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电镀废水主要处理方法精选(九篇)

电镀废水主要处理方法

第1篇:电镀废水主要处理方法范文

【摘要】本文主要对电镀废水处理现在和处理工艺进行了深入的探讨和分析,与此同时,重点分析了未来电镀废水处理技术的发展方向。希望可以对今后电镀废除处理产生一些积极影响,为人们营造一个良好的生活环境。

【关键词】电镀废水;废水处理;工艺分析;发展

[ Abstract : This article focuses on the treatment of electroplating wastewater treatment technology now and an in-depth discussion and analysis, at the same time, focus on the future development direction of electroplating wastewater treatment technology. Hope to the future the abolition of electroplating processing have some positive effects, for people to create a good living environment.

[ Key words: electroplating wastewater; wastewater treatment; process analysis; development

1前言

近几年,由于人民群众对经济与生活可持续发展重要性认识的逐渐提高,尤其是在颁布了相关的环保法律法规后,提高了工业界对环保的高度重视。由于我国是一个水资源比较缺乏的国家,因此,节约与充分利于有限的水资源是当今我国首要解决的问题。然而,由于电镀生存制造的废水在工业生产中占有很大的比例,因此,电镀行业成为用水大户。根据相关部门的数字统计,我国电镀生产产生的费用量大约在4亿吨,可以说,总量是非常大的。然而,当前我国大多数电镀厂排放的废水通过化学、点解、生物处理法等进行处理,在达到排放标准要求后才可以向外排放。尽管电镀废水经过处理达到了排放标准要求,但是,在废水中依然存在着某些指标不能直接回收利用水资源到电镀生产线中,并且也不可以用在绿化等其它方面。想要做到电镀废水的“零排放”,那么我们就必须全名考虑各个影响因素,尽力将能源消耗与污染排放达到最小化,从而达到国家最小排放量为宜。

2电镀废水处理现状与工艺分析

2.1化学沉淀法

如果我们在处理含铜和镍的废水时,我们可以向废水中加入的沉淀剂主要有以下几种,例如:石灰、硫化物、氢氧化钠等物质。随后将生成的沉淀加以滤除。通过大量实践证明,处理含铜和镍的电镀废水最有效的方法就是化学沉淀法,此方法不仅处理的水量过大,而且所使用的药剂也偏大,处理过程比较麻烦,与此同时,我们还必须要时常调节PH值,这样一来,可以使固体和液体更好的分离,从而减少重金属对生态环境造成的二次污染,并且,这也是电镀重金属废水处理最可靠的方法,特别是不可以再回收废水内的重金属物质。

2.2混凝沉淀法

混凝沉淀法指的是在某一特点条件下,向电镀溶液内加入适量的絮凝剂,借助多个反映过程,例如:脱稳、吸附架桥等,这样一来,可以使电镀处理溶液内的颗粒和絮凝剂颗粒相互粘结在一起,进而生成一个更大的絮凝体颗粒,然后利于沉淀将污染物从溶液中进一步分离出来。这也是电镀水处理的主要方法。

2.3离子交换法

当前,我国利用离子交换法电镀铬和镍的处理工艺在设计、运行和管理上都有着非常丰富的经验,经过多次的改革和试验,电镀废水在经过处理就可以达到排放的标准要,并且测量水质结果较好,同时也可以循环使用。然而,如果电镀废水中含有较多的金属离子,较为普通的离子交换法选择性是非常差的,这样一来,可使处理效果欠佳。另外,此技术需要投入大量的资金与维护费用,再加上,系统在操作和管理等方面都是非常繁琐的,必须要由专业的技术人员进行操作,这样一来,使技术推广受到约束和限制。

2.4电解法

电解法指的是利用氧化、还原、凝聚等化学反应,再和物理方法相互结合,从而达到净化处理废水的目的。此技术是电镀废水处理方法中较为成熟的技术之一,因污泥的产量较少,所以,能够再度回收重金属离子。这主要是因为在电镀废水处理的过程中,并不需要消耗大量的化学药品,并且处理简单,更加便于管理,因此,我们称之为是清理处理方法。但是,因此方法处理电镀废水所消耗的成本偏高,大多数企业都承担不起,所以,应用偏少。

2.5膜分离法

膜分离法指的是使用一种特殊的膜材料,此材料必须要有很强的通透性能,同时,在驱动力作用下,从而分离溶液中的颗粒、胶体、粒子。通过大量实践证明,膜分离技术有很高的去除率,并且选择性也是非常强的,可以在常温下进行操作,另外,还有污染小、自动化程度高的特点,具有广阔的发展前景。除此之外,也可以从电镀溶液中分离重金属离子,为企业赢得更高的经济效益。

2.6生物法

现如今,尽管当前在微生物处理电镀废水效果较好,但是,其工艺设计、菌种训话等方面存在巨大的困难,特别是对于处理后的溶液中含有的困住是否会对环境产生二次污染等问题进行深入的探究,因此,通常生物法处理电镀废水只在实验室的得到了广泛的应用,如果想要应用到工业生产中还必须进行深入的研究。

3未来电镀废水处理技术的发展方向

总之,对于电镀废水中成分比较复杂、成分含量过大的废水,如果使用某单一处理技术,那么难以收到很好的效果。所以,在诸多废水处理技术中,只有既经济又操作简单的技术,才能收到高回报,与此同时,也大大节约了资源消耗,减少二次污染的影响,并且,这也是今后电镀废水处理技术发展的主要趋势。

在当今社会,为使电镀行业得到迅速的发展,多项处理技术相结合的集成技术成为今后电镀废水发展的主要趋势。例如:化学法与离子交换法相结合、生物膜和电解法相结合等综合处理工艺方法,并且其适用性受研究者的高度重视。例如:膜分离技术,此方法不仅可以回收金属与水资源,同时也会大大降低对生态环境的污染,从而使电镀行业进行清洁生产,为企业赢得更大的经济效益。如果利用综合电镀处理废水的方法,我们可以先利于一些较为简单的方法进行处理,然后再利用膜分离技术回收水资源,根据统计显示,回收率最高达到了80%,这样一来,可以大大减少污水排放量。

所以为了实现电镀行业的环境保护和资源回收再利用的双重效益,膜分离技术作为电镀废水处理技术中的“绿色环保技术”,是电镀废水处理最有发展前景的技术之一,是符合电镀行业的可持续发展要求的。

4结束语

总体来说,对于电镀废水处理工艺的改革来说,必须要从根本上减少废水的排放量,例如:可以研发自动加药技术,这样一来,既可以便于操作,又可以大大降低成本,从而收到良好的处理效果。通过对上述处理技术手段的分析,综合利于上述手段,才可以最终达到规定的标准,简化操作,减少高成本的消耗,从根本上解决投资成本大的问题,进而推动电镀行业的快速发展。做到电镀废水的“零排放”,那么我们就必须全名考虑各个影响因素,尽力将能源消耗与污染排放达到最小化,从而达到国家最小排放量为宜,与此同时,可以大大减少污水排放量。

【参考文献】

[1]李峰,吴欲,胡如南.我国电镀废水处理回用的现状及探讨[J].电镀与精饰,2011(10).

[2]葛丽颖,刘定富.酸性含铜电镀废水处理[J].电镀与环保,2007(2).

第2篇:电镀废水主要处理方法范文

关键词:电镀废水 传统方法 CZB矿物法 新流程

前言

电镀是利用化学和电化学方法在金属或在其它材料表面镀上各种金属。电镀技术广泛应用于机器制造、轻工、电子等行业。

电镀废水的成分非常复杂,除含氰(CN-)废水和酸碱废水外,重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类,一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。电镀废水的治理在国内外普遍受到重视,研制出多种治理技术,通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重金属、水循环使用等措施消除和减少重金属的排放量。随着电镀工业的快速发展和环保要求的日益提高,目前,电镀废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段,资源回收利用和闭路循环是发展的主流方向。

1 电镀重金属废水治理技术的现状

针对我国家目前电镀行业废水的处理现状的统计和调查,广泛采用的主要有7不同分类的方法:(1)化学沉淀法,又分为中和沉淀法和硫化物沉淀法。(2)氧化还原处理,分为化学还原法、铁氧体法和电解法。(3)溶剂萃取分离法。(4)吸附法。(5)膜分离技术。(6)离子交换法。(7)生物处理技术,包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法、植物修复法。但目前都存在一定的弊端或严重的不合理性。

2 传统电镀废水处理方法的弊端

目前电镀废水的处理方法一般采用物化法之分流—综合两段处理。前段处理多分三支水:铬水、氰水和综合水(铜镍锌水)。铬水用还原剂使之变价还原,氰水用两级氧化破氰,铜镍锌水直接与前两股水汇合而成为综合水。后段处理综合水,基本上是用碱(烧碱或石灰)、聚合氯化铝(PAC)和有机絮凝剂(PAM),具体操作是:把综合水的pH值提到10~13,碱浓度大而迫使碱与重金属的反应向生成氢氧化物的方向进行。由于pH>9,排放口又得用酸中和使pH值降到9以下。

上述乃传统的处理工艺,存在许多严重的理论与实践上的错误:1、前处理三支污水的划分,不符合生产实际,因为不论那支水中都是你中有我、我中有你,只不过是铬水以铬为主、氰水以氰为主、铜镍锌三合水以3元素居多。这些实际情况,我们是在废水处理的实践中发现的,几乎所有企业的电镀废水都是如此。我们询问过电镀厂的有关人员,其实他们能把这一现象的成因说得非常清楚,奇怪的是污水管理部门竟把分流—综合两段处理作为不能违反的规范性模式。由于第二段处理的污水中各种污染物都存在,怎么可能用简单的处理药剂和方法就可使终端水达标排放呢?2、许多专门论述中都会提到,氰水要分开处理是因为氰在酸液中会生成毒性极强的HCN(氰酸),它的挥发势必造成人的中毒。这在理论上是成立的,确实要十分注意。不过,我们发现多数氰水本身就是pH

3 CZB矿物法处理电镀废水

3.1 CZB矿物法的概念

CZB矿物法是采用以纯天然矿物为原料,经过一定特殊工艺该性加工生产而成的专利产品NMSTA天然矿物污水治理和矿粉CC,在再辅加某些助剂对电镀废水进行混合处理的一种方法。

3.2 CZB矿物法的主要作用机理

由于该方法主要采用的是纯天然的矿物为主体原料,其所具有的特性有离子交换性、吸附性、化学转化性、催化性等。

3.3 CZB矿物法的主要优势

该方法的主要优势如下:

1、彻底改变长期以来分流处理的传统工艺,把鉻水、氰水、综合水等混合起来进行处理,纠正了分流处理所存在的某些严重错误,弥补了传统工艺所存在的弊端。

2、经一段处理即可完全解决问题,改变了传统的两段处理模式。

3、由于上述两点,污水处理的工程装置大大简化,基建投资和工程建设时间大幅度减少。

4、传统的处理方法,从理论上分析是不可能达标的,大量的实践也证明了该工艺的确不能达到排放标准。若用矿物法处理电镀废水,从原理和实用上都表明了可以稳定地达标排放。

5、传统工艺处理电镀废水的药剂费用,主要被用于烧碱中和酸水,一般情况处理一吨

污水烧碱费就要10~15元,加上其他药剂,总药剂费多在15元以上。诚然,如果只求把废水澄清,那费用就很难有个标准了。应用矿物法,前提是达标排放。处理一吨废水药剂费大约4~9元之间。

3.4 电镀废水处理流程示意图

3.4.1流程示意图

3.4.2 流程说明

从车间出来的各种类型的废水在同一调节池进行混合调节,然后泵入第一反应池,还原剂用硫酸亚铁或其他还原剂均可,其用量比分流处理少1/3~1/2,具体用量视水质情况而定,反应完成后进入第二反应池,加NMSTA天然矿物污水治理剂和CC矿粉(一部分起中和作用,可以节约大部分的碱,另外有去除重金属的作用)综合反应,可将废水的pH调节到5~6,该阶段一般要求不少于20min,再进入第三反应池,用碱将废水的pH调节到8~8.5,同时加入漂白水等氧化剂破氰,最后经沉淀池沉淀后排放。

4 结论

经过长时间来的研究和实践,以及对理论上的探讨,结合目前的实际,我们在对各种工艺进行完全的比较(包括药剂的性价比、工程建设的投资、运营及管理等)之后,认为采用CZB矿物法处理电镀可以保证出水的水质达到国家一级排放标准。

该工艺目前还在进行更深入的研究和不断的完善之中。

5 参考文献

[1]何升霞,姬相艳。利用废铁屑处理含铬废水试验研究[J]。油气田环境保护,2002,10(2): 36—37。

[2]苏海佳,贺小进,谭天伟。球形壳聚糖树脂对含重金属离子废水的吸附性能研究[J]。北京大学学报,2003,30(2):19—22。

[3]翁国坚,李湘祁,烫德平,等。铝锆柱撑蒙脱石处理Cr6+废水的应用研究[J]。福州大学学报,2003,31(1):116—119。

第3篇:电镀废水主要处理方法范文

关键词: 含铬废水 处理 还原

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。

现将所查到的资料综合 总结 如下:

一、还原沉淀法

化学还原法是利用硫酸亚铁、亚硫酸盐、二氧化硫等还原剂将废水中六价铬还原成三价铬离子,加碱调整ph值,使三价铬形成氢氧化铬沉淀除去。这种方法设备投资和运行费用低,主要用于间歇处理。

常用处理工艺为在第一反应池中先将废水用硫酸调ph值至2~3,再加入还原剂,在下一个反应池中用naoh或ca(oh) 2 调ph值至7~8,生成cr(oh) 3 沉淀,再加混凝剂,使cr(oh) 3 沉淀除去。改良的工艺为在第一反应池中直接投加硫酸亚铁,用naoh或ca(oh) 2 调ph值至7~8,生成cr(oh) 3 沉淀,再加混凝剂,使cr(oh) 3 沉淀除去。使用该技术后,含铬废水日处理量为1000m 3 ,废水中铬含量为10mg/l.该技术适用于含铬工业废水处理。

在一些报道中也有提到利用聚合氯化铝铁处理电镀含铬废水。聚合氯化铝铁兼有传统絮凝剂pac ,pfc的优点,形成的絮凝体大而重,沉降速度快。其出水色度比聚合氯化铁好,除浊效果和絮凝体沉降性能又优于聚合氯化铝。具体报道 内容 附于文后。

二、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 。

三、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)[1]、sr系列复合功能菌[2]、sr复合能菌[3]、脱硫孤菌[4]、脱色杆菌(bac.dechromaticans)、生枝动胶菌(zoolocaramiger a)[5]、酵母菌[6]、含糊假单胞菌、荧光假单胞菌[7]、乳链球菌、阴沟肠杆菌、铬酸盐还原菌[8]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cr 6 +和cr 3 +,no3氧化成no 3 -.已用于埃及轻型车辆公司的含铬废水的处理[9].

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[10,11].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[12,13].

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[14~16],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[17]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[18,19]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[20,21]

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/tio 2 )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/m 2 ),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[22].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[23].

1.6 水泥基固化法处理中和废渣[24]

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na 2 cro 4 即可。

2.1 利用铬污泥生产红矾钠[25]

在高温碱性条件介质na 2 cro 4 中三价铬可被空气氧化为na 2 cr2o 7 ,同时污泥中所含的铁、锌等转化为相应的可溶盐nafeo 2 、na 2 zno 2 .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,na 2 cro 4 即转变为na 2 cr 2 o 7 ,利用na2so4与na 2 cr 2 o 7 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(na 2 co 3 )∶n(cr 2 o 3 )=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[26]

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na 2 co 3 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h 2 o 2 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[27,28]

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na 2 cr 2 o 7 还原为cr(oh)so 4 ,在100℃条件下,进一步聚合,当碱度为40%时,分子式为4cr(oh) 3 .3cr 2 (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[29].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[30].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。

第4篇:电镀废水主要处理方法范文

【关键词】电镀污染;现状分析;治理对策

1、前言

随着我国现代化建设的飞速发展,作为轻工业产业支柱之一的电镀业也呈现出日新月异的发展态势,涌现出了许多新的电镀工艺和镀种,极大的丰富了人们日益增长的生活和生产需要。但同时也带来较大的污染问题,个别地方企业污染状况到了令人触目惊心的地步,由此引发一些民众集体上访事件的不断发生,甚或酝酿成严重的社会问题。通过走访调查,查找原因、研究治理对策,彻底解决电镀行业污染的难题,对恢复自然生态环境,创建美好家园具有重大的意义。

2、现状分析

笔者于2004年至2012年近九年时间走访和调查江西、浙江、安徽及江苏近30家电镀企业。该行业所涉及的污染种类和现状剖析如下。

2.1镀种及产生污染种类

电镀其镀种以及电镀过程中所产生的污染物主要有:

①镀锌:含氰化镀锌、氯化钾镀锌、氯化铵镀锌、锌酸钠镀锌、热镀锌、镀达克罗等

污染物:有毒废气(酸性气体、含氰毒气)、酸性废水、碱性废水、含铬废水等。

②铜、镍、铬:这一类的镀种很多

污染物:有毒废气(酸性气体、含氰毒气)、酸性废水、碱性废水、重金属污染(主要是铜、镍、锡、隔等)、含铬废水等。

③铝氧化、酸洗、不锈钢电解等:

污染物:有毒废气、酸性废水、碱性废水、重金

属污染(主要是铜、镍、铁等)、染料、含铬废水等。

④电泳、喷涂、喷漆、烤漆等:

污染物:有毒废气、酸性废水、碱性废水、产品精饰、振磨产生的皮屑污物、塑粉粉尘、二甲苯等有毒气体。

⑤钢铁氧化、磷化:

污染物:有毒废气、酸性废水、碱性废水、产品精饰、振磨产生的皮屑污物、硝酸盐、亚硝酸盐等

⑥超声波清洗所带来的污染:三氯乙烯、四氯化碳等有毒气体、用于冷浸、热浸含苯类溶剂、含聚乙二醇醚类的乳化剂等

上述污染物可统划分为废水;废气;废渣三大类。

2.2污染的现状

调查发现,大多数电镀企业都存在各式各样的污染问题,只是轻重不同而已。如有的企业缺乏科学的规划布局,导致生产线、排污管道、污水处理设施布设不合理,废水混杂;有些企业环保意识较差,未经处理就随意地向空气中排放废气、在周围倾倒、排放污染物;个别企业虽然有废水、废气处理装置,但几乎成为摆设,只在环境监察部门检查时才开启。有些企业则在设备上动起歪脑筋,例如,“废气塔”是用来处理废气的,明明企业规模大,排放的“废气”量大,却只安装一台处理规模较小的设备(主要是应付检查);有些企业为了增大排气量,干脆把塔内的塑料球全部拿出来,使处理的效果大大降低。

调查还发现绝大多数企业的电镀工艺、流程和设备比较落后。有的仍采取手工操作,甚至排气装置也没有,工作环境极其恶劣,既不利于员工的身心健康,也会污染周围的环境和造成能源的浪费。

调查还发现环境监测、监察部门监督不力是造成企业对环保不重视的根本原因。例如对企业内的污水分开排放不作专业的指导,对排污管道於塞、破裂、地面防腐层破损甚至塌陷视而不见、污水处理不达标也听之任之,结果导致重大污染事故的发生。如江西的某企业对周围环境的污染就特别严重,树木大量的枯死、农作物无法正常生长、地下水中铜、镍、铬严重超标、废水流经的沟渠里积聚了大量的绿色污染物……;宁波鄞州某电镀企业,由于长期的向四周河流排放超标废水,结果造成四周河流鱼、虾绝种。鄞州电镀城工业区是一处镀种齐全、规模大,污水处理较完善的大型电镀园区,自2003年电镀城开业以来,园区周围空气质量急剧恶化、经常弥漫着一股酸嗅味、门窗腐蚀严重。该园区的污水处理厂因为无法处理超量的废水,经常发生废水泄漏、偷排、废水处理不达标的污染事故。

2.3原因分析:

2.3.1环保意识淡薄

调查走访的电镀企业许多是环保意识非常淡薄,视国家法律法规为儿戏。污水、废气处理设施成为摆设,随意排放污染物,出现污染事故认为是自己的运气不好,就靠罚款交钱了事。根本不去考虑污染对环境及社会的影响。

2.3.2布局不合理

早先的电镀行业一般都只涉及传统的电镀领域,涉及的污染也就是通常所说的“三废”,相对要简单些。随着环保的重视和监管力度的加大,一些与污染密切相关的行业就逐渐融入到所谓的电镀业中来,造成污染种类及数量的增加。这就对整个电镀行业及治污工程的布局规划提出了更高的要求。但在调查走访的电镀企业中,普遍存在规划布局不合理、不科学。比较关注电镀企业的规模与建设,轻视治污工程。对入驻的企业缺乏统一的分类与规划,致使这些企业产生的污染物不能有效的整合,无形中增大了处理的难度和监督管理的难度。

2.3.3生产工艺、流程、设备落后

传统的手工操作方式既费人费事,不利于员工的身心健康,也会对周围的环境造成不利的影响。机械化连续作业一般都是在密闭 的环境下进行的,对周围的污染相对要减少许多,同时也极大地提高了生产效率。在调查走访的电镀企业中许多仍是手工操作,使用落后、过时的生产工艺、流程与设备。这显然与现在倡导的“节能、降耗、清洁、文明”的生产理念相悖离。

2.3.4环保部门监管力度不够

这分为三个层面:

第一,各地方政府的环保、执法部门普遍对国家相关的环保政策、法规及地方政府制定的环保措施宣传不够。

电镀企业一般都远离都市,而且环境相对较恶劣,所以环保、执法人员很少光顾那些地方,为其宣讲环保方面的相关知识、法律、法规。致使他们的环保意识淡薄。

第二,监督处罚力度不够。

有些企业在厂房建设、设备安装过程中不照章办事、弄虚作假,这就为污染的发生埋下了隐患。事故发生了,环保、执法人员往往不是第一个赶到现场。对污染行为的处罚往往也是轻描淡写,讲情面,罚一点钱简单了事。

第三,对先进技术、工艺、设备等信息了解不够,向企业推介的力度不够。

破旧的设备、落后的生产工艺无疑会给环境造成更多的污染,而先进技术、工艺、设备对环境的污染相对小许多。然而这些先进技术、工艺、设备的投入资金也非常可观,一般的企业很不愿意去做。但是作为环保工作人员为保护环境的长远目的有责任、义务、能力去与业主们沟通、做他们的工作、向他们推介(但不是有偿推介)先进技术、工艺、设备。并且一定要让他们明白这是一件利国利民的好事,对企业自身的转型升级也大有好处。

3、治理对策

3.1加强环保意识的宣传力度与监管力度,使人人都知法、懂法、守法。

保护环境,治理污染是我国的一项基本国策。各级政府的环保部门作为行政和执法的主管单位更应该积极参与其中并发挥主导作用,针对电镀领域容易产生污染、从业人员的文化水平较低的状况,可以采取挂标语、办墙报、举办环保知识竞赛、答卷,开座谈会,也可以利用电子媒体等方式向他们宣讲、普及环保知识、法律、法规。同时要加大对违反环保行为和政府的相关人员不作为行为的惩处力度,比如可以直接关停污染企业、处罚不作为的相关人员,必须让他们深刻的认识到破坏环境不仅是一种可耻的犯罪行为,必将付出惨重的代价,处罚结果要在公共媒体上曝光,使污染行为成为过街老鼠无处遁藏。只有这样才能从根本上加强人们的环保意识,使人人都知法、懂法、守法。创造一个良好的污染治理环境。

3.2要科学规划布局、集中治理。从决策和制度上着手,建立全民参与、强化监督管理的综合整治机制。彻底解决电镀行业污染的难题。

为了进一步集中管理,在全国的各省市县都在做统合电镀企业的工作。操作前必须科学规划、慎密部署。具体应做到:

首先:要调查清楚该区域内有多少家电镀企业(包括电泳、喷涂、铝氧化等带污染的企业),各企业的生产规模与生产能力、用水用电量情况;在此基础上安排供电、供水及生产用地,并且要留有余量。其中供电量、供水的余量一般不小于实际调查的50﹪。

其次:对供水、供电、供气等设施的选址、建设一定要按照专业部门要求并聘请他们负责施工以确保安全。

第三:电镀企业产生的废水是多种多样的,按传统的三分法(含氰、含铬、综合废水)无法彻底处理现在电镀企业的废水。因此要对拟迁入的污染企业进行分类统计,规划布局。布局一定要科学合理。

第四:对电镀厂房的建设要严把质量关,防止废水沿地面渗入地下。将修建电镀厂房设施等此类业务承包给资质好,技术过硬的专业施工企业来做,要签订质量保证书。厂房建好后要有一套严格的验收程序,层层把关。在浙江的温州市鹿城区笔者看到该地电镀企业一般都要求在厂房的二、三层,一层专门作为仓库、包装等用途,这样可以彻底杜绝厂房渗漏问题,这是一个好的创意,值得推广。

第五:对电镀企业必备的废气处理塔、抽风机等设备也要监督采购管理,并根据排放量的大小安装合适的型号。同时责令生产设备的厂家定期对所提供的设备进行检查与维修,形成报告以存档,随时了解各企业设备的运行情况。

第六,对园区内污水处理企业的规划要求和管理要更加严格。

因为它是把控整个电镀污染的最最关键环节。要科学合理的规划,要有超前和防范意识。对厂址的选择、施工、设备的采购都要严把质量关。对污水设施如污水蓄水池、反应池和沉淀池的牢固性、防腐性和安全性要做到万无一失。电镀企业(特别是等综合性电镀园区)所产生的污水量相当多且是连续的,处理污水一般是在一定的介质条件下进行的,这就是说从电镀企业流出的污水在进行处理之前要有个蓄积和调节的过程。因此一级蓄水池必须有足够的容量,按笔者的研究,一级蓄水池的容量一般不小于园区电镀企业两个工作日所排放的污水总量为好。所以对一级蓄水池施工时的地基要求、安全性能、防腐性能的要求特别高,不能出现半点纰漏。对企业员工的培训和教育也同样重要,要提高他们的环保意识,敬业爱岗,对污水处理的每一环节要实施二十四小时监控,建立巡查记录制度,污水排放口要建有超标报警装置,并接受广大群众的监督。

第七,在工业园区内,要尽量规划出一部分的园艺用地,栽种花草苗木,既可优美环境又可陶冶人们的情操,让人们在工作时身心愉快。

对拟建的综合类电镀加工区设计布局建议采用以下模式。

3.3积极倡导先进的生产设备与工艺流程

在园区内要积极鼓励、倡导使用先进的生产设备与工艺艺,并给予一定的准入优惠机制,让那些使用了先进设备与工艺的企业实实在在享受到投入所带来的红利。汰换一些设备陈旧、工艺落后、污染严重的企业,这对这些企业本身的转型升级、污染治理都是有大好处的。

3.4分类处理电镀污染

3.4.1电镀废气的治理及方法

电镀产生的酸雾、含氰等废气利用废气处理塔就可以达到处理效果。

3.4.2喷漆、喷涂废气的治理及方法

倡导采用静电自动喷涂装置,在密闭的环境下操作,一般不容易产生此类废气。。

3.4.3喷涂废水的处理及方法

对于喷涂产生的污水,笔者在“物化—生化法处理摩托车生产废水”一文中已有论述,其工艺及流程如下:

3.4.4电泳、超声波清洗废水的治理及方法

电泳液是一种带特种电荷的有机胶体溶液,当遇到相反电性的电荷、或无搅拌的情况下静置一段时间就会产生沉淀。超声波清洗产生的抛光蜡淤泥也会自然沉淀,将此类淤泥取出弄干在密闭容器中焚烧,既方便又经济。

3.4.5铜、镍重金属离子的治理及方法

铜、镍作为一种贵重金属和紧俏物资不作回收利用就任凭从废水中溜掉是十分可惜的。用离子交换树脂处理法形成的浓缩液可直接利用,既方便又经济,是一种好的选项。

3.4.6含氰、含铬、其他综合废水的治理及方法

含氰、含铬、其他综合废水的处理可按以下工艺进行

处理后产生的废渣淤泥可将其填埋或送往冶炼厂回收。对于铬废水产生的淤泥要特别对待,它容易产生二次铬污染,这主要是由它本身的性质决定:铬作为一种多价金属在Cr+6、Cr+7时表现为强氧化性,在Cr+3又表现为还原性。残渣淤泥是三价的Cr(OH)3,当处在氧化环境下容易被氧化成六价铬而成为二次污染。铬的污染是严重的,它既是重金属又是制癌物质,对其淤泥的处理,笔者建议将其与泥土混拌烧制成砖、或是在淤泥中混进固化剂色料等做成花盆、垃圾桶等也不失为一种选项。这样就不会产生铬的二次污染了。

4、结语

污染治理 是一项功在当代、利在千秋造福万民的伟大工程,需要全员的积极参与。让我们立即行动起来,群策群力,把我们的家园建设得更美丽、更美好。

参考文献

[1]机械电子工业出版社.电镀手册,第一版,1986年

第5篇:电镀废水主要处理方法范文

关键词:活塞杆镀铬 清洁生产 含铬废水零排放。

中图分类号:TQ637 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)09(a)-0070-02

活塞杆镀铬又称“镀硬铬或耐磨铬”。镀铬层具有很高的硬度,根据镀液成分和工艺条件不同,其硬度可在很大范围(HV400MPa~1200MPa)内变化。镀铬层有较好的耐热性,在500℃以下加热,其光泽性、硬度均无明显变化。镀铬层的摩擦系数小,特别是干摩擦系数,在所有的金属中是最低的。所以镀铬层具有很好的耐磨性。铬镀层具有良好的化学稳定性,在碱、硫化物、硝酸和大多数有机酸中均不发生作用。在可见光范围内,铬的反射能力约为65%,介于银(88%)和镍(55%)之间,且因铬不变色,使用时能长久保持其反射能力而优于银和镍。由于镀铬层具有上述优良的性能,可大大延长工件使用寿命。因此,活塞杆镀铬工序一直被广泛应用至今。

电镀废水的产生主要分为电镀前的前处理漂洗废水和电镀后的镀后清洗废水两大类。对活塞杆镀铬而言,前处理漂洗废水的主要污染物是pH、COD和石油类,无重金属污染;镀后清洗废水的主要污染物是Cr6+和Cr3+,是造成重金属污染的主要因素。

目前国内含铬废水基本是采用末端化学处理法,虽然可达标排放,但无法从源头减少电镀料液的用量和废水的排放量。本次研究的总体思路是将电镀后工件的“盆浴”改成“淋浴”,通过对工件采用“气雾喷淋”后,用水量仅为原先的5%~8%。同时,由于洗下来的废液中电镀液元素较高,采用大气蒸发浓缩装置,使含铬漂洗水浓缩后全部直接回用至电镀槽,从而实现含铬清洗水零排放,有效地避免了环境污染风险。除此之外,与传统化学法相比最大的区别还在于不形成含铬污泥和残渣,避免了此类物质对环境和人类的危害。

含铬废水零排放是一项系统工作,涉及设备、工艺、管理等方方面面,需要进行全面分析和研究。笔者根据近几年的镀铬生产技术改造和清洁生产审核工作实践,结合国内电镀行业技术管理水平现状,试图对活塞杆镀铬中含铬废水零排放的清洁生产措施进行一些研究和分析,通过系统实施污染预防的环境策略,力求改善活塞杆镀铬中尚普遍存在的粗放型加工方式,实现“节能、降耗、减污、增效”的预期目标。

1 活塞杆镀铬生产中含铬废水零排放的可行性分析

电镀工业是我国重要的加工业,广泛地分布在各行业中,经统计33.8%的电镀企业分布在机械制造业、20.2%分布在轻工业、5%~10%分布在电子业,其余主要分布在航空、航天及仪器仪表业。

镀铬在电镀工业中占有极其重要的地位,是电镀单金属中较为特殊的镀层。镀铬层是带有微蓝的银白色,具有较高的硬度和耐磨性能。对钢铁基体来说,镀铬层属于阴极镀层。由于金属铬有很强的钝化能力,在空气中很容易生成一层很薄的致密氧化膜,所以镀铬层有较好的耐蚀性,并显示了贵金属的特点。

镀铬的用途可分为装饰性镀铬和镀硬铬两大类。前者往住需要中间镀层打底,镀层薄,能使镀层成为蓝白色,外表美观,起到装饰作用,因而命名为装饰性镀铬。后者镀层较厚,具有较高的硬度,因其有良好的耐热、耐磨和抗腐蚀性,常用来做耐磨镀层和修复镀层,称为镀硬铬,被广泛应用于工程机械、矿用机械、汽车减震器、自卸车举升油缸以及液压工具等诸多领域。本次研究主要针对活塞杆镀铬,属镀硬铬(也称“耐磨铬”)。

根据《清洁生产标准电镀行业》(HJ/T314-2006)及修改方案,对镀硬铬的清洁生产指标要求见表1;《电镀行业清洁生产评价指标体系(试行)》表1中综合类电镀企业定量化评价指标体系对镀硬铬的的要求见下面的表2。

1.1 废水减量的原则

(1)质量优先原则:保证产品质量是电镀加工的根本所在,同时质量也是企业生存和发展的命脉。减少清洗水用量必须以保证产品质量为前提,否则会产生废品,工件需要退镀、重镀,反而使废水排放量增大,同时也会导致企业生产成本上升。

(2)源头削减优先原则:废水减量措施遵循循环经济的“3R”原则(即减量化、再利用、资源化),在方案实施过程中要优先实施“减量化”方案,其次是“再利用”技术,最后才考虑“资源化”措施,例如含铬废水零排放方案必须基于镀铬槽上部气雾喷淋、减少带出液、大气蒸发浓缩等源头削减方案,同样,镀前漂洗废水处理回用的基础也是源头削减措施。

1.2 含铬废水零排放的可行性分析

清洗废水占镀铬废水总量的绝大部分,而镀后清洗废水是造成重金属污染的主要原因,清洁生产审核过程需要重点关注含铬废水的排放。

(1)工艺:依然采用传统含氟镀铬工艺;未考虑槽液回用,镀液带出量大;镀液浓度较高、粘性大,需要大量清洗水冲洗才能洗净。

(2)设备:我国除了少部分正规专业镀铬厂拥有国际先进水平的工艺设施外,大多数中小型企业仍然使用陈旧简陋的设备,以手工操作为主,敞开式冲洗的清洗方式仍较普遍,跑冒滴漏现象严重。

(3)镀液回收:镀槽顶部回收未设置回收喷头,再加上手工生产出槽速度一般较快,带出的液量较多;大多数中小型企业镀铬设备没有回收槽,工件表面镀液带入清洗工序易造成清洗水用量增大;掛具设计不合理,致使聚集在工件内的镀液回收困难,带入清洗工序易造成清洗水用量增大。

(4)清洗水回用:受传统“末端治理”观念影响,企业关注废水处理甚于废水回用,企业大多采用开路式清洗水系统,虽然有部分回用,但大部分清洗水外排。

(5)用水管理:水费在企业成本中比例不高,间隙电镀加工采用连续清洗方式,存在长流水现象;设备用水开关安装位置不合理,员工需要中断正常操作且花费较多时间才能关闭水龙头,企业用水计量考核不到位。

2 活塞杆镀铬生产中含铬废水零排放的对策

2.1 工艺技术和过程改进

(1)采用高效镀铬工艺:高效镀铬工艺简称为HEEF(即High Efficiency Etch Free,意为高效率无侵蚀)工艺。高效镀铬液是在传统镀铬溶液的基础上,再加入一种或几种有机添加剂并辅加少量的无机化合物,使其获得优良的性能,其工艺特点表现为:具有较高的电流效率及沉积速度,阴极电流效率为22%~27%,较传统镀铬液高出l倍,从而降低电能消耗;由于高效镀铬允许采用较高的电流密度,沉积速度可大幅度提高等。高效镀铬的工艺特点主要有:①镀液中不含氟,故不侵蚀镀件的低电流密度区。②铬层的硬度高,HEEF-25的显微硬度为HV900NPa~1000MPa。③耐磨性一般可提高20%,滑动摩擦系数减小25%。④镀铬层具有高的裂纹条,一般可达400条/cm,提高了铬层的抗蚀能力和活塞杆的滑动性。⑤镀液的分散能力优于传统镀铬,可使用高电流密度(在70A/dm2以下)电镀,一般不会产生镀层烧焦及粗糙等现象。⑥传统的镀铬工艺很容易转化成高效镀铬工艺。只要保证镀液中的金属杂质低于7.5g/L、氟化物小于0.2g/L、氯离子不超过100mg/L,再加适量的添加剂即可(如表3)。

(2)改进过程控制:将人工操作改造为自动(或半自动)生产线,能有效减少废水的跑、冒、滴、漏现象,避免人工操作引起的回收工序停留时间不足、人工冲洗导致用水浪费等不规范操作现象。

2.2 减少镀液带出量的措施

减少镀件出槽时带出的附着液量是减少污染和提高原材料利用率的重要环节,也是电镀行业推进清洁生产的基本要求。

(1)降低镀液粘度和浓度镀件(活塞杆)从镀槽中提出时,在其表面附着一层镀液液膜,其附着量与镀液的黏滞性有关。镀液黏度和镀液的浓度和温度有关,在镀槽上方两侧设置气液喷头,当活塞杆出槽是首先进行喷淋稀释,降低镀液粘度和浓度,然后再利用压缩空气向下吹风,迫使镀液返回镀槽。

(2)增设回收槽镀槽后增设回收槽是必需的,这样可以回收镀液和降低含铬废水浓度,是电镀行业常用的方法之一,具有简单易行、投资少、效果好等优点。经过一级回收槽可以将工件表面40%~80%的带出液清洗下来。当回收槽中液体含铬浓度达50g/L左右时就要进行更换,更换下来的回收液经过“大气蒸发器蒸发浓缩”全部回用到镀槽。

(3)优化工件出槽时间优化工件出槽停留时间需要综合考虑两个因素:一是要尽量减少工件带出液;二是要避免因此降低生产效率。根据经验总结,活塞杆提出镀槽12s,镀液回流的效率最高,约50%以上,活塞杆(镀件)停留17s后,回流效率显著降低。因此,对于简单结构活塞杆停留时间控制在5~8s,空心等较为复杂活塞杆控制在7~12s。

(4)改进挂具电镀对挂具的要求是尽量简单、平滑、不留淤存镀液的死角。目前企业对挂具的设计不够重视,不管活塞杆的形状、特征、电镀工艺要求,一般只用一两种通用挂具,这对减少挂具的带出量是极为不利的。在设计制作挂具时应注意尽量减小提干的直径,否则要增加挂具表面积,相应增加挂具的带出液量。同时尽可能少用通用挂具,推广使用组合挂具,对于批量较大的产品应采用专用挂具,最大程度的减少挂具带出液量。另外,要特别注意,挂具的绝缘部分要平滑,不能有裂缝和沟槽,不绝缘部分要及时作退镀处理,防止带出液积聚和黏附。

2.3 大气蒸发闭路循环清洗工艺

镀铬废水治理比较理想的方法是从工艺中闭路循环。主要是利用镀铬液工作时温度较高(一般在58℃左右),镀槽水分蒸发量较大,同时镀硬铬时间很长,因此,完全可以使蒸发用水和回用补充水达到平衡。由于铬酸黏度大,容易造成铬酸无法洗净,为解决清洗方法,推荐采用气液喷淋式逆流漂洗和逆流喷淋混合式多级清洗方法,一般情况下经回收槽后用3~4级漂洗就可满足工艺要求。大气蒸发器蒸发浓缩闭路循环处理含铬废水工艺流程。镀铬溶液对回用及清洗用水要求很高,为可防止镀铬液中金属杂质浓度升高而影响铬镀层质量,回用流漂水必须采用纯水或蒸馏水。

大气蒸发器主要由热交换器、蒸发器、气液分离器、冷凝水箱、泵等设备组成,其优点主要有以下几个方面。

(1)应用无沸点液体表面汽化技术制成的大气浓缩器,蒸发温度控制在50~55℃,同镀铬槽工作温度接近,因此浓缩过程中不发生成份的化学变化,适用于稀铬酸的直接浓缩。(2)蒸发浓缩过程中,不需化学药品,浓缩液可回用于原生产系统中。达到闭路循环,节约原料,避免污染的目的。(3)整个工作过程不耗用冷却水,不产生污泥废渣。

2.4 强化环境管理

据经验表明,强化管理能消减40%的污染物产生,是一项投资少而成效大的有效措施。因此许多企业提出了“靠管理求效益,靠技术求发展,靠质量求生存”的口号,说明管理对企业来讲和技术同等重要,缺一不可。

工业污染源主要来自资源、能源的浪费,而实行清洁生产,通过节能降耗和综合利用资源、能源,正是发展生产、保护环境的重大举措。加强企业环境管理,弄清污染排放与生产过程的内在联系,将有助于企业管理水平的提高、增长生产、降低物耗能耗、减少污染物和降低成本,从而实现经济增长方式的根本改变。因此,加强环境管理,是建立现代企业制度的一项重要内容。具体措施主要有以下几点:(1)安装必要的监测仪器,加强计量监督。(2)加强镀液维护管理,减少换槽次数和废镀液产生量。(3)加强设备维护、维修,杜绝跑、冒、滴、漏。(4)建立有环境考核指标的岗位责任制与管理制度。(5)完善可靠的统计和审核机制。(6)产品的全面质量管理;以降低次品率,减少产品退镀和重镀率。(7)改进清洗方法,节约用水。(8)加强人员培训,提高员工素质。

2.5 应用实例

电镀自动线一般按其结构特点、镀件装挂方式和镀层种类来分类。按结构特点可分为直线式(程控行车式)自动线和环形(椭圆形、U形)自动线。针对活塞杆镀铬工艺一般确定选用直线门式行车电镀自动线。

3 结语

实现清洁生产是一场工业革命,高度重视电镀废水减量的清洁生产是电镀业改变粗放型加工的最有效、最现实的途径之一。本次研究通过实施多项行之有效的节能、节水、节约原材料的新工艺和新技术,改末端治理为源头和生产过程中消减污染物的产生量,实现了含铬漂洗废水的零排放。

考虑到镀铬过程中还存在操作时的跑、冒、滴、漏现象,在槽要设边防溅挡板,在镀铬自动线四周设置防渗漏围堰,以确保实现含铬废水不外排。

参考文献

[1] 钟战铁,翟宝庆.电镀废水减量的清洁生产对策[J].材料保护,2007.

[2] 胡如南,陈松祺.实用电镀技术[M].北京:国防工业出版社,2005.

第6篇:电镀废水主要处理方法范文

关键词:实验废液;分类处理;再生技术

中图分类号:G64;O6文献标识码:B

引言

化学桩裸是使用还原剂使镍离子还原成金属裸,并在镇件表面沉积的过程随着镀液的自动控制的飞速发展,化学被操以成为目前国内外发展速度最快的表面处理技术之一,并在航空航天、汽车、化工、机械、纺织、食品、军事、电子和计算机等工业部门广泛应用。化学铰镍技术的应用范围和生产规模不断扩大,由此产生的环境问题越来越严重化学镀镍的最大缺点是镀液使用若千周期后,副产物含量不断升高,造成镀液性能恶化,镀层质量下降。一般个周期后,被层出现针孔,艘液变混浊,导致化学镀裸镀液的报废,如果将含大鎳、磷和有机物的化学被镶废液不经处理就排放,不仅对环境造成严重污染,而且对资源也是极大的浪费。

1、化学镀镍废液的处理

1.1化学沉淀法

化学沉淀法是一种传统而实用的方法,它是通过向废液中投入适宜的沉淀剂,在一定的pH值条件下,沉淀剂与废液中的有害物质反应生成不溶性物质,凝聚、沉降、液固分离,从而除去废液中的有害污染物。经典的化学沉淀工艺是向废液中投入石灰乳或苛性钠,使镀液pH值升至12,此时废液中绝大部分镍离子及重金属污染物沉淀析出。Parker对苛性钠与石灰的沉淀效果进行了比较,发现使用石灰乳处理产生的沉淀体积虽然较大,但处理效果优于采用苛性钠的处理方法,此外,石灰乳还能同废液中的亚磷酸根形成钙盐沉淀,去除大部分的磷。黑龙江大学的孙红、赵立军等人在pH=12、温度80℃的条件下,用石灰乳处理来自工厂的化学镀镍废液,时间1h,处理后废液中镍离子含量降低到1mg/L,达到国家排放标准。对于含磷废水,济南大学王士龙等人用沸石进行处理,磷去除率可达90%,取得了良好的效果。除石灰乳之外,有效的沉淀剂还有:硫酸亚铁、硫酸铝、硫化钠、硫化亚铁等无机物,以及二烷基二硫代氨基甲酸盐(DTC)和不溶性淀粉黄原酸醋(ISX)等有机物,DTC可在较宽的pH(3~10)范围内有效地沉淀镍离子,使废液中的镍离子质量分数降低到1×10-6%以下。每克ISX可在pH(3~11)条件下吸附沉淀约50mg镍离子,但这2种新型的有机沉淀剂价格较高,主要用于处理低浓度的废水。

1.2纤维、颗粒吸附材料处理法

因纤维状吸附材料直径小(<10μm),比表面积大,具有吸附率高,吸附速度快和洗脱率高、渗透稳定性极好等优点,人们开始将其应用于废水的处理。安徽工程科技学院吴之传等人用聚丙烯腈改性制备偕胺肟纤维材料(AOCF),对含镍废水、废液中的镍离子进行吸附去除[23],研究表明,AOCF对镀镍废液中的镍离子吸附最佳条件为pH=2.5、吸附时间80min;静态吸附AOCF用量为5.0g时,可1次性处理废液100mL,累积处理300mL,处理后废液中的镍离子含量<1.0mg/L,吸附后的AOCF可以再生、重复使用。郑礼胜用陶粒吸附处理含镍废水[24],在pH为3~10之间、镍含量≤200mg/L的废水,按镍/陶粒重量比为1∶400投加,镍去除率可达99%。

1.3电渗析法

电渗析处理化学镀镍溶液的研究起步较晚,是上世纪末才发展起来的一项新技术。其原理是用镀铂钛板作阳极,不锈钢板作阴极,在电场力的作用下,溶液中的阴、阳离子分别透过阴、阳离子交换膜,从而达到去除有害离子的目的。哈尔滨工业大学的李朝林、周定等人进行了电渗析法脱除化学镀镍废液中亚磷酸盐的研究。在工作电压100V,电流4.5~6.0A,电解质流量55L/h的条件下,通过电渗析处理3h,镀镍废液中的亚磷酸根、硫酸根离子、钠离子等有害物质进入浓室被去除,处理后镀液中少量损失的硫酸镍、次亚磷酸钠经补加达正常水平,镀速仍有15μm/h,镀层外观光亮,耐蚀性能好。

2、化学镀镍废液碳酸钙过滤离子交换法再生技术

2.1再生原理

在进行化学工程废液处理和再生时,要先用碳酸钙滤床对化学镀镍废液进行过滤,在过滤过程中能够将镀液中的氢离子充分的与碳酸钙进行反应,将反应产生的硫酸钙等沉淀物沉淀到沉淀槽内,然后再用氨水来对废液的pH值进行调节,最后进行静置处理。再利用第一阳注和第二阳注交替的方法,通过第一阳注时其实现钠离子的饱和,达到相应的交换条件促使废液得到净化。

2.2影响化学镀镍废液再生技术的因素

为了更好的对化学废液的再生技术进行研究,做了一些实验在来验证。通过实验数据表明,对化学镀镍废液再生技术的影响因素主要有4个。第一个,温度。镍磷的去除率受温度的影响会发生很大的变化,当温度升高时,去除率也随着温度的升高再不断地增加。通过大量数据的表明,当环境温度在90℃时,从经济的角度来看,去除率最为理想。第二,时间。在化学废液的再生中,时间也是重要的影响因素。时间在2h以内去磷的效果最为理想,因此,在化学废液再生中,把2h作为最佳的时间。第三,pH值。溶液的酸碱性也会影响废液的再生。中性溶液中镍磷的去除效果最佳,也就是说当pH值大于7时,就会导致镍离子的损失增加,因此,把pH=7作为最佳的操作范围。第四,流速。流速也会对化学废液的再生产生影响,当流速增加时,磷离子的去除效率就会降低,当流速在0~1.1m/h内变化的效果不是很明显,因此把1.1m/h流速视为最佳,也即是说在进行化学废液再生时,控制流速在1.1m/h。

2.3再生镀液的施镀效果

在对镀镍废液进行过再生处理以后,在一定条件下就可以进行施镀。为了进一步验证施镀的效果,并采用增量法测定对其沉淀速度进行测量,同时对镀层进行耐腐蚀性和硬度的测量。如果测量的结果显示,镀层的效果和原液中的施镀的效果类似,并且镀层具有不脱落、不起层和较高的结合性,则说明化学镀镍废液的再生工作顺利完成。

第7篇:电镀废水主要处理方法范文

关键词:电镀企业;清洁生产;产污环节;方案制订

中图分类号:TQ153 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)07-

改革开放以来,我国经济一直持续高速增长,世界制造业与加工业的中心正在向我国转移,电镀技术不仅仅在传统工业中扮演重要角色,而且在高新技术产业,如现代电子技术、微电子技术、通讯技术及产品制造上发挥愈来愈大的作用。

我国的电镀加工基地主要集中在广东的珠江三角洲地区和浙江的温州地区。两地的电镀厂约上万家,产值近150亿人民币。电镀包括仿金、镀铜镍铬、镀镍、镀锌、镀硬铬等多个镀种,电镀工程的用水量大、流程工艺复杂,所用的化学药剂用量大、种类多,在电镀环节中,物料损耗、污染物种类、污染环节特别多。电镀企业要想改变传统的环境污染大、高生产成本的局面,就必须要进行清洁生产审核。

1 系统科学的清洁生产审核过程

通常,实施一个完整的清洁生产审核,其核心工作包括:生产过程的评价、清洁生产机会的识别和清洁生产方案的制定与实施。

生产过程评价是一个对企业生产各构成环节的运行管理现状,特别是物质流(包括废物流)的调查了解、全面认识的活动。它可从生产过程系统及其投入产出上分析和确定企业“不清洁”的生产部位。生产工艺流程图、物料平衡分析等是生产过程评价最常用的技术方法。

清洁生产机会识别是指在生产过程评价,特别是重点审核部位评价的基础上,对企业生产过程存在的问题、差距,从其影响因素等方面进行因果关系分析,以发现提高资源和能源利用效率、降低废物产生途径的过程。这也是清洁生产审核过程中最富于发挥企业一线员工清洁生产主动性与创造性的环节。大量清洁生产机会的识别和挖掘会有力地支持清洁生产方案的产生与制定。

清洁生产方案是指对物料流失、资源浪费、污染物产生和排放所提出的节能、降耗、减污和增效的合理化建议。清洁生产方案内容广泛多样,对那些简单易行、投入较低的清洁生产方案,例如杜绝跑冒滴漏等问题,应边审核边实施,及时行动。但对涉及生产全过程的技术、工艺或设备更新改造等方案,应进行充分的可行性分析。

2 电镀企业生产流程产污环节分析

对于一般电镀企业而言,产污环节主要存在于以下几个流程:

抛光流程:对器件表面使用机械进行处理,从而提高器件物品的光洁程度,产生的污染物主要是含金属粉尘。除油流程:采用碱性或电解方式对器件的表面除油处理,产生含有油、碱的废水。酸洗流程:利用酸的化学性质去除物件表面的腐蚀钝化膜、氧化皮,主要产生含有金属离子、酸的废水。预镀铜流程:镀液成分比较稳定、简单,钢铁等零件要经过预镀铜处理,产生含铜、含酸的废水。镀镍流程:主要产生含镍的废水以及废气。镀硬铬流程:镀液是由硫酸和铬酸组成的,产生含铬的废水、铬雾废气。钝化流程:使用碳酸钡、硫酸、硝酸、铬酐等化学药品,产生含铬的废水。清洗流程:将器件表面的残留液体清洗干净,主要产生含有重金属的废水。喷漆流程:喷保护漆,会产生含有机溶剂的废气。烘干流程:对于喷漆后的器件烘干处理,产生含有有机溶剂的废气。

3 制定清洁生产方案

3.1 镀硬铬生产线清洁生产方案

将调压室整流器淘汰,选择高频开关电源。在渡槽的后面设回收槽,在镀镍槽和酸、铜镀铜槽后设回收槽,从而减少镀液排除。修复好破损的体面,防止废水的渗漏。安装好收集处理废气的装置,在前处理区、镀铜线、镀镍线上安装处理废气装置,将铬雾收集,处理成为镀液。选用三价铬钝化,现阶段,镀锌线是六价铬钝化,对于环境的危害很大,而且毒性大,相对来说三价铬毒性较小。将含铬废水沉淀完全之后进行排放。

3.2 镀铜镍的生产线清洁生产方案

3.2.1 进行自动线改造,手工镀铜镍转化成自动镀铜镍。

3.2.2 对预镀铜废弃物的处理,含氰的电镀溶液剧毒性大,应在渡槽的上面安装排气通风设施,而且要对废水进行分流,配备好处理废水的装置。

3.2.3 车间空气质量改善,在前处理车间、氰化镀铜上面安装通风排气装置,增加车间内部的通风性能。

3.2.4 安装酸铜电解处理设备,原来的工艺流程中没有对酸铜清洗水进行处理,应该在酸铜电解槽的后面安装回收装置,对废水里面的铜进行回收。

3.2.5 增加渡槽的回收级数,安装二道回收槽装置,在镀件出缸前,停留5 ~10s,镀液充分沥回渡槽。

3.2.6 中水回用,把处理合格之后的水经过膜处理之后,再用于生产流程。

3.2.7 电极良好的导电性能,经常清洗导电羊角、阳极导电棒、阳极,确保导电羊角、阳极导电棒、阳极、阴极铜棒之间的电阻尽量要小。

3.3 半自动镀铜镍生产线清洁生产方案

3.3.1 调整工艺参数,流水线没有控制好渡槽出槽时候的停留时间,就会造成不充分的镀液滴回,要对停留时间进行合理的设置,保证镀液充分的

滴回。

3.3.2 镍回收装置的安装,在镍清洗槽的后面进行镍回收装置的安装,可以回收利用98%的镍和70%的水。车间地面积水问题的改善。

3.3.3 车间内部的污水管道要定期进行处理,从而减少管道堵塞造成的地面积水问题。

3.4 其他区域清洁生产方案的制定

3.4.1 改进清洗方式,节约用水。结合生产加工的具体情况,关小水龙头或及时关闭,将手工单槽清洗改成逆流三级清洗,进水方式改成皮管直接通到槽底部10厘米的高度,清水从槽体下部流入,干净的清洗水直接通过整个流程的用水环节,将使用的水经过相应的处理重新用于生产线。

3.4.2 更新线路改造,减少线损率,有效节约能源。

3.4.3 办公区域、车间采用T5节能型照明,休息时间关闭车间内部的大部分照明灯。

3.4.4 将不合理的用电线路进行合理配置,原先的电线线路与负载不相匹配,就容易造成线路发热、老化,已经超过了国家规定的最低线损率,要进行合理的线路改造,节约能源,减少线损率。

3.4.5 对镀液与废水进行定期检验。对镀液进行定期化验,降低镀液化验周期,降低镀件的报废率。对废水处理系统进行抽样检查,从而确保其稳定的达标性。

3.4.6 进一步完善二级计量和三级计量的考核方式。流程工艺在使用电镀药剂的时候没有准确的计量,单纯的评级经验和感觉,不仅会影响到生产产品的质量,而且还增加了相应的生产成本。

3.4.7 加强对原材料和废弃物品的管理。要加强对原材料的保管和存放,原料使用完毕之后,扎口保存或加盖保存,完善危险物品的领用、存储制度规定。对废弃物进行可回收、不可回收的处理,对镀液结晶、缸脚槽渣等进行集中处理,密闭存放,定期进行回收提炼或无害化处理,加大利用力度。

3.5 投资比较大的可行性清洁生产方案的制定

废气处理收集装置的安装:在镀槽两边安装净化铬雾回收器和酸雾、氰雾处理器。铬雾的回收率可以达到95%以上。再利用回收箱装置除去大部分的废气,从而确保所有排出气体中,铬雾的净化率在98%以上。对于氰雾、酸雾的收集,其回收率也在95%以上。现如今,这项清洁方案的制定在技术上是成熟可行的。

镍回收装置的安装:在镀镍的过程中,在完成镀镍之后还必须要通过回收槽和清洗槽之后,才能进入下面的工艺流程,大约会有15%的镍流失。例如:某电镀企业一年会消耗17~20t的硫酸镍,按照15%的流失率计算,每年就可以回收大约2.55~3t硫酸镍,按照每t5万元计算,在扣除各类设备运营费用后,每年就可以节约大约9.26万元,这一套设备在企业经济运行上是比较可行的,比较值得大范围的推广使用。

4 结语

电镀企业实施清洁生产的分析方法和改造方案还有很多,只要企业领导能充分重视,根据实际情况从资源能源、生产工艺、生产设备、过程控制、企业管理、人员素质、产品设计、综合利用等方面去寻求节能、降耗、减污、增效的机会,一定能开展好清洁生产工作,走上可持续发展的道路。

参考文献

[1] 王洪奎.推行清洁生产促进电镀企业创新发展[J].电镀与精饰,2009,(2).

[2] 陈金龙.电镀行业实施清洁生产的技术途径[J].涂装与电镀,2008,(16).

[3] 陈凌.电镀企业产污环节分析与清洁生产方案制订[J].无机盐工业,2011,(3).

[4] 戴华,郑相宇,卢开聪.电镀项目环境影响评价分析要点[J].广州化工,2011,(13).

第8篇:电镀废水主要处理方法范文

关键词:电镀废水;治理工程;水处理系统

1 引言

电镀行业是当今全球三大污染工业之一[1,2],电镀废水含有铬、锌等重金属及氰化物等多种污染物,水质复杂,其毒性强、危害性大,对生态环境及人类健康将产生巨大的影响[3,4]。近年来,国家对电镀行业清洁生产水平不断提出新要求[5],相关环保法规逐步完善,电镀废水治理的重要性已经得到业主、环保部门的高度重视。

某机械厂现有电镀废水处理系统处理后的排水污染物指标无法稳定达到环保要求,对所在地的水环境造成了不良影响,为此,针对现有污水处理设施进行整改,使处理后的出水达到了《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)排放标准的要求。

2 现有工艺及存在的问题

2.1 原水水质

该机械厂总水量为24 m3/d。对原水进行2 d现场采样并化验分析,其主要污染成份如表1所示。经与业主的沟通及现场考察,该公司生产过程中无铜、镍等金属,故未检测铜、镍等浓度。由表1可知,出水指标中除氨氮、SS外,总铬、六价铬、总氰化物等其余指标全部超标。

2.2 原有工艺

现有的电镀废水处理工艺见图1,主要存在以下几点问题:①铬水处理系统没有沉淀系统,完全靠过滤去除沉淀,容易造成堵塞,且无法稳定将絮体过滤去除。②综合水的三种药剂的加药点都在管道上,且离的很近,其中,碱液会对PAM的水解造成影响,所以导致综合水反应池中的絮凝效果很差,絮凝沉淀后的水浑浊不清澈。③综合水反应池只有一个,pH调节和混凝全在一个池中,反应效果不好,导致沉淀出水浑浊,造成砂滤、碳滤容易污堵。④反渗透的浓水直接排放。因为反渗透的浓水中污染物的浓度是反渗透原水浓度的3倍(按反渗透回收率70%计),所以,直接排放极易超标。⑤处理工艺中没有CODcr的去除工艺和总磷的去除工艺。⑥经过对现场电镀设施的观察,电镀时产生的地面水(跑、冒、滴、漏到地面的电镀废水以及地面清洗水)全部流入综合废水调节池,地面水为混排废水,会含有六价铬、氰化物等污染物。而在综合废水中没有铬、氰的处理工艺,所以,排放水铬、氰很容易超标。

3 整改方案及效果

3.1 改造工艺

针对现有处理设施存在的问题,设计了改造后电镀废水处理(图2)。

3.1.1 铬水处理系统

含铬电镀废水中,铬离子主要以六价铬的形式存在,其毒性很大,而三价铬离子的毒性明显降低,因此采用化学还原法,将六价铬还原为三价铬,然后用碱沉淀生成氢氧化铬沉淀而去除。因其为一类污染物,需处理达标后经铬排放口,再排入综合废水调节池。六价铬的还原反应在酸性条件下反应较快,一般要求pH值

还原以后的Cr3+在pH值为7~10时,

Cr2(SO4)3+6NaOH2Cr(OH)3 + 3Na2SO4,

整改方案中,铬水收集后,通过水泵提升至还原反应池,在池中通过pH值和ORP仪表自动控制投加稀酸和还原剂,将水中的六价铬还原为三价铬;然后在pH值调节池中,通过pH仪表自动控制投加碱液,调节废水的pH值在9左右,使水中的三价铬形成氢氧化铬的微小絮体;在铬混凝池中,投加PAM,使微小絮体形成为大的矾花;进入铬沉淀池,经过固液分离,上清液通过铬水排放口流入综合水调节池,与其他废水一起进行再处理。

3.1.2 氰水处理系统

该废水采用传统的两级破氰处理工艺,碱性氯化法破氰分二个阶段:第一阶段是将氰氧化成氰酸盐,即“不完全氧化”。CN-与OCl-反应首先生成CNCl,CNCl水解成CNO-的反应速度取决于pH值、温度和有效氯的浓度。pH值越高,水温越高,有效氯浓度越高则水解的速度越快,而且在酸性条件下CNCl极易挥发,所以操作时必须严格控制pH值。第二阶段是将氰酸盐进一步氧化分解成二氧化碳和氮气,即“完全氧化”。整改方案中,氰水收集后,通过水泵提升至氧化池,通过池中的pH和ORP仪表自动控制投加碱液、稀酸和氧化剂,将废水中的氰化物,氧化为无害的氮气和二氧化碳。然后排入综合水调节池,与其他废水一起进行再处理。

3.1.3 综合水物化处理系统

综合废水收集后,通过水泵提升至氧化池,在池中通过pH和ORP仪表自动控制投加碱液和氧化剂,一方面将废水中可能混排的氰化物氧化去除,将废水中的氨氮氧化为氮气,另一方面,将废水可能存在的重金属络合态破坏,成为游离态的重金属,从而形成氢氧化物的沉淀;在反应池中,透过pH和ORP自动控制投加碱液和硫酸亚铁,一方面将水中可能混有的六价铬还原为三价t,另一方面,将水中多余的余氯还原,同时还可增大混凝的效果,可根据情况,适当补加少量的重金属捕捉剂,将重金属离子去除的更彻底;在混凝池中,投加适量的PAM至形成大的矾花;通过综合水沉淀池的固液分离,出水上清液在pH回调池中,通过仪表自动控制投加稀酸,将废水的pH值控制在7左右。

3.1.4 生化处理系统

pH值回调池出水进入生化处理系统,经过厌氧、好氧等处理工序以降解废水中的CODcr。生物法是最基本的去除有机物的方法,同时也是最为经济的方法。基本可分为厌氧生物处理和好氧生物处理。厌氧生物处理法用于处理有机物结构复杂、难生化处理的废水,其主要目的不是降低CODcr,而是提高废水可生化性,为后续好氧工艺阶段进一步降低CODcr奠定基础。经厌氧生物处理后废水中存在的各种有机物,主要以CH4等易降解的有机污染物为主,在好氧处理阶段可以作为微生物营养源,经一系列生化反应,释放能量,最终以无机物质稳定下来,达到去除废水CODcr的目的,实现废水的无害化。

过物化处理工艺后,该废水中的CODcr含量在200~300 mg/L左右。由于工业废水的可生化性较差,且水质水量的波动较大,因此,设计方案采用接触厌氧池+接触好氧池的处理工艺,即通过在厌氧池中安装弹性填料,好氧池中安装组合填料,为微生物生长提供附着物,提高生化系统适应水质水量突然变化而造成冲击负荷的能力。接触厌氧池停留时间5h,接触好氧池停留时间10h。

3.1.5 回用水系统

回用系统采用MBR+超滤+RO反渗透的处理工艺。MBR膜丝多为0.1~0.4 μm,可过滤掉水中几乎所有的悬浮物和大部分细菌,过滤出水直接作为超滤的原水,可省去超滤前的砂滤罐、炭滤,袋式过滤器等:超滤膜孔径采用0.01 μmPVDF膜,对MBR出水进行再次过滤,过滤掉水中的大分子有机物和残留的细菌、病毒和胶体,对RO反渗透系统起到进一步的保护;RO反渗透的过滤精度为0.0001 μm[6],可以去除水中90%以上的溶解盐类及99%以上的胶体、微生物、有机物等,其产水可直接回用生产线。

3.2 出水水质

经过半年的运行实践发现整体工艺运行平稳,CODcr出水浓度在45 mg/L以下,总铬出水浓度低于0.3 mg/L,六价铬出水浓度低于0.08 mg/L,总氰化物出水浓度低于0.1 mg/L,总磷出水浓度在0.4 mg/L以下,各项出水水质可实现稳定达标排放。

4 结论

经过对原有废水处理工艺的改造,根据不同废水的性质采用分类收集处理,有效降低了废水的处理成本。该机械厂电镀废水既实现了废水的稳定达标排放,又提升了企业的社会形象。同时,该工艺的成功运行,为同类电镀废水企业提供了参考,具有一定的借鉴意义。

参考文献:

[1]左 鸣. 电镀废水处理工艺优化研究[D]. 广州:华南理工大学,2012.

[2]王亚东,张林生. 电镀废水处理技术的研究进展[J]. 安全与环境工程,2008,15(3):69~72.

[3]胡卫强.浅谈电镀废水治理[J]. 广东化工,2013,11(12):22~24.

[4]黄仙花,方谨继. 青田县某企业电镀废水处理系统改造工程实例分析治理[J]. 科技创新导报,2013(18):115~117.

[5]王磊,脱培植,时旋等. 电镀废水深度处理实用工艺研究[J]. 山东化工,2011,40(13):65~67.

[6]李尊. 电镀废水治理方案分析研究[J]. 环境科学与管理,2014,39(12):116~118.

Engineering Case Analysis of Electroplating Wastewater Treatment Process

Improvement in a Machinery Plant

Yin Faping, Zhao Weixing

(Guangdong Institute of Engineering Technology, Guangzhou,Guangdong 510440,China)

第9篇:电镀废水主要处理方法范文

关键词:电镀 重金属废水 治理技术

概述

电镀是利用化学和电化学方法在金属或在其它材料表面镀上各种金属。电镀技术广泛应用于机器制造、轻工、电子等行业。

电镀废水的成分非常复杂,除含氰(CN-)废水和酸碱废水外,重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类,一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。电镀废水的治理在国内外普遍受到重视,研制出多种治理技术,通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重金属、水循环使用等措施消除和减少重金属的排放量。随着电镀工业的快速发展和环保要求的日益提高,目前,电镀废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段,资源回收利用和闭路循环是发展的主流方向。

1电镀重金属废水治理技术的现状

1 .1化学沉淀

化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法,包括中和沉法和硫化物沉淀法等。

1.1.1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。实践证明在操作中需要注意以下几点[1]:(1)中和沉淀后,废水中若pH值高,需要中和处理后才可排放;(2)废水中常常有多种重金属共存,当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al等两性金属时,pH值偏高,可能有再溶解倾向,因此要严格控制pH值,实行分段沉淀;(3)废水中有些阴离子如:卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物,因此要在中和之前需经过预处理;(4)有些颗粒小,不易沉淀,则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。

1.1.2硫化物沉淀法

加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀除去的方法。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,而且反应的pH值在7—9之间,处理后的废水一般不用中和。硫化物沉淀法的缺点是[2]:硫化物沉淀物颗粒小,易形成胶体;硫化物沉淀剂本身在水中残留,遇酸生成硫化氢气体,产生二次污染。为了防止二次污染问题,英国学者研究出了改进的硫化物沉淀法,即在需处理的废水中有选择性的加入硫化物离子和另一重金属离子(该重金属的硫化物离子平衡浓度比需要除去的重金属污染物质的硫化物的平衡浓度高)。由于加进去的重金属的硫化物比废水中的重金属的硫化物更易溶解,这样废水中原有的重金属离子就比添加进去的重金属离子先分离出来,同时防止有害气体硫化氢生成和硫化物离子残留问题。

1.2氧化还原处理

1.2.1 化学还原法

电镀废水中的Cr主要以Cr6+离子形态存在,因此向废水中投加还原剂将Cr6+还原成微毒的Cr3+后,投加石灰或NaOH产生Cr(OH)3沉淀分离去除。化学还原法治理电镀废水是最早应用的治理技术之一,在我国有着广泛的应用,其治理原理简单、操作易于掌握、能承受大水量和高浓度废水冲击。根据投加还原剂的不同,可分为FeSO4法、NaHSO3法、铁屑法、SO2法等。

应用化学还原法处理含Cr废水,碱化时一般用石灰,但废渣多;用NaOH或Na2CO3,则污泥少,但药剂费用高,处理成本大,这是化学还原法的缺点。

1.2.2 铁氧体法

铁氧体技术是根据生产铁氧体的原理发展起来的。在含Cr废水中加入过量的FeSO4,使Cr6+还原成Cr3+, Fe2+氧化成Fe3+,调节pH值至8左右,使Fe离子和Cr离子产生氢氧化物沉淀。通入空气搅拌并加入氢氧化物不断反应,形成铬铁氧体。其典型工艺有间歇式和连续式。铁氧体法形成的污泥化学稳定性高,易于固液分离和脱水。铁氧体法除能处理含Cr废水外,特别适用于含重金属离子的电镀混合废水。我国应用铁氧体法已经有几十年历史,处理后的废水能达到排放标准,在国内电镀工业中应用较多。

铁氧体法具有设备简单、投资少、操作简便、不产生二次污染等优点。但在形成铁氧体过程中需要加热(约70oC),能耗较高,处理后盐度高,而且有不能处理含Hg和络合物废水的缺点。

1.2.3 电解法

电解法处理含Cr废水在我国已经有二十多年的历史,具有去除率高、无二次污染、所沉淀的重金属可回收利用等优点。大约有30多种废水溶液中的金属离子可进行电沉积。电解法是一种比较成熟的处理技术,能减少污泥的生成量,且能回收Cu、Ag、Cd等金属,已应用于废水的治理。不过电解法成本比较高,一般经浓缩后再电解经济效益较好。

近年来,电解法迅速发展,并对铁屑内电解进行了深入研究,利用铁屑内电解原理研制的动态废水处理装置对重金属离子有很好的去除效果。

另外,高压脉冲电凝系统(High Voltage Electrocagulation System)为当今世界新一代电化学水处理设备,对表面处理、涂装废水以及电镀混合废水中的Cr、Zn、Ni、Cu、Cd、CN-等污染物有显著的治理效果。高压脉冲电凝法比传统电解法电流效率提高20%—30%;电解时间缩短30%—40%;节省电能达到30%—40%;污泥产生量少;对重金属去除率可达96%一99%[3]。

1.3 溶剂萃取分离

溶剂萃取法[4]是分离和净化物质常用的方法。由于液一液接触,可连续操作,分离效果较好。使用这种方法时,要选择有较高选择性的萃取剂,废水中重金属一般以阳离子或阴离子形式存在,例如在酸性条件下,与萃取剂发生络合反应,从水相被萃取到有机相,然后在碱性条件下被反萃取到水相,使溶剂再生以循环利用。这就要求在萃取操作时注意选择水相酸度。尽管萃取法有较大优越性,然而溶剂在萃取过程中的流失和再生过程中能源消耗大,使这种方法存在一定局限性,应用受到很大的限制。

1.4 吸附法

吸附法是利用吸附剂的独特结构去除重金属离子的一种有效方法。利用吸附法处理电镀重金属废水的吸附剂有活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖树脂等。活性炭装备简单,在废水治理中应用广泛,但活性炭再生效率低,处理水质很难达到回用要求,一般用于电镀废水的预处理。腐植酸类物质是比较廉价的吸附剂,把腐植酸做成腐植酸树脂用以处理含Cr、含Ni废水已有成功经验。有相关研究表明,壳聚糖及其衍生物是重金属离子的良好吸附剂,壳聚糖树脂交联后,可重复使用10次,吸附容量没有明显降低[5]。利用改性的海泡石治理重金属废水对Pb2+、Hg2+、Cd2+有很好的吸附能力,处理后废水中重金属含量显著低于污水综合排放标准。另有文献报道蒙脱石也是一种性能良好的粘土矿物吸附剂,铝锆柱撑蒙脱石在酸性条件下对Cr 6+的去除率达到99%,出水中Cr 6+含量低于国家排放标准,具有实际应用前暑[6]。

1.5 膜分离技术

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工业废水,处理后废水组成不变,有利于回槽使用。含Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr6+等金属离子废水都适宜用电渗析处理,已有成套设备。反渗透法已大规模用于镀Zn、Ni、Cr漂洗水和混合重金属废水处理。采用反渗透法处理电镀废水,已处理水可以回用,实现闭路循环。液膜法治理电镀废水的研究报道很多,有些领域液膜法已由基础理论研究进入到初步工业应用阶段,如我国和奥地利均用乳状液膜技术处理含Zn废水,此外也应用于镀Au废液处理中[7]。膜萃取技术是一种高效、无二次污染的分离技术,该项技术在金属萃取方面有很大进展。

1.6 离子交换处理法

离子交换处理法是利用离子交换剂分离废水中有害物质的方法,应用的离子交换剂有离子交换树脂、沸石等等,离子交换树脂有凝胶型和大孔型。前者有选择性,后者制造复杂、成本高、再生剂耗量大,因而在应用上受到很大限制。离子交换是靠交换剂自身所带的能自由移动的离子与被处理的溶液中的离子通过离子交换来实现的。推动离子交换的动力是离子间浓度差和交换剂上的功能基对离子的亲和能力,多数情况下离子是先被吸附,再被交换,离子交换剂具有吸附、交换双重作用。这种材料的应用越来越多,如膨润土[11],它是以蒙脱石为主要成分的粘土,具有吸水膨胀性好、比表面积大、较强的吸附能力和离子交换能力,若经改良后其吸附及离子交换的能力更强。但是却较难再生,天然沸石在对重金属废水的处理方面比膨润土具有更大的优点:沸石[9]是含网架结构的铝硅酸盐矿物,其内部多孔,比表面积大,具有独特的吸附和离子交换能力。研究表明[10],沸石从废水中去除重金属离子的机理,多数情况下是吸附和离子交换双重作用,随流速增加,离子交换将取代吸附作用占主要地位。若用NaCl对天然沸石进行预处理可提高吸附和离子交换能力。通过吸附和离子交换再生过程,废水中重金属离子浓度可浓缩提高30倍。沸石去除铜,在NaCl再生过程中,去除率达97%以上,可多次吸附交换,再生循环,而且对铜的去除率并不降低。

1.7 生物处理技术

由于传统治理方法有成本高、操作复杂、对于大流量低浓度的有害污染难处理等缺点,经过多年的探索和研究,生物治理技术日益受到人们的重视。随着耐重金属毒性微生物的研究进展,采用生物技术处理电镀重金属废水呈现蓬勃发展势头,根据生物去除重金属离子的机理不同可分为生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法以及植物修复法。

1.7.1 生物絮凝法

生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法。微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外,具有絮凝活性的代谢物。一般由多糖、蛋白质、DNA、纤维素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物质构成,分子中含有多种官能团,能使水中胶体悬浮物相互凝聚沉淀。至目前为止,对重金属有絮凝作用的约有十几个品种,生物絮凝剂中的氨基和羟基可与Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金属离子形成稳定的鳌合物而沉淀下来。应用微生物絮凝法处理废水安全方便无毒、不产生二次污染、絮凝效果好,且生长快、易于实现工业化等特点。此外,微生物可以通过遗传工程、驯化或构造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有广阔的应用前景。

1.7.2 生物吸附法

生物吸附法是利用生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子,再通过固液两相分离去除水溶液中的金属离子的方法。利用胞外聚合物分离金属离子,有些细菌在生长过程中释放的蛋白质,能使溶液中可溶性的重金属离子转化为沉淀物而去除。生物吸附剂具有来源广、价格低、吸附能力强、易于分离回收重金属等特点,已经被广泛应用。

1.7.3 生物化学法

生物化学法指通过微生物处理含重金属废水,将可溶性离子转化为不溶性化合物而去除。硫酸盐生物还原法是一种典型生物化学法。该法是在厌氧条件下硫酸盐还原菌通过异化的硫酸盐还原作用,将硫酸盐还原成H2S,废水中的重金属离子可以和所产生的H2S反应生成溶解度很低的金属硫化物沉淀而被去除,同时H2SO4的还原作用可将SO42-转化为S2-而使废水的pH值升高。因许多重金属离子氢氧化物的离子积很小而沉淀。有关研究表明,生物化学法处理含Cr 6+浓度为30—40mg/L的废水去除率可达99.67%—99.97%[11]。有人还利用家畜粪便厌氧消化污泥进行矿山酸性废水重金属离子的处理,结果表明该方法能有效去除废水中的重金属。赵晓红等人[12]用脱硫肠杆菌(SRV)去除电镀废水中的铜离子,在铜质量浓度为246.8 mg/L的溶液,当pH为4.0时,去除率达99.12%。

1.7.4 植物修复法[13]

植物修复法是指利用高等植物通过吸收、沉淀、富集等作用降低已有污染的土壤或地表水的重金属含量,以达到治理污染、修复环境的目的。植物修复法是利用生态工程治理环境的一种有效方法,它是生物技术处理企业废水的一种延伸。利用植物处理重金属,主要有三部分组成:(1)利用金属积累植物或超积累植物从废水中吸取、沉淀或富集有毒金属;(2)利用金属积累植物或超积累植物降低有毒金属活性,从而可减少重金属被淋滤到地下或通过空气载体扩散:(3)利用金属积累植物或超积累植物将土壤中或水中的重金属萃取出来,富集并输送到植物根部可收割部分和植物地上枝条部分。通过收获或移去已积累和富集了重金属植物的枝条,降低土壤或水体中的重金属浓度。在植物修复技术中能利用的植物有藻类、草本植物、木本植物等。

藻类净化重金属废水的能力,主要表现在对重金属具有很强的吸附力[14],利用藻类去除重金属离子的研究已有大量报道[15]。褐藻对Au的吸收量达400 mg/ g,在一定条件下绿藻对Cu、Pb、La、Cd、Hg等重金属离子的去除率达80 %—90 %,马尾藻、鼠尾藻对重金属的吸附虽然不及绿海藻,但仍具有较好的去除能力。

草本植物净化重金属废水的应用已有很多报道。凤眼莲是国际上公认和常用的一种治理污染的水生漂浮植物,它具有生长迅速,既能耐低温、又能耐高温的特点,能迅速、大量地富集废水中Cd、Pb、Hg、Ni、Ag、Co、Cr等多种重金属。有关研究发现[16]凤眼莲对钴和锌的吸收率分别高达97%和80%。此外,还有很多草本植物具有净化作用,如喜莲子草、水龙、刺苦草、浮萍、印度芥菜等。

木本植物具有处理量大、净化效果好、受气候影响小、不易造成二次污染等等优点,受到人们广泛关注。同时对土壤中Cd、Hg等有较强的吸附积累作用,由胡焕斌等[17]试验结果表明:芦苇和池杉对重金属Pb和Cd都有较强富集能力。

转贴于 2电镀重金属废水治理技术展望

随着全球可持续发展战略的实施,循环经济和清洁生产技术越来越受到人们关注。电镀重金属废水治理从末端治理已向清洁生产工艺、物质循环利用、废水回用等综合防治阶段发展。未来电镀重金属废水治理将突出以下几个方面:

(1)贯彻循环经济、重视清洁生产技术的开发与应用;提高电镀物质、资源的转化率和循环使用率;从源头上削减重金属污染物的产生量,并采用全过程控制、结合废水综合治理、最终实现废水零排放。

(2)电镀重金属废水的处理技术很多,其中生物技术是具有较大发展潜力的技术,具有成本低、效益高、不造成二次污染等优点。随着基因工程、分子生物学等技术的发展和应用,具有高效、耐毒性的菌种不断培育成功,为生物技术的广泛应用提供了有利条件。对于已经污染的、范围大的外环境,可采用植物修复技术治理,在治污的同时,不仅美化了环境,还可以获得一定的经济效益。

(3)综合一体化技术是未来电镀废水治理技术的热点。电镀废水种类繁多,各种电镀工艺差异很大,仅使用一种废水治理方法往往有其局限性,达不到理想的效果。因此,综合多种治理技术特点的一体化技术应运而生。

3 结束语

综上所述,虽然化学法、物理化学法、生物化学法都可以治理和回收废水中的重金属,但通过生物化学法处理重金属污水成本低、效益高、容易管理、不给环境造成二次污染、有利于生态环境的改善。但生物化学法也有一定的局限性,无论是植物还是微生物,一般都具有选择性,只吸取或吸附一种或几种金属,有的在重金属浓度较高时会导致中毒,从而限制其应用。尽管如此生物化学法的研究和发展仍有广阔前景,许多学者通过基因工程、分子生物学等技术应用,使生物具有更强的吸附、絮凝、整治修复能力。我们应该充分利用自然界中的微生物与植物的协同净化作用,并辅之以物理或化学方法,寻找净化重金属的有效途径。

[参考文献]

[1]何升霞,姬相艳。利用废铁屑处理含铬废水试验研究[J]。油气田环境保护,2002,10(2): 36—37。

[2]苏海佳,贺小进,谭天伟。球形壳聚糖树脂对含重金属离子废水的吸附性能研究[J]。北京大学学报,2003,30(2):19—22。

[3]翁国坚,李湘祁,烫德平,等。铝锆柱撑蒙脱石处理Cr6+废水的应用研究[J]。福州大学学报,2003,31(1):116—119。