中國鑄造網(wǎng)：電鍍生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢水、廢氣、廢渣，被簡稱為三廢。
(1)廢水
電鍍生產(chǎn)過程中的廢水，是排放量最大和對環(huán)境有最直接影響的污辣物。由于電鍍過程流程長，涉及的工序多，而每道工序又都要用到各種飪學(xué)品，每道工序又都必須清洗干凈才能進(jìn)入下道工序。這樣使得電鍍廢琳不僅是量大，而且成分復(fù)雜，往往是含有多種有害物質(zhì)，直接排放肯定會對環(huán)境造成污染。有些還是長期的和難以消除的，比如，各種重金屬寓子，在水體中會積累，在人體內(nèi)也會發(fā)生積累，一旦達(dá)到一定濃度，就會發(fā)生危害，而一旦發(fā)生危害，就難以排除。日本20世紀(jì)70年代，因為重金屬鎘造成水稻污染，周邊的人食了那里的大米，飲用了那里的水，結(jié)果發(fā)生了一種叫疼痛病的怪病，病人的渾身都痛，且骨頭發(fā)脆，很容易折斷。就連那里的貓也因為腿骨折斷而經(jīng)常掉到河里，被說成是“自殺貓”。從此之后，鍍鎘成了嚴(yán)加限制使用的鍍種。
電鍍涉及的重金屬離子還包括鉻、鎳、銅、鋅、鉛、錫等，這些物質(zhì)對人體的危害可見下表。
除了重金屬外，水中的酸或堿、水中的各種有機(jī)物和表面活性劑等都對環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
(2)廢氣
電鍍過程中產(chǎn)生的廢氣主要是前處理過程中的各種酸霧、堿霧和加熱的蒸汽。再就是電鍍過程中的陰極析氣帶出的含有鍍液沫的析出氣體。
各種酸堿霧主要是對操作環(huán)境造成污染，直接危害生產(chǎn)工人的皮膚和鼻咽部。有些對周邊的環(huán)境也會造成污染，使樹木枯死。電鍍析出的氣體以鍍鉻最為嚴(yán)重，因為鍍鉻的電流效率只有12％左右，大量的析氫使鍍鉻時的酪酸霧成為嚴(yán)重的污染物?，F(xiàn)在開展的三價鉻鍍技術(shù)推廣和代鉻鍍層的研發(fā)，都是為了最終取消鍍鉻這一特別的鍍種。
氰化物鍍種，如氰化鍍銅、氰化鍍鋅、氰化鍍銀等的析出氣體都是有毒的。在有取代技術(shù)和工藝的時候，都應(yīng)該實行無氰電鍍工藝。
(3)廢渣
電鍍生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣主要是廢水處理后在分離沉淀池沉淀的含重金屬鹽的污泥。電鍍生產(chǎn)過程中的直接廢渣則包括陽極泥、鍍缸底腳、度棄掛具、扎絲、磨光粉塵等可回收垃圾。
沉淀污泥因為含有多種金屬離子的鹽類，處理起來比較麻煩。
電鍍?nèi)龔U的治理
(1)廢水的治理
電鍍排放的“三廢”中，廢水的量是最大的，同時也是對環(huán)境污染最為嚴(yán)重的排放物。
理想的電鍍廢水治理模式是電鍍污水的零排放系統(tǒng)。但是，這種模式至今都沒有能夠得到普及和推廣，究其原因，是電鍍用水量太大，并且水體中的污染物又太多而復(fù)雜，要想分流治理，成本將很高。電鍍實現(xiàn)零排放的另一個困難是對水質(zhì)的要求較高，回用水如果不能完恢復(fù)到初始狀態(tài)，除了用于前處理的清洗外，在電鍍件的清洗中是不能用的，因為那會給槽液和電鍍件表面質(zhì)量都構(gòu)成危險。而要使回用水恢復(fù)到初始狀態(tài)，以現(xiàn)在的水處理技術(shù)，成本還是太高。因此，至今只有非常單一或?qū)I(yè)的極少數(shù)電鍍生產(chǎn)線，用到了零排放技術(shù)。但是，這種模式是電鍍廢水處理的發(fā)展方向，隨著水處理技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低，尤其是通過回收水中的有色金屬來補償水處理費用，這種技術(shù)終將會普及起來。
電鍍廢水處理的方法有許多種，首先要求在電鍍現(xiàn)場對排放水要進(jìn)行分流收集和分別處理，這樣可以提高處理的效率和效果。對廢水進(jìn)行處理的同時，還要對廢水中的金屬離子加以回收利用，特別是像貴重金屬的回收，已經(jīng)引起電鍍業(yè)界的重視。很多鍍金銀的電鍍企業(yè)都已經(jīng)建立起槽邊回收系統(tǒng)，在排放前就將回收水和清洗水中的金或銀進(jìn)行了回收。
但是對鎳的回收，以往都沒有引起應(yīng)有的重視。金屬鎳作為重要的工業(yè)資源，曾經(jīng)是西方國家對我國禁運的戰(zhàn)略物資，現(xiàn)在也一直屬于供應(yīng)緊張的戰(zhàn)略資源。改革開放以來，我們雖然可以在國際上采購到金屬鎳，但其價格是越來越高。我國屬于鎳資源相對貧乏的國家，而無論是在電鍍，還是其他工業(yè)中，鎳的用量都非常大，更不要說在不銹鋼等行業(yè)中也需要用到鎳資源。因此節(jié)約使用鎳資源有著重要的意義。
對排放水中鎳離子，通常可以用離子交換法、反滲透法和電滲析等方法加以回收。但是，離子交換法的處理濃度不能太高，當(dāng)廢水中鎳離子濃度超過200mg／L時，就不宜采用。比較適用的方法為反滲透法。
反滲透法是一種膜分離技術(shù)，這種技術(shù)實際上是仿生學(xué)的成果。人們很早就知道腸衣和膀胱膜等能夠分離食鹽和水，這種透過膜將鹽和水分離的現(xiàn)象被稱為滲透現(xiàn)象。這種膜被叫做半透膜，最先利用這一原理的技術(shù)是海水的淡化。1953年由Reid提出用這個方法淡化海水，到1960年美國加利福尼亞大學(xué)的Loeb開發(fā)出實用的半透膜，這一方法得以進(jìn)入實用階段.
利用反滲透法處理廢水的原理是用隔膜將電鍍廢水與清水隔開，在廢水一側(cè)加上一個大于滲透壓的壓力，則廢水中的水分子會逆向透過膜層透過到清水一側(cè)。含鎳廢水在高壓泵的作用下，鎳鹽被膜截留而只讓水通過，這樣不斷持續(xù)，便可以達(dá)到分離出鎳鹽和凈化清洗水的目的。其作用原理見圖1。
圖1反滲透法處理含鎳廢水流程圖
反滲透膜有好幾種，主要醋酸纖維膜，可以根據(jù)需要制成管式、卷式和空心纖維式三種。
醋酸纖維膜主要由醋酸纖維、甲酰胺和丙酮三種材料合成。甲酰胺起成孔作用，丙酮為溶劑。卷式醋酸纖維反滲透元件是將半透膜、導(dǎo)流層、隔網(wǎng)按一定排列黏合成后卷在有排孔的中空管上，形成反滲透器件。廢水從一端進(jìn)入隔網(wǎng)層，在經(jīng)過隔網(wǎng)時，在外界下一部分水通過半透膜的孔滲透到導(dǎo)流層內(nèi)，再順導(dǎo)流層的水管流到中心管的排孔，經(jīng)中心管排出。被阻隔的部分為濃縮了的含鎳鹽溶液，可以經(jīng)分析后投入電鑄槽回用，或用作電解精煉為金屬鎳。
(2)混合廢水的處理
現(xiàn)在新建的電鍍企業(yè)的水處理一般都會采用分流分類的治理模式。但是一些老企業(yè)和小型電鍍廠，其廢水的量和所含廢棄物也相對少一些，沒有必要對廢水進(jìn)行分流和分類收集，而是可以采取混合廢水的處理方法，這樣可以縮短水處理流程，方便廢水的回用。
混合廢水處理可以簡化處理流程，提高水的回用率。其廢水處理和回用的流程參見圖2。
電鍍混合廢水處理示意圖
電鍍混合廢水首先進(jìn)入調(diào)節(jié)池，加入硫酸亞鐵等還原劑對廢水中高價金屬離子進(jìn)行還原，以利后續(xù)的沉淀處理。還原處理后的廢水用泵抽人反應(yīng)池，加入石灰等堿類，使金屬離子生成氫氧化物，然后用泵抽至固液分離池沉淀，經(jīng)充分沉淀后，分離室內(nèi)的水可以抽入回用水凈化槽，經(jīng)調(diào)整pH值至7以后進(jìn)入電鑄清洗供水系統(tǒng)。
沉淀室中的污泥可進(jìn)入脫水過程。脫下的水可進(jìn)入反應(yīng)室回用。剩余的污泥中各種金屬的氫氧化物，可以交環(huán)保部門做進(jìn)一步的處理。這種進(jìn)一步的處理包括再利用，或集中深埋。
對于不同的電鍍廢水可以采用物理法、化學(xué)法、電化學(xué)法、離子交換法、膜分離法等進(jìn)行處理。對于要求回用的水可以根據(jù)情況采用上述幾種方法的組合進(jìn)行處理，因為這些方法各有千秋，適合處理不同含量的廢水。處理方法的選擇還要考慮企業(yè)的實際情況，包括投資能力和長遠(yuǎn)的規(guī)劃情況。在達(dá)標(biāo)的前提下，要以操作簡便、成本低和易于升級換代為好。
(3)廢氣的治理
對于電鍍生產(chǎn)過程中含有粉塵的廢氣，一般采用噴淋除塵法。這是利用噴淋塔對通過的含粉塵廢氣進(jìn)行除塵處理。效果最好的是過濾法，但這種方法只適合于粉塵含量低，且顆粒細(xì)小的粉塵。也有采用機(jī)械除塵法的，這種方法適合于粗粒和量大的粉塵，是利用重力、慣性或離心的方法來將粉塵從空氣中分離出來，但這種方法的效果要差一些。
對于電鍍前處理和電鍍過程中產(chǎn)生的酸霧的治理，現(xiàn)在常用的方法首先是抑制現(xiàn)場的排放量。這就是利用各種酸霧抑制劑技術(shù)，在酸洗槽或鍍槽(主要是鍍鉻)中加入酸霧抑制劑，可以大大地降低酸霧的排放量，比如，鍍鉻在采用了鉻霧抑制后，現(xiàn)場幾乎沒有鉻霧排出，即使有排出，也已經(jīng)很稀薄了，再經(jīng)噴淋吸收處理，就可以基本將鉻霧的影響消除。
廢氣的治理主要是采用各種噴淋處理法。常用的噴淋塔有以下幾種：
①噴淋塔。噴淋塔的原理是讓通過抽風(fēng)系統(tǒng)排出的酸霧。經(jīng)過管道由塔的下方進(jìn)入塔內(nèi)，而中和用的堿水從塔頂部向下分級噴淋。堿水要形成大小合適的液滴，以充分與上行的酸霧接觸而發(fā)生中和反應(yīng)。氣體在噴淋塔橫截面上的平均流速一般為0．5～1．5m／s，并稱這種平均流速為空塔速度。氣流在通過篩板等塔內(nèi)構(gòu)件時會受到一定阻力，這種阻力的大小以Pa為單位。
噴淋塔的優(yōu)點是阻力小，結(jié)構(gòu)簡單，塔內(nèi)無運動部件，但吸收率不高，適合于有害氣體濃度低和處理的氣體量不大的情況。
②填料塔。填料塔是在噴淋塔的基礎(chǔ)上改進(jìn)而得的設(shè)備，在塔內(nèi)填充適當(dāng)?shù)奶盍暇统蔀榱颂盍纤?。放入填料的目的是增加氣液的接觸面積，當(dāng)吸收液從上往下噴淋時，沿填料表面下降而濕潤了填料，氣體則上升通過填料表面而與液體接觸進(jìn)行中和反應(yīng)。
填料可以是實體也可以是網(wǎng)狀體。常用的實體填料有瓷質(zhì)小環(huán)和波紋填料等。填料的置入除了支承板上的前幾層用整砌法放置外，其他層是用隨意堆放的方法。填料塔的空塔速度一般是0.5～1.5m／s，每米填料層的阻力一般為400～600Pa。填料塔結(jié)構(gòu)簡單，阻力小，是目前用得較多的一種凈化氣體的方法。
③浮球塔。浮球塔的原理是在塔內(nèi)的篩板上放置一定數(shù)量的小球。氣流通過篩板時，小球在氣流的沖擊下浮動旋轉(zhuǎn)，并互相碰撞，同是吸收從上往下噴淋的中和水，使通過球面的氣體與之反應(yīng)，使氣中混入的酸霧被吸收。由于球面的液體不斷更新，氣體不斷向上排放，使過程得以連續(xù)進(jìn)行。這種小球通常是以聚乙烯或聚丙烯制作，直徑為25～38mm。浮球塔的空塔速度為2～6m／s，每段塔的阻力為400～1600Pa。
浮球塔的特點是風(fēng)速高，處理能力大，體積小，吸收效率高。缺點是隨著小球的運動，有一定程度的返混，并且在塔內(nèi)段數(shù)多時阻力較大。
④篩板塔。篩板塔也叫做泡沫塔。這時因為這種噴淋塔的特點是在每層篩板上保持有一定厚度的中和液，中和液由上向下噴淋在每一個篩板上形成一定液位的水池后，再溢出流往下一層篩板。篩板上有一些可以讓氣體通過的小孔，氣體從孔中進(jìn)入溶液后生成許多小泡，使氣液發(fā)生中和反應(yīng)，達(dá)到凈化氣體的效果。
篩板上的液體要保持在約30mm左右?？账俣葹閘.0～3．5m／s。隨氣流速度的不同，篩板上的液層呈現(xiàn)不同的氣液混合狀態(tài)。當(dāng)出現(xiàn)大量泡沫時，氣液有最大的接觸面積，這時的效果是最好的。為了能達(dá)到這種泡沫狀態(tài)，篩板的開孔率為10％～l8％，孔徑為3～8mm。篩孔過小，不僅加工困難，而且容易堵塞。過大，則液面難以保持，也不利于生成氣泡。同時篩板的安裝也一定要保持水平，以有利于液面高度的均勻，提高吸收效率。
篩板塔的優(yōu)點是設(shè)備簡單，吸收率高。它的缺點是篩孔容易堵塞，操作不穩(wěn)定，只適用于氣液負(fù)荷波動不大的場合，并且在氣體流量較大時，這種方法的成本較低。
(4)廢渣的治理
這里所說的電鍍廢渣的主要是水處理過程中沉淀下來的金屬鹽污泥。目前這種污泥的處理是集中起來由環(huán)境保護(hù)部門指定的單位收走。或深埋，或用于進(jìn)一步的分解提煉，再將已經(jīng)沒有重金屬危害的殘渣制成建材等可再利用的材料。
