金属加工废水处理工艺是工业废水处理领域的重要分支,其目标是通过物理、化学及生物技术手段,去除废水中重金属离子、悬浮物、油类及其他害物质,确保出水达到国家或地方排放标准。随着环保法规的日趋严格和资源回收需求的增长,金属加工废水处理工艺正朝着化、资源化和化的方向发展。

金属加工废水主要来源于电镀、冶金、械加工、电子元器件制造等行业,其分复杂且毒性显著。根据百度百科相关词条(如《金属污水处理》《冶金废水处理》)的总结,此类废水具以下典型特征:
1.重金属含量:含铬(Cr)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)等重金属离子,浓度从几毫克/升至数百毫克/升不等,具生物累积性和致癌性。
2. 碱度波动大:电镀废水常呈强性(pH=1-3),而部分冶金废水可能为碱性(pH>9),需中和处理。
3. 污染物共存:含油脂、表面活性剂、络合剂(如EDTA)等,可能干扰重金属的去除果。
4. 悬浮物浓度:如磨削废水中金属粉末、氧化皮等,需预处理截留。
目前,金属加工废水处理工艺可分为物理法、化学法、生物法及组合工艺,需根据水质特点选择适用技术。
1. 物理处理法
沉淀与过滤:通过重力沉降或介质过滤去除悬浮颗粒,常用设备包括斜板沉淀池、石英砂过滤器等。
膜分离技术:反渗透(RO)、纳滤(NF)对重金属的截留率可达95%以上,但膜污染和能耗是瓶颈。
2. 化学处理法
化学沉淀:常用的工艺,通过投加石灰、化钠等剂,使重金属生氢氧化物或化物沉淀。
氧化还原:针对态重金属(如Cr⁶⁺),先用亚盐还原为Cr³⁺,再沉淀去除。
电化学:通过电解使重金属在阴析出,兼具回收金属功能,但耗电量较大。
3. 生物处理法
生物吸附:利用藻类、或细细胞壁上的官能团(如羧基、氨基)吸附重金属。
植物修复:种植蜈蚣草等富集植物,适用于浓度废水或尾水深度处理。
4. 组合工艺
实际工程中常采用多技术联用。例如:
“化学沉淀+离子交换”:某电镀厂先用NaOH沉淀大部分重金属,再用树脂吸附残余离子,使出水镍浓度<0.1mg/L。
“膜浓缩+蒸发结晶”:盐废水经RO浓缩后蒸发回收金属盐,实现零排放。

三、技术难点与解决方案
1. 络合态重金属去除:当废水中含EDTA、柠檬等络合剂时,传统化学沉淀法率下。可投加破络剂(如Fenton试剂)或改用氧化技术(AOPs)破坏络合结构。
2. 污泥处置问题:重金属污泥属于危险废物,需固化稳定化后安全填埋,或通过火法、湿法冶金回收金属。
3. 控制:生物法和膜技术运行费用较,可通过优化剂投加量、余热利用等方式降能耗。
金属加工废水处理需遵循“分类收集、分质处理、分回用”原则,结合水质特性选择经济的工艺路线。随着新材料和智能技术的应用,废水处理将紧密地与资源循环、碳目标相融合,为制造业可持续发展提供支撑。