在廢水處理中,離子交換法可用於去除廢水中的某些有害物質,回收有價值化學品、重金屬和稀有元素,或為了實現水資源的重復利用。主要用於處理電鍍廢水,如鍍鉻廢水、鍍鎳廢水、鍍鎘廢水、鍍金廢水、鍍銀廢水、鍍鋅廢水、鍍銅廢水及含氰廢水等,在膠片洗印廢水中回收銀、CD-2、CD-3等貴重化學葯品,還可用於其他含鉻廢水、含鎳廢水和含汞廢水、放射性廢水的處理。
每升含鉻數十至數百毫克的電鍍廢水首先經過過濾去除懸浮物,再經陽離子交換器除去金屬離子,然後進入陰離子交換器除去Cr2O7-和Cr2O4- ,出水六價鉻的含量小於0.5mg/L,還可作為清洗水循環使用。陰樹脂用12%NaOH再生後,再生液含鉻可高達17g/L,將此再生液H型陽離子交換器使Na2CrO4 轉變成鉻酸,再經蒸發濃縮7~8倍後,可返回電鍍槽重新使用。
離子交換法處理電鍍廢水,第一個陽離子交換器的作用有兩個,一是除去金屬離子及雜質,減少對陰樹脂的污染,因為重金屬對樹脂的氧化分解能起催化作用;二是降低pH值,使六價格以Cr2O7- 存在,因為陰樹脂Cr2O7- 的選擇性大於Cr2O4- 和其他陰離子的選擇性,而且交換一個Cr2O7- 除去兩個Cr6+,面交換一個Cr2O4- 只能除去一個Cr6+。由於Cr2O7- 是強氧化劑,容易引起樹脂的氧化性破壞,因此一定要選用化學穩定性較好的強鹼性樹脂
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㈡ 如何用離子交換法處理含銅電鍍廢水
離子交換樹脂:
離子交換樹脂除銅效果頗佳,樹脂法處理含高濃度氨銅漂洗液已見報道;也有工廠採用弱
酸性陽離子交換樹脂處理酸性硫酸鹽鍍銅漂洗廢水;有些企業用強鹼性陰離子交換樹脂處
理焦磷酸鹽鍍銅廢水,使部分水循環利用[6]。另外鰲合樹脂具有選擇性好、吸附容量
大、快速等優點受到水處理專家的青睞,許多研究者合成了多種多樣的鰲合樹脂用於銅的
去除和回收,宋吉明等[7]利用鈉型氨基磷酸鰲合樹脂使得處理後的出水Cu2+的質量濃度不大於0.015mg/L,M.R.Lutfor等[8]通過將聚丙烯晴嫁接在澱粉上制備含氨基功能團的鰲合樹脂,在pH值為6時對銅的吸附能力高達3.0mmol/g,並且交換速度快。然而由於這些鰲合樹脂價格昂貴,大多停留在試驗階段,較少在工業中大規模應用。
離子交換纖維:
離子交換纖維是近年來發展較快的一種離子交換新材料,在重金屬廢水處理領域也有較大的發展。改性聚丙烯腈纖維對電鍍廢水中銅的吸附研究表明,含銅電鍍廢水經改性聚丙烯腈纖維吸附後,銅離子的含量顯著低於國家排放標准[9]。近年來天然纖維研究成為熱點,天然纖維價格低廉,來源廣泛,是一種很有前途的離子交換劑,利用椰子外殼,棕櫚纖維和稻米外殼等天然纖維去除重金屬離子的研究效果很好。
㈢ 電鍍廢水含什麼成分,一般怎麼處理
電鍍廢水中主要含有鉻、鋅、銅、鎘、鉛、鎳等重金屬離子以及酸、鹼,尤其是在氰化電鍍工藝中,廢水中含有大量的氰化物. 這些污染物具有很大的毒性,並存在致癌的危險。
電鍍廢水的水質、水量與電鍍生產的工藝條件、生產負荷、操作管理與用水方式等因素有關。電鍍廢水的水質復雜,成分不易控制,其中含有鉻、鎘、鎳、銅、鋅、金、銀等重金屬離子和氰化物等,有些屬於致癌、致畸、致突變的劇毒物質。
廢水特性
前處理
對於金屬基體材料,其電鍍的可分為:
1、物理處理(包括磨光、拋光、噴砂、滾光、刷光等)
2、化學處理(包括除油、除銹和侵蝕等)
3、電化學處理(包括電化學除油和電化學侵蝕等)
除油過程中常用鹼性化合物如NaOH、Na2CO3、Na3PO4、Na2SiO3等,對於油污特別嚴重的零件有時還用煤油、汽油、丙酮、甲苯、三氯乙烯、四氯化碳等有機溶劑除油,再進行化學鹼性除油。為去除某些礦物油,通常在除油液中加一定量的乳化劑,如OP乳化劑、AE乳化劑、三乙醇胺油酸皂等。因此除油過程中產生的清洗廢水以及更新廢液都是鹼性廢水,常含有油類及其它有機化合物。
酸洗除銹常用的有鹽酸、硫酸,為防止鍍件基體的腐蝕,常加入某些緩蝕劑如硫脲、磺化煤焦油、烏洛托品聯苯胺等。酸洗除銹過程產生的清洗水一般酸度都較高,含有重金屬離子及少量有機添加劑。
前處理廢水是電鍍廢水處理中的重要組成部分,約占電鍍廢水總量的50%,廢水中含有一定的鹽份、游離酸、有機化合物等,組分變化很大,隨鍍種、前處理工藝以及工廠管理水平等而變。
鍍層漂洗
鍍層漂洗水是電鍍作業中重金屬污染的主要來源。電鍍液的主要成分是金屬鹽和絡合劑,包括各種金屬的硫酸鹽、氯化物、氟硼酸鹽等以及氰化物、氯化銨、氨三乙酸、焦磷酸鹽、有機膦酸等。除此之外,為改善鍍層性質,往往還在鍍液中添加某些有機化合物,如作為整平劑的香豆素、丁炔二醇、硫脲,作為光亮劑的有糖精、香草醛、苄叉丙酮、對甲苯磺醯胺、苯磺酸等。因此鍍件漂洗廢水中除含有重金屬離子外,還含有少量的有機物。漂洗廢水的排放量以及重金屬離子的種類與濃度隨鍍件的物理形狀、電鍍液的配方、漂洗方法以及電鍍操作管理水平等諸多因素而變。特別是漂洗工藝對廢水中重金屬的濃度影響很大,直接影響到資源的回收和廢水的處理效果。
鍍層後
鍍層後處理主要包括漂洗之後的鈍化、不良鍍層的退鍍以及其他特殊的表面處理。後處理過程中同樣產生大量的重金屬廢水。一般來說,常含有Cr6+ 、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Fe2+等重金屬;H2SO4、HCl、H3BO3、H3PO4、NaOH、Na2CO3等酸鹼物質;甘油、氨三乙酸、六次甲基四胺、防染鹽、醋酸等有機物質。總的來說,這類鍍層後處理廢水復雜多變,水量也不穩定,一般都與混合廢水或酸鹼廢水合並處理。
電鍍廢液
電鍍、鈍化、退鍍等電鍍作業中常用的槽液經長期使用後或積累了許多其他的金屬離子,或由於某些添加劑的破壞,或某些有效成分比例失調等原因而影響鍍層或鈍化層的質量。因此許多工廠為控制這些槽液中的雜質在工藝許可的范圍內,將槽液廢棄一部分,補充新溶液,也有的工廠將這些失效的槽液全部棄去。這些廢棄的各種濃度液一般重金屬離子濃度都很高,積累的雜質也很多,不僅污染物的種類不同,而且主要污染物的濃度、其他金屬雜質離子的濃度以及溶液介質也都往往有較大的差異。這些差異決定了這些廢水的處理技術上的多樣性和工藝上的特殊性。
電鍍廢水處理
目前普遍採用的工藝一般是物化法處理。處理方法較多,有效的也不少,但可以做到整體達標的並不多。
電鍍和金屬加工業廢水中鋅的主要來源是電鍍或酸洗的拖帶液。污染物經金屬漂洗過程又轉移到漂洗水中。酸洗工序包括將金屬(鋅或銅)先浸在強酸中以去除表面的氧化物,隨後再浸入含強鉻酸的光亮劑中進行增光處理。該廢水中含有大量的鹽酸和鋅、銅等重金屬離子及有機光亮劑等,毒性較大,有些還含致癌、致畸、致突變的劇毒物質,對人類危害極大。因此,對電鍍廢水必須認真進行回收處理,做到消除或減少其對環境的污染。
電鍍廢水處理設備由調節池、加葯箱、還原池、中和反應池、pH調節池、絮凝池、斜管沉澱池、廂式壓濾機、清水池、氣浮反應,活性炭過濾器等組成。
1.氣浮法
氣浮法是向水中通入空氣,產生微小氣泡,由於氣泡與細小懸浮物之間黏附,形成浮選體,利用氣泡的浮升作用,上浮到水面,形成泡沫或浮渣,從而使水中的懸浮物質得以分離。按照氣泡產生方式的不同,可分為充氣氣浮、溶氣氣浮和電解氣浮三類。
氣浮法是代替沉澱法的新型固液分離手段,1978年上海同濟大學首次應用氣浮法處理電鍍重金屬廢水處理獲得成功。隨後,因處理過程連續化,設備緊湊,佔地少,便於自動化而得到了廣泛的應用。
氣浮法固液分離技術適應性強,可處理鍍鉻廢水、含鉻鈍化廢水以及混合廢水。不僅可去除重金屬氫氧化物,而且可以去除其他懸浮物、乳化油、表面活性劑等。氣浮法用於處理鍍鉻廢水的原理是:在酸性的條件下硫酸亞鐵和六價鉻進行氧化還原反應,然後在鹼性條件下產生絮凝體,在無數微細氣泡作用下使絮凝體浮出水面,使水質變清。
2.離子交換法
離子交換法主要是利用離子交換樹脂中的交換離子同電鍍廢水中的某些離子進行交換而將其除去,使廢水得到凈化的方法。
國內用離子交換技術處理電鍍廢水是從20世紀60年代開始進行試驗研究的,到70 年代末,因為迫切需要解決環境污染問題,這一技術得到了很大發展,當前已成為處理電鍍廢水和回收某些金屬的有效手段之一,也是使某些鍍種的電鍍廢水達到閉路循環的一個重要環節。但是採用離子交換法的投資費用很高,系統設計和操作管理較為復雜,一般的中小型企業難以適應,往往由於維修、管理等不善而達不到預期的效果,因此,在推廣應用上受到了一定的限制。
當前,國內對含鉻、含鎳等電鍍廢水採用離子交換法處理較為普遍,在設計、運行和管理上已有較為成熟的經驗。經處理後水能達到排放標准,且出水水質較好,一般能循環使用。樹脂交換吸附飽和後的再生洗脫液經電鍍工藝成分調整和凈化後能回用於鍍槽,基本實現閉路循環。另外,離子交換法也可用於處理含銅、含鋅、含金等廢水。
3.電解法
電解法主要是使廢水中的有害物質通過電解過程在陽、陰兩極上分別發生氧化和還原反應,轉化成無害物質;或利用電極氧化和還原產物與廢水中的有害物質發生化學反應,生成不溶於水的沉澱物,然後分離除去或通過電解反應回收金屬。國內在20世紀60年代開始用電解法處理電鍍含鉻廢水,70年代末對含銀、銅等廢水進行實驗研究,回收銀、銅等金屬,取得了很好的效果。
電解法處理電鍍廢水一般用於中、小型廠,其主要特點是不需投加處理葯劑,流程簡單,操作方便,占生產場地少,同時由於回收的金屬純度高,用於回收貴重金屬有很好的經濟效益。但當處理水量較大時,電解法的耗電較大,消耗的鐵極板量也較大,同時分離出來的污泥與化學處理法一樣不易處置,所以已較少採用。
4.萃取法
萃取法是利用一種不溶於水而能溶解水中某種物質(稱溶質或萃取物)的溶劑投加入廢水中,使溶質充分溶解在溶劑內,從而從廢水中分離除去或回收某種物質的方法。萃取操作過程包括混合、分離和回收三個主要工序。
幾種典型的工藝流程
☆自來水----水泵----多介質過濾器----活性炭過濾器----自動加葯裝置----保安過濾器----高壓泵----一級反滲透----中間水箱----高壓泵----二級反滲透----純水箱----純水泵 新工藝
☆漂洗水----水箱----水泵----多介質過濾器----保安過濾器----超濾----電鍍液回收桶
☆漂洗水----水箱----水泵----多介質過濾器----保安過濾器----超濾----電鍍液回收桶----高壓泵----反滲透----清洗水箱
㈣ 用離子交換法如何處理含銅電鍍廢水
離子交換樹脂除銅效果頗佳,樹脂法處理含高濃度氨銅漂洗液已見報道;也有工廠採用弱酸性陽內離子交換容樹脂處理酸性硫酸鹽鍍銅漂洗廢水;有些企業用強鹼性陰離子交換樹脂處理焦磷酸鹽鍍銅廢水,使部分水循環利用[6]。另外鰲合樹脂具有選擇性好、吸附容量大、快速等優點受到水處理專家的青睞,許多研究者合成了多種多樣的鰲合樹脂用於銅的去除和回收,利用鈉型氨基磷酸鰲合樹脂使得處理後的出水 Cu2+ 的質量濃度不大於0.015 mg/L,M.R.Lutfor等[8]通過將聚丙烯晴嫁接在澱粉上制備含氨基功能團的鰲合樹脂,在pH值為6時對銅的吸附能力高達3.0mmol/g,並且交換速度快。然而由於這些鰲合樹脂價格昂貴,大多停留在試驗階段,較少在工業中大規模應用。
㈤ 環保越來越嚴格,電鍍污水應該怎麼處理
【污水處理廠運營】電鍍廢水處理技術工藝詳解
電鍍廢水已經是我們必須要處理的一種廢水,大家也知道,如果不處理,對其放之任之,不管不顧的話,那麼會對我們的生態環境造成嚴重的破壞,最後承受惡果的一定是我們自己。
但是,電鍍廢水不是說處理就能處理的,我們需要專業的技術,所以近些年來,我們各大環保企業也一直在電鍍廢水處理技術上加大研究,國家也一直予以支持,接下來,就為大家做個電鍍廢水處理技術工藝詳解。
電鍍廢水的強制閉路循環
在電鍍生產過程中,當採取了先進的漂洗方法和降低漂洗耗水量的措施之後,漂洗水的耗量仍大於槽液的減量(耗量)時,此時,就不能實現廢水的自然循環,需要採取人工的強制措施,實現廢水的閉路循環系統,稱為廢水的強制循環,強制循環的處理技術,效果比較好的有以下幾種:
逆流漂洗-薄膜蒸發法
把電鍍生產過程中逆流漂洗系統中第一級漂洗槽的廢水引入薄膜蒸發器內進行蒸發濃縮,達到所要求的濃度後返回鍍槽重復利用,蒸發過程中產生的冷凝水(即凈化後的水)返回末級漂洗槽,作為漂洗水循環利用,從而構成廢水的閉路循環系統。
逆流漂洗-反滲透法
把逆流漂洗的第一級漂洗槽的漂洗水引入反滲透裝置,經反滲透處理後,濃水進行回收,返回鍍槽,淡水返回一級漂洗槽,構成閉路循環系統。處理過程中反滲透器只消耗一定的動力,不需要化學葯劑,不產生廢渣,無二次污染。節省能源。是處理電鍍廢水比較理想的技術裝備。在反滲透處理技術中,起關鍵作用的是反滲透膜,國內廣泛應用的有兩種膜,一種是醋酸纖維素膜,適用於處理鍍鎳廢水及其他接近中性溶液的電鍍廢水。另一種是聚碸醯胺膜,適用於用。對鉀鹽鍍鋅廢水宜採用雙陽柱串聯全飽和及初純水循環的基本工藝流程,實現回收氯化鋅和水的循環利用。
離子交換法
採用離子交換法處理電鍍廢水,需根據不同水質選用不同的流程,廢水中的金屬陽離子採用陽樹脂交換去除,陰離子採用陰樹脂交換去除。處理後的水為初級純水返回漂洗槽循環利用,樹脂再生下來的再生液回收金屬返回鍍槽重復利用,從而實現電鍍廢水的閉路循環系統,不外排廢水。如果回收的金屬溶液其濃度或純度不能滿足使用要求時,則需加濃縮裝置或凈化裝置,以保證回收的金屬廢液全部返回鍍槽使用。對於電鍍含鉻廢水,宜採用酸性陽柱同三個陰柱串聯全飽和初級純水循環的基本工藝流程,實現鉻酸回收和水循環利用。對於鍍鎳廢水,宜採用雙陽柱串聯全飽和及初級純水循環的基本工藝流程。實現硫酸鎳回收和水的循環利用。對於氰化鍍銅和銅錫合金廢水宜採用除氰陰柱與除銅陽柱串聯的基本工藝流程,實現回收鋼氰化鈉和氰化鈉及水的循環利用。對鉀鹽鍍鋅廢水宜採用雙陽柱串聯全飽和及初純水循環的基本工藝流程,實現回收氯化鋅和水的循環利用。
關於電鍍廢水處理技術工藝,綠日環境為大家介紹了以上4點,分別是電鍍廢水的強制閉路循環,逆流漂洗-薄膜蒸發法,逆流漂洗-反滲透法,離子交換法,當然,其工藝還遠不止這些,不過就不在這里說了。
㈥ 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。
㈦ 電鍍廢水是如何處理的
①現就處理重金屬方法的七種方法:1.硫酸亞鐵+石灰法 2.硫酸亞鐵+燒鹼法 3. 硫酸亞鐵+燒鹼+硫化鈉法 4.硫酸亞鐵+石灰+硫化鈉法
5.重金屬捕集劑一步法 6.重金屬捕集劑二步法 7.硫化鈉法。
②硫酸亞鐵:利用Fe2+在酸性環境下置換絡合態Cu2+,再加入鹼把PH調到9.5-11.5,讓重金屬離子以氫氧化物的形態沉澱下來。
③在置換過程中硫酸亞鐵需要大量過量,一般的情況需要過量4-5倍。按原水含銅31mg/L計算,需要含量為90%硫酸亞鐵(FeSO4.7H2O)400-500g/噸廢水。還調PH調到9.5-11.5需要大量的鹼性物質。大約需要0.8-0.9kg燒鹼或石灰(含量70%)1.0-1.2kg。
④如果採用石灰的話,將產生大量的污泥,1kg100%石灰將產生2.3kg污泥(干基)。換算成含水50%的污泥將是3.83kg,這些污泥因為含銅量低<0.5%,毫無利用價值,處理需要大量的人力、污泥處理設施、壓濾設備和污泥處理費用。因此硫酸亞鐵+石灰法處理PCB廢水表面上費用低,如果加上污泥處理費用成本是十分高。
⑤硫酸亞鐵法處理的水質一般情況銅離子含量是難以到達0.5mg/L,往往需要加入硫化鈉處理才能確保出水銅離子含量<0.5mg/L。由於此時廢水PH=9.5-10.5,進入生化系統還需要加硫酸回調到PH=6.0-9。因此,此方法操作十分繁瑣。亞鐵本身也會產生污泥,1kg亞鐵可產生0.6kg
(含水量60%)的污泥。
⑥使用石灰的污泥含銅量低,無利用價值。
這種污泥屬於危險固體物,污泥處理費根據城市不同,價格差距比較大,另外需要場地堆放,每班至少得增加一位操作人員。另外石灰加葯系統復雜,容易堵塞管道,動力消耗大。
⑦使用燒鹼的污泥含銅較高一般是>1.5%,有一定利用價值,無需花錢請人處理,相反可以賣給有資質的單位。
㈧ 含銅電鍍廢水的處理有哪些方法
1.1
中和沉澱法
目前國內常採用化學中和法、混凝沉澱法處理含銅綜合電鍍廢水,在對廢水中的酸、鹼進行中和的同時,銅離子形成氫氧化銅沉澱,然後再經固液分離裝置去除沉。單一含銅廢水在pH值6.92時,就能使銅離子沉澱去除而達標,一般電鍍廢水中的銅與鐵共存時,控制pH值在8~9,也能使其達到排放標准。然而對既含銅又含其它重金屬及絡合物的混合電鍍廢水,銅的去除效果不好,往往達不到排放標准,主要是因為此方法的處理實質是調節廢水pH值,而各種金屬最佳沉澱的pH值不同,使得去除效果不好;再者如果廢水中含有氰、銨等絡合離子,與銅離子形成絡合物,銅離子不易離解,使得銅離子不能達標排放。特別是對含有氰的含銅混合廢水經處理後,銅離子的濃度和CN-的濃度幾乎成正比,只要廢水中的CN-存在,出水中的銅離子濃度就不會達標[1]。這就使得利用中和沉澱法處理含銅混合廢水的出水效果不好,特別是對於銅的去除效果不佳。
1.2硫化物沉澱法
硫化物沉澱法處理重金屬廢水具有很大的優勢,可以解決一些弱絡合態重金屬不達標的問題,硫化銅的溶解度比氫氧化銅的溶解度低得多,而且反應的pH值范圍較寬,硫化物還能沉澱部分銅離子絡合物,所以不需要分流處理[2]。然而,由於硫化物沉澱細小,不易沉降,限制了它的應用,另外氰根離子的存在影響硫化物的沉澱,會溶解部分硫化物沉澱。沉澱法處理電鍍廢水應用最為廣泛,除了以上兩種常見的方法之外,
很多研究者把研究的重點放到了重金屬沉澱劑的開發上。用澱粉黃原酸酯(ISX)處理含銅電鍍廢水,銅脫除率大於99%。YijiuLi等利用二乙基氨基二硫代甲酸鈉(DDTC)
作為重金屬捕獲劑,當DDTC與銅的質量比為0.8~1.2時,銅的去除率可以達到99.6%[3],該捕獲劑已經工業應用。重金屬沉澱劑的研究將更有利於化學沉澱法的發展。
1.3電化學法
電化學方法處理重金屬廢水具有高效、可自動控制、污泥量少等優點,且處理含銅電鍍廢水能直接回收金屬銅,處理時對廢水含銅濃度的范圍適應較廣,尤其對濃度較高(銅的質量濃度大於
1g/L時)的廢水有一定的經濟效益,但低濃度時電流效率較低。該方法主要用於硫酸銅鍍銅廢水等酸性介質的含銅廢水,是較為成熟的處理含銅電鍍廢水的方法之一,國內有商品設備供應。目前,常用的除平板電極電解槽外,還有含非導體顆粒的平板電極電解槽和流化床電解槽等多種形式的電解槽。近年來的試驗研究該方法也能用於氰化銅、焦磷酸鍍銅等電鍍廢水處理。L.Szpyrkowicz等利用不銹鋼電極在pH值為13時直接氧化氰化銅廢水,在1.5h 內使得含銅廢水中銅的質量濃度由470mg/L降到0.25mg/L,回收金屬銅335.3mg[4],同時指出不銹鋼電極的表面狀態對氧化銅氰化合物具有重要的影響,特別是水力條件對電化學反應器破銅氰絡合物的影響,並提出了新的反應器的動力和電流效率的精確數值[5]。研究者又不斷地改進電極,大大提高了電流效率和回收能力,然而由於電極很容易污染,耗能、處理費用高等缺點限制了電化學法處理含銅電鍍廢水的應用。2離子交換法處理含銅電鍍廢水離子交換法是處理重金屬廢水的主要方法之一。而各種離子交換劑不斷推陳出新。離子交換劑種類很多。近年來,纖維素物質開始受到青睞;絡合劑對該方法處理含銅電鍍廢水的影響較小。
2.1離子交換樹脂
離子交換樹脂除銅效果頗佳,樹脂法處理含高濃度氨銅漂洗液已見報道;也有工廠採用弱
酸性陽離子交換樹脂處理酸性硫酸鹽鍍銅漂洗廢水;有些企業用強鹼性陰離子交換樹脂處
理焦磷酸鹽鍍銅廢水,使部分水循環利用[6]。另外鰲合樹脂具有選擇性好、吸附容量
大、快速等優點受到水處理專家的青睞,許多研究者合成了多種多樣的鰲合樹脂用於銅的
去除和回收,宋吉明等[7]利用鈉型氨基磷酸鰲合樹脂使得處理後的出水Cu2+的質量濃度不大於0.015mg/L,M.R.Lutfor等[8]通過將聚丙烯晴嫁接在澱粉上制備含氨基功能團的鰲合樹脂,在pH值為6時對銅的吸附能力高達3.0mmol/g,並且交換速度快。然而由於這些鰲合樹脂價格昂貴,大多停留在試驗階段,較少在工業中大規模應用。
2.2離子交換纖維
離子交換纖維是近年來發展較快的一種離子交換新材料,在重金屬廢水處理領域也有較大的發展。改性聚丙烯腈纖維對電鍍廢水中銅的吸附研究表明,含銅電鍍廢水經改性聚丙烯腈纖維吸附後,銅離子的含量顯著低於國家排放標准[9]。近年來天然纖維研究成為熱點,天然纖維價格低廉,來源廣泛,是一種很有前途的離子交換劑,利用椰子外殼,棕櫚纖維和稻米外殼等天然纖維去除重金屬離子的研究效果很好。
3膜分離技術處理含銅電鍍廢水
膜法處理工業廢水一般選用反滲透、超濾及二者的結合技術,膜法處理工業廢水的關鍵是
根據分離條件選擇合適的膜。利用反滲透膜分離技術對含銅電鍍廢水的處理已見報道很多
[10],該方法對含銅絡合物的電鍍廢水處理效果也不錯,有的已應用於工業,並與其它水處理技術連用取得很好的效果。另外液膜法處理重金屬廢水在美國、日本、德國均有報道,有的已獲得經驗性規律,F.valenzuela等[11]利用Span-80-水楊醛肟液膜體系對酸性采礦廢水中的銅進行處理,並建立了攪拌條件下去除銅的動力模型。
4吸附法處理含銅電鍍廢水
吸附法處理重金屬廢水具有很多優點,成為水處理研究的重點,開發了許多性能良好的吸附劑,特別是利用工業廢棄物和農作物余物作吸附劑,並且對現有的吸附劑改性提高其吸附性能,成為近年來研究的熱點。沸石和麥飯石價格低廉,應用較廣泛,麥飯石對銅離子的吸附可以達到95%以上;藍晶石在適當的條件下對銅離子可以達到100%的吸附效果;煙煤灰、爐渣等可以用作吸附劑處理含銅電鍍廢水, 而且從煙煤灰中合成4A沸石可以吸附多種重金屬,對銅離子的吸附效果很好[12]。另外對現有的吸附劑進行改性可以大大提高交換容量和效率。李愛陽[13]對斜發沸石改性,提高了吸附性能,有效去除銅,並同時去除鋅、隔、鉛等重金屬離子,工業運行效果良好;SelvaajRengaraj等[14]對多空滲水性釩土進行氨化和質子化改性,實現了對含銅的質量濃度為100mg/L的廢水去除達到95%,為低濃度的含銅廢水的處理開辟了道路。目前研究重點轉向了一些植物和動物的廢棄物作
為吸附劑,為了增大吸附量和吸附選擇性,進行改性,改性後的吸附劑對銅離子的吸附效果顯著提高。經酒石酸改性後的谷殼大大提高對銅離子的吸附效果[15],通過鹼液處理後的雞羽毛吸附銅離子的容量大大提高,吸附效果很好[16]。利用木屑吸附混合電鍍廢水中的銅離子,
效果優於單一廢水中銅的處理[17]。
5生物法處理含銅電鍍廢水
生物法處理重金屬廢水最大的特點是在運行過程中微生物能不斷地增殖,生物質去除金屬離子的量隨生物質量的增加而增加。生物法在應用上具有很多優點,如綜合處理能力較強,使廢水中的銅、六價鉻、鎳、鋅、隔、鉛等有害金屬離子得到有效的去除;處理方法簡便實用;過程式控制制簡單;污泥量少,二次污染明顯減少。然而生物法處理重金屬廢水存在著功能菌繁殖速度和反應速率慢,處理水難以回用的缺點。目前一些微生物已經應用於含銅電鍍廢水的凈化,生物吸附是利用一定種類的生物群積聚廢水中的重金屬,生物群可以被認為是生物吸附的離子交換劑。微生物有機體屬於不同的種屬,如細菌、真菌、酵母菌、藻類等,這些天然的、豐富的、價廉的微生物可以用作有效的生物吸附劑選擇性地去除廢水中的銅離子,有關利用微生物去除銅離子的報道很多[18-20]。雖然活性微生物的吸附量和吸附效率高於非活性微生物,通常仍選用非活性微生物,主要是非活性微生物不受環境毒性、營養物、生長介質的限制,解吸容易,微生物可以再利用,過程式控制制簡單,生物體停留時間較長,生物吸附迅速。採用微生物處理重金屬廢水的研究已成為熱點。
㈨ 電鍍廢水處理的方法有哪些
目前國內外電鍍廢水的主要處理方法有:
·化學法 從近幾十年的國內外電鍍廢水處理技術發展趨勢來看,電鍍廢水有80%採用化學法處理, 化學法處理電鍍廢水在技術上較為成熟。化學法包括沉澱法、氧化還原法、鐵氧體法等,具 有投資少、處理成本低,操作簡單等優點,適用於各類電鍍金屬廢水處理。但化學法需要不 斷消耗化工原料,並有污泥產生,排出的水回用困難,且佔地面積較大
·化學沉澱法
化學沉澱法是使廢水中呈溶解狀態的重金屬轉變為不溶於水的重金屬化合物的方法,包 括中和沉澱和硫化物沉澱等。 (1)中和沉澱法。在含重金屬的廢水中加入鹼進行中和反應,使重金屬生成不溶於水的 氫氧化物沉澱形式加以分離。中和沉澱法操作簡單,是常用的處理廢水方法。 (2)硫化物沉澱法。加入硫化物使廢水中重金屬離子生成硫化物沉澱而除去的方法。與 中和沉澱法相比,硫化物沉澱法的優點是:重金屬硫化物溶解度比其氫氧化物的溶解度更低, 反應pH值在79之間,處理後的廢水一般不用中和,處理效果更好。但硫化物沉澱法的缺點 是:硫化物沉澱顆粒小,易形成膠體,硫化物沉澱在水中殘留,遇酸生成氣體,可能造成二 次污染。
·氧化還原法 向廢水中投加還原劑將高價重金屬離子還原成微毒的低價重金屬離子後,再使其鹼化成 沉澱而分離去除的方法。工業上以化學還原法除鉻比較成熟。具體地講,工業上化學還原法 處理電鍍含鉻廢水的方法,有硫酸亞鐵 石灰法、亞硫酸鹽法、二氧化硫法、亞鐵鹽法、硫化 鹼法等。其中亞硫酸鹽法處理量大,綜合利用方便,在國內外應用最廣。如,六價鉻質量濃 度為140mg/L的某種電鍍廢水,用亞硫酸氫鈉進行處理,出水Cr 3+ 質量濃度可降為 0.7~1.0mg/L。另採用二氧化硫作還原劑處理高濃度大流量的含鉻廢水,國內已有工程實例。 亞鐵鹽還原沉澱法也是治理含鉻電鍍廢水的經典方法,被許多廠家採用。如某五金廠電鍍廢 水:六價鉻質量濃度為100mg/L,Ni 2+ 50mg/L,pH=4~6,經該法處理後出水達排放標准。目 前英、美等國應用水合肼對鍍鉻漂洗水進行槽內還原,反應速度快,處理效果好。 另外值得一提的是鐵屑法。鐵屑處理廢水最初就是從治理電鍍廢水開始的。國內外許多 文獻報導了生產規模的鐵屑處理電鍍廢水的情況。鐵屑法整個裝置易於定型化及設備製造工 業化,我國某些大型電鍍企業乃至鄉鎮企業鐵屑處理電鍍廢水的工業化裝置在運行中。 氧化還原法原理簡單,操作易於掌握,對某些類型的電鍍廢水是行之有效的,但是其出 水水質差,不能回用,處理混合廢水時,易造成二次污染,而且通用氧化劑還有供貨和毒性 的問題尚待解決。
·鐵氧體法 鐵氧體法是根據生產鐵氧體的原理發展起來的處理方法。該法處理重金屬廢水,能一次 脫除多種金屬離子,尤其適用於混合重金屬電鍍廢水的一次性處理,具有設備簡單,投資少, 操作方便等特點,同時形成的污泥有較高的化學穩定性,容易進行微分離和脫水處理。此法 在國內電鍍業中應用較廣,但在形成鐵氧體過程中需要加熱(約70℃),能耗高,存在著處 理後鹽度高,而且不能處理含Hg和絡合物廢水的缺點。
·離子交換法 離子交換法是利用離子交換劑分離廢水中有害物質的方法,含重金屬廢水通過交換劑時, 交換劑上的離子同水中的金屬離子進行交換,達到去除水中金屬離子的目的。此法操作簡單, 殘渣穩定,無二次污染,但由於離子交換劑選擇性強,製造復雜,成本高,再生劑耗量大, 因此在應用上受到很大限制。
· 吸附法 吸附法是利用吸附劑的獨特結構去除重金屬離子的一種方法。傳統吸附劑有活性炭、腐 殖酸、聚糖樹脂、碴藻土等。實踐證明,使用不同吸附劑的吸附法,不同程度地存在投資大, 運行費用高,污泥產生量大等問題,處理後的水難於達標排放。
·電解法 電解法是利用金屬的電化學性質,在直流電作用下而除去廢水中的金屬離子,是處理含 有高濃度電沉積金屬廢水的一種有效方法,處理效率高,便於回收利用。但該法缺點是不適 用於處理含較低濃度的金屬廢水,並且電耗大,成本高,一般經濃縮後再電解經濟效益較好。
·蒸發濃縮法 蒸發濃縮法是對電鍍廢水進行蒸發,使重金屬廢水得以濃縮,並加以回收利用的一種處 理方法,一般適用於處理含鉻、銅、銀、鎳等重金屬廢水,對含重金屬離子濃度低的廢水, 直接應用蒸發濃縮回收法能耗大,成本高。蒸發濃縮處理重金屬廢水一般是與其它方法並用,
㈩ 電鍍廢水處理方法
我國處理電鍍廢水常用的方法有化學法、生物法、物化法和電化學法等。
化學法
化學法是依靠氧化還原反應或中和沉澱反應將有毒有害的物質分解為無毒無害的物質,或者直接將重金屬經沉澱或氣浮從廢水中除去。
1、沉澱法
(1) 中和沉澱法。在含重金屬的廢水中加入鹼進行中和反應,使重金屬生成不溶於水的氫氧化物沉澱形式加以分離。中和沉澱法操作簡單,是常用的處理廢水方法。
(2) 硫化物沉澱法。加入硫化物使廢水中重金屬離子生成硫化物沉澱而除去的方法。與中和沉澱法相比,硫化物沉澱法的優點是:重金屬硫化物溶解度比其氫氧化物的溶解度更低,反應pH值在7~9之間,處理後的廢水一般不用中和,處理效果更好。但硫化物沉澱法的缺點是:硫化物沉澱顆粒小,易形成膠體,硫化物沉澱在水中殘留,遇酸生成氣體,可能造成二次污染。
(3) 螯合沉澱法。通過高分子重金屬捕集沉澱劑(DTCR)在常溫下與廢水中Hg2+、Cd2+、Cu2+、Pb2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+及Cr3+等重金屬離子迅速反應,生成不溶水的螯合鹽,再加入少量有機或(和)無機絮凝劑,形成絮狀沉澱,從而達到捕集去除重金屬的目的。DTCR系列葯劑處理電鍍廢水的特點是可同時去除多種重金屬離子,對重金屬離子以絡合鹽形式存在的情況,也能發揮良好的去除效果,去除膠質重金屬不受共存鹽類的影響,具有較好的發展前景。
2、氧化法
通過投加氧化劑,將電鍍廢水中有毒物質氧化為無毒或低毒物,主要用於處理廢水中的CN-、Fe2+、Mn2+低價態離子及造成色度、昧、嗅的各種有機物以及致病微生物。如處理含氰廢水時,常用次氯酸鹽在鹼性條件下氧化其中的氰離子,使之分解成低毒的氰酸鹽,然後再進一步降解為無毒的二氧化碳和氮。
3、化學還原法
化學還原法在電鍍廢水治理中最典型的是對含鉻廢水的治理。其方法是在廢水中加入還原劑FeS04、NaHS03、Na2S03、S02或鐵粉等,使Cr(Ⅵ)還原成Cr(III),然後再加入NaOH或石灰乳沉澱分離。該法優點是設備簡單、投資少、處理量大,但要防止沉渣污泥造成二次污染。
4、中和法
通過酸鹼中和反應,調節電鍍廢水的酸鹼度,使其呈中性或接近中性或適宜下步處理的酸鹼度范圍,主要用來處理電鍍廠的酸洗廢水。
5、氣浮法
氣浮法作為處理電鍍廢水的技術是近幾年發展起來的一項新工藝。其基本原理是用高壓水泵將水加壓到幾個大氣壓注入溶罐中,使氣、水混合成溶氣水,溶氣水通過溶氣釋放器進入水池中,由於突然減壓,溶解在水中的空氣形成大量微氣泡,與電鍍廢水初步處理產生的凝聚狀物黏附在一起,使其相對密度小於水而浮到水面上成為浮渣排除,從而使廢水得到凈化。
生物法
生物處理是一種處理電鍍廢水的新技術。一些微生物代謝產物能使廢水中的重金屬離子改變價態,同時微生物菌群本身還有較強的生物絮凝、靜電吸附作用,能夠吸附金屬離子,使重金屬經固液分離後進入菌泥餅,從而使得廢水達標排放或回用。
1、生物吸附法
凡具有從溶液中分離金屬能力的物體或生物體制備的衍生物稱為生物吸附劑。生物吸附劑主要是菌體、藻類及一些提取物。微生物對重金屬的吸附機理取決於許多物理、化學因素,如光、溫度、pH值、重金屬含量及化學形態、其他離子、螫合劑的存在和吸附劑的預處理等。生物吸附技術治理重金屬污染具有一定的優勢,在低含量條件下,生物吸附劑可以選擇性地吸附其中的重金屬,受水溶液中鈣、鎂離子的干擾影響較小。該方法處理效率高,無二次污染,可有效地回收一些貴重金屬。但是生物成長環境不容易控制,往往會因水質的變化而大量中毒死亡。
2、生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。微生物絮凝劑是由微生物自身產生的、具有高效絮凝作用的天然高分子物質,它的主要成分是糖蛋白、黏多糖、纖維素、蛋白質和核酸等。它具有較高電荷或較強的親水性和疏水性,能與顆粒通過離子鍵、氫鍵和范德華力同時吸附多個膠體顆粒,在顆粒間產生架橋現象,形成一種網狀三維結構而沉澱下來。對重金屬有絮凝作用的生物絮凝劑約有十幾個品種,生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu 2+、Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩定的螯合物而沉澱下來。該方法處理廢水具有安全方便無毒,不產生二次污染,絮凝范圍廣,絮凝活性高、生長快,絮凝作用條件粗放,大多不受離子強度、pH值及溫度的影響,易於實現工業化等特點。
3、生物化學法
生物化學法是通過微生物與金屬離子之間發生直接的化學反應,將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。其優點是:選擇性強、吸附容量大、不使用化學葯劑。污泥中金屬含量高,二次污染明顯減少,而且污泥中重金屬易回收,回收率高。但其缺點是功能菌和廢水中金屬離子的反應效率並不高,且培養菌種的培養基消耗量較大,處理成本較高。
物化法
物化法是利用離子交換或膜分離或吸附劑等方法去除電鍍廢水所含的雜質,其在工業上應用廣泛,通常與其他方法配合使用。
1、離子交換法
離子交換法是利用離子交換劑分離廢水中有害物質的方法。最常用的交換劑是離子交換樹脂,樹脂飽和後可用酸鹼再生後反復使用。離子交換是靠交換劑自身所帶的能自由移動的離子與被處理的溶液中的離子通過離子交換來實現的。多數情況下,離子是先被吸附,再被交換,具有吸附、交換雙重作用。對於含鉻等重金屬離子的廢水,可用陰離子交換樹脂去除Cr(VI),用陽離子交換樹脂去除Cr(Ⅲ)、鐵、銅等離子。一般用於處理低有害物質含量廢水,具有回收利用、化害為利、循環用水等優點,但它的技術要求較高、一次性投資大。
2、膜分離法
膜分離是指用半透膜作為障礙層,藉助於膜的選擇滲透作用,在能量、含量或化學位差的作用下對混合物中的不同組分進行分離。利用膜分離技術,可從電鍍廢水中回收重金屬和水資源,減輕或杜絕它對環境的污染,實現電鍍的清潔生產,對附加值較高的金、銀、鎳、銅等電鍍廢水用膜分離技術可實現閉路循環,並產生良好的經濟效益。對於綜合電鍍廢水,經過簡單的物理化學法處理後,採用膜分離技術可回用大部分水,回收率可達60%~80%,減少污水總排放量,削減排放到水體中的污染物。
3、蒸發濃縮法
該方法是對電鍍廢水進行蒸發,使重金屬廢水得以濃縮,並加以回收利用的一種處理方法,一般適用於處理含鉻、銅、銀、鎳等含重金屬的電鍍廢水。一般將之作為其他方法的輔助處理手段。它具有能耗大、成本高、佔地面積大、運轉費用高等缺點。
4、活性炭吸附法
活性炭吸附法是處理電鍍廢水的一種經濟有效的方法,主要用於含鉻、含氰廢水。它的特點是處理調節溫和,操作安全,深度凈化的處理水可以回用。但該方法存在活性炭再生復雜和再生液不能直接回鍍槽利用的問題,吸附容量小,不適於有害物含量高的廢水。
電化學法
1、電解法
電解法是利用電解作用處理或回收重金屬,一般應用於貴金屬含量較高或單一的電鍍廢水。電解法處理Cr(VI),是用鐵作電極,鐵陽極不斷溶解產生的亞鐵離子能在酸性條件下將Cr(VI)還原成Cr(Ⅲ),在陰極上Cr(Ⅵ)直接還原為Cr(Ⅲ),由於在電解過程中要消耗氫離子,水中余留的氫氧根離子使溶液從酸性變為鹼性,並生成鉻和鐵的氫氧化物沉澱去除鉻。電解法能夠同時除去多種金屬離子,具有凈化效果好、泥渣量少、佔地面積小等優點,但是消耗電能和鋼材較多,已較少採用。
2、原電池法
以顆粒炭、煤渣或其他導電惰性物質為陰極,鐵屑為陽極,廢水中導電電解質起導電作用構成原電池,通過原電池反應來達到處理廢水的目的。近年來,鐵碳微電解技術在電鍍廢水的處理中受到越來越多的重視。
3、電滲析法
電滲析技術是膜分離技術的一種。它是將陰、陽離子交換膜交替地排列於正負電極之間,並用特製的隔板將其隔開,在電場作用下,以電位差為推動力,利用離子交換膜的選擇透過性,把電解質從溶液中分離出來,從而實現電鍍廢水的濃縮、淡化、精製和提純。
4、電凝聚氣浮法 採用可溶性陽極(Fe、AI等)材料,生成Fe2+、Fe3+、Al3+等大量陽離子,通過絮凝生成Fe(OH)2、Fe(OH)3、AI(OH)3等沉澱物,以去除水中的污染物。同時,陰極上產生大量的H2微氣泡,陽極上產生大量的O2微氣泡,以這些氣泡作為氣浮載體,與絮凝污物一起上浮。大量絮體在豐富的微氣泡攜帶下迅速上浮,達到凈化水質的目的。
我國電鍍廢水的常規處理技術已經比較成熟,現代生物法處理電鍍廢水是非常有發展前途的一項廢水處理技術,且不產生二次污染,關鍵是要運用新技術對其進行深度處理,進一步提高出水水質。膜處理技術因其分離效率高,且能回收重金屬,今後必將在電鍍廢水處理中占據重要的地位。同時通過推廣清潔生產工藝,從電鍍生產的各個環節上減少排污量,變「被動治理」為「積極治理」,也是解決電鍍廢水污染的根本方法。