在用碱性氯化法处理含氰废水时,常用的氯氧化剂主要有次氯酸钠、次氯酸钙和液氯等,有时由于加入的氯氧化剂过量,造成最终出水中含有少量的活性氯。通常,活性氯含量达0.002mg/L时就会对水生动植物产生毒害作用[12]。
3.2 重金属对水体造成二次污染
由于不同重金属离子沉淀的最佳pH值不同,如果在电镀废水的处理过程中,最终溶液的pH值偏离某金属氢氧化物最小溶解度pH点,则有可能造成该金属离子沉淀不完全或沉淀后反溶,从而使出水中某些重金属离子的含量过高,对水体造成污染。
3.3 Cr3+氧化为Cr6+对水体或土壤造成二次污染
对于铬来说,国家规定的排放标准为:[Cr6+]<0.5mg/L,[总铬]<1.5mg/L,由于在排放的废水中有可能含有因沉淀不完全而溶解的Cr3+,这部分Cr3+在一定条件下会被重新氧化为Cr6+而污染环境,即:
4Cr(OH)3+3O2+8OH-=4Cr+10H2O (6)
当排出的废水进入地下或渗入土壤后,由于土壤环境的不同,对铬的氧化或还原能力亦不同[13],如果土壤中的有机物含量低而锰氧化物含量高,则Cr3+被氧化为Cr6+的趋势将大于Cr6+被还原为Cr3+的趋势,因此在这样的土壤环境中,Cr3+就有可能被氧化为Cr6+而重新污染环境。
尽管目前对水中Cr3+被氧化为Cr6+的机理尚有争议,但在水中Cr3+被氧化为Cr6+而对环境可能造成污染这一点上,人们的认识是一致的。
有研究表明[14],当Fe3+存在时,Cr3+有可能通过光诱导氧化(Light-Induced
Oxida-tion)生成Cr6+具体反应如下:
Fe3++OH-+hv→Fe2++·OH (7)
·OH+Cr3+→Cr4++OH- (8)
·OH+Cr4+→Cr5++OH- (9)
·OH+Cr5+→Cr6++OH- (10)
将(7)(8)(9)(10)相加得:
3Fe3++Cr3++hv→3Fe2++Cr6+ (11)
此外,亦有人认为[15],锰氧化物Mn(Ⅲ、Ⅳ)的存在也能导致Cr3+氧化为Cr6+,总的反应方程为:
2Cr3++3MnO2+2H2O=2HCr+3Mn2++2H+ (12)
由此可见,在电镀废水的治理中,不能仅仅考虑到废水的达标排放;对于电镀污泥以及出水的合理处置和利用,也是关系到整个废水处理工程成败与否的关键一环,两者应放在同等重要的位置。
4 应采取的措施
对于化学法处理电镀废水所存在的污泥以及处理后出水外排有可能造成的二次污染问题,通常采用以下的治理措施:
4.1 合理选择药剂,严格控制加药量
用次氯酸钠代替漂白粉可以减少氧化破氰时产生的污泥量。传统的化学沉淀还原法一般单独使用亚铁盐还原Cr6+,这将导致产生大量的Fe(OH)3沉淀,从而导致污泥量过大;若采用先加Na2S还原,再用亚铁盐还原沉淀工艺,则还原彻底且沉淀污泥量少。
4.2 改进工艺流程
为了使氧化还原反应完全或沉淀完全,往往要向废水中投加过量的氧化剂(如次氯酸钠)和还原剂(如硫化钠或硫酸亚铁),这不仅造成药剂上的浪费,而且还会增加污泥量以及出水的含盐量。如果将化学法和其他处理方法(如电渗析)联合使用,组成如下的工艺流程:
则不但能够节约药剂、减少污泥量,而且化学法处理后的上清液经电渗析处理后,淡水可以达到回用标准,实现电镀废水的闭路循环,既不污染环境,又充分利用了水资源。 4.3 污泥的资源化或无害化处理 由于电镀废水水质、选用化学药剂的不同,导致电镀污泥的组成复杂且多变,从而给电镀污泥的处置和利用造成困难。电镀污泥的资源化目前大都还处于实验室研究阶段,因为经济上无利可图,污泥的资源化还很难在工业上应用。电镀污泥的无害化处理也同样面临经济上的困难。因此对于污泥的处理,一方面需要探索更经济有效的处理方法,更重要的还是需要企业对环保的重视以及政府和环保部门的行政干预。