3-0.4MPa的压力下有效的去除废水中的部分金属离子。尤其是二价金属离子的去除。在处理重金属离子上,由于纳滤膜的价格较高,易被污染等问题使得操作成本加大.因此在处理低浓度重金属离子的废水中很少得到运用。
电去离子(EDI)分离,是以直流电为推动力,利用阴阳离子交换膜对水溶液中阴阳离子的选择透过性,使一个水体中的离子通过膜迁移到另一水体中的膜分离过程。EDI技术适合处理较低浓度金属离子含量的废水。与反渗透技术相比,EDI技术处理成本虽然较低,但脱盐率偏低。如果处理的体系含盐量不高,EDI可以充分体现出自己的优势。但是由于EDI技术的能耗相对较高、阴阳离子交换膜的品种相对单一以及脱盐率偏低的缺陷,使得它在处理电镀废水领域很难得到大规模的工业化应用。
4、蒸发浓缩法
利用热源和蒸发器在常压或负压下直接浓缩废水。用这种方法处理高浓度废水比较经济,常同三级逆流漂洗、气-水喷淋,或同离子交换法联合使用。缺点在于要求有较高的蒸气压力,这就不符合了大多数镀厂的实际情况,所以,这种处理方法一般只作为辅助方法。
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