江门市致元清洁生产科技开发有限公司

　　变废为宝的清洁电镀工艺

  ──以电镀废水处理工艺为例

一、 电镀废水处理工艺概述

（一）电镀废水处理系统改造前的处理工艺

　　电镀过程产生的废水含有国家严格控制排放的重金属污染物，如镍、铬、铜。当前国内电镀厂主要采用化学法处理该类废水，电镀厂废水处理系统改造前也是如此。其处理流程如下：

（二）电镀废水处理系统改造后的处理工艺

　　由于采用化学法处理电镀废水，使镍、铬、铜等贵重金属进入了污泥，这些贵重金属资源不仅不能回收利用，而且将成为二次污染物危害环境。为了改变这一局面，江门市致元清洁生产科技开发有限公司，开始对镍、铬两个镀种的废水处理系统进行升级改造。其基本流程如下：

　　电镀废水处理基本流程图

一、 新工艺的技术可行性分析

（一）“膜分离”处理工艺的技术可行性分析

　　使用“膜分离法”处理镀镍废水时，先将镀镍废水收集到原水集水桶，再经过碳滤系统吸附有机杂质和过滤颗粒物杂质，出水经过微孔过滤器，使出水符合超滤的进水条件；经超滤系统除去胶体及有机物，使出水达到进膜系统的标准。经膜系统浓缩后，回收液可达到回用的标准，即可返回镀槽使用。

　　“膜分离”镍回收系统回收的镍液浓度约为3～5g/L（以单质的镍计），Ni2+回收率高达90%。镍回收液可以直接返回镍镀槽。

　　膜分离系统的透过液可完全达到低纯水标准,回到漂洗槽重复使用。因此, 整个循环系统实现了闭路循环处理,没有其他物质进入,也没有物质损失, 达到物料平衡，实现了电镀废水的零排放或微排放, 环保又经济。

　　系统中设有冲洗保护系统、酸度保护系统、药洗系统。冲洗系统可以定时对膜进行正洗、反洗、弱洗；酸度保护可以及时控制溶液的PH值在膜能接受的范围内；药洗系统是为通过药物清洗恢复膜能量而设的。这些系统，从不同角度对膜进行保护，从而大大延长膜的寿命。

　　致元公司针对电镀废水的特性，采用高品质的进口抗污染膜，使膜的抗污染能力、寿命、脱盐能力等都有良好的保证。

（二）“离子交换”处理工艺的技术可行性分析

　　使用“离子交换法”处理镀铬废水时，废水先进入废水收集桶予以收集，再经预处理系统去除废水中的悬浮颗粒。当废水进入离子交换系统后，废水中的Cr6＋离子与离子交换树脂上的对应离子进行交换而被除去。离子交换树脂吸附饱和后需进行再生。再生后离子交换树脂恢复其交换能力，同时离子交换树脂上的Cr6＋被洗脱下来。因此，可以实现水、六价铬的回收利用及离子交换树脂的重复利用。

　　“离子交换法”处理镀铬废水的工艺，由“预处理+离子交换+后处理”三部分组成，要点如下：

　　1.设置适当的预处理工艺。采用过滤、吸附、离子交换、化学氧化、超滤等方法去除废水中对主体离子交换过程有影响的杂质。

　　2.有效的洗脱液后处理技术。采用化学氧化、化学沉淀、离子交换、吸附、结晶、过滤及浓缩等方法处理经离子交换得到的“铬”洗脱液，去除其中某些对电镀过程有害的杂质，使得到的铬回收液能返回镀槽利用，维持镀槽镀液质量的稳定。

　　3.合理的离子交换工艺设计。致元公司选用了性能优良的NHS型、CHS型离子交换树脂作为回收系统的主体树脂；采用三柱两串的离子交换操作方式和淡洗脱液二次利用的再生工艺。

　　4.自动化的离子交换操作过程。开发出全自动和半自动两种类型的装置，解决了原来纯手工操作过程较为复杂的控制问题。

　　本工艺创新性地将镀铬废水的预处理技术、洗脱液的后处理技术以及整个离子交换过程自动化技术融为一体，其技术相对先进，已经达到国内领先水平。本工艺的装置运行稳定，铬回收率高达90%以上，铬回收液浓度高达30～40g/l。本工艺的回收液可直接返回镀槽再利用，整个处理过程没有其他物质进入,也没有物质损失,实现了闭路循环处理,实现了废水零（微）排放。

　　电镀作为典型的高能耗高污染行业，理所当然是政府进行强制性清洁生产审核的重点对象，也是政府推广应用先进清洁生产技术、淘汰落后工艺设备的主要行业。由于传统的化学法电镀废水处理技术，仍会产生一些污染物，且没有考虑到贵重金属资源的回收再利用，导致处理成本上升，又浪费了大量资源，所以完全有必要逐步淘汰当今大规模使用的化学法电镀废水处理技术，进而采用经济又环保的“膜分离法” 、“离子交换法”等先进的电镀废水处理工艺。