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　　電化學(xué)法常用于電鍍行業(yè)產(chǎn)生的重金屬廢水以回收重金屬，減少資源浪費。主要闡述了含重金屬電鍍廢水的來源和分類，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展，并指出了電化學(xué)法處理重金屬電鍍廢水存在的問題及實際應(yīng)用情況，展望了電化學(xué)法在處理重金屬廢水處理方面的未來發(fā)展方向。

　　電鍍工業(yè)生產(chǎn)廢水是造成環(huán)境污染的重要工業(yè)污染源之一。2000年，中國建立了數(shù)萬家電鍍廠。電鍍廢水年排放量達到40多億立方米。不經(jīng)處理或處理效果差，會造成資源浪費，嚴重危害環(huán)境。電鍍廢水主要包括酸堿廢水、部分有機廢水和重金屬廢水，其中重金屬廢水是電鍍廢水處理的重點。

　　目前常用的重金屬廢水處理方法有化學(xué)沉淀法、吸附法、生物法等，其主要原理是將重金屬轉(zhuǎn)化為沉淀或其他形式，容易對環(huán)境造成二次污染。例如，在一些工程項目中，采用fenton試劑處理電鍍廢水。治療效果好，但費用高。

　　近年來，電化學(xué)方法作為重金屬廢水處理技術(shù)之一備受關(guān)注。它具有電解，絮凝，氣浮，氧化還原和微電解等功能，這些效果通常在廢水處理中同時進行。電解原理主要包括電凝，電氧化和還原，以及電浮。

　　電氧化法和電浮選法分別用于有機廢水、小固體顆粒和油污廢水的處理。電還原是一種廣泛應(yīng)用于重金屬廢水處理的方法，它是以金屬離子或低價金屬離子的形式進行電子還原處理重金屬廢水。電絮凝的原理是可溶性鐵、鋁等陽極。

　　1含重金屬電鍍廢水的來源和分類

　　含重金屬電鍍廢水主要產(chǎn)生因電鍍處理過程中過量或不規(guī)則運行而產(chǎn)生的廢液和清洗電鍍零件或設(shè)備產(chǎn)生的廢液。水質(zhì)復(fù)雜且難以控制，不僅含有鉻、鎳、銅、鋅等重金屬離子，而且還含有氰化物、有機物等污染物。根據(jù)電鍍工業(yè)的發(fā)展，對含重金屬電鍍廢水進行了分類。

　　(1)鉻廢水：鉻系列廢水主要含鉻(Ⅵ)，少量其它重金屬離子;

　　(2)含鎳廢水：主要污染物為鎳離子、懸浮物等;

　　(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：主要含有鉻等重金屬離子、氰化物和懸浮物。

　　2.電化學(xué)法處理含重金屬電鍍廢水

　　2.1含鉻電鍍廢水的電化學(xué)處理

　　電鍍廢水中含有大量的鉻，主要以高價態(tài)存在，如Cr2O72-和CrO 42-。在許多研究中，鐵碳微電解或鐵屑內(nèi)電解處理含鉻電鍍廢水。當(dāng)pH值和停留時間為最佳時，Cr6的去除率可達99%，出水達到排放標(biāo)準。劉錚等人采用鈦鐵雙陽極電絮凝技術(shù)去除電鍍廢水中的鉻，去除率可達96.57%。

　　結(jié)合電化學(xué)和生物方法，Cr6 +具有更好的去除率，可同時去除廢水中的有機污染物。當(dāng)采用微電解/電解 - 生物組合工藝時，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90%以上，然后經(jīng)過生化處理后去除Cr6 + 。率高達99.9%，去除效果明顯。

　　單一電化學(xué)法處理含鉻電鍍廢水效果明顯，生物法聯(lián)合處理效果較好，能有效降低運行成本，具有進一步推廣價值。

　　2.2電化學(xué)處理含鎳電鍍廢水

　　在電鍍工業(yè)中，電鍍鎳因其耐腐蝕性，耐磨性，可焊性等而被廣泛使用，因此其工業(yè)量僅次于表面鍍鋅布置。

　　如果不直接排放含鎳電鍍廢水，不僅會對環(huán)境造成嚴重污染，而且會危害人體健康，還會造成資源浪費。目前，含鎳電鍍廢水的處理方法大致分為物理化學(xué)法、化學(xué)法、生物法或多種方法的組合，與大多數(shù)工業(yè)廢水處理方法一樣。楊健通過實驗探討了微電解處理高濃度鍍鎳廢水的效果。鎳的去除率可達64.09%，有利于后續(xù)處理。

　　劉存海等人對寶雞長嶺集團電鍍車間含鎳廢水進行了絮凝電解研究。廢水中鎳離子濃度降至0.365 mg/L，出水低于國家0.5mg/L標(biāo)準，采用傳統(tǒng)絮凝工藝與電化學(xué)法相結(jié)合的方法處理含鎳電鍍廢水，既能使廢水直接達標(biāo)，又能降低運行成本。

　　2.3含銅電鍍廢水的電化學(xué)處理

　　在電鍍工業(yè)中，電鍍銅常被用作鍍鉻和鍍鎳等重金屬表面的底層，這使得含銅電鍍廢水十分普遍。

　　當(dāng)電化學(xué)處理用于處理含銅電鍍廢水時，可以直接回收銅。陳等人。用流化床電極處理低濃度硫酸銅廢水。田等人。通過電解法研究了不銹鋼電極上Cu2 +離子的還原特性，Zhang等。采用循環(huán)伏安法研究了酸性環(huán)境中Cu2 +離子的電沉積動力學(xué)，使出水達到標(biāo)準放電。朱有春發(fā)現(xiàn)了利用磁電解技術(shù)處理含銅工業(yè)廢水。它不僅可以有效地處理工業(yè)廢水中的污染物，還可以進一步回收陰極上致密均勻的金屬銅。

　　但電解法由于受金屬電沉積還原電位和傳質(zhì)過程的影響，在處理含銅電鍍廢水時，處理時間長、處理效率低、能耗高等缺點，限制了該方法在該領(lǐng)域的推廣。為了提高處理效果，王剛等則將兩種電化學(xué)方法耦合處理含銅廢水，處理效果明顯優(yōu)于單獨微電解和電解法，并能促進反應(yīng)的快速進行。

　　2.4重金屬混合電鍍廢水的電化學(xué)處理

　　電鍍廢水的水質(zhì)復(fù)雜，通常含有一種以上的重金屬，但各種重金屬離子并存。馬紅芳采用鐵屑內(nèi)電解處理重金屬混合電鍍廢水。出水Cr6 +含量小于0.5mg / L，其他金屬離子符合排放標(biāo)準。 。

　　譚超雄等采用單一電絮凝處理含銅、鉻兩種重金屬的電鍍廢水發(fā)現(xiàn)，在同一參數(shù)下，Cu的去除效果優(yōu)于Cr。張條蘭等采用電絮凝-活性炭纖維吸附法處理重金屬混合電鍍廢水，重金屬離子的去除率達到99.97%以上。

　　黃山市環(huán)境監(jiān)測站和黃山市環(huán)境工程公司采用“微電解-中和-混凝沉淀”工藝處理含Cr6+、Ni2+、Cu2+電鍍廢水20t，總投資25萬元，處理費用廣東石化設(shè)計院采用微電解-電化學(xué)法處理惠州市某電鍍廠廢水。Q=80m3/d總投資26萬元，處理費用約105元/t。

　　將電化學(xué)法與其他方法相結(jié)合對重金屬混合電鍍廢水進行處理，使處理成本從3×10元/t直接降低到2元/t左右，處理成本明顯降低。從成本和操作成本的角度來看，電化學(xué)方法具有廣泛的推廣和應(yīng)用價值。

　　3存在的問題

　　隨著政府近幾十年來對環(huán)境保護的重視以及水處理技術(shù)的迅速發(fā)展和推廣，電化學(xué)處理技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)廢水行業(yè)，特別是電鍍廢水行業(yè)。然而，隨著電化學(xué)方法的深入研究，該技術(shù)中仍存在一些問題，其推廣受到限制。主要包括以下幾個方面：

　　(1)電化學(xué)處理對不同重金屬的影響不同，適宜的條件(pH值、極板間距、極板等)也不同。因此，重金屬混合電鍍廢水的處理受到限制。

　　(2)當(dāng)采用電化學(xué)方法處理含重金屬的電鍍廢水時，雖然處理效果好，但處理能耗高，操作成本增加;

　　(3)受電極板的限制，目前大多數(shù)電化學(xué)處理技術(shù)仍處于小試階段，還未廣泛應(yīng)用于工程項目中。

　　4結(jié)論和展望

　　隨著國家污染行業(yè)污染物排放標(biāo)準(GB21900-2008)的頒布，電鍍行業(yè)廢水中重金屬的排放要求得到了提高。為了滿足現(xiàn)有的排放標(biāo)準并應(yīng)對未來日益嚴格的排放趨勢，傳統(tǒng)的加工技術(shù)無法滿足排放要求，都需要深加工，但這大大增加了加工成本，導(dǎo)致嚴重的資源浪費。從長遠發(fā)展的角度來看，重金屬電鍍廢水中重金屬的回收不僅可以避免環(huán)境污染，而且可以促進循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展，這是從根本上減少環(huán)境影響的重要環(huán)節(jié)。

　　為了達到這一目標(biāo)，可以采用電化學(xué)法和生物法或物理化學(xué)法來降低能耗，提高處理效果，達到廢水處理和重金屬回收的雙重目的。因此，重點開發(fā)低成本電極板和多維電化學(xué)反應(yīng)器，選擇最佳工藝組合，降低能耗，已成為研究和開發(fā)的發(fā)展方向。