電鍍是利用化學(xué)和電化學(xué)方法在金屬或在其它材料表面鍍上各種金屬。電鍍技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)器制造、輕工、電子等行業(yè)。

　　電鍍廢水的成分非常復(fù)雜，除含氰(CN-)廢水和酸堿廢水外，重金屬廢水是電鍍業(yè)潛在危害性極大的廢水類別。根據(jù)重金屬廢水中所含重金屬元素進(jìn)行分類，一般可以分為含鉻(Cr)廢水、含鎳(Ni)廢水、含鎘(Cd)廢水、含銅(Cu)廢水、含鋅(Zn)廢水、含金(Au)廢水、含銀(Ag)廢水等。電鍍廢水的治理在國內(nèi)外普遍受到重視，研制出多種治理技術(shù)，通過將有毒治理為無毒、有害轉(zhuǎn)化為無害、回收貴重金屬、水循環(huán)使用等措施消除和減少重金屬的排放量。隨著電鍍工業(yè)的快速發(fā)展和環(huán)保要求的日益提高，目前，電鍍廢水治理已開始進(jìn)入清潔生產(chǎn)工藝、總量控制和循環(huán)經(jīng)濟(jì)整合階段，資源回收利用和閉路循環(huán)是發(fā)展的主流方向。

　　1、電鍍重金屬廢水治理技術(shù)的現(xiàn)狀

　　傳統(tǒng)的電鍍廢水處理方法有：化學(xué)法，離子交換法，電解法等。但傳統(tǒng)方法處理電鍍廢水存在如下問題：

　　(1)成本過高——水無法循環(huán)利用，水費(fèi)與污水處理費(fèi)占總生產(chǎn)成本的15%~20%;

　　(2)資源浪費(fèi)——貴重金屬排放到水體中，無法回收利用;

　　(3)環(huán)境污染——電鍍廢水中的重金屬為“永遠(yuǎn)性污染物”，在生物鏈中轉(zhuǎn)移和積累，最終危害人類健康。

　　采用膜法技術(shù)為電鍍廢水處理提供完美解決方案，促進(jìn)電鍍工業(yè)技術(shù)升級。其主要特點(diǎn)：

　　(1) 降低成本——水與貴重金屬循環(huán)利用，減少材料消耗

　　(2) 回收資源——貴重金屬回收利用

　　(3) 保護(hù)環(huán)境——廢水零排放或微排放

　　電鍍生產(chǎn)過程中的高用水量以及排放出的重金屬對水環(huán)境的污染，極大地制約了電鍍工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。傳統(tǒng)的電鍍廢水處理工藝成本過高，重金屬未經(jīng)回收便排放到水體中，極易對生物造成危害。而膜分離技術(shù)對水與重金屬進(jìn)行循環(huán)利用，經(jīng)過膜分離技術(shù)處理的電鍍廢水，可以實(shí)現(xiàn)重金屬的“零排放”或“微排放”，使生產(chǎn)成本大大降低。

　　利用膜分離技術(shù)，可從電鍍廢水中回收重金屬和水資源，減輕或杜絕它對環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)電鍍的清潔生產(chǎn)，對附加值較高的金、銀、鎳、銅等電鍍廢水用膜分離技術(shù)可實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，并產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。對于綜合電鍍廢水，經(jīng)過簡單的物理化學(xué)法處理后，采用膜分離技術(shù)可回用大部分水，回收率可達(dá)60%～80%，減少污水總排放量，削減排放到水體中的污染物。

　　反滲透系統(tǒng)在日常的運(yùn)行中，難免會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)的無機(jī)物結(jié)垢、膠體顆粒物的沉積、微生物的滋生、化學(xué)污染以及其它問題，這些因素影響著系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。下面主要闡述膜系統(tǒng)在日常中出現(xiàn)的問題及控制方法。

　　2.無機(jī)物的結(jié)垢

　　在水中存在Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、CO32-、SO42-、PO43-、SiO2等離子。在一般的情況下是不會(huì)造成無機(jī)物結(jié)垢，但是在反滲透系統(tǒng)中，由于源水一般濃縮4倍，并且pH也有較大的提高，因此比較難溶解的物質(zhì)就會(huì)沉積，在膜表面形成硬垢，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力升高、產(chǎn)水量下降，嚴(yán)重的還會(huì)造成膜表面的損傷，使系統(tǒng)脫鹽率降低。

　　衡量水質(zhì)是否結(jié)垢有兩種計(jì)算方法：

　　控制苦咸水結(jié)垢指標(biāo)

　　對于濃水含鹽量TDS≤10,000mg/L的苦咸水，朗格利爾指數(shù)(LSIC)作為表示CaCO3結(jié)垢可能性的指標(biāo)：

　　LSIC=pHC-pHS

　　式中：LSIC：反滲透濃水的朗格利爾指數(shù)

　　pHC：反滲透濃水pH值

　　pHS：CaCO3溶液飽和時(shí)的pH值

　　當(dāng)LSIC≥0，就會(huì)出現(xiàn)CaCO3結(jié)垢。

　　控制海水及亞海水結(jié)垢指標(biāo)及處理方法：

　　當(dāng)濃水含鹽量TDS>10,000mg/L的高鹽度苦咸水或海水水源，斯蒂夫和大衛(wèi)飽和指數(shù)(S&DSIC)作為表示CaCO3結(jié)垢可能性的指標(biāo)。

　　S&DSIC=pHC-pHS

　　式中：S&DSIC：反滲透濃水的斯蒂夫和大衛(wèi)飽和指數(shù)

　　pHC：反滲透濃水pH值

　　pHS：CaCO3溶液飽和時(shí)的pH值

　　當(dāng)S&DSIC≥0，就會(huì)出現(xiàn)CaCO3結(jié)垢。其它無機(jī)鹽結(jié)垢預(yù)處理的控制方案碳酸鈣結(jié)垢預(yù)處理的控制方案在反滲透系統(tǒng)的結(jié)垢中，以碳酸鹽垢為主，大多數(shù)地表水和地下水中的CaCO3幾乎呈飽和狀態(tài)，由下式表示CaCO3化學(xué)平衡：Ca2+ + HCO3– <---> H+ + CaCO3

　　從化學(xué)平衡式可以看出，要抑制CaCO3的結(jié)垢，有幾種途徑：

　　降低Ca2+的含量

　　降低了Ca2+含量，可以使化學(xué)平衡向左側(cè)移動(dòng)，不利于形成CaCO3垢。

　　達(dá)到這種目的的方法有：離子交換軟化法、石灰軟化法、電滲析、納濾等方法，他們都能有效地降低的Ca2+含量，從而達(dá)到抑制鈣垢的生成。

　　Ca2+的增溶

　　主要是以增加Ca2+的溶解度，從而降低結(jié)垢的風(fēng)險(xiǎn)。

　　方法：添加螯合劑、阻垢劑，增加Ca2+的溶解度，使平衡向左移動(dòng)。

　　調(diào)節(jié)pH值

　　主要是通過添加無機(jī)酸，從而提高H+的濃度，使平衡向左移動(dòng)。化學(xué)原理如下：

　　CO2 + H2O <---> H2CO3 ――――⑴

　　H2CO3 <---> H+ + HCO3- ――――⑵

　　HCO3- <---> H+ + CO32- ――――⑶

　　3、膠體、顆粒物沉積

　　膠體、顆粒物污染是比較常見的反滲透系統(tǒng)污染。水中大量存在粘泥、膠體硅、金屬的氧化物及有機(jī)質(zhì)等顆粒物，在反滲透系統(tǒng)預(yù)處理中可以將源水中的這些污染源控制在一定程度，不致使對系統(tǒng)短期運(yùn)行造成一定的影響。但由于系統(tǒng)長時(shí)間的運(yùn)行預(yù)處理處理效果不理想、預(yù)處理反沖洗不徹底、操作人員的日常操作不到位等原因，都會(huì)造成系統(tǒng)膠體、顆粒物的污染。

　　針對膠體污染，通過淤泥密度指數(shù)(Silt Density Index ，SDI)來衡量。SDI數(shù)值反應(yīng)了在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，孔徑為0.45um測試膜片被測試給水中的淤泥、膠體、黏土、硅膠體、鐵的氧化物、腐植質(zhì)等污染物堵塞的比率和污染程度。

來源：中國水網(wǎng)　　作者：佚名