一種反滲透污水處理方法:把經過一級處理後的濁環水排
放到濁環水蓄水池,進行預處理,預處理的步驟依次為:
I測出濁環水的PH值,根據濁環水蓄水池引出水的PH值投加鹼液,
把濁環水的PH值調節到7-7.5;
II把調節好PH值的濁環水送入安裝著微孔曝氣盤的曝氣池,在曝氣
池內緩漫流動,停留25-35分鍾,採用曝氣氧化法除鐵離子,以滿足反滲
透對進水中鐵離子含量的要求,在曝氣池投放次氯酸鈉;
III把曝氣池的水經提升水泵送到安裝著攪拌機的機械反應池,在機
械反應池內投放絮凝劑聚合氯化鋁和助凝劑聚丙烯醯胺進行攪拌混凝,使
葯劑與水混合均勻,形成礬花;
IV機械反應池的水自流入安裝著泥耙和渣漿泵的斜板沉澱池,在斜板
沉澱池去除水中的大部分懸浮物;
把經過上述預處理的水分為兩部分,一部分水送到內裝填無煙煤和石
英砂的過濾器濾去水中的雜質,送入勾兌水池;
另一部分水送入臭氧反應
池,依次進行下述的處理;
a在臭氧反應池與臭氧混合,對水中的有機物採用臭氧殺菌、消毒、
除色,氧化水中少量有機污染物;
b水經過臭氧化應池與多介質過濾器的
聯接管道時由加液泵投加絮凝劑聚合氯化鋁;
c臭氧反應池內引出的並加
有絮凝劑聚合氯化鋁的水送入裝有石英砂和無煙煤的多介質過濾器,多介
質過濾器出水綜合污染質數SDI值在5以下;
d多介質過濾器的出水利用
余壓自動流入裝有濾芯的微濾器,截留多介質過濾器過濾後水中20μm以
上的顆粒;
e從微濾器出來的水到保安過濾器之間的管道上,安裝有管道
混合器,由計量葯泵從計量箱中分別抽取還原劑和阻垢劑加到管道混合器
中使水在流動過程中與葯劑混合,還原水中氧化性物質;
f加有還原劑和阻
垢劑的水進入內裝濾芯的保安過濾器,由保安過濾器截留水中5μm以上的
顆粒,使水質符合反滲透進水的要求;
g從保安過濾器出來的水用高壓泵
打入裝有過濾膜元件的壓力容器的一級反滲透機組,進行初步除鹽,初步
除鹽的水,一部分水直接輸出,一部分送入勾兌水池與過濾器出來的水進
行勾兌後,作為凈環水。
⑵ 現代污水除鎳的主要工藝
1沉澱法:投加石灰,或者碳酸鹽,或者硫化物,又或石灰--硫化物組合;
2 蒸發回收版法;權3離子交換法;4 反滲透法;5其他方法:如電滲析,電解,活性炭吸附等
針對不同廢水來源及廢水中鎳的濃度來選擇處理工藝,其中2和3均可回收濃度較高的廢水中的鎳。
詳參考:《工業廢水中專項污染物處理手冊》 化學工業出版社
⑶ 絡合態的重金屬廢水處理方法
重金屬廢水是指礦冶、機械製造、化工、電子、儀表等工業生產過程中排出的含重金屬的廢水。重金屬(如含鎘、鎳、汞、鋅等)廢水是對一環境污染最嚴重和對人類危害最大的工業廢水之一,其水質水量與生產工藝有關。廢水中的重金屬一般不能分解破壞,只能轉移其存在位置和轉變其物化形態。處理方法是首先改革生產工藝,不用或少用毒性大的重金屬,在生產地點就地處理(如不排出生產車間)常採用化學沉澱法、離子交換法等進行處理,處理後的水中重金屬低於排放標准可以排放或回用。形成新的重金屬濃縮產物盡量回收利用或加以無害化處理。 [編輯本段]處理標准1、改革生產工藝,不用或少用毒性大的重金屬。 2、採用合理的工藝流程、科學的管理和操作,減少重金屬用量和隨廢水流失量,盡量減少外排廢水量。重金屬廢水應當在產生地點就地處理,不同其他廢水混合,以免使處理復雜化。更不應當不經處理直接排入城市下水道,以免擴大重金屬污染。 3、廢水中呈溶解狀態的重金屬轉變成不溶的金屬化合物或元素,經沉澱和上浮從廢水中去除。可應用方法如中和沉澱法、硫化物沉澱法、上浮分離法、電解沉澱(或上浮)法、隔膜電解法等。 4、將廢水中的重金屬在不改變其化學形態的條件下進行濃縮和分離,可應用方法有反滲透法、電滲析法、蒸發法和離子交換法等。這些方法應根據廢水水質、水量等情況單獨或組合使用。 [編輯本段]處理特點和基本原則廢水中的重金屬是各種常用方法不能分解破壞的,而只能轉移它們的存在位置和轉變它們的物理和化學形態。例如,經化學沉澱處理後,廢水中的重金屬從溶解的離子狀態轉變成難溶性化合物而沉澱下來,從水中轉移到污泥中;經離子交換處理後,廢水中的金屬離子轉移到離子交換樹脂上;經再生後又從離子交換樹脂上轉移到再生廢液中。總之,重金屬廢水經處理後形成兩種產物,一是基本上脫除了重金屬的處理水,一是重金屬的濃縮產物。重金屬濃度低於排放標準的處理水可以排放;如果符合生產工藝用水要求,最好回用。濃縮產物中的重金屬大都有使用價值,應盡量回收利用;沒有回收價值的,要加以無害化處理。 重金屬廢水的治理,必須採用綜合措施。首先,最根本的是改革生產工藝,不用或少用毒性大的重金屬;其次是在使用重金屬的生產過程中採用合理的工藝流程和完善的生產設備,實行科學的生產管理和運行操作,減少重金屬的耗用量和隨廢水的流失量;在此基礎上對數量少、濃度低的廢水進行有效的處理。重金屬廢水應當在產生地點就地處理,不同其他廢水混合,以免使處理復雜化。更不應當不經處理直接排入城市下水道,同城市污水混合進入污水處理廠。如果用含有重金屬的污泥和廢水作為肥料和灌溉農田,會使土壤受污染,造成重金屬在農作物中積蓄。在農作物中富集系數最高的重金屬是鎘、鎳和鋅,而在水生生物中富集系數最高的重金屬是汞、鋅等。 [編輯本段]處理方法可分為兩類:一是使廢水中呈溶解狀態的重金屬轉變成不溶的重金屬化合物或元素,經沉澱和上浮從廢水中去除,可應用中和沉澱法、硫化物沉澱法、上浮分離法、離子浮選法、電解沉澱或電解上浮法、隔膜電解法等;二是將廢水中的重金屬在不改變其化學形態的條件下進行濃縮和分離,可應用反滲透法、電滲析法、蒸發法、離子交換法等。第一類方法特別是中和沉澱法、硫化物沉澱法和電解沉澱法應用最廣。從重金屬廢水回用的角度看,第二類方法比第一類優越,因為用第二類方法處理,重金屬是以原狀濃縮,不添加任何化學葯劑,可直接回用於生產過程。而用第一類方法,重金屬要藉助於多次使用的化學葯劑,經過多次的化學形態的轉化才能回收利用。一些重金屬廢水如電鍍漂洗水用第二類方法回收,也容易實現閉路循環。但是第二類方法受到經濟和技術上的一些限制,目前還不適於處理大流量的工業廢水如礦冶廢水。這類廢水仍以化學沉澱為主要處理方法,並沿著有利於回收重金屬的方向改進。 電解法:比較廣泛地用於處理含氰的重金屬廢水。以電解氧化使氰分解和使重金屬形成氫氧化物沉澱的方式去除廢水中的氰和重金屬。硫化汞廢渣用電解法處理能高效地回收純汞或汞化物。 上浮法:廢水中的重金屬氫氧化物和硫化物還可用鼓氣上浮法去除,其中以加壓溶氣上浮法最為有效。電解上浮法能有效地處理多種重金屬廢水,特別是含有重金屬絡合物的廢水。這是因為在電解過程中能將重金屬絡合物氧化分解生成重金屬氫氧化物,它們能被鋁或鐵陽極溶解形成的活性氫氧化鋁或氫氧化鐵吸附,在共沉作用下完全沉澱。廢水中的油類和有機雜質也能被吸附,並藉助陰極上產生的細小氫氣泡浮上水面。此法處理效率高,在電鍍廢水處理中往往作為中和沉澱處理後的進一步凈化處理措施。 離子浮選法:往重金屬廢水中投加陰離子表面活性劑,如黃原酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、明膠等,與其中的重金屬離子形成具有表面活性的絡合物或螯合物。不同的表面活性劑對不同的金屬離子或同一種表面活性劑在不同的pH值等條件下對不同的重金屬離子具有選擇絡合性,從而可對廢水中的重金屬進行浮選分離。此法可用於處理礦冶廢水。 離子交換和吸附:廢水中的重金屬如果以陽離子形式存在,用陽離子交換樹脂或其他陽離子交換劑處理;如果以陰離子形式存在,如氯鹼工業的含汞廢水中的氯化汞絡合陰離子(HgCl4)-2,氰化電鍍廢水中的重金屬氰化絡合陰離子Zn(CN)厈、Cd(CN)+、Cu(CN),含鉻廢水中的鉻酸根陰離子CrO-,則用陰離子交換樹脂處理。 活性炭能在酸性(pH值2~3)條件下從低濃度含鉻廢水中有效地去除鉻。含硫活性炭能有效地去除廢水中的汞。活性炭還可用於處理含鋅和銅的電鍍廢水。活性炭能吸附CN-,並在有Cu2+和O2存在的條件下使CN-氧化,從而使吸附CN-的部位得到再生。 膜法:主要有電滲析和反滲透法。電滲析的特點是濃縮倍數有限,須經多級電滲析處理,才能把廢水中有用物質濃縮到可回用的程度。反滲透法用於處理鍍鎳、鍍銅、鍍鋅、鍍鎘等電鍍漂洗廢水。對鎳、銅、鋅、鎘等離子的去除率大都大於99%。因此重金屬廢水通過反滲透處理就能濃縮和回用重金屬,反滲透水(產水)質量好時也可回用。 [編輯本段]重金屬濃縮產物的無害化處理重金屬廢水經處理形成的濃縮產物,如因技術、經濟等原因不能回收利用,或者經回收處理後仍有較高濃度的金屬物未達到排放標准時,不能任意棄置,而應進行無害化處理。常用方法是不溶化和固化處理,就是將污泥等容易溶出重金屬的廢物同一些重金屬的不溶化劑、固定劑等混合,使其中的重金屬轉變成難溶解的化合物,並且加入如水泥、瀝青等膠結劑,將廢物製成形狀有規則、有一定強度、重金屬浸出率很低的固體;還可用燒結法將重金屬污泥製成不溶性固體。
⑷ 哪種工業電鍍廢水處理方式成本低
電鍍廢水處理工藝通常包括物理化學法、生物法、高級氧化工藝包括電化學法等,其中涉及到生物法的話,通常會在生物法前段加上物化或高級氧化工藝等,以防止廢水中的有毒重金屬或有機物對後端的微生物產生毒害作用。
電鍍廢水處理零排放系統還涉及膜處理和蒸發器處理,運行成本相較於達標排放,電鍍廢水處理零排放的運行成本根據水量不同、每個工藝段的設備的選擇不同,運行成本約為35-100元每噸水不等。
近年來,隨著電鍍工業的產業園集中化,電鍍廢水處理項目通常涉及到整個電鍍工業園區的集中處理,處理水量和規模通常也比較大,因電鍍廢水處理系統占據整個電鍍產業園投資比例較大,直接涉及到投資回報率,投資方對噸水投資和運行成本核算得越來越精細化,因此對廢水處理機構的技術要求和項目管理水平也越來越高。
⑸ 化學鎳的化學法處理辦法有哪幾種
電鍍生產中含鎳廢水主要來自鍍槽翻洗缸角退鍍液、化學液、廢鍍液等,鍍鎳槽液使用時間長後,鐵、銅、鋅等離子會積累,另外某些有機添加劑也會破壞而失掉,從而引起鍍層的各種質量題目.由於鎳資源比較寶貴,大多數電鍍廠都盡可能凈化回用.
針對含鎳廢水怎麼處理的問題,本文詳細介紹一種含鎳廢水的處理工藝—反滲透膜技術.
膜分離技術作為一門高新技術,因其分離高效、節能、無二次污染、操作方便、佔地面積少等優點,逐漸在電鍍廢水處理中得到廣泛應用.
1 工藝流程
該系統由兩部分組成,即原水預處理部分和反滲透部分.
1.1 預處理部分
預處理系統由原水池、提升泵、袋式濾器、除油過濾器及保安濾器組成.
廢水由原水池經過提升泵進入袋式濾器,運行壓力0.35nO.38MPa,濾器內置孔徑為5μm 的PP濾袋,可以去除大部分固體懸浮物、大分子膠體等.然後廢水經過除油過濾器,在0.3 1 —0.35MPa運行壓力下,可以吸附廢水中的有機物、油脂和殘余氯,也能去除水中的臭味、色度等.最後廢水進入保安濾器,運行壓力0.28—0.32MPa,保安濾器配有5μm的PP濾芯,對預處理起到最後保安作用,防止管路中微粒進入RO泵,以免損壞RO泵和膜組件.所有預處理工序都是為最大限度地防止和延緩污染物在RO膜面上的沉積,防止膠體物質及固體懸浮微粒的賭賽以及有機物、微生物、氧化性物質等對膜的破壞,以延緩RO膜的水解過程,從而使RO系統在良好狀態下工作.
1.2 一級Ro系統
廢水經過預處理後,由一級輸送泵送入一級RO裝置進行連續濃縮.一級濃縮系統的廢水處理量為1 m3/h,廢水鎳離子的濃度約為320—350 mg/L,pH5~7,還有光亮劑等少量有機物.設計運行壓力1.5MPa,膜組件通量800L/h.該系統採用杭州水處理技術研究中心自行生產的8英寸聚醯胺抗污染膜元件4隻,單支元件的有效膜面積為32m ,脫鹽率≥99%.經過該系統的處理,廢水中80%的水分被分離出來,產水電導率≤150μS/cm,直接回用到電鍍生產作漂洗用水.而絕大部分的金屬離子被膜截留在濃縮液中,進入二級濃縮系統,濃縮倍數達到5.
1.3 二級Ro系統
一級RO系統的濃縮液由二級輸送泵進入二級RO裝置進行循環濃縮.二級濃縮系統的廢水處理量為0.2 m3/h,廢水鎳離子的濃度約為16000—1800mg/L,pH 7.設計運行壓力2.5MPa,通量200L/h.該系統採用4支進口的4英寸聚醯胺復合海水淡化膜元件,單支元件的有效膜面積為7m ,脫鹽率≥99.5%.經過該系統的處理,二級濃縮液再濃縮了lO倍以上,並送至蒸發系統,兩極RO產水均進入RO產水箱回用到生產線上,形成良性的清潔化生產的循環用水系統.濃縮液經蒸發後直接回到電鍍槽使用.
2 穩定運行
反滲透膜系統處理後的出水主要回用於鍍鎳漂洗水,由於鍍鎳液的工作溫度為55—60"C,在電鍍過程中有大量水分蒸發,故在RO裝置濃液排出的稀鍍鎳液(量少時)可順利加入鍍鎳槽中回用.整個系統從2005年4月運行至今,系統運行平穩,各項指標均基本達到設計要求,從實際運行結果來看,膜法鎳回收系統的鎳回收率達到99.96%,水回用率達到100%,達到設計要求.本方案對漂洗廢水不但對水資源進行了回收,而且回收了鎳資源.經膜系統濃縮5O倍後的濃縮液直接回用到電鍍槽,作為生產工藝的補充用水.本方案處理工藝簡單,維護簡單,無二次污染,較徹底地實現了鍍鎳廢水的零排放.
3 RO膜的清洗與維護
在正常操作過程中,RO元件內的膜面會受到無機鹽垢、微生物、膠體顆粒和不溶性有機物質的污染,從而引起膜通量下降,從而導致設備成本上升,產品質量下降等一系列問題.盡管本工藝的預處理系統比較完善,但經過較長時間運行,RO膜面仍不可避免地出現污染問題,這是膜分離技術在實際工程中普遍存在的問題.因此,在實際工程中,要特別注重對膜的維護一膜污染的控制與清洗.2005年lO月份,膜污染較為嚴重,通量下降約20%,採用加酸和鹼的方法進行化學清洗,膜通量恢復率基本能達到設計值的95%左右.
4 結論
採用兩級RO膜系統對含鎳250~350 mg/L的漂洗廢水進行處理,對鎳的截留率達99.9%以上,經兩年多運管行考察,系統運行平穩,各項指標基本達到設計要求,經濟效益較為明顯,年凈收益達43.34萬元,且出水可達到回用要求.總之該工程在技術上可行,而且還產生了良好的經濟效益、社會效益和環境效益,對電鍍行業的可持續發展具有重要意義.
⑹ 廢水中重金屬的常用哪些方法處理
目前,重金屬廢水處理的方法大致可以分為三大類:1、化學法。2、物理處理法。3、生物處理法。
⑺ 重金屬廢水處理的方法有哪些
重金屬廢水常見於電鍍、電子工業和冶金工業,尤其是電鍍、電子工業廢水,它的成分非常復雜,除含氰(CN-)廢水和酸鹼廢水外,根據重金屬廢水中所含重金屬元素進行分類,一般可以分為含鉻(Cr)廢水、含鎳(Ni)廢水、含鎘(Cd)廢水、含銅(Cu)廢水、含鋅(Zn)廢水、含金(Au)廢水、含銀(Ag)廢水等。
廢水中的重金屬是各種常用方法不能分解破壞的,而只能轉移它們的存在位置和轉變它們的物理和化學形態。例如,經化學沉澱處理後,廢水中的重金屬從溶解的離子狀態轉變成難溶性化合物而沉澱下來,從水中轉移到污泥中;經離子交換處理後,廢水中的金屬離子轉移到離子交換樹脂上;經再生後又從離子交換樹脂上轉移到再生廢液中。總之,重金屬廢水經處理後形成兩種產物,一是基本上脫除了重金屬的處理水,一是重金屬的濃縮產物。重金屬濃度低於排放標準的處理水可以排放;如果符合生產工藝用水要求,最好回用。
重金屬廢水處理方法通常有沉澱法、物理化學法、電化學處理技術、生物化學法;以上所述方法都有各自的優缺點,在使用這些方法的時候需要根據重金屬廢水的具體特點進行方案的設計。很多時候,單一的方法往往很難取得較好的效果,同時使用兩種或者多種方法則可以更好更快地達到治理重金屬廢水的目的。
⑻ RO反滲透水處理技術可以去重金屬嗎
當然是可以的.
⑼ 關於電鍍含鎳廢水處理
電鍍廢水的處理與回用對節約水資源以及保護環境起著至關重要的作用。本文綜述了各種電鍍廢水處理技術的優缺點,以及一些新材料在電鍍廢水處理上的應用。
01 化學沉澱法
化學沉澱法是通過向廢水中投入葯劑,使溶解態的重金屬轉化成不溶於水的化合物沉澱,再將其從水中分離出來,從而達到去除重金屬的目的。
化學沉澱法因為操作簡單,技術成熟,成本低,可以同時去除廢水中的多種重金屬等優點,在電鍍廢水處理中得到廣泛應用。
1.鹼性沉澱法
鹼性沉澱法是向廢水中投加NaOH、石灰、碳酸鈉等鹼性物質,使重金屬形成溶解度較小的氫氧化物或碳酸鹽沉澱而被去除。該法具有成本低、操作簡單等優點,目前被廣泛使用。
但是鹼性沉澱法的污泥產量大,會產生二次污染,而且出水pH偏高,需要回調pH。NaOH由於產生污泥量相對較少且易回收利用,在工程上得到廣泛應用。
2.硫化物沉澱法
硫化物沉澱法是通過投加硫化物(如Na2S、NariS等)使廢水中的重金屬形成溶度積比氫氧化物更小的沉澱,出水pH在7~9,無需回調pH即可排放。
但是硫化物沉澱顆粒細小,需要添加絮凝劑輔助沉澱,使處理費用增大。硫化物在酸性溶液中還會產生有毒的HS氣體,實際操作起來存在局限性。
3.鐵氧體法
鐵氧體法是根據生產鐵氧體的原理發展起來的,令廢水中的各種重金屬離子形成鐵氧體晶體一起沉澱析出,從而凈化廢水。該法主要是通過向廢水中投加硫酸亞鐵,經過還原、沉澱絮凝,最終生成鐵氧體,因其設備簡單、成本低、沉降快、處理效果好等特點而被廣泛應用。
pH和硫酸亞鐵投加量對鐵氧體法去除重金屬離子的影響,確定鎳、鋅、銅離子的最佳絮凝pH分別為8.00~9.80、8.00~10.50和10.00,投加的亞鐵離子與它們摩爾比均為2~8,而六價鉻的最佳還原pH為4.00~5.50,最佳絮凝pH則為8.00~10.50,最佳投料比為20。出水的鎳含量小於0.5mg/L,總鉻含量小於1.0mg/L,鋅含量小於1.0mg/L,銅含量小於0.5mg/L,達到《電鍍污染物排放標准》(GB21900—2008)中「表2」的要求。
化學沉澱法的局限性
隨著污水排放標準的提高,傳統單一的化學沉澱法很難經濟有效地處理電鍍廢水,常常與其他工藝組合使用。
採用鐵氧體-CARBONITE(一種具有物理吸附與離子交換功能的材料)聯合工藝處理Ni含量約為4000mg/L的高濃度含鎳電鍍廢水:先以鐵氧體法控制pH為11.0,在Fe/Fe。摩爾比O.55,FeSO4·7H2O/Ni質量比21,反應溫度35℃的條件下攪拌反應15min,出水Ni平均濃度從4212.5mg/L降至6.8mg/L,去除率達99.84%;然後採用CARBONITE處理,在CARBONITE投加量1.5g/L,pH=6.5,溫度35℃的條件下反應6h,Ni去除率可達96.48%,出水Ni濃度為0.24mg/L,達到GB21900-2008中的「表2」標准。
採用高級Fenton一化學沉澱法處理含螯合重金屬的廢水,使用零價鐵和過氧化氫降解螯合物,然後加鹼沉澱重金屬離子,不僅可以去除鎳離子(去除率最高達98.4%),而且可以降低COD化學需氧量。
02 氧化還原法
1.化學氧化法
化學氧化法在處理含氰電鍍廢水上的效果尤為明顯。該方法把廢水中的氰根離子(CN一)氧化成氰酸鹽(CNO-),再將氰酸鹽(CNO-)氧化成二氧化碳和氮氣,可以徹底解決氰化物污染問題。
常用的氧化劑包括氯系氧化劑、氧氣、臭氧、過氧化氫等,其中鹼性氯化法應用最廣。採用Fenton法處理初始總氰濃度為2.0mg/L的低濃度含氰電鍍廢水,在反應初始pH為3.5,H202/FeSO4摩爾比為3.5:1,H202投加量5.0g/L,反應時間60min的最佳條件下,氰化物的去除率可達93%,總氰濃度可降至0_3mg/L。
2.化學還原法
化學還原法在電鍍廢水處理中主要針對含六價鉻廢水。該方法是在廢水中加入還原劑(如FeSO、NaHSO3、Na2SO3、SO2、鐵粉等)把六價鉻還原為三價鉻,再加入石灰或氫氧化鈉進行沉澱分離。上述鐵氧體法也可歸為化學還原法。
該方法的主要優點是技術成熟,操作簡單,處理量大,投資少,在工程應用中有良好的效果,但是污泥量大,會產生二次污染。採用硫酸亞鐵作為還原劑,處理80t/d的含總鉻7O~80mg/L的電鍍廢水,出水總鉻小於1.5mg/L,處理費用為3.1元/t,具有很高的經濟效益。
以焦亞硫酸鈉為還原劑處理含80mg/L六價鉻、pH為6~7的電鍍廢水,出水六價鉻濃度小於0.2mg/L。
03 電化學法
電化學法是指在電流的作用下,廢水中的重金屬離子和有機污染物經過氧化還原、分解、沉澱、氣浮等一系列反應而得到去除。
該方法的主要優點是去除速率快,可以完全打斷配合態金屬鏈接,易於回收利用重金屬,佔地面積小,污泥量少,但是其極板消耗快,耗電量大,對低濃度電鍍廢水的去除效果不佳,只適合中小規模的電鍍廢水處理。
電化學法主要有電凝聚法、磁電解法、內電解法等。
電凝聚法是通過鐵板或者鋁板作為陽極,電解時產生Fe2+、Fe或Al,隨著電解的進行,溶液鹼性增大,形成Fe(OH)2、Fe(OH)3或AI(OH)3,通過絮凝沉澱去除污染物。
由於傳統的電凝聚法經過長時間的操作,會使電極板發生鈍化,近年來高壓脈沖電凝聚法逐漸替代傳統的電混凝法,它不僅克服了極板鈍化的問題,而且電流效率提高20%~30%,電解時間縮短30%~40%,節省電能30%~40%,污泥產生量少,對重金屬的去除率可達96%~99%。
採用高壓脈沖電絮凝技術處理某電鍍廠的電鍍廢水,Cu2十、Ni2、CN一和COD的去除率分別達到99.80%、99.70%、99.68%和67.45%。
電混凝法通常也與其他方法結合使用,利用電凝聚法和臭氧氧化法聯合處理電鍍廢水,以鐵和鋁做極板,出水六價鉻、鐵、鎳、銅、鋅、鉛、TOC(總有機碳)、COD的去除率分別為99.94%、100.00%、95.86%、98.66%、99.97%、96.81%、93.24%和93.43%。
近年來內電解法受到廣泛關注。內電解法利用了原電池原理,一般向廢水中投加鐵粉和炭粒,以廢水作為電解質媒介,通過氧化還原、置換、絮凝、吸附、共沉澱等多種反應的綜合作用,可以一次性去除多種重金屬離子。
該方法不需要電能,處理成本低,污泥量少。通過靜態試驗研究了鐵碳微電解法對模擬電鍍廢水的COD及銅離子的去除效果,去除率分別達到了59.01%和95.49%。然而,採用微電解反應柱研究連續流的運行結果顯示,14d後微電解出水的COD去除率僅為10%~15%,銅的去除率降低至45%~50%之間,可見需要定期更換填料或對填料進行再生。
04 膜分離技術
膜分離技術主要包括微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透(RO)、電滲析(ED)、液膜(Lv)等,利用膜的選擇透過性來對污染物進行分離去除。
該方法去除效果好,可實現重金屬回收利用和出水回用,佔地面積小,無二次污染,是一種很有發展前景的技術,但是膜的造價高,易受污染。
對膜技術在電鍍廢水處理中的應用和效果進行了分析,結果表明:結合常規廢水處理工藝與膜生物反應器(MBR)組合工藝,電鍍廢水被處理後的水質達到排放標准;電鍍綜合廢水經UF凈化、RO和NF兩段脫鹽膜的集成工藝處理後,水質達到回用水標准,RO和NF產水的電導率分別低於100gS/cm和1000gS/cm,COD分別約為5mg/L和10mg/L;鍍鎳漂洗廢水通過RO膜後,鎳的濃縮高達25倍以上,實現了鎳的回收,RO產水水質達到回用標准。
投資與運行費用分析表明:工程運行1年多即可收回RO濃縮鎳的設備費用。
液膜法並不是採用傳統的固相膜,而是懸浮於液體中很薄的一層乳液顆粒,是一種類似溶劑萃取的新型分離技術,包括制膜、分離、凈化及破乳過程。
美籍華人黎念之(NormanN.Li)博士發明了乳狀液膜分離技術,該技術同時具有萃取和滲透的優點,把萃取和反萃取兩個步驟結合在一起。乳化液膜法還具有傳質效率高、選擇性好、二次污染小、節約能源和基建投資少的特點,對電鍍廢水中重金屬的處理及回收利用有著良好的效果。
05 離子交換法
離子交換法是利用離子交換劑對廢水中的有害物質進行交換分離,常用的離子交換劑有腐殖酸物質、沸石、離子交換樹脂、離子交換纖維等。離子交換的運行操作包括交換、反洗、再生、清洗四個步驟。
此方法具有操作簡單、可回收利用重金屬、二次污染小等特點,但離子交換劑成本高,再生劑耗量大。
研究強酸性離子交換樹脂對含鎳廢水的處理工藝條件及鎳回收方法。結果表明:pH為6~7有利於強酸性陽離子交換樹脂對鎳離子的去除。離子交換除鎳的適宜溫度為30℃,適宜流速為15BV/h(即每小時l5倍樹脂床體積)。適宜的脫附劑為10%鹽酸,脫附液流速為2BV/h。前4.6BV脫附液可回用於配製電鍍槽液,平均鎳離子質量濃度達18.8g/L。
Mei.1ingKong等研究了CHS—l樹脂對cr(VI)的吸附能力,發現Cr(VI)在低濃度時,樹脂的交換吸附率是由液膜擴散和化學反應控制的。CHS一1樹脂對Cr(VI)的最佳吸附pH為2~3,在298K下其飽和吸附能力為347.22mg/g。CHS一1樹脂可以用5%的氫氧化鈉溶液和5%氯化鈉溶液來洗脫,再生後吸附能力沒有明顯的下降。
使用鈦酸酯偶聯劑將1一Fe203與丙烯酸甲酯共聚,在鹼性條件下進行水解,制備出磁性弱酸陽離子交換樹脂NDMC一1。
通過對重金屬Cu的吸附研究發現,NDMC—l樹脂粒徑較小、外表面積大,因而具有較快的動力學性能。具體聯系污水寶或參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
06 蒸發濃縮法
蒸發濃縮法是通過加熱對電鍍廢水進行蒸發,使液體濃縮達到回用的效果。一般適用於處理含鉻、銅、銀、鎳等重金屬濃度高的廢水,用其處理濃度低的重金屬廢水時耗能大,不經濟。
在處理電鍍廢水中,蒸發濃縮法常常與其他方法一起使用,可實現閉路循環,效果不錯,比如常壓蒸發器與逆流漂洗系統聯合使用。蒸發濃縮法操作簡單,技術成熟,可實現循環利用,但是濃縮後的干固體處置費用大,制約了它的應用,目前一般只作為輔助處理手段。
07 生物處理技術
生物處理法是利用微生物或者植物對污染物進行凈化,該方法運行成本低,污泥量少,無二次污染,對於水量大的低濃度電鍍廢水來說是不二之選。生物法主要包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化學法和植物修復法。
1.生物絮凝法
生物絮凝法是一種利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱來凈化水質的方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外、具有絮凝活性的代謝物,能使水中膠體懸浮物相互凝聚、沉澱。
生物絮凝劑與無機絮凝劑和合成有機絮凝劑相比,具有處理廢水安全無毒、絮凝效果好、不產生二次污染等優點,但其存在活體生物絮凝劑不易保存,生產成本高等問題,限制了它的實際應用。目前大部分生物絮凝劑還處在探索研究階段。
生物絮凝劑可以分為以下三類:
(1) 直接利用微生物細胞作為絮凝劑,如一些細菌、放線菌、真菌、酵母等。
(2) 利用微生物細胞壁提取物作為絮凝劑。微生物產生的絮凝物質為糖蛋白、黏多糖、蛋白質等高分子物質,如酵母細胞壁的葡聚糖、Ⅳ-乙醯葡萄糖胺、絲狀真菌細胞壁多糖等都可作為良好的生物絮凝劑。
(3) 利用微生物細胞代謝產物的絮凝劑。代謝產物主要有多糖、蛋白質、脂類及其復合物等。
近年來報道的生物絮凝劑主要為多糖類和蛋白質類,前者有ZS一7、ZL—P、H12、DP。152等,後者有MBF—W6、NOC—l等。陶穎等]利用假單胞菌Gx4—1胞外高聚物製得的絮凝劑對cr(Ⅳ)進行了絮凝吸附研究。
其研究結果表明,在適宜條件下Or(Ⅳ)的去除率可達51%。研究枯草芽孢桿菌NX一2制備的生物絮凝劑v一聚谷氨酸(T-PGA)對電鍍廢水的處理效果,實驗證明,T-PGA能有效地去除Cr3+、Ni等重金屬離子。
2.生物吸附法
生物吸附法是利用生物體自身的化學結構或成分特性來吸附水中的重金屬,然後通過固液分離,從水中分離出重金屬。
可以從溶液中分離出重金屬的生物體及其衍生物都叫做生物吸附劑。生物吸附劑主要有生物質、細菌、酵母、黴菌、藻類等。該方法成本低,吸附和解析速率快,易於回收重金屬,具有選擇性,前景廣闊。
研究各種因素對枯草芽胞桿菌吸附電鍍廢水中Cd效果的影響,結果表明:pH為8、吸附劑用量為10g/L(濕重)、攪拌轉數為800r/min、吸附時間為10min的條件下,廢水中鎘的去除率達93%以上。
吸附鎘後的枯草芽胞桿菌細胞膨大,色澤變亮,細胞之間相互粘連。Cd2+與細胞表面的鈉進行了離子交換吸附。
殼聚糖是一種鹼性天然高分子多糖,由海洋生物中甲殼動物提取的甲殼素經過脫乙醯基處理而得到,可以有效地去除電鍍廢水中的重金屬離子。
通過乳化交聯法制備了磁性二氧化硅納米顆粒組成的殼聚糖微球,然後用乙二胺和縮水甘油基三甲基氯化反應的季銨基團改性,所得生物吸附劑具有很高的耐酸性和磁響應。
用它來去除酸性廢水中的cr(VI),在pH為2.5、溫度為25℃的條件下,最大吸附能力為233.1mg/g,平衡時間為40~120min[取決於初始Cr(VI)的濃度。使用0.3mol/LNaOH和0.3mol/LNaC1的混合液進行吸附劑再生,解吸率達到95.6%,因此該生物吸附劑具有很高的重復使用性。
3.生物化學法
生物化學法是指微生物直接與廢水中的重金屬進行化學反應,使重金屬離子轉化為不溶性的物質而被去除。
從電鍍廢水中篩選分離出3株可以高效降解自由氰根的菌種,在最佳條件下可以將80mg/L的CN一去除到0.22mg/L。研究發現,有許多可以將cr(VI)還原成低毒cr(III)的微生物,如無色桿菌、土壤細菌、芽孢桿菌、脫硫弧菌、腸桿菌、微球菌、硫桿菌、假單胞菌等,其中除了大腸桿菌、芽孢桿菌、硫桿菌、假單胞菌等可以在好氧條件下還原Cr(VI),其餘大部分菌種只能在厭氧條件下還原cr(VI)。
R.S.Laxman等發現灰色鏈黴菌能在24~48h內把cr(VI)還原成cr(III),並能夠將cr(III)顯著地吸收去除。中科院成都生物研究所的李福、吳乾菁等從電鍍污泥、廢水及下水道鐵管內分離篩選出35株菌種,並獲得了SR系列復合功能菌,該功能菌具有高效去除Cr(VI)和其他重金屬的功效,並在此基礎上進行了工程應用,取得較好的效果。
4.植物修復法
植物修復法是利用植物的吸收、沉澱、富集等作用來處理電鍍廢水中的重金屬和有機物,達到治理污水、修復生態的目的。
該方法對環境的擾動較少,有利於環境的改善,而且處理成本低。人工濕地在這方面起著重要的作用,是一種發展前景廣闊的處理方法。
李氏禾是一種可富集金屬的水生植物,在去除水中重金屬方面具有很大的潛力。在人工濕地種植了李氏禾,用以處理含鉻、銅、鎳的電鍍廢水,使它們的含量分別降低了84.4%、97.1%和94_3%。當水力負荷小於0.3m/(m2·d1時,出水中的重金屬濃度符合電鍍污染物排放標準的要求;當進水鉻、銅和鎳的濃度為5、10和8mg/L時,仍能達標排放。
可見用李氏禾處理中低濃度的電鍍廢水是可行的。質量平衡表明,鉻、銅和鎳大部分保留在人工濕地系統的沉積物中。
08 吸附法
吸附法是利用比表面積大的多孔性材料來吸附電鍍廢水中的重金屬和有機污染物,從而達到污水處理的效果。
活性炭是使用最早、最廣的吸附劑,可以吸附多種重金屬,吸附容量大,但是活性炭價格昂貴,使用壽命短,需要再生且再生費用不低。一些天然廉價材料,如沸石、橄欖石、高嶺土、硅藻土等,也具有較好的吸附能力,但由於各種原因,幾乎沒有得到工程應用。
以沸石作為吸附劑處理電鍍廢水,發現在靜態條件下,沸石對鎳、銅和鋅的吸附容量分別達到5.9、4.8和2.7mg/g.先以磁性生物炭去除電鍍廢水中的Cr(vI),
然後通過外部磁場分離,使得cr(VI)的去除率達到97.11%。而在10rain的磁選後,濁度由4075NTU降至21.8NTU。其研究還證實了吸附過程後,磁性生物炭仍保留原來的磁分離性能。近年來又研製開發了一些新型吸附材料,如文中提到的生物吸附劑以及納米材料吸附劑。
納米技術是指在1~100nm尺度上研究和應用原子、分子現象,由此發展起來的多學科交叉、基礎研究與應用緊密聯系的科學技術。納米顆粒由於具有常規顆粒所不具備的納米效應,因而具有更高的催化活性。
納米材料的表面效應使其具有高的表面活性、高表面能和高的比表面積,所以納米材料在制備高性能吸附劑方面表現出巨大的潛力。雷立等l採用溫和水熱法一步快速合成了鈦酸鹽納米管(TNTs),並應用於對水中重金屬離子Pb(II)、cd(II)和Cr(III)的吸附。
結果表明:pH=5時,初始濃度分別為200、100和50mg/L的Pb(II)、Cd(II)和Cr(III)在TNTs上的平衡吸附量分別為513.04、212.46和66.35mg/L,吸附性能優於傳統吸附材料。納米技術作為一種高效、節能環保的新型處理技術,得到人們的廣泛認同,具有很大的發展潛力。
09 光催化技術
光催化處理技術具有選擇性小、處理效率高、降解產物徹底、無二次污染等特點。
光催化的核心是光催化劑,常用的有TiO2、ZnO、WO3、SrTiO3、SnO2和Fe2O3。其中TiO2具有化學穩定性好、無毒、兼具氧化和還原作用等諸多特點。TiO:在受到一定能量的光照時會發生電子躍遷,產生電子一空穴對。
光生電子可以直接還原電鍍廢水中的金屬離子,而空穴能將水分子氧化成具有強氧化性的OH自由基,從而把很多難降解的有機物氧化成為COz、H:0等無機物,被認為是最有前途、最有效的水處理方法之一。
以懸浮態的TiO2為催化劑,在紫外光的作用下對絡合銅廢水進行光催化反應。結果表明:當TiO2投加量為2g/L,廢水pH=4時,在300W高壓汞燈照射下,載入60mL/min的空氣反應40rain,對120mg/LEDTA絡合銅廢水中Cu(II)與COD的去除率分別達到96.56%和57.67%。實施了「物化一光催化一膜」處理電鍍廢水的工程實例,出水COD去除率達到70%以上,同時TiO2光催化劑可重復使用。
膜法的引入可大大提高水質,使處理後水質達到中水回用標准,提高了電鍍廢水的資源化利用率,回用率達到85%以上,大大節約了成本。然而光催化技術在實際應用中受到了很多的限制,如重金屬離子在光催化劑表面的吸附率低,催化劑的載體不成熟,遇到色度大的廢水時處理效果大幅下降,等等。不過光催化技術作為高效、節能、清潔的處理技術,將會有很大的應用前景。
10 重金屬捕集劑
重金屬捕集劑又叫重金屬螯合劑,它能與廢水中的絕大部分重金屬離子產生強烈的螯合作用,生成的高分子螯合鹽不溶於水,通過分離就可以去除廢水中的重金屬離子。
重金屬捕集劑處理後的重金屬廢水中剩餘的重金屬離子濃度大部分都能達到國家排放標准。以二硫代氨基甲酸鹽重金屬離子捕集劑XMT探討了不同因素對Cu的捕集效果,對Cu去除率在99%以上,出水Cu濃度小於0.05mg/L,出水遠低於GB21900-2008的「表3」標准。
選取3種市售重金屬捕集劑對實際電鍍廢水中的Cu2+、Zn2+、Ni進行同步深度處理,發現三聚硫氰酸三鈉(簡稱TMT)對Cu的去除效果最為顯著,投加量少且效果穩定,但對Ni的去除效果較差。甲基取代的二硫代氨基甲酸鈉(以Me2DTC表示)的適用性最強,對3種重金屬離子均具有良好的去除效果,可達到GB21900-2008中的「表3」排放標准,且在DH=9.70時處理效果最佳。至於乙基取代的二硫代氨基甲酸鈉(Et2DTC),對Ni的去除效果不佳。
重金屬捕集劑因高效、低能、處理費用相對較低等特點而有很大的實用性。
結語
電鍍廢水成分復雜,應盡量分工段處理。在選擇處理方法時,應充分考慮各種方法的優缺點,加強各種水處理技術的綜合應用,形成組合工藝,揚長避短。
重金屬具有很大的回收價值且毒性大,在電鍍廢水處理過程中應多使用重金屬回收利用的工藝,盡可能地減少排放。
基於化學沉澱法污泥產量大,電化學法能耗高,膜分離技術的膜組件造價高且易受污染等諸多問題,就現有電鍍廢水處理技術而言,應向著節能、高效、無二次污染的方向改進。
同時可與計算機技術相結合,實現智能化控制。還可結合材料學、生物學等學科,開發出更適合處理電鍍廢水的新型材料。
⑽ pcb線路板行業含鎳廢水處理方法
以下方法可以根據情況進行選擇,對於含鎳廢水的處理,目前常用的工藝有:重金屬離子沉澱法、離子交換法、膜系統處理法。
1、重金屬離子沉澱法
工藝特點:M2除鎳劑投加至廢水中與廢水中的鎳離子發生反應,迅速生成不溶性、短時間內去除絮狀沉澱,螯合能力強,且無需破絡可直接滿足一類污染物車間排口的鎳濃度不高於0.1 mg/L的排放標准要求。
2、離子沉澱法
該工藝具有工藝簡單、設備少等鮮明的特點,曾在一段時期內被大量企業所採納。但該工藝也具有顯著的缺點:
(1)當樹脂趨向飽和的時候,其交換能力逐漸下降,出水水質
也逐漸變差,且無法及時判斷飽和時間;
(2)樹脂需要頻繁更換或再生,其操作費用較高;
(3)再生液、清洗液的
3、 膜系統處理法
工藝特點
(1)處理過程中無需添加化學葯劑,純物理分離過程,節省大量的葯劑費用;
(2)由於物料分離反滲透膜具有獨特的元件結構,對溶質和水進行分離,處理效果穩定並且完全滿足嚴苛的排放要求。
缺點是,費用較高。