離子交換法

　　離子交換法是利用離子交換劑對廢水中的有害物質(zhì)進行交換分離枉层，常用的離子交換劑有腐殖酸物質(zhì)泉褐、沸石、離子交換樹脂鸟蜡、離子交換纖維等膜赃。離子交換的運行操作包括交換、反洗揉忘、再生跳座、清洗四個步驟。

　　此方法具有操作簡單泣矛、可回收利用重金屬疲眷、二次污染小等特點，但離子交換劑成本您朽，再生劑耗量大狂丝。

　　研究強酸性離子交換樹脂對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有利于強酸性陽離子交換樹脂對鎳離子的去除哗总。離子交換除鎳的適宜溫度為30几颜，適宜流速為15BV/h(即每小時l5倍樹脂床體積)。適宜的脫附劑為10%鹽酸讯屈，脫附液流速為2BV/h蛋哭。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18.8g/L涮母。

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

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

　　通過對重金屬Cu的吸附研究發(fā)現(xiàn)峡眶，NDMC—l樹脂粒徑較小、外表面積大植锉，因而具有較快的動力學(xué)性能辫樱。

　　蒸發(fā)濃縮法

　　蒸發(fā)濃縮法是通過加熱對電鍍廢水進行蒸發(fā)，使液體濃縮達到回用的效果俊庇。一般適用于處理含鉻狮暑、銅、銀辉饱、鎳等重金屬濃度的廢水搬男，用其處理濃度低的重金屬廢水時耗能大，不經(jīng)濟彭沼。

　　在處理電鍍廢水中缔逛，蒸發(fā)濃縮法常常與其他方法一起使用，可實現(xiàn)閉路循環(huán)姓惑，效果不錯褐奴，比如常壓蒸發(fā)器與逆流漂洗系統(tǒng)聯(lián)合使用。蒸發(fā)濃縮法操作簡單于毙，技術(shù)成熟敦冬，可實現(xiàn)循環(huán)利用，但是濃縮后的干固體處置費用大唯沮，制約了它的應(yīng)用脖旱，目前一般只作為輔助處理手段。

　　生物處理技術(shù)

　　生物處理法是利用微生物或者植物對污染物進行凈化介蛉，該方法運行成本低夯缺，污泥量少，無二次污染甘耿，對于水量大的低濃度電鍍廢水來說是不二之選。生物法主要包括生物絮凝法竿滨、生物吸附法佳恬、生物化學(xué)法和植物修復(fù)法捏境。

　　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)生的代謝物進行絮凝沉淀來凈化水質(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)胞外毁葱、具有絮凝活性的代謝物垫言，能使水中膠體懸浮物相互凝聚、沉淀倾剿。

　　生物絮凝劑與無機絮凝劑和合成有機絮凝劑相比筷频，具有處理廢水安無毒、絮凝效果好前痘、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點凛捏，但其存在活體生物絮凝劑不易保存，生產(chǎn)成本等問題芹缔，限制了它的實際應(yīng)用坯癣。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)胞作為絮凝劑最欠，如一些細(xì)菌示罗、放線菌、真菌芝硬、酵母等蚜点。

　　(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)為糖蛋白拌阴、黏多糖绍绘、蛋白質(zhì)等分子物質(zhì)，如酵母細(xì)胞壁的葡聚糖皮官、-乙酰葡萄糖胺脯倒、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)物的絮凝劑捺氢。代謝產(chǎn)物主要有多糖藻丢、蛋白質(zhì)、脂類及其復(fù)合物等摄乒。

　　近年來報道的生物絮凝劑主要為多糖類和蛋白質(zhì)類悠反，前者有ZS一7、ZL—P馍佑、H12斋否、DP。152等拭荤，后者有MBF—W6茵臭、NOC—l等。陶穎等]利用假單胞菌Gx4—1胞外聚物制得的絮凝劑對cr()進行了絮凝吸附研究舅世。

　　其研究結(jié)果表明旦委，在適宜條件下Or()的去除率可達51%奇徒。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)對電鍍廢水的處理效果，實驗證明缨硝，T-PGA能有效地去除Cr3+摩钙、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)或成分特性來吸附水中的重金屬查辩，然后通過固液分離胖笛，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宜岛。生物吸附劑主要有生物質(zhì)长踊、細(xì)菌、酵母谬返、霉菌之斯、藻類等。該方法成本低遣铝，吸附和解析速率快佑刷，易于回收重金屬，具有選擇性酿炸，前景廣闊瘫絮。

　　研究各種因素對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填硕、吸附劑用量為10g/L(濕重)麦萤、攪拌轉(zhuǎn)數(shù)為800r/min、吸附時間為10min的條件下扁眯，廢水中鎘的去除率達93%以上壮莹。

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

　　殼聚糖是一種堿性天然分子多糖绣版，由海洋生物中甲殼動物提取的甲殼素經(jīng)過脫乙踅禾ǎ基處理而得到，可以有效地去除電鍍廢水中的重金屬離子杂抽。

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

　　用它來去除酸性廢水中的cr(VI)铸磅，在pH為2.5、溫度為25的條件下，大吸附能力為233.1mg/g愚屁，平衡時間為40～120min[取決于初始Cr(VI)的濃度济竹。使用0.3mol/LNaOH和0.3mol/LNaC1的混合液進行吸附劑再生，解吸率達到95.6%霎槐，因此該生物吸附劑具有很的重復(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行化學(xué)反應(yīng)梦谜，使重金屬離子轉(zhuǎn)化為不溶性的物質(zhì)而被去除丘跌。

　　從電鍍廢水中篩選分離出3株可以效降解自由氰根的菌種，在佳條件下可以將80mg/L的CN一去除到0.22mg/L唁桩。研究發(fā)現(xiàn)闭树，有許多可以將cr(VI)還原成低毒cr(III)的微生物，如無色桿菌荒澡、土壤細(xì)菌报辱、芽孢桿菌、脫硫弧菌单山、腸桿菌碍现、微球菌、硫桿菌米奸、假單胞菌等昼接，其中除了大腸桿菌、芽孢桿菌悴晰、硫桿菌慢睡、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)铡溪。

　　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)胚鸯，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伪很、吳乾菁等從電鍍污泥毛甲、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)合功能菌饲帅，該功能菌具有效去除Cr(VI)和其他重金屬的功效复凳，并在此基礎(chǔ)上進行了工程應(yīng)用，取得較好的效果灶泵。

　　4.植物修復(fù)法

　　植物修復(fù)法是利用植物的吸收育八、沉淀、富集等作用來處理電鍍廢水中的重金屬和有機物赦邻，達到治理污水髓棋、修復(fù)生態(tài)的目的。

　　該方法對環(huán)境的擾動較少，有利于環(huán)境的改善按声，而且處理成本低膳犹。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签则。

　　李氏禾是一種可富集金屬的水生植物须床，在去除水中重金屬方面具有很大的。在人工濕地種植了李氏禾渐裂，用以處理含鉻豺旬、銅、鎳的電鍍廢水柒凉，使它們的含量分別降低了84.4%族阅、97.1%和94_3%。當(dāng)水力負(fù)荷小于0.3m/(m2·d1時膝捞，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)進水鉻坦刀、銅和鎳的濃度為5、10和8mg/L時蔬咬，仍能達標(biāo)排放鲤遥。

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

　　吸附法

　　吸附法是利用比表面積大的多孔性材料來吸附電鍍廢水中的重金屬和有機污染物北启，從而達到污水處理的效果卜朗。

　　活性炭是使用早、廣的吸附劑咕村，可以吸附多種重金屬场钉，吸附容量大，但是活性炭價格昂貴懈涛，使用壽命短逛万，需要再生且再生費用不低。一些天然廉價材料批钠，如沸石宇植、橄欖石、嶺土埋心、硅藻土等指郁，也具有較好的吸附能力，但由于各種原因拷呆，幾乎沒有得到工程應(yīng)用闲坎。

　　以沸石作為吸附劑處理電鍍廢水疫粥，發(fā)現(xiàn)在靜態(tài)條件下，沸石對鎳腰懂、銅和鋅的吸附容量分別達到5.9梗逮、4.8和2.7mg/g.先以磁性生物炭去除電鍍廢水中的Cr(vI)，

　　然后通過外部磁場分離绣溜，使得cr(VI)的去除率達到97.11%慷彤。而在10rain的磁選后，濁度由4075NTU降至21.8NTU怖喻。其研究還證實了吸附過程后瞬欧，磁性生物炭仍保留原來的磁分離性能。近年來又研制開發(fā)了一些新型吸附材料罢防，如文中提到的生物吸附劑以及納米材料吸附劑。

　　納米技術(shù)是指在1～100nm尺度上研究和應(yīng)用原子唉侄、分子現(xiàn)象咒吐，由此發(fā)展起來的多學(xué)科交叉、基礎(chǔ)研究與應(yīng)用緊密聯(lián)系的科學(xué)技術(shù)属划。納米顆粒由于具有常規(guī)顆粒所不具備的納米效應(yīng)恬叹，因而具有更的催化活性。

　　納米材料的表面效應(yīng)使其具有的表面活性同眯、表面能和的比表面積绽昼，所以納米材料在制備性能吸附劑方面表現(xiàn)出巨大的。雷立等l采用溫和水熱法一步快速合成了鈦酸鹽納米管(TNTs)须蜗，并應(yīng)用于對水中重金屬離子Pb(II)硅确、cd(II)和Cr(III)的吸附。

　　結(jié)果表明：pH=5時明肮，初始濃度分別為200菱农、100和50mg/L的Pb(II)、Cd(II)和Cr(III)在TNTs上的平衡吸附量分別為513.04柿估、212.46和66.35mg/L循未，吸附性能優(yōu)于傳統(tǒng)吸附材料。納米技術(shù)作為一種效秫舌、節(jié)能環(huán)保的新型處理技術(shù)的妖，得到人們的廣泛認(rèn)同，具有很大的發(fā)展足陨。

　　光催化技術(shù)

　　光催化處理技術(shù)具有選擇性小嫂粟、處理效率、降解產(chǎn)物徹底钠右、無二次污染等特點赋元。

　　光催化的是光催化劑，常用的有TiO2、ZnO搁凸、WO3媚值、SrTiO3、SnO2和Fe2O3护糖。其中TiO2具有化學(xué)穩(wěn)定性好褥芒、無毒、兼具氧化和還原作用等諸多特點嫡良。TiO：在受到一定能量的光照時會發(fā)生電子躍遷锰扶，產(chǎn)生電子一空穴對。

　　光生電子可以直接還原電鍍廢水中的金屬離子寝受，而空穴能將水分子氧化成具有強氧化性的OH自由基坷牛，從而把很多難降解的有機物氧化成為COz、H：0等無機物很澄，被認(rèn)為是有前途京闰、有效的水處理方法之一。

　　以懸浮態(tài)的TiO2為催化劑甩苛，在紫外光的作用下對絡(luò)合銅廢水進行光催化反應(yīng)蹂楣。結(jié)果表明：當(dāng)TiO2投加量為2g/L，廢水pH=4時讯蒲，在300W壓汞燈照射下痊土，載入60mL/min的空氣反應(yīng)40rain，對120mg/LEDTA絡(luò)合銅廢水中Cu(II)與COD的去除率分別達到96.56%和57.67%墨林。實施了“物化一光催化一膜”處理電鍍廢水的工程實例赁酝，出水COD去除率達到70%以上，同時TiO2光催化劑可重復(fù)使用萌丈。

　　膜法的引入可大大提水質(zhì)赞哗，使處理后水質(zhì)達到中水回用標(biāo)準(zhǔn)，提了電鍍廢水的資源化利用率辆雾，回用率達到85%以上肪笋，大大節(jié)約了成本。然而光催化技術(shù)在實際應(yīng)用中受到了很多的限制度迂，如重金屬離子在光催化劑表面的吸附率低藤乙，催化劑的載體不成熟，遇到色度大的廢水時處理效果大幅下降惭墓，等等坛梁。不過光催化技術(shù)作為效、節(jié)能腊凶、清潔的處理技術(shù)划咐，將會有很大的應(yīng)用前景拴念。

　　重金屬捕集劑

　　重金屬捕集劑又叫重金屬螯合劑，它能與廢水中的大部分重金屬離子產(chǎn)生強烈的螯合作用褐缠，生成的分子螯合鹽不溶于水政鼠，通過分離就可以去除廢水中的重金屬離子。

　　重金屬捕集劑處理后的重金屬廢水中剩余的重金屬離子濃度大部分都能達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)队魏。以二硫代氨基甲酸鹽重金屬離子捕集劑XMT探討了不同因素對Cu的捕集效果公般，對Cu去除率在99%以上，出水Cu濃度小于0.05mg/L胡桨，出水遠(yuǎn)低于GB21900-2008的“表3”標(biāo)準(zhǔn)官帘。

　　選取3種市售重金屬捕集劑對實際電鍍廢水中的Cu2+、Zn2+昧谊、Ni進行同步深度處理刽虹，發(fā)現(xiàn)三聚硫氰酸三鈉(簡稱TMT)對Cu的去除效果為顯著，投加量少且效果穩(wěn)定呢诬，但對Ni的去除效果較差状婶。甲基取代的二硫代氨基甲酸鈉(以Me2DTC表示)的適用性強，對3種重金屬離子均具有良好的去除效果馅巷，可達到GB21900-2008中的“表3”排放標(biāo)準(zhǔn)，且在DH=9.70時處理效果佳草姻。至于乙基取代的二硫代氨基甲酸鈉(Et2DTC)钓猬，對Ni的去除效果不佳。

　　重金屬捕集劑因效撩独、低能敞曹、處理費用相對較低等特點而有很大的實用性。

　　結(jié)語

　　電鍍廢水成分復(fù)雜综膀，應(yīng)盡量分工段處理澳迫。在選擇處理方法時，應(yīng)充分考慮各種方法的優(yōu)缺點剧劝，加強各種水處理技術(shù)的綜合應(yīng)用橄登，形成組合工藝，揚長避短讥此。

　　重金屬具有很大的回收且毒性大拢锹，在電鍍廢水處理過程中應(yīng)多使用重金屬回收利用的工藝，盡可能地減少排放萄喳。

　　基于化學(xué)沉淀法污泥產(chǎn)量大卒稳，電化學(xué)法能耗，膜分離技術(shù)的膜組件造價且易受污染等諸多問題他巨，就現(xiàn)有電鍍廢水處理技術(shù)而言充坑，應(yīng)向著節(jié)能减江、效、無二次污染的方向改進捻爷。

　　同時可與計算機技術(shù)相結(jié)合辈灼，實現(xiàn)智能化控制。還可結(jié)合材料學(xué)役衡、生物學(xué)等學(xué)科茵休，開發(fā)出更適合處理電鍍廢水的新型材料。