林楚佳

（廣州市中綠環(huán)保有限公司，廣東 廣州 510000）

在現(xiàn)代工業(yè)行業(yè)領(lǐng)域不斷發(fā)展的背景下，越來越多的新型工業(yè)技術(shù)被應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，工業(yè)原料種類的豐富，使得在應(yīng)用電鍍工藝的過程中產(chǎn)生的污染物數(shù)量和種類也更加復(fù)雜，給電鍍廢水的處理造成了一定的難度。在重視綠色發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的理念下，提高電鍍廢水處理技術(shù)的應(yīng)用效果，是目前工業(yè)發(fā)展過程中需要重點(diǎn)研究的主要方向和目標(biāo)。對基于蒸發(fā)濃縮技術(shù)的電鍍廢水處理技術(shù)進(jìn)行分析，能夠為工業(yè)電鍍廢水處理技術(shù)的應(yīng)用提供一定的經(jīng)驗。

1 電鍍廢水介紹

1.1 電鍍廢水的來源和特點(diǎn)

電鍍工藝是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較多的一種工藝類型，主要包括前處理、電鍍以及后處理三個具體的工藝應(yīng)用部分。雖然每個工藝部分都會產(chǎn)生廢水，但電鍍廢水的主要來源以電鍍工藝中產(chǎn)生的鍍件漂洗廢水為主，這類廢水在工業(yè)生產(chǎn)車間廢水中的占比超過了80%。從電鍍工藝應(yīng)用的實(shí)際情況來看，之所以會產(chǎn)生電鍍廢水，最主要的因素就是鍍件表面附著液在漂洗時帶入的污染物。除了鍍件漂洗廢水之外，電鍍廢水還包括鍍液過濾廢水以及廢鍍液[1]。與鍍件漂洗廢水相比，鍍液過濾廢水和廢鍍液由于污染物的濃度比較高，因而對于環(huán)境造成的破壞更為嚴(yán)重?；诠I(yè)生產(chǎn)的復(fù)雜性和電鍍工藝應(yīng)用的廣泛性，電鍍廢水的成分也普遍比較復(fù)雜，電鍍廢水中不僅含有各種酸堿廢水以及鉻、鎳、鎘等重金屬，還包括添加劑、光亮劑等有機(jī)化合物。電鍍廢水中含有的這些污染物會對生命健康造成較為嚴(yán)重的影響。

1.2 電鍍廢水的危害

電鍍廢水中含有的各種污染物成分比較復(fù)雜，由于不同工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的電鍍種類和生產(chǎn)原料不同，因而電鍍廢水的水質(zhì)成分也不易控制。結(jié)合當(dāng)前我國電鍍工藝應(yīng)用的實(shí)際情況，依據(jù)廢水中污染物的占比不同，電鍍工藝應(yīng)用中產(chǎn)生的廢水大致包括重金屬離子廢水、酸堿廢水以及含油脂類廢水三種類型。而從總體上來看，大部分的電鍍廢水都包括鉻、鎳、鋅、酸、堿、懸浮物、石油類物質(zhì)以及表面活性劑等污染物。對電鍍廢水進(jìn)行處理，不僅是環(huán)境保護(hù)和綠色發(fā)展的要求，還是保障生命健康安全的重要要求。在對電鍍廢水進(jìn)行處理的過程中，如果沒有達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)就將電鍍廢水排放到企業(yè)周圍的環(huán)境中，廢水會通過地表土壤的下滲影響到地下水的質(zhì)量，并直接影響地表河流水系的環(huán)境質(zhì)量[2]。在這個過程中，廢水的酸堿度會直接威脅到水中微生物的生存環(huán)境，進(jìn)而影響到水質(zhì)安全。一些工業(yè)企業(yè)應(yīng)用氰化電鍍工藝導(dǎo)致電鍍廢水中的氰化物含量增加，這類污水的排放會直接影響人們的生命安全；對于重金屬離子含量較多的電鍍廢水來說，電鍍廢水的排放會通過食物鏈的傳遞而影響到人體的健康，加大急性中毒和各類癌癥的發(fā)生概率；對于有機(jī)物含量較高的電鍍廢水來說，當(dāng)這些電鍍廢水被排放到水體環(huán)境當(dāng)中，很容易導(dǎo)致水體的富營養(yǎng)化，威脅到水中生物的正常生長。于電鍍廢水的這些危害，工業(yè)企業(yè)在應(yīng)用電鍍工藝完成生產(chǎn)目標(biāo)的同時，需要對電鍍廢水進(jìn)行有效的處理，從根本上控制電鍍廢水的污染情況[3]，詳見圖1。從資源回收利用的角度看，對電鍍廢水進(jìn)行資源化回收利用，不僅能夠滿足電鍍廢水進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理無害化的要求，也能夠?qū)μ岣唠婂儚U水的資源利用效率起到重要的作用。

圖1 電鍍廢水工藝處理流程

2 基于蒸發(fā)濃縮技術(shù)的電鍍廢水處理技術(shù)分析

在人們環(huán)保觀念和意識不斷加強(qiáng)的背景下，不僅工業(yè)生產(chǎn)中的技術(shù)水平進(jìn)一步提高，各種用于工業(yè)污染物處理的技術(shù)也得到了一定的創(chuàng)新和發(fā)展。從電鍍廢水處理的角度來看，當(dāng)前我國在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的電鍍廢水處理技術(shù)包括化學(xué)還原法、氧化破氰法、沉淀法等化學(xué)法；蒸發(fā)濃縮法、反滲透法等物理法；活性炭吸附法，液膜法等物理化學(xué)法。依據(jù)電鍍廢水中含有的污染物種類和所占比重的不同，在實(shí)際對電鍍廢水進(jìn)行處理的過程中，需要應(yīng)用不同的處理方法[4]。下面以電鍍廢水處理技術(shù)中的蒸發(fā)濃縮技術(shù)為例，對蒸發(fā)濃縮技術(shù)在處理電鍍廢水中的實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行分析：

2.1 蒸發(fā)濃縮技術(shù)介紹

蒸發(fā)濃縮技術(shù)主要是針對重金屬離子含量較多的電鍍廢水而言的，這種處理技術(shù)主要通過蒸發(fā)的形式，讓電鍍廢水的溶液濃縮，從而實(shí)現(xiàn)對電鍍廢水進(jìn)行回收再利用的目的，這種處理技術(shù)能夠被應(yīng)用到含有鉻、銅、銀等重金屬離子的廢水處理當(dāng)中?；诠I(yè)生產(chǎn)和電鍍廢水處理的實(shí)際要求，蒸發(fā)濃縮技術(shù)需要與膜濃縮等其他處理方法進(jìn)行聯(lián)用，通過營造一個閉路循環(huán)的處理體系來滿足對電鍍廢水進(jìn)行處理的需要[5]。例如，將常壓蒸發(fā)與逆流漂洗結(jié)合起來，能夠被應(yīng)用到電鍍含鉻廢水的處理當(dāng)中，是我國以往工業(yè)處理電鍍廢水中較為常用的一種方法。應(yīng)用蒸發(fā)濃縮技術(shù)來對電鍍廢水進(jìn)行處理，不需要應(yīng)用多余的化學(xué)試劑，且整個工藝的應(yīng)用過程較為簡單，不僅不會造成二次污染，濃縮后的濃液還可以回收，在處理電鍍廢水的過程中呈現(xiàn)出良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。但由于這種技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中會消耗較多的能耗，操作成本費(fèi)用也比較高，因而現(xiàn)階段經(jīng)常將蒸發(fā)濃縮技術(shù)作為一種輔助處理電鍍廢水的手段。

2.2 蒸發(fā)濃縮技術(shù)的應(yīng)用

在實(shí)際應(yīng)用蒸發(fā)濃縮技術(shù)來對電鍍廢水進(jìn)行處理時，蒸餾裝置是能夠?qū)崿F(xiàn)對電鍍廢水進(jìn)行蒸餾處理的重要前提?；谡舭l(fā)濃縮技術(shù)適用的電鍍廢水處理類型，在對蒸發(fā)濃縮技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行分析時，選擇含有氰化物、鎳離子、有機(jī)物以及防變色劑的有機(jī)廢水作為技術(shù)應(yīng)用的主要處理類型。在對含有氰化物的電鍍廢水進(jìn)行處理時，需要在進(jìn)行氧化還原反應(yīng)之后，借助水泵將處理后的廢水打入到蒸發(fā)濃縮原水槽當(dāng)中進(jìn)行處理；在對含有鎳離子的電鍍廢水進(jìn)行處理時，需要應(yīng)用設(shè)備對廢水的酸堿程度進(jìn)行調(diào)整和沉淀之后，再將廢水打入到蒸發(fā)濃縮原水槽當(dāng)中；在對廢水中的有機(jī)物進(jìn)行處理時，需要應(yīng)用新設(shè)的小型加藥泵來將廢水緩慢注入到蒸發(fā)濃縮鹽水槽當(dāng)中；在對防變色劑的有機(jī)廢水進(jìn)行處理時，為了避免這類廢水中含有的異丙醇揮發(fā)，需要將廢水直接滴加到蒸發(fā)濃縮原水槽中。

在將這些廢水都加入到蒸發(fā)濃縮鹽水槽之后，通過對水槽中水質(zhì)和水量的適當(dāng)調(diào)節(jié)，應(yīng)用水泵將混合后的廢液打入到蒸發(fā)濃縮單元當(dāng)中。濃縮出來的蒸餾水需要排放到蒸發(fā)處理水槽當(dāng)中；而濃縮后的液體需要排放到蒸發(fā)干燥原水槽當(dāng)中，然后通過進(jìn)一步的深化去鹽處理來降低廢水中的污染物含量[6]。

某車間生產(chǎn)以鍍鉻和鍍鎳為主，鍍鎳工序每天需要排放含鎳廢水72 m3，回收硫酸12 kg，清洗廢水硫酸鎳濃度為180 mg/L，每天流失硫酸鎳12 kg，在應(yīng)用蒸發(fā)濃縮技術(shù)之前，主要通過投加NaOH、H2SO4、CaCL2、重金屬螯合劑、絮凝劑等來進(jìn)行反應(yīng)和沉降，再由膜處理、活性炭塔的方式來除去廢水中的有害成分；在應(yīng)用蒸發(fā)濃縮技術(shù)之后發(fā)現(xiàn)，放流得到的水質(zhì)中Ni的含量為0.05 mg/L、Ag的含量為0.03 mg/L、CN的含量為0.004 mg/L、T-Cr的含量為0.004 mg/L，證明該方法能夠有效降低廢水中的污染物含量。

2.3 蒸發(fā)濃縮單元與蒸發(fā)干燥單元

從蒸發(fā)濃縮單元的角度來說，借助供給泵和自動閥將原液間歇性地加入到蒸發(fā)罐內(nèi)，在同時期將0.3 MPa的蒸汽噴入蒸發(fā)罐之后，原液能夠在蒸發(fā)罐內(nèi)進(jìn)行循環(huán)。待水平加熱管表面干燥之后，原液中蒸發(fā)出來的水蒸氣會排入到冷凝器當(dāng)中。將水蒸氣與冷卻水進(jìn)行冷熱交換，能夠讓水蒸氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)水積存到冷凝器的底部，然后再依靠濃縮水泵將這些轉(zhuǎn)化后的液態(tài)水打入到蒸發(fā)處理水槽當(dāng)中。在對蒸發(fā)罐當(dāng)中的濃縮液進(jìn)行處理時，需要借助循環(huán)泵來讓蒸發(fā)罐中的濃縮液進(jìn)行循環(huán)蒸發(fā)，在達(dá)到濃縮液蒸發(fā)的預(yù)定倍率之后，將蒸發(fā)罐中剩余的濃縮廢液排入到蒸發(fā)干燥原水槽當(dāng)中。

而從蒸發(fā)干燥單元的角度來說，在將蒸發(fā)干燥原水槽當(dāng)中的廢液打入到計量罐之后，并且在計算廢水容積之后，依據(jù)浮動感應(yīng)開關(guān)將廢水供應(yīng)到蒸餾罐當(dāng)中，也需要通過施加蒸汽的方式，促進(jìn)蒸餾罐中的廢液進(jìn)行循環(huán)蒸發(fā)，將變成氣態(tài)的水引入到管式換熱器當(dāng)中，再通過冷卻水與水蒸氣的交換來將氣態(tài)水轉(zhuǎn)化為液態(tài)水。在將這些液態(tài)水打入到片式熱交換器時，需要利用真空泵將蒸餾罐內(nèi)的負(fù)壓維持在-80 kPa～90 kPa之間，再次對冷卻水進(jìn)行換熱處理，當(dāng)餾出液達(dá)到30 ℃的標(biāo)準(zhǔn)之后，就可以將這些液態(tài)水流入到緩沖液罐當(dāng)中，用以維持系統(tǒng)的正常運(yùn)行。對于蒸餾罐中殘留的結(jié)垢，一般需要通過攪拌機(jī)來對這些污染物進(jìn)行及時的清除。

2.4 蒸發(fā)濃縮技術(shù)應(yīng)用中存在的問題和解決對策

從蒸發(fā)濃縮技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際情況來看，該技術(shù)不僅會消耗較多的能源，為了應(yīng)對能耗還會產(chǎn)生較高的處理費(fèi)用。為了能夠保證蒸發(fā)濃縮技術(shù)在處理電鍍廢水中的實(shí)際應(yīng)用效果，需要針對這些問題采取有效的措施來進(jìn)行解決。

首先，當(dāng)蒸發(fā)濃縮應(yīng)用的設(shè)備出現(xiàn)異常停機(jī)狀況時，需要對蒸發(fā)處理水泵的出口流量進(jìn)行調(diào)整，讓整個蒸餾濃縮系統(tǒng)的水量能夠始終處于平衡的狀態(tài)下，從而為蒸發(fā)濃縮設(shè)備的正常運(yùn)行提供保障。其次，在試運(yùn)行蒸發(fā)濃縮設(shè)備的過程中，如果出現(xiàn)因為發(fā)泡預(yù)警而導(dǎo)致的系統(tǒng)停機(jī)情況，一般需要通過對消泡劑閥的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整來抑制起泡問題。第三，如果在實(shí)際操作的過程中出現(xiàn)真空泵異常響動的問題，導(dǎo)致真空壓力變化較大，一般需要延長真空調(diào)節(jié)閥，對整個運(yùn)行裝置的監(jiān)視時間進(jìn)行調(diào)整，以3 s、5 s、10 s、20 s為時間控制變量，讓真空壓力能夠始終保持在21 kPa左右。第四，蒸發(fā)量偏大也是應(yīng)用蒸發(fā)濃縮技術(shù)中一個較為常見的問題。蒸發(fā)量偏大主要是由于水量不平衡導(dǎo)致的，對這一問題進(jìn)行調(diào)整，通常需要通過調(diào)整閥門降低蒸汽的瞬時進(jìn)入量。

除此之外，可以采用多效蒸發(fā)濃縮或MVR蒸發(fā)的方法來滿足節(jié)能的要求。由于電鍍廢水都是強(qiáng)酸強(qiáng)堿，為了應(yīng)對電鍍廢水對設(shè)備的腐蝕問題，需要選擇石墨蒸發(fā)器或特氟龍、搪瓷等類型的耐腐材料作為技術(shù)應(yīng)用設(shè)備的材質(zhì)。

3 電鍍廢水處理技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展建議

基于電鍍廢水本身含有污染物的復(fù)雜性和電鍍廢水的危害性，在當(dāng)前推動工業(yè)產(chǎn)業(yè)向更加綠色化、環(huán)?；较虬l(fā)展的過程中，需要重視電鍍廢水處理技術(shù)的應(yīng)用效果。從當(dāng)前部分工業(yè)企業(yè)應(yīng)用電鍍廢水處理技術(shù)的實(shí)際情況來看，電鍍廢水處理的技術(shù)應(yīng)用存在著專業(yè)化程度低、機(jī)械裝備水平低以及污染治理效果不好等問題。在現(xiàn)代人們環(huán)保意識不斷增強(qiáng)，科學(xué)技術(shù)水平不斷提高的背景下，國家對工業(yè)應(yīng)用的電鍍工藝排放廢水的處理標(biāo)準(zhǔn)提出了更高的要求。

分水是電鍍廢水處理的重點(diǎn)，把不同種類的廢水分類處理，可以先經(jīng)膜濃縮，再經(jīng)蒸發(fā)濃縮，把廢水中金屬離子含量提高，這時可以直接回收利用，或是再進(jìn)入干燥，形成結(jié)晶鹽。在分水的前提下，形成的結(jié)晶金屬鹽相對純度較高，可以回收。另外，電鍍廢水直接進(jìn)行蒸發(fā)處理，水量大，蒸發(fā)成本較高，需要先經(jīng)膜濃縮，讓膜的濃液進(jìn)入蒸發(fā)濃縮，再干燥。

工業(yè)企業(yè)要想讓電鍍廢水的處理技術(shù)能夠達(dá)到相應(yīng)的廢水處理標(biāo)準(zhǔn)，需要加大對包括蒸發(fā)濃縮技術(shù)在內(nèi)的各種電鍍廢水處理技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新的投入，以提高電鍍廢水處理標(biāo)準(zhǔn)和促進(jìn)資源回收利用為主要目標(biāo)，促進(jìn)多種處理技術(shù)的有效整合，更多以閉路循環(huán)的方式來加強(qiáng)對電鍍廢水的處理。

工業(yè)企業(yè)可以通過設(shè)計電鍍廢水的處理工程，將多種電鍍廢水處理技術(shù)有效地整合起來，形成一個更系統(tǒng)的廢水處理程序。在設(shè)計電鍍廢水處理工程的過程中，工業(yè)企業(yè)一方面需要注重工程建造所消耗的成本，另一方面也需要更多地從能源供應(yīng)的角度來提升資源利用和再生的效果。工業(yè)企業(yè)還需要結(jié)合自身應(yīng)用電鍍工藝的實(shí)際情況，選擇合適的廢水處理技術(shù)，并通過積極引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用電鍍廢水處理技術(shù)過程中，對發(fā)現(xiàn)的一些技術(shù)問題進(jìn)行不斷地調(diào)整和優(yōu)化，以更高的處理工藝水平和更高的管理水平保證電鍍廢水能夠達(dá)到相應(yīng)的處理標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)論

綜上所述，應(yīng)用蒸發(fā)濃縮技術(shù)能夠有效滿足電鍍廢水處理的需要。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平不斷提高的背景下，能夠應(yīng)用于工業(yè)電鍍廢水處理的技術(shù)種類也逐漸增多，蒸發(fā)濃縮技術(shù)作為電鍍廢水處理技術(shù)中一種具有代表性的處理技術(shù)，能夠有效降低電鍍廢水中各種污染物的含量。對于應(yīng)用蒸發(fā)濃縮技術(shù)中存在的一些問題，需要及時采取相應(yīng)的措施對技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行調(diào)整，以便能夠保證蒸發(fā)濃縮技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果。