A. 环保越来越严格,电镀污水应该怎么处理
电镀生产排出的废水或废液的处理。电镀工厂排出的废水和废液中含有大量金属离子如:铬、镐、镍,含氰,含酸,含碱,一般常含有有机添加剂。金属离子有的以简单的阳离子形式存在,有的则以酸根阴离于形式存在,有的以复杂的络合离子存在。电镀废水处理常用中和沉淀法、中和混凝沉淀法、氧化法、还原法、钡盐法、铁氧体法等化学方法。化学法设备简单,投资少,应用较广,但常留下污泥需要进一步处理。1、沉淀法(1)中和沉淀法。在含重金属的废水中加入碱进行中和反应,使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。中和沉淀法操作简单,是常用的处理废水方法。(2)硫化物沉淀法。加入硫化物使废水中重金属离子生成硫化物沉淀而除去的方法。与中和沉淀法相比,硫化物沉淀法的优点是:重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低,反应pH值在7~9之间,处理后的废水一般不用中和,处理效果更好。但硫化物沉淀法的缺点是:硫化物沉淀颗粒小,易形成胶体,硫化物沉淀在水中残留,遇酸生成气体,可能造成二次污染。(3)螯合沉淀法。通过高分子重金属捕集沉淀剂(DTCR)在常温下与废水中Hg、Cd、Cu、Pb、Mn、Ni、Zn及Cr等重金属离子迅速反应,生成不溶水的螯合盐,再加入少量有机或(和)无机絮凝剂,形成絮状沉淀,从而达到捕集去除重金属的目的。DTCR系列药剂处理电镀废水的特点是可同时去除多种重金属离子,对重金属离子以络合盐形式存在的情况,也能发挥良好的去除效果,去除胶质重金属不受共存盐类的影响,具有较好的发展前景。
B. 电镀污水处理毕业设计
我最近也要在做的,我们讨论下:
电镀废水文献综述
设计要求:(1)水质:铜离子30mg/L,六价铬25mg/L,锌离子12mg/L,镍离子16mg/L,氰8mg/L,其他微量,铅等,Ph4.5
(2)处理要求:执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标
中文摘要: 电镀行业的废水量在整个工业系统废水中虽然所占比重较小,但电镀废水含有氰化物、酸、碱以及六价铬、铜、镍、锌、镉等金属污染物,对环境有严重的危害,因此,国内外对这类废水积极的展开了治理方法的研究与应用。本文在吸取微电解和生物吸附处理重金属离子废水的优点以及已有实验对单一重金属离子废水进行处理的基础上,确定了使用微电解—生物膜复合工艺对实际电镀废水进行处理。
关键词:含铬废水 处理 还原
英文摘要: The plating wastewater with cyanide, acid, alkali and heavy metal ions such as chromium, copper, nickel, zinc, cadmium etc. has appeared to be environmental serious damage despite its small quantity proportion in all through the instrial wastewater. For the moment, the research and application of the wastewater treatment has commenced forwardly in domestic and overseas. In this paper, micro-electrolysis and biological lessons Absorption of Heavy Metal Ions wastewater treatment, as well as have the experimental advantage of heavy metal ions on a single wastewater treatment on the basis of determining the use of micro-electrolysis – biofilm composite plating process on the actual wastewater treatment.
Keywords: Electroplating wastewater, treatment,restore
铬在水环境中的存在形态主要是三价铬(Cr(Ⅲ)和六价铬(Cr(Ⅵ)),它们在水体中的迁移转化有一定的规律性。Cr(Ⅲ)主要被吸附在固体物质上面而存在于沉积物中;Cr(Ⅵ)多溶于水中,而且是稳定的,只有在厌氧的情况下,才还原为Cr(Ⅲ)。铬的毒性与其存在状态有关,通常认为Cr(Ⅵ)的毒性远比Cr(Ⅲ)大[1]。在电镀含铬废水中,Cr(Ⅵ)是主要的特征污染物。
1 Cr(Ⅵ)污染的来源
Cr(Ⅵ)化合物,是冶金工业、金属加工电镀、制革、颜料、纺织品生产、印染以及化工等行业必不可少的原料,这些工业分布点多面广,每天排放出大量含铬废水,这些废水的排放可造成水体和土壤的污染直接影响人类饮用水的卫生状况。WHO所规定的饮用水中Cr(Ⅵ)的含量标准为1~2μmol/L[2],国内有不少地方的饮用水由于受到工业废水的污染或因地质背景所致使生活饮用水中Cr(Ⅵ)含量严重超标。
2 含Cr(VI)污水的处理技术
通过查资料,电镀工业含铬废水的处理最常用的方法有还原法、电解法,工艺成熟,运行效果好。但是近来又有很多其他的方法被研究出来,综合比较会发现这些方法也各有优缺点。作为新方法,他们自有借鉴之处。
2.1还原沉淀法
化学沉淀法处理电镀含Cr(Ⅵ)废水,一种是通过还原法,把Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ),然后沉淀;另一种是用钡盐,使铬酸根生成铬酸钡沉淀。袁智斌[3]通过建调节池,使含铬废水经调节池后进入还原池,在还原池通过加H2SO4控制pH值在2.5~3投加NaHSO3,将Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ),并在反应池通过投加NaOH形成Cr(OH)3沉淀。窦秀冬等[4]通过研究比较,发现通过还原-沉淀法Cr去除率均达到99%以上,MgO的铬泥沉降性能非常优越,NaOH和CaO中掺入部分MgO可以较大地改善所生成铬泥的性能,最佳投药量以投加后pH≈8.3为宜。郑新卿[5]对还原-沉淀法处理含铬废水工艺步骤、固-液分离后的上清液和沉降污泥Cr(Ⅵ)含量以及Cr(Ⅲ)-Cr(Ⅵ)之间的形态转化相关性进行研究和分析,提出要特别注意控制含铬污水中铬反弹及全过程处理的完整性。
2.2电解法沉淀过滤
1.工艺流程概况
电镀含铬废水首先经过格栅去除较大颗粒的悬浮物后自流至调节池, 均衡水量水质, 然后由泵提升至电解槽电解,在电解过程中阳极铁板溶解成亚铁离子,在酸性条件下亚铁离子将六价铬离子还原成三价铬离子,同时由于阴极板上析出氢气,使废水pH 值逐步上升,最后呈中性。此时Cr3+ 、Fe3+ 都以氢氧化物沉淀析出,电解后的出水首先经过初沉池,然后连续通过(废水自上而下)两级沉淀过滤池。一级过滤池内有填料:木炭、焦炭、炉渣;二级过滤池内有填料:无烟煤、石英砂。污水中沉淀物由过滤池填料过滤、吸附,出水流入排水检查井。而后通过泵进入循环水池作为冷却用水。过滤用的木炭、焦炭、无烟煤、炉渣定期收集在锅炉房掺烧。
2.主要设备
调节池1座;初沉池1座、沉淀过滤池2座;循环水池1 座;电源控制柜、电解槽、电解电源、电解电压1套;水泵5台。
3.结果与分析
某电镀厂电镀废水处理设备在正常工况条件下,间隔不同的时间多次取样。
电镀含铬废水采用电解法沉淀过滤工艺处理后全部回用,过滤池内填料定期集中于锅炉房掺烧,达到了综合治理电镀含铬废水的目的。
该处理技术虽然运行可靠,操作简单,但应注意几个方面:
a)需要定期更换极板;
b)在一定的酸性介质中,氢氧化铬有被重新溶解的可能;
c)沉淀过滤池内的填料必须定期处理,焚烧彻底,否则会引起二次污染。由此可见,对处理设施加强管理非常重要。
4.结论
1)该处理工艺对电镀含铬废水治理彻底,过滤池内填料定期统一处理,不会引起二次污染;处理后清水全部回用,可节省水资源,具有明显的经济效益。
2)该工艺投资较小,技术成熟,运行稳定可靠,操作方便,易于管理,适应于不同规模的电镀生产企业。
2.3吸附法
吸附法是利用多孔性固态物质吸附水中污染物来处理废水的一种常用方法。吸附法的关键技术是吸附剂的选择,目前工业应用中最常用的吸附剂是活性炭,活性炭吸附容量大,对Cr(Ⅵ)阳离子也具有较强还原作用[6],用20%硫酸溶液浸泡后,Cr(Ⅵ)去除率达91.6%,易于再生[7]。Valix等[8]研究了活性炭表面的杂环原子(如S、N、O、H等)以及活性炭的结构特性对吸附Cr(Ⅵ)的影响,认为杂环原子辅助活性炭起还原剂作用,提高活性炭吸附铬酸根离子,此外提高活性炭的总表面积有助于提高吸附容量和取出Cr(Ⅵ)。
活性炭虽然性能优良,但我国活性炭产量少,价格较昂贵,限制了它们在一些经济不发达地区和一些行业的使用,因此,又开发出来了许多类型的吸附剂,一类是利用工农业废弃物做吸附剂,以废治废,不仅吸附效果好,还具有价格低,来源广的优点。李鑫金等[9]用活化赤泥处理含铬废水,处理含Cr(III)浓度在300 mg/L以下废水,去除率可达99%以上;处理含Cr(Ⅵ)废水,先加入硫酸亚铁还原,同样可使Cr(Ⅵ) 浓度在300 mg/L以下废水处理后达到国家标准。马少健等[10]利用钢渣吸附Cr(III),去除率可达99%以上,同时可去除废水中94%以上的Pb2+。蒋艳红等[11]研究了高炉渣对铬离子的吸附特性,在pH4~12范围内高炉渣对Cr(III)去除率可达97%以上,对Cr(Ⅵ)需加硫酸亚铁还原再处理。Hu等[12]研究了磁赤铁矿纳米颗粒吸附Cr(Ⅵ),吸附容量可与活性炭相比,不受其他共存离子的影响,易于再生,可用于回收废水中的Cr(Ⅵ)。程永华等[13]研究了壳聚糖高效吸附含铬废水,在强酸下壳聚糖对Cr(Ⅵ)吸附速度较快,在弱酸下壳聚糖对Cr(Ⅲ)吸附有利,通过控制pH值分段吸附,可有效除去废水中的铬含量。
另一类是用改性材料作为吸附剂,由于一些天然材料(或废弃物)的吸附效果不理想,许多学者就对它们进行改性,目前有许多这方面的报道。韩毅等[14]以氯化铁为改性剂制得改性赤泥,任乃林等[15]用木屑经酸化、与8-羟基喹啉金属络合剂浸泡处理制得改性木屑,马小隆等[16]用无机酸对钙基膨润土进行活化改性,Li等[17]用氯化铁改性汽爆秸秆吸附Cr(Ⅲ),隋国舜等[18]研究了低聚合羟基铁离子-蛭石复合体对Cr(Ⅵ)的吸附,结果都表明了改性后的吸附剂对Cr(Ⅵ)吸附能力明显提高,废水中Cr(Ⅵ)去除能力更强。
2.4其他国内外含铬废水处理方法的研究进展
1.1 生物法
生物法治理含铬废水,国内外都是近年来开始的。生物法是治理电镀废水的高新生物技术,适用于大、中、小型电镀厂的废水处理,具有重大的实用价值,易于推广。国内外对SRB菌(硫酸盐还原菌)、SR系列复合功能菌、SR复合能菌、脱硫孤菌、脱色杆菌(Bac.Dechromaticans)、生枝动胶菌(Zoolocaramigera)、酵母菌、含糊假单胞菌、荧光假单胞菌、乳链球菌、阴沟肠杆菌、铬酸盐还原菌等进行研究,从过去的单一菌种到现在多菌种的联合使用,使废水的处理从此走向清洁、无污染的处理道路。将电镀废水与其它工业废弃物及人类粪便一起混合,用石灰作为凝结剂,然后进行化学—凝结—沉积处理。研究表明,与活性的淤泥混合的生物处理方法,能除去Cr6+和Cr3+,NO3氧化成NO3-.已用于埃及轻型车辆公司的含铬废水的处理。
生物法处理电镀废水技术,是依靠人工培养的功能菌,它具有静电吸附作用、酶的催化转化作用、络合作用、絮凝作用、包藏共沉淀作用和对pH值的缓冲作用。该法操作简单,设备安全可靠,排放水用于培菌及其它使用;并且污泥量少,污泥中金属回收利用;实现了清洁生产、无污水和废渣排放。投资少,能耗低,运行费用少。
1.2 膜分离法
膜分离法以选择性透过膜为分离介质,当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差等)时,原料侧组分选择性透过膜,以达到分离、除去有害组分的目的。目前,工业上应用的较为成熟的工艺为电渗析、反渗透、超滤、液膜。别的方法如膜生物反应器、微滤等尚处于基础理论研究阶段,尚未进行工业应用。电渗析法是在直流电场作用下,以电位差为推动力,利用离子交换膜的选择透过性,从而使废水得到净化。反渗透法是在一定的外加压力下,通过溶剂的扩散,从而实现分离。超滤法也是在静压差推动下进行溶质分离的膜过程。液膜包括无载体液膜、有载体液膜、含浸型液膜等。液膜分散于电镀废水时,流动载体在膜外相界面有选择地络合重金属离子,然后在液膜内扩散,在膜内界面上解络,重金属离子进入膜内相得到富集,流动载体返回膜外相界面,如此过程不断进行,废水得到净化。膜分离法的优点:能量转化率高,装置简单,操作容易,易控制、分离效率高。但投资大,运行费用高,薄膜的寿命短。主要用于回收附加值高的物质,如金等。
电镀工业漂洗水的回收是电渗析在废液处理方面的主要应用,水和金属离子可达到全部循环利用,整个过程可在高温和更广的pH值条件下运行,且回收液浓度可大大提高,缺点为仅能用于回收离子组分。液膜法处理含铬废水,离子载体为TBP(磷酸三丁酯),Span80为膜稳定剂,工艺操作方便,设备简单,原料价廉易得。也有选用非离子载体,如中性胺,常用Alanmine336(三辛胺),用2%Span80作表面活性剂,选用六氯代1,3-丁二烯(19%)和聚丁二烯(74%)的混合物作溶剂,分离过程分为:萃取、反萃等步骤。近来,微滤也有用于处理含重金属废水,可去除金属电镀等工业废水中有毒的重金属如镉、铬等。
1.3 黄原酸酯法
70年代,美国研制成新型不溶重金属离子去除剂ISX,使用方便,水处理费用低。ISX不仅能脱除多种重金属离子,而且在酸性条件下能将Cr6+还原为Cr3+,但稳定性差。不溶性淀粉黄原酸酯脱除铬的效果好,脱除率>99%,残渣稳定,不会引起二次污染。钟长庚等人用稻草代替淀粉制成稻草黄原酸酯,处理含铬废水,铬的脱除率高,很容易达到排放标准。研究者认为稻草黄原酸酯脱除铬是黄原酸铬盐、氢氧化铬通过沉淀、吸附几种过程共同起作用,但黄原酸铬盐起主要作用。此法成本低,反应迅速,操作简单,无二次污染。
1.4 光催化法
光催化法是近年来在处理水中污染物方面迅速发展起来的新方法,特别是利用半导体作催化剂处理水中有机污染物方面已有许多报道。以半导体氧化物(ZnO/TiO2)为催化剂,利用太阳光光源对电镀含铬废水加以处理,经90min太阳光照(1182.5W/m2),使六价铬还原成三价铬,再以氢氧化铬形式除去三价铬,铬的去除率达99%以上。
1.5 槽边循环化学漂洗
这一技术由美国ERG/Lancy公司和英国的Ef fluentTreatmentLancy公司开发,故也叫Lancy法。它是在电镀生产线后设回收槽、化学循环漂洗槽及水循环漂洗槽各一个,处理槽设在车间外面。镀件在化学循环漂洗槽中经低浓度的还原剂(亚硫酸氢钠或水合肼)漂洗,使90%的带出液被还原,然后镀件进入水漂洗槽,而化学漂洗后的溶液则连续流回处理槽,不断循环。加碱沉淀系在处理槽中进行,它的排泥周期很长。广州电器科学研究所开发了分别适用于各种电镀废水的三大类体系的槽边循环化学漂洗处理工艺,水回用率高达95%、具有投药少、污泥少且纯度高等优点。有时,用槽边循环和车间循环相结合。
1.6 水泥基固化法处理中和废渣
对于暂时无法处理的有毒废物,可以采用固化技术,将有害的危险物转变为非危险物的最终处置办法。这样,可避免废渣的有毒离子在自然条件下再次进入水体或土壤中,造成二次污染。当然,这样处理后的水泥固化块中的六价铬的浸出率是很低的。
2、电镀含铬废液及污泥的综合利用
由于电镀含铬老化废液有害物质含量高,成分复杂,在综合利用之前应对各种废液进行单独和分类处理。对于镀锌钝化液、铜钝化液及含磷酸的铝电解抛光液均用酸碱调节pH;对于阴离子交换树脂,只需将它变为Na2CrO4即可。
2.1 利用铬污泥生产红矾钠
在高温碱性条件介质Na2CrO4中三价铬可被空气氧化为Na2Cr2O7,同时污泥中所含的铁、锌等转化为相应的可溶盐NaFeO2、Na2ZnO2.用水浸取碱熔体时,大部分铁分解为Fe(OH)3沉淀而除去。将滤液酸化至pH<4,Na2CrO4即转变为Na2Cr2O7,利用Na2SO4与Na2Cr2O7溶解度差异,分别结晶析出。采用高温碱性氧化铬污泥制红矾钠的条件是n(Na2CO3)∶n(Cr2O3)=3.0∶1.0,温度780℃,时间2.5h,铬的转化率在85%以上。
2.2 生产铬黄
利用纯碱作沉淀剂去除电镀废液中的杂质金属离子,再利用净化后的电镀废液替代部分红矾钠生产铅铬黄。电镀液加入Na2CO3饱和液后,调整pH至8.5~9.5.进行过滤,滤液备用。在碱性条件下将滤渣中的Cr3+用H2O2氧化为Cr6+,再经过滤,滤液与上述滤液混合。将滤液与硝酸铅溶液和助剂,在50~60℃反应1h,然后经过滤、水洗,洗去氯根、硫酸根以及其它部分可溶性杂质,再经干燥粉碎即得成品铅铬黄。利用电镀废液生产铅铬黄,不仅解决了污染问题,而且使电镀废液中的铬得到了回收利用。据估算,按年处理电镀废液200t,年平均回收18t红矾钠,可实现年创收4万余元。效益可观。
2.3 生产液体铬鞣剂及皮革鞣剂碱式硫酸铬
含铬废液先用氢氧化钠去除金属离子杂质,控制pH=5.5~6.0,然后过滤,滤液待用,污泥用铁氧体无害化处理。然后,在滤液中投加还原剂葡萄糖,使Na2Cr2O7还原为Cr(OH)SO4,在100℃条件下,进一步聚合,当碱度为40%时,分子式为4Cr(OH)3.3Cr2(SO4)3,即为铬鞣剂。河北省无极县某皮革厂就是利用电镀含铬废水生产液体铬鞣剂。按每天生产5t液体铬鞣剂,每天可得利润为6000余元。可见利用含铬废液生产铬鞣剂的经济效益是十分显著的。另外,可将含铬的污泥与碳粉混合,在高温下煅烧,从而可制得金属铬。因为含铬污泥是电镀车间污泥的主要品种,根据电镀处理方法不同,污泥的回收利用也不同。
电解法污泥:
(1)做中温变换催化剂的原料;
(2)做铁铬红颜料的原料。
化学法的污泥:
(1)回收氢氧化铬;
(2)回收三氧化二铬抛光膏。铁氧体污泥做磁性材料的原料等等。
3、结束语
以上介绍的含铬废水的处理方法及其资源化利用,有的已经实现了工业化,有的尚处于实验室基础研究阶段。在实际使用过程中并不一定限定于上述的处理方法,也可将上述的几种处理方法一起使用。从环保角度出发,人们将摈弃传统的化学法,而选择微生物法、膜分离法等。微生物法将代表21世纪电镀含铬废水处理方法的发展趋势,可以预计在不久的将来,微生物法会得到更为广泛的应用。
参考文献
[1] 马广岳,施国新,徐勤松,等.2004.Cr6+、Cr3+胁迫对黑藻生理生化影响的比较研究[J].广西植物,24(2):161-165
[2] Costa M.2003.Potential hazards of hexavalent chromate in our drinking water[J].Toxicol Appl Pharmacol,188(1):1-5
[3] 袁智斌.2005.化学分类沉淀法处理铜箔废水的工程应用[J].铜业工程,4:23-25
[4] 窦秀冬,方建德,郭振仁,等.2003.皮革废水除铬碱剂筛选[J].新疆环境保护,25(2):27-30
[5] 郑新卿.2005.还原——固液法镀铬废水处理后Cr(Ⅵ)反弹成因与防治对策[J].中国环境管理,3:29-30
[6] 王宝庆,陈亚雄,宁平.2002.活性炭水处理技术应用[J].云南环境科学,19(3):46-50
[7] 李英杰,纪智玲,侯凤,等.2005.活性炭吸附法处理含铬废水的研究[J].沈阳化工学院学报,19(3):184-187
[8] Valix M,Cheung W H,Zhang K.Role of heteroatoms in activated carbon for removal of hexavalent chromium from wastewaters[J].J Hazard Mater,2006,In press
[9] 李鑫金,赵景联.2005.微波煅烧活化赤泥处理含铬废水的研究[J].轻金属,9:16-19
[10] 马少健,刘盛余,胡治流,等.2004.钢渣吸附剂对铬和铅重金属离子的吸附特性研究[J].有色矿冶,20(4):57-59
[11] 蒋艳红,马少健,廖芳艳.2005.高炉渣对铬离子的吸附特性研究[J].有色矿冶,21(s):155-156
[12] Hu J,Chen G H,Lo I M C.2005.Removal and recovery of Cr(VI)from wastewater by maghemite nanoparticles[J].Water Res,39(18):4528-4536
[13] 程永华,闫永胜,王智博,等.2005.壳聚糖高效吸附处理含铬废水的研究[J].华中科技大学学报(城市科学版),22(4):51-53
[14] 韩毅,王京刚,唐明述.2005.用改性赤泥吸附废水中的六价铬[J].化工环保,25(2):132-136
[15] 任乃林,黄俊盛,李红.2004.用改性木屑吸附处理含铬废水[J].广东化工,9/10:53-54
[16] 马小隆,刘晓明,宋吉勇.2005.膨润土的改性及其对废水中铬的吸附性能研究[J].能源环境保护,19(4):18-21
[17] Li C,Chen H Z,Li Z H.2004.Adsorptive removal of Cr(VI) by Fe-modified steam exploded wheat straw[J].Process Biochem,39(5):541–545
[18] 隋国舜,廖立兵,胡鸿佳.2005.低聚合羟基铁离子-蛭石复合体吸附铬的实验研究[J].矿物岩石,25(3):131-136
C. 电镀废水处理中的问题分析及措施
电镀废水由于具有毒性和分布广泛的特点,是一种环境污染源。当今,各大污水处理厂处理电镀废水的方法有多种。为全面地对电镀废水做检测处理,加工解决方案的设计要合理,以满足实际效果,在多方面充分发挥其科学性,经济性和实用优势,同时也要结合多种毕乱处理方法,综合考虑废水处理效果,循环利用资源,实施综合治理措施,从根本上降低电镀废水的污染性。
由于世界经济的繁荣和不断发展,科学技术日新月异,推动扩大了电镀行业的规模, 每年工业生产排放的电镀废水量非常巨大。电镀废水的危害很大,特别是对水体和环境的破坏会很严重,时间越久那么毒性也会越强,进一步对生态环境带来很大的破坏。
与其他污染相比,电镀废水的危害程度远远超出其他污染。因此,采取科学合理的处理方法净化处理电镀废水是非常重要的。有关监督管理人员还应当严格按照国家规范和标准进行不定期检查。
当我们选择废水处理工艺时,我们不仅要考虑其处理效果,还要考虑其经济效益。在进行污水处理之前手昌档,有必要认真考虑投资资本,节约能源的程度,经济效益的控制以及管理和运营的成本等问题。
1电镀废水处理过程中的问题
1.1废水处理成本太高,设备投资较大
污水处理企业需要投入很多钱来引进污水处理设备。在投入使用时,如果发现实际处理效果与预期不相符,废水处理不是很彻底,很多指标都不能符合国家规范的要求,但是企业已经在原材料等方面做了很大的投入。
所以,如果能够提供人力、物力、财力去开发新型的废水处理设备,控制好施工过程的投资成本也是非常有意义的,另外也要尽可能简化流程,拓广其使用范围,从根本上完全消除出现的负面现象,自主学习开发新的废水处理技术才是最实用最根本最有效的方法。
1.2处理效果不能达到预期效果,工艺不够成熟
根据以往的实际经验,研究人员现已开发出许多的废水处理工艺技术。行业中广泛使用的办法有电解法,硫酸亚铁法,物理法,离子交换法,焦亚硫酸钠法,铁焦法等。
在废水处理过程中,很多废水处理工厂都采用亚硫酸钠法,焦亚硫酸钠法,铁焦炭法方法来处理电镀废水;因为硫酸亚铁法和离子交换法以及电解法的处理效果不是很好,同时管理过程较为繁琐,操作要求较为高,所以这些方法在实践中应用较少,因为它们在施工管理和操作中的效果未达到预期水平。
但是,在实际应用中,如硫酸亚铁法,焦亚硫酸钠法,亚硫酸钠法等实施方案,难以将pH值和进料量稳定地控制在允许的范围内。如果投入量超过了标准的要求量,这大大浪费了材料资源,还会增加很多处理成本,百害无一利。
同时,它还会增加污水中的COD值,造成二次污染。进料投放过多时,会在溶液中产生化学反应从而产生复杂的离子,难以以简单的方式除去。但是,如果投料不足,杂质不能得到充分降解,杂质含量不能满足标准要求,同样也会达不到预期的处理效果。因此,在控制原料的投放量方面应提高相关的研究和技术革新。
1.3电镀废水分类收集不到位
普通的电镀废水工厂对于废水的分类和收集等常见问题
不够重视,不能够按照生产废水收集的要求进行单独收集管用于生产废水的收集和处理,现在对于处理厂来说,他们只将废水分为四类:氰化物废水、镍化物废水,含铬废水和综合废水。对这些废水进行收集后在进行全面地处理。
从清洁生产的角度来看,这种做法是不正确的、分类非常混乱。废水中的金属物质没有得到很好的回收,这造成了资源的浪费,同时也增加了废水处理的负荷和成本。各种污染物的特征不同,不能根据污染物不同性质而采取有效的处理措施,从而增加了药剂的用量和处理成本。
2电镀废水处理的相应措施
2.1物理法
这种方法主要通过物理规律的作用,例如离心、过滤和重力效应等物理作用来分离出悬浮的污染物。通过离心机离心分离固体;筛滤法原理是通过砂滤器和格栅实现过滤杂物。重力法是通过沉淀池,气浮槽和沉淀池来使漂浮污染物沉淀。污水的物理处理不会改变物质的化学性质,如电镀处理法中对反渗透、结晶和蒸发浓缩方法等。
2.2化学法
(1)含氰废水处理。采用氯氧相结合或者氯系处理以及臭氧等处理方法来对含氰废水进行处理。含氰化物的废水处理步骤由两部分组成:
首先使氰化物发生氧化反应从而生成氰酸盐,从而使废水的毒性降低。其次是将氰酸盐进行充分的氧化,则会分解为氮气和二迅州氧化碳。次氯酸钠和二氧化氯容易发生化学反应,而生成液氯,还能够氧化剂,是一种氯系处理含氰废水。
在过滤氰化物的过程中,也可以使用氧化还原原理,使部分水中的S2-,SO32-,NO3-等阴离子可以被除去。含有氰化物的废水进行臭氧处理,一般分为两级处理方式。
第一阶段将是氰基氧化物转化氰酸盐,紧接着在反应的另一部分,需要将氰酸盐氧化成N2和CO2。因为在后期的化学反应是非常迅速的,因此需要加入亚铜离子作为催化剂。另外臭氧也可以进行氰化物废水处理,水质处理好,氯氧化法不会留下余氯,不再有污泥,而是大量的电力和更多的设备投资。
(2)含铬废水处理。其中铁氧体法是指对含有铬的废水进行铁素体处理,在废水中加入硫酸亚铁,使废水中的六价铬还原成三价铬。然后将碱加入废水中以调节pH,使废水中的其他重金属离子(表示为Mn+)与三价铬反应沉淀。
在共沉淀过程中,溶解在水中的重金属离子被吸收到铁素体晶体中,并产生复合铁素体。另一方面,亚硫酸盐还原法是指含铬废水主要在酸性条件下用亚硫酸盐处理,废水中的三价铬还原为六价铬,然后调节pH值,形成氢氧化铬沉淀,从而将其去除并达到净化废水的目的。
2.3电解法
这种方法主要是利用金属的电化学性质,通过直流电流来去除废水中的金属离子,这样可以显著地净化高浓度电沉积金属废水的方法,处理的效率很高,同时便于易于回收。但这种方法的不足之处在于它不适合处理低浓度的金属废水,会增加其成本,经济效益较差,通常经过电解后浓缩后效果更好。
对于高浓度电镀废水,可以考虑通过渗透过程进行固结,在利用电解工艺进行后续的处理,使净化效率大大提高,从而节省了资金。现在,在废水处理的机械设备中,有一种新的处理系统,即高压脉冲电凝系统,其在处理废水、表面处理和电镀混合废水等方面具有很明显的优势。
2.4吸附法
事实上,充分利用好吸附剂的独特结构可以用于去除重金属离子。从实践中可以看出,采用吸附法时,使用不同的吸附剂,会增加资金投入,会产生大量的污泥从而造成二次污染,也有其他问题的不同程度上存在,很难达到自然排放的相关标准。
其起作用的主吸附剂主要有腐殖酸,海泡石和多糖树脂等。没有更难的活性炭设备,普遍使用与废水处理,但由于活性炭的活性减低和利用率地,使水质处理不能重复使用,一般用于电镀废水的预处理。
2.5植物处理法
这种方法能够利用植物的沉淀,吸收和富集的作用来降低电镀废水中的重金属含量,从而能够抑制污染,起到环保的积极作用。这种方法的处理措施分为三个步骤:
首先,利用金属将植物积累,对于吸收和沉淀废水中的有毒物质做初步处理。其次,利用金属将积累植物,降低有毒金属的活性,最后,和第二步骤一样,从水或土壤中提取重金属,使其富集并运输到地上植物根部和树枝的部分。
3结语
综上所述,电镀废水的处理技术种类非常多,但是因为电镀行业的管理水平和生产工艺存在各种各样的问题,使得废水的处理质量也存在很大的不同,仅仅依靠一种废水处理方法很难达到废水的处理标准。需要根据污水监测结果,必须综合多种处理技术对污水进行处理,以达到最显著的处理效果。同时为了促进电镀废水工艺的发展,必须加强对处理过程的监督和管理,同时改革电镀技术。
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D. 电镀废水常用的处理方法
电镀废水常用的方法有哪些?
电解:高能耗、高能耗、高铁耗,高专浓度含铬废水产生的污泥属过多,不宜采用。同时,含氰废水处理不理想,应采用化学法处理含氰废水。
化学试剂+气浮法:采用化学试剂氧化还原中和气浮分离污泥与水。由于电镀污泥比例大,废水中含有多种有机添加剂,气浮在实际应用中不彻底,运行管理不便。到90年代末,气浮法的应用越来越少。
化学品+沉淀:该方法是第一种采用,经过30多年的实际使用比较,采用不同的处理工艺。目前,已恢复到很早、有效的工艺技术中来。这种方法在国外电镀处理中应用较多。但是,经过长时间的固液分离,沉淀池中的污泥会发生翻身,出水很难保证标准的稳定性。
生物处理工艺:水量少、单一镀种的操作效果高,许多大型项目的使用非常不稳定,因为水质和水量难以恒定,微生物难以适应水温、物种、重金属离子浓度的变化。而pH值,大量微生物瞬间死亡,发生环境污染事故,细菌培养不容易。
膜分离法:是利用高分子所具有的选择性来进行物质分离的技术,包括电渗析、反渗透、膜萃取、超过滤等。用电渗析法处理电镀产业废水,处理后废水组成不变,有利于回收使用。
E. 电镀废水含什么成分,一般怎么处理
从电镀生产工艺可将电镀废水分为前处理废水、镀层漂洗废水、后处理废水以及废镀液、废退镀液等四类。
一、前处理废水
除油过程中常用碱性化合物如NaOH、Na2CO3、Na3PO4、Na2SiO3等,对于油污特别严重的零件有时还用煤油、汽油、丙酮、甲苯、三氯乙烯、四氯化碳等有机溶剂除油,再进行化学碱性除油。为去除某些矿物油,通常在除油液中加一定量的乳化剂,如OP乳化剂、AE乳化剂、三乙醇胺油酸皂等。因此除油过程中产生的清洗废水以及更新废液都是碱性废水,常含有油类及其它有机化合物。 酸洗除锈常用的有盐酸、硫酸,为防止镀件基体的腐蚀,常加入某些缓蚀剂如硫脲、磺化煤焦油、乌洛托品联苯胺等。酸洗除锈过程产生的清洗水一般酸度都较高,含有重金属离子及少量有机添加剂。 前处理废水是电镀废水处理中的重要组成部分,约占电镀废水总量的50%,废水中含有一定的盐份、游离酸、有机化合物等,组分变化很大,随镀种、前处理工艺以及工厂管理水平等而变。
二、镀层漂洗水
镀层漂洗水是电镀作业中重金属污染的主要来源。电镀液的主要成分是金属盐和络合剂,包括各种金属的硫酸盐、氯化物、氟硼酸盐等以及氰化物、氯化铵、氨三乙酸、焦磷酸盐、有机膦酸等。除此之外,为改善镀层性质,往往还在镀液中添加某些有机化合物,如作为整平剂的香豆素、丁炔二醇、硫脲,作为光亮剂的有糖精、香草醛、苄叉丙酮、对甲苯磺酰胺、苯磺酸等。因此镀件漂洗废水中除含有重金属离子外,还含有少量的有机物。漂洗废水的排放量以及重金属离子的种类与浓度随镀件的物理形状、电镀液的配方、漂洗方法以及电镀操作管理水平等诸多因素而变。特别是漂洗工艺对废水中重金属的浓度影响很大,直接影响到资源的回收和废水的处理效果。
三、镀层后处理废水
镀层后处理主要包括漂洗之后的钝化、不良镀层的退镀以及其他特殊的表面处理。后处理过程中同样产生大量的重金属废水。一般来说,常含有Cr6+ 、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Fe2+等重金属;H2SO4、HCl、H3BO3、H3PO4、NaOH、Na2CO3等酸碱物质;甘油、氨三乙酸、六次甲基四胺、防染盐、醋酸等有机物质。总的来说,这类镀层后处理废水复杂多变,水量也不稳定,一般都与混合废水或酸碱废水合并处理。
四、电镀废液
电镀、钝化、退镀等电镀作业中常用的槽液经长期使用后或积累了许多其他的金属离子,或由于某些添加剂的破坏,或某些有效成分比例失调等原因而影响镀层或钝化层的质量。因此许多工厂为控制这些槽液中的杂质在工艺许可的范围内,将槽液废弃一部分,补充新溶液,也有的工厂将这些失效的槽液全部弃去。这些废弃的各种浓度液一般重金属离子浓度都很高,积累的杂质也很多,不仅污染物的种类不同,而且主要污染物的浓度、其他金属杂质离子的浓度以及溶液介质也都往往有较大的差异。这些差异决定了这些废水的处理技术上的多样性和工艺上的特殊性。
电镀废水处理设备由调节池、加药箱、还原池、中和反应池、pH调节池、絮凝池、斜管沉淀池、厢式压滤机、清水池、气浮反应,活性炭过滤器等组成。
电镀废水处理主要有以下几种方法。
1.气浮法 气浮法是向水中通入空气,产生微小气泡,由于气泡与细小悬浮物之间黏附,形成浮选体,利用气泡的浮升作用,上浮到水面,形成泡沫或浮渣,从而使水中的悬浮物质得以分离。按照气泡产生方式的不同,可分为充气气浮、溶气气浮和电解气浮三类。 气浮法是代替沉淀法的新型固液分离手段,1978年上海同济大学首次应用气浮法处理电镀重金属废水处理获得成功。随后,因处理过程连续化,设备紧凑,占地少,便于自动化而得到了广泛的应用。 气浮法固液分离技术适应性强,可处理镀铬废水、含铬钝化废水以及混合废水。不仅可去除重金属氢氧化物,而且可以去除其他悬浮物、乳化油、表面活性剂等。气浮法用于处理镀铬废水的原理是:在酸性的条件下硫酸亚铁和六价铬进行氧化还原反应,然后在碱性条件下产生絮凝体,在无数微细气泡作用下使絮凝体浮出水面,使水质变清。
2.离子交换法 离子交换法主要是利用离子交换树脂中的交换离子同电镀废水中的某些离子进行交换而将其除去,使废水得到净化的方法。 国内用离子交换技术处理电镀废水是从20世纪60年代开始进行试验研究的,到70 年代末,因为迫切需要解决环境污染问题,这一技术得到了很大发展,目前已成为处理电镀废水和回收某些金属的有效手段之一,也是使某些镀种的电镀废水达到闭路循环的一个重要环节。但是采用离子交换法的投资费用很高,系统设计和操作管理较为复杂,一般的中小型企业难以适应,往往由于维修、管理等不善而达不到预期的效果,因此,在推广应用上受到了一定的限制。 当前,国内对含铬、含镍等电镀废水采用离子交换法处理较为普遍,在设计、运行和管理上已有较为成熟的经验。经处理后水能达到排放标准,且出水水质较好,一般能循环使用。树脂交换吸附饱和后的再生洗脱液经电镀工艺成分调整和净化后能回用于镀槽,基本实现闭路循环。另外,离子交换法也可用于处理含铜、含锌、含金等废水。
3.电解法 电解法主要是使废水中的有害物质通过电解过程在阳、阴两极上分别发生氧化和还原反应,转化成无害物质;或利用电极氧化和还原产物与废水中的有害物质发生化学反应,生成不溶于水的沉淀物,然后分离除去或通过电解反应回收金属。国内在20世纪60年代开始用电解法处理电镀含铬废水,70年代末对含银、铜等废水进行实验研究,回收银、铜等金属,取得了很好的效果。 电解法处理电镀废水一般用于中、小型厂,其主要特点是不需投加处理药剂,流程简单,操作方便,占生产场地少,同时由于回收的金属纯度高,用于回收贵重金属有很好的经济效益。但当处理水量较大时,电解法的耗电较大,消耗的铁极板量也较大,同时分离出来的污泥与化学处理法一样不易处置,所以现在已较少采用。
4.萃取法 萃取法是利用一种不溶于水而能溶解水中某种物质(称溶质或萃取物)的溶剂投加入废水中,使溶质充分溶解在溶剂内,从而从废水中分离除去或回收某种物质的方法。萃取操作过程包括混合、分离和回收三个主要工序。