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金华典型电镀废水处理：实验、工程与成效解析

一、绪论

1.1研究背景与来源

电镀作为制造业的重要基础工艺，在机械、电子、汽车、航空航天等众多领域发挥着关键作用，如提高金属制品的耐腐蚀性、耐磨性、导电性、反光性等，同时还能增进美观。随着全球制造业的蓬勃发展，电镀行业市场规模持续扩大。中国作为全球最大的电镀市场之一，2022年电镀市场规模达1752.7亿元，2023年约为1822.9亿元，展现出强劲的发展态势。然而，电镀行业在快速发展的同时，也带来了严峻的环境污染问题，尤其是电镀废水的排放。电镀生产过程中会产生大量成分复杂的废水，其中含有多种重金属离子（如铬、镍、铜、锌、铅等）、氰化物、有机物以及酸碱等污染物。这些污染物具有毒性大、稳定性高、难以自然降解等特点，如果未经有效处理直接排放，会对土壤、水体和大气环境造成严重污染，通过食物链的富集作用进入人体，危害人体健康。

金华地区作为制造业较为发达的区域，电镀企业众多。随着环保要求的日益严格，金华地区电镀行业面临着巨大的环境压力。一方面，部分电镀企业的废水处理设施老旧、处理工艺落后，难以达到现行的环保排放标准；另一方面，电镀工业园区内企业集中，废水排放量较大，如何实现废水的集中处理和达标排放，是金华地区电镀行业亟待解决的问题。因此，开展金华典型电镀废水处理实验研究与工程实施具有重要的现实意义，不仅有助于解决金华地区电镀废水污染问题，还能为其他地区提供借鉴和参考。本课题来源于对金华地区电镀行业的实地调研以及与相关企业的合作需求，旨在通过实验研究和工程实践，探索适合金华地区的电镀废水处理技术和工艺。

1.2金华电镀废水水质特点

金华电镀废水成分极为复杂，这主要源于电镀生产过程中使用的大量化学药剂和不同的电镀工艺。废水中含有多种重金属离子，如铬（Cr），常见价态有三价铬和六价铬，六价铬具有强氧化性和高毒性，对生态环境和人体健康危害极大；镍（Ni），是一种致癌物质，在水中难以降解；铜（Cu），过量的铜会对水生生物产生毒性作用，影响水体生态平衡。这些重金属离子在水中多以游离态或络合态存在，且相互之间可能发生化学反应，进一步增加了废水处理的难度。除重金属外，电镀废水还含有一定量的有机物，如表面活性剂、光亮剂、络合剂等。表面活性剂用于镀件的除油工序，可降低液体表面张力，提高除油效果，但会增加废水的化学需氧量（COD）；光亮剂能使镀层更加光亮美观，但其成分复杂，难以生物降解；络合剂用于稳定镀液中的金属离子，会与重金属离子形成稳定的络合物，使重金属离子难以通过常规的化学沉淀法去除。

电镀废水的酸碱度变化较大，pH值范围通常在2-12之间。前处理工序中的除油和酸洗过程会产生酸性废水，而电镀过程中使用的一些碱性镀液则会导致碱性废水的产生。酸碱废水的排放不仅会对水体的pH值产生影响，破坏水生生态系统，还会腐蚀排水管道和处理设备。金华电镀废水的水质特点决定了其处理难度较大，需要综合考虑多种污染物的去除方法和处理工艺的选择。

1.3电镀废水处理方法综述

1.3.1含氰废水处理方法

碱性氯化法是目前国内外使用最为广泛的含氰废水处理方法。其原理是在特定pH值（10-11）环境下，借助氯气或漂白粉的氧化作用，将废水中的氰化物转变为二氧化碳与氮气。如反应式：2CN^-+5ClO^-+H_2O=2HCO_3^-+N_2↑+5Cl^-。该方法具有药剂来源广、价格低、操作简单、设备投资少等优点。然而，它也存在明显的缺点，对工作环境污染严重，氯气和漂白粉具有刺激性气味，会对工作人员的呼吸道和皮肤造成伤害；处理过程中会产生二次污染物，如氯代有机物等；由于需要使用大量的药剂，设备在长时间使用后极易出现腐蚀严重的现象。

双氧水催化氧化法是利用过氧化氢（H_2O_2）在催化剂（如铜离子、亚铁离子等）的作用下分解产生具有强氧化性的羟基自由基（\cdotOH），将氰化物氧化分解。反应式为：CN^-+H_2O_2+H_2O=HCO_3^-+NH_3↑。该方法具有反应条件温和、无二次污染等优点，但催化剂的选择和用量对处理效果影响较大，且过氧化氢的成本相对较高。

臭氧氧化法是利用臭氧（O_3）的强氧化性将氰化物氧化为无毒的物质。臭氧在水中分解产生的氧原子具有极高的氧化活性，能迅速与氰化物发生反应。反应式为：2CN^-+2O_3=2CO_2↑+N_2↑+2O_2。臭氧氧化法具有反应速度快、氧化能力强、无二次污染等优点，但臭氧发生器设备投资大，运行成本高，且臭氧在水中的溶解度较低，需要特殊的曝气设备。

SO?-空气法由美国Inco公司于1982年研发并应用，其原理是利用SO_2与空气的氧化作用，以铜离子作为反应催化剂，将废水中的氰化