工業(yè)電鍍廢水處理工藝介紹分析
電鍍廢水是世界三大污染產(chǎn)業(yè)之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)每年約有40億立方米的電鍍廢水排放。介紹了電鍍廢水的來(lái)源和水質(zhì),電鍍廢水處理技術(shù)的現(xiàn)狀,電鍍廢水的處理措施和發(fā)展趨勢(shì)。
隨著我國(guó)電鍍企業(yè)的快速發(fā)展,在為滿足人們的生活問(wèn)題帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),電鍍污染也越來(lái)越嚴(yán)重。電鍍企業(yè)的廢水主要包括洗滌水(80%以上)、廢水、設(shè)備冷卻水、地板水等。電鍍廢水中含有多種重金屬離子,如Cr6、Pb2、Zn2、Fe2、Ni2等。其中一些是致癌物、致畸性和致突變性,對(duì)人類有害。對(duì)環(huán)境有很大的影響。
1.電鍍概述
電鍍是使用電解在某些金屬表面上鍍覆薄層其他金屬或合金的過(guò)程。 2008年8月1日,新“電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)”(GB21900-2008)正式實(shí)施,環(huán)境保護(hù)部公布了首批共13項(xiàng)國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。 “工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄”(2011)規(guī)定消除含氰化物的電鍍工藝(電鍍金,銀,銅基合金和預(yù)鍍銅引物,并逐步淘汰)。
2。電鍍廢水來(lái)源及水質(zhì)
電鍍廢水的主要來(lái)源有:預(yù)處理除油酸洗工藝、電鍍件洗滌水、廢電鍍液、各種槽排水運(yùn)行、滴漏、洗滌水和設(shè)備冷卻水。這些廢水中含有大量的鉻、銅、鎳、鋅等重金屬離子和氰化物,有的具有毒性,有的屬于“三”類物質(zhì),對(duì)環(huán)境造成了很大的危害。
由于電鍍層的多樣性和生產(chǎn)工藝的不同,廢水的類型和化學(xué)成分不同:含鉻廢水主要來(lái)自鍍鉻池的漂洗水、鈍化液等。它還包括在電鍍過(guò)程中在地板上丟失的廢電鍍槽的一部分。鍍鉻后,漂洗水中六價(jià)鉻濃度為20~150 mg/L,鈍化水中六價(jià)鉻濃度變化較大,有時(shí)高達(dá)200~300 mg/L。
另外,存在三價(jià)鉻,銅,鐵和鋅等金屬離子,硫酸和硝酸。漂洗廢水的pH通常為4-6。含氰化物的電鍍廢水主要來(lái)自氰化電鍍工藝后的漂洗水,如鍍金,鍍銅,鍍銀,合金鍍,廢液部分泄漏在地板上。這部分廢水的濃度高于廢電鍍液的濃度。通常,漂洗水的氰化物濃度小于100mg / L,pH值在8-10之間,這是堿性廢水。
含酸電鍍廢水的主要來(lái)源是預(yù)處理過(guò)程中金屬鍍件的酸洗和沖洗,以及酸性鍍銅、鍍鎳等酸性鍍液的沖洗水。除硫酸、鹽酸和硝酸外,這部分廢水還含有鐵、鎳、銅等金屬離子,以及一些添加劑或附加鹽。含堿電鍍廢水主要來(lái)自金屬電鍍件在預(yù)處理和清洗過(guò)程中除油后的清洗水和堿洗。
該廢水主要含有氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉、有機(jī)添加劑、銅、鐵、鉛等金屬離子。一般來(lái)說(shuō),含堿廢水中雜質(zhì)較多,pH值變化很大.
3.電鍍廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀
目前,國(guó)內(nèi)外常用的電鍍廢水處理方法主要依靠化學(xué)方法和物理化學(xué)方法。其中,該化學(xué)方法具有處理效果明顯,運(yùn)行成本低,技術(shù)相對(duì)成熟的特點(diǎn)?;瘜W(xué)方法主要包括氧化還原方法,沉淀方法,中和方法等。物理化學(xué)方法主要包括電解,
離子交換法、膜分離法、蒸發(fā)濃縮法等,還有生物化學(xué)法,包括微生物法,是用于處理電鍍廢水的高科技生物技術(shù)。微生物法主要利用SR復(fù)合功能菌處理廢水中的重金屬?;钚蕴颗c生物膜相結(jié)合是目前處理含氰廢水最有前景的方法之一。
4.電鍍廢水處理措施
目前電鍍廢水的常規(guī)處理技術(shù)主要有化學(xué)沉淀法、氧化還原法、離子交換法、電解法等。同時(shí),鐵氧體法、膜分離技術(shù)、溶劑萃取法、吸附法、生物法等新技術(shù)也得到了越來(lái)越多的研究和應(yīng)用。
4.1化學(xué)沉淀法
化學(xué)沉淀法是目前應(yīng)用最廣泛的廢水處理方法?;瘜W(xué)處理主要是通過(guò)酸堿中和添加化學(xué)試劑,將溶于水中的重金屬轉(zhuǎn)化為不溶性重金屬化合物。在處理過(guò)程中產(chǎn)生大量的污泥,造成二次污染、處理后的排水量、水資源和物質(zhì)資源的大量浪費(fèi)、高能耗。
4.2離子交換法
離子交換方法是指通過(guò)使用離子交換樹脂除去廢水中的陰離子和陽(yáng)離子。與化學(xué)沉淀法相比,它具有能耗低,不產(chǎn)生污泥的優(yōu)點(diǎn)。然而,它不能產(chǎn)生具有更高濃度的溶液并返回到電鍍槽。清洗液中的有機(jī)物不能被除去,因此即使再利用,產(chǎn)出水也不能滿足補(bǔ)給水的生產(chǎn)。要求。
4.3鐵氧體法
鐵素體法是根據(jù)鐵素體的生產(chǎn)原理發(fā)展起來(lái)的一種方法。該方法可以同時(shí)去除多種金屬離子,特別是對(duì)混合重金屬電鍍廢水的處理。具有設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、操作方便的特點(diǎn)。同時(shí)形成的污泥化學(xué)穩(wěn)定性高,易于微分離脫水處理。
該方法在國(guó)內(nèi)電鍍工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用,但在鐵素體的形成過(guò)程中需要加熱(約70℃),具有能耗高、處理后鹽度高、不能處理含汞及復(fù)合化合物的廢水等缺點(diǎn)。鐵氧體法的主要優(yōu)點(diǎn)是:硫酸亞鐵供應(yīng)范圍廣,價(jià)格低廉,設(shè)備簡(jiǎn)單,處理量大,凈化效果好,污泥不會(huì)造成二次污染。
4.4膜分離技術(shù)
膜分離技術(shù)是利用混合物中各組分的選擇性滲透性能來(lái)完成分離、純化和濃縮的一種新型分離技術(shù)。膜分離過(guò)程是一種無(wú)相變、能耗低的物理分離過(guò)程,具有效率高、節(jié)能、無(wú)污染、易于控制等優(yōu)點(diǎn)。膜分離技術(shù)(微濾、超濾、納濾和反滲透)在表面處理工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用,微濾被廣泛地應(yīng)用于電鍍液的預(yù)過(guò)濾,超濾被廣泛地應(yīng)用于電泳涂料的回收、納濾、反滲透在化學(xué)后處理或純水制備中的應(yīng)用。
4.5生物處理技術(shù)
電鍍廢水的生物處理主要通過(guò)人工培養(yǎng)的復(fù)合功能菌來(lái)完成。功能菌具有靜電吸附,酶催化轉(zhuǎn)化,絡(luò)合,絮凝,共沉淀和pH緩沖。功能性細(xì)菌首先將廢水中的Cr(VI)還原為Cr(III),然后鉻,鋅,鎳,鎘,銅和鉛等離子被細(xì)胞吸附并復(fù)合成簇。重金屬離子沉淀到污泥中并固化。分離后除去液體。根據(jù)去除重金屬離子的機(jī)理,生物法可分為生物絮凝法,生物吸附法,生化法和植物修復(fù)法。
4.6吸附法
吸附是利用吸附劑獨(dú)特的結(jié)構(gòu)去除重金屬離子的有效方法。采用活性炭、腐植酸、海泡石和多糖樹脂作為吸附劑處理電鍍重金屬?gòu)U水?;钚蕴吭O(shè)備簡(jiǎn)單,在廢水處理中應(yīng)用廣泛,但其再生效率低,難以滿足處理水的回用要求?;钚蕴客ǔS糜陔婂儚U水的預(yù)處理。
腐植酸是一種廉價(jià)的吸附劑。通過(guò)將腐植酸制成腐植酸樹脂,成功地處理了含鉻、鎳廢水。研究表明,殼聚糖及其衍生物是較好的重金屬離子吸附劑。殼聚糖樹脂交聯(lián)后可重復(fù)使用10次,吸附量沒(méi)有明顯降低。改性海泡石處理重金屬?gòu)U水對(duì)Pb2+、Hg2+、Cd2+有良好的吸附能力,且重金屬含量明顯低于污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。
隨著國(guó)內(nèi)外技術(shù)人員的不斷實(shí)踐,亞硫酸鹽還原處理技術(shù)的研究是當(dāng)前含鉻廢水處理過(guò)程中最環(huán)保、最節(jié)能的方法之一,不僅保證了出水質(zhì)量,而且節(jié)約了成本。節(jié)省空間,并能帶來(lái)長(zhǎng)期利益.亞硫酸鹽還原處理也是我國(guó)常用的含鉻廢水處理方法之一。
亞硫酸鹽還原處理的主要優(yōu)點(diǎn)是處理后的水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),可以回收氫氧化鉻,設(shè)備和操作相對(duì)簡(jiǎn)單?;驹硎牵涸谒嵝詶l件下,將廢水中的六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻,然后調(diào)節(jié)堿以調(diào)節(jié)pH值以形成氫氧化鉻沉淀物,并將廢水凈化。
5。電鍍廢水處理的發(fā)展趨勢(shì)
隨著電鍍工業(yè)的快速發(fā)展和環(huán)境保護(hù)要求的不斷提高,重金屬電鍍廢水的處理已開始進(jìn)入清潔生產(chǎn)、總量控制和循環(huán)經(jīng)濟(jì)一體化的階段。未來(lái)重金屬電鍍廢水的處理將突出以下幾個(gè)方面:
(1)實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì),促進(jìn)清潔生產(chǎn)。提高了電鍍材料和資源的轉(zhuǎn)化率和回收效率,從源頭上減少了重金屬污染物的產(chǎn)生。同時(shí)采用全過(guò)程控制,并結(jié)合廢水的綜合處理,最終實(shí)現(xiàn)廢水的零排放。
(2)重金屬?gòu)U水處理技術(shù)很多。其中,生物技術(shù)是一項(xiàng)具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)。它具有成本低,效率高,無(wú)二次污染的優(yōu)點(diǎn)。它將在未來(lái)廣泛用于電鍍廢水的處理。
(3)一體化技術(shù)是未來(lái)重金屬?gòu)U水處理技術(shù)的熱點(diǎn)。由于工業(yè)和技術(shù)的不同,各種重金屬也有其局限性。只有一種廢水處理方法不能達(dá)到預(yù)期的效果。只有綜合利用各種加工技術(shù)的特點(diǎn),采用綜合技術(shù),才能達(dá)到理想的效果。
結(jié)束語(yǔ)
電鍍廢水處理技術(shù)很多,由于電鍍工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)、管理水平的差異,廢水質(zhì)量差異較大,僅采用一種廢水處理方法往往有其局限性,不能達(dá)到理想的效果。只有綜合加工技術(shù),實(shí)現(xiàn)各種加工工藝的一體化,才能達(dá)到理想的效果。隨著水資源和金屬資源的嚴(yán)重短缺,離子交換技術(shù)和膜處理技術(shù)在廢水回用和還原中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)已受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。
此外,生物處理技術(shù)具有成本低、效率高、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。電鍍廢水的生物處理是一項(xiàng)很有前途的技術(shù)。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,生物技術(shù)在電鍍廢水處理中的應(yīng)用前景廣闊。隨著電鍍工業(yè)的快速發(fā)展和環(huán)境保護(hù)要求的不斷提高,電鍍廢水的處理已進(jìn)入清潔生產(chǎn)階段。www.315tz.com