電鍍廢水的處理與回用對(duì)節(jié)約水資源以及保護(hù)環(huán)境起著至關(guān)重要的作用。本文綜述了各種電鍍廢水處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，以及一些新材料在電鍍廢水處理上的應(yīng)用。

四、離子交換法

離子交換法是利用離子交換劑對(duì)廢水中的有害物質(zhì)進(jìn)行交換分離，常用的離子交換劑有腐殖酸物質(zhì)、沸石、離子交換樹(shù)脂、離子交換纖維等。離子交換的運(yùn)行操作包括交換、反洗、再生、清洗四個(gè)步驟。

此方法具有操作簡(jiǎn)單、可回收利用重金屬、二次污染小等特點(diǎn)，但離子交換劑成本高，再生劑耗量大。

研究強(qiáng)酸性離子交換樹(shù)脂對(duì)含鎳廢水的處理工藝條件及鎳回收方法。結(jié)果表明：pH為6～7有利于強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂對(duì)鎳離子的去除。離子交換除鎳的適宜溫度為30℃，適宜流速為15BV/h(即每小時(shí)l5倍樹(shù)脂床體積)。適宜的脫附劑為10%鹽酸，脫附液流速為2BV/h。前4.6BV脫附液可回用于配制電鍍槽液，平均鎳離子質(zhì)量濃度達(dá)18.8g/L。

Mei.1ingKong等研究了CHS—l樹(shù)脂對(duì)cr(VI)的吸附能力，發(fā)現(xiàn)Cr(VI)在低濃度時(shí)，樹(shù)脂的交換吸附率是由液膜擴(kuò)散和化學(xué)反應(yīng)控制的。CHS一1樹(shù)脂對(duì)Cr(VI)的最佳吸附pH為2～3，在298K下其飽和吸附能力為347.22mg/g。CHS一1樹(shù)脂可以用5%的氫氧化鈉溶液和5%氯化鈉溶液來(lái)洗脫，再生后吸附能力沒(méi)有明顯的下降。

使用鈦酸酯偶聯(lián)劑將1一Fe203與丙烯酸甲酯共聚，在堿性條件下進(jìn)行水解，制備出磁性弱酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂NDMC一1。

通過(guò)對(duì)重金屬Cu的吸附研究發(fā)現(xiàn)，NDMC—l樹(shù)脂粒徑較小、外表面積大，因而具有較快的動(dòng)力學(xué)性能。

五、蒸發(fā)濃縮法

蒸發(fā)濃縮法是通過(guò)加熱對(duì)電鍍廢水進(jìn)行蒸發(fā)，使液體濃縮達(dá)到回用的效果。一般適用于處理含鉻、銅、銀、鎳等重金屬濃度高的廢水，用其處理濃度低的重金屬?gòu)U水時(shí)耗能大，不經(jīng)濟(jì)。

在處理電鍍廢水中，蒸發(fā)濃縮法常常與其他方法一起使用，可實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，效果不錯(cuò)，比如常壓蒸發(fā)器與逆流漂洗系統(tǒng)聯(lián)合使用。蒸發(fā)濃縮法操作簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟，可實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，但是濃縮后的干固體處置費(fèi)用大，制約了它的應(yīng)用，目前一般只作為輔助處理手段。

六、生物處理技術(shù)

生物處理法是利用微生物或者植物對(duì)污染物進(jìn)行凈化，該方法運(yùn)行成本低，污泥量少，無(wú)二次污染，對(duì)于水量大的低濃度電鍍廢水來(lái)說(shuō)是不二之選。生物法主要包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化學(xué)法和植物修復(fù)法。

1.生物絮凝法

生物絮凝法是一種利用微生物或微生物產(chǎn)生的代謝物進(jìn)行絮凝沉淀來(lái)凈化水質(zhì)的方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產(chǎn)生并分泌到細(xì)胞外、具有絮凝活性的代謝物，能使水中膠體懸浮物相互凝聚、沉淀。

生物絮凝劑與無(wú)機(jī)絮凝劑和合成有機(jī)絮凝劑相比，具有處理廢水安全無(wú)毒、絮凝效果好、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)，但其存在活體生物絮凝劑不易保存，生產(chǎn)成本高等問(wèn)題，限制了它的實(shí)際應(yīng)用。目前大部分生物絮凝劑還處在探索研究階段。

生物絮凝劑可以分為以下三類：

(1) 直接利用微生物細(xì)胞作為絮凝劑，如一些細(xì)菌、放線菌、真菌、酵母等。

(2) 利用微生物細(xì)胞壁提取物作為絮凝劑。微生物產(chǎn)生的絮凝物質(zhì)為糖蛋白、黏多糖、蛋白質(zhì)等高分子物質(zhì)，如酵母細(xì)胞壁的葡聚糖、Ⅳ-乙酰葡萄糖胺、絲狀真菌細(xì)胞壁多糖等都可作為良好的生物絮凝劑。

(3) 利用微生物細(xì)胞代謝產(chǎn)物的絮凝劑。代謝產(chǎn)物主要有多糖、蛋白質(zhì)、脂類及其復(fù)合物等。

近年來(lái)報(bào)道的生物絮凝劑主要為多糖類和蛋白質(zhì)類，前者有ZS一7、ZL—P、H12、DP。152等，后者有MBF—W6、NOC—l等。陶穎等]利用假單胞菌Gx4—1胞外高聚物制得的絮凝劑對(duì)cr(Ⅳ)進(jìn)行了絮凝吸附研究。

其研究結(jié)果表明，在適宜條件下Or(Ⅳ)的去除率可達(dá)51%。研究枯草芽孢桿菌NX一2制備的生物絮凝劑v一聚谷氨酸(T-PGA)對(duì)電鍍廢水的處理效果，實(shí)驗(yàn)證明，T-PGA能有效地去除Cr3+、Ni等重金屬離子。

2.生物吸附法

生物吸附法是利用生物體自身的化學(xué)結(jié)構(gòu)或成分特性來(lái)吸附水中的重金屬，然后通過(guò)固液分離，從水中分離出重金屬。

可以從溶液中分離出重金屬的生物體及其衍生物都叫做生物吸附劑。生物吸附劑主要有生物質(zhì)、細(xì)菌、酵母、霉菌、藻類等。該方法成本低，吸附和解析速率快，易于回收重金屬，具有選擇性，前景廣闊。

研究各種因素對(duì)枯草芽胞桿菌吸附電鍍廢水中Cd效果的影響，結(jié)果表明：pH為8、吸附劑用量為10g/L(濕重)、攪拌轉(zhuǎn)數(shù)為800r/min、吸附時(shí)間為10min的條件下，廢水中鎘的去除率達(dá)93%以上。

吸附鎘后的枯草芽胞桿菌細(xì)胞膨大，色澤變亮，細(xì)胞之間相互粘連。Cd2+與細(xì)胞表面的鈉進(jìn)行了離子交換吸附。

殼聚糖是一種堿性天然高分子多糖，由海洋生物中甲殼動(dòng)物提取的甲殼素經(jīng)過(guò)脫乙酰基處理而得到，可以有效地去除電鍍廢水中的重金屬離子。

通過(guò)乳化交聯(lián)法制備了磁性二氧化硅納米顆粒組成的殼聚糖微球，然后用乙二胺和縮水甘油基三甲基氯化反應(yīng)的季銨基團(tuán)改性，所得生物吸附劑具有很高的耐酸性和磁響應(yīng)。

用它來(lái)去除酸性廢水中的cr(VI)，在pH為2.5、溫度為25℃的條件下，最大吸附能力為233.1mg/g，平衡時(shí)間為40～120min[取決于初始Cr(VI)的濃度。使用0.3mol/LNaOH和0.3mol/LNaC1的混合液進(jìn)行吸附劑再生，解吸率達(dá)到95.6%，因此該生物吸附劑具有很高的重復(fù)使用性。

3.生物化學(xué)法

生物化學(xué)法是指微生物直接與廢水中的重金屬進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使重金屬離子轉(zhuǎn)化為不溶性的物質(zhì)而被去除。

從電鍍廢水中篩選分離出3株可以高效降解自由氰根的菌種，在最佳條件下可以將80mg/L的CN一去除到0.22mg/L。研究發(fā)現(xiàn)，有許多可以將cr(VI)還原成低毒cr(III)的微生物，如無(wú)色桿菌、土壤細(xì)菌、芽孢桿菌、脫硫弧菌、腸桿菌、微球菌、硫桿菌、假單胞菌等，其中除了大腸桿菌、芽孢桿菌、硫桿菌、假單胞菌等可以在好氧條件下還原Cr(VI)，其余大部分菌種只能在厭氧條件下還原cr(VI)。

R.S.Laxman等發(fā)現(xiàn)灰色鏈霉菌能在24～48h內(nèi)把cr(VI)還原成cr(III)，并能夠?qū)r(III)顯著地吸收去除。中科院成都生物研究所的李福、吳乾菁等從電鍍污泥、廢水及下水道鐵管內(nèi)分離篩選出35株菌種，并獲得了SR系列復(fù)合功能菌，該功能菌具有高效去除Cr(VI)和其他重金屬的功效，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了工程應(yīng)用，取得較好的效果。

4.植物修復(fù)法

植物修復(fù)法是利用植物的吸收、沉淀、富集等作用來(lái)處理電鍍廢水中的重金屬和有機(jī)物，達(dá)到治理污水、修復(fù)生態(tài)的目的。

該方法對(duì)環(huán)境的擾動(dòng)較少，有利于環(huán)境的改善，而且處理成本低。人工濕地在這方面起著重要的作用，是一種發(fā)展前景廣闊的處理方法。

李氏禾是一種可富集金屬的水生植物，在去除水中重金屬方面具有很大的潛力。在人工濕地種植了李氏禾，用以處理含鉻、銅、鎳的電鍍廢水，使它們的含量分別降低了84.4%、97.1%和94_3%。當(dāng)水力負(fù)荷小于0.3m/(m2·d1時(shí)，出水中的重金屬濃度符合電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求;當(dāng)進(jìn)水鉻、銅和鎳的濃度為5、10和8mg/L時(shí)，仍能達(dá)標(biāo)排放。

可見(jiàn)用李氏禾處理中低濃度的電鍍廢水是可行的。質(zhì)量平衡表明，鉻、銅和鎳大部分保留在人工濕地系統(tǒng)的沉積物中。