電鍍廢水的治理在國內(nèi)外普遍受到重視技術(shù)越來
電鍍是利用化學(xué)和電化學(xué)方法在金屬或在其它材料表面鍍上各種金屬。電鍍技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)器制造、輕工、電子等行業(yè)。電鍍廢水的成分非常復(fù)雜,除含氰(CN-)廢水和酸堿廢水外,重金屬廢水是電鍍業(yè)潛在危害性極大的廢水類別。根據(jù)重金屬廢水中所含重金屬元素進(jìn)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。
電鍍廢水的治理在國內(nèi)外普遍受到重視,研制出多種治理技術(shù),通過將有毒治理為無毒、有害轉(zhuǎn)化為無害、回收貴重金屬、水循環(huán)使用等措施消除和減少重金屬的排放量。隨著電鍍工業(yè)的快速發(fā)展和環(huán)保要求的日益提高,目前,電鍍廢水治理已開始進(jìn)入清潔生產(chǎn)工藝、總量控制和循環(huán)經(jīng)濟(jì)整合階段,資源回收利用和閉路循環(huán)是發(fā)展的主流方向。
電鍍是利用化學(xué)和電化學(xué)方法在金屬或在其它材料表面鍍上各種金屬。電鍍技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)器制造、輕工、電子等行業(yè)。 電鍍廢水水質(zhì)較復(fù)雜,電鍍廢水中含有鉻、鋅、銅、鎳、鎘等重金屬離子以及酸、堿、氰化物等具有很大毒性的雜物。電鍍廢水成分復(fù)雜,污染物可分為無機(jī)污染物和有機(jī)污染物兩大類,水質(zhì)變化幅度大,各股生產(chǎn)廢水污染物種類多樣,CODcr變化系數(shù)大;且電鍍廢水毒性大,含有大量的重金屬離子,若不經(jīng)處理直接排放會對周邊水體造成極大的污染。
針對我國家目前電鍍行業(yè)廢水的處理現(xiàn)狀進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和調(diào)查,廣泛采用的電鍍廢水處理方法主要有7類:
(1)化學(xué)沉淀法,又分為中和沉淀法和硫化物沉淀法。
(2)氧化還原處理,分為化學(xué)還原法、鐵氧體法和電解法。
(3)溶劑萃取分離法。
(4)吸附法。
(5)膜分離技術(shù)。
(6)離子交換法。
(7)生物處理技術(shù),包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化學(xué)法、植物修復(fù)法。
1、電鍍重金屬廢水治理技術(shù)的現(xiàn)狀
傳統(tǒng)的電鍍廢水處理方法有:化學(xué)法,離子交換法,電解法等。但傳統(tǒng)方法處理電鍍廢水存在如下問題:
(1)成本過高——水無法循環(huán)利用,水費(fèi)與污水處理費(fèi)占總生產(chǎn)成本的15%~20%;
(2)資源浪費(fèi)——貴重金屬排放到水體中,無法回收利用;
(3)環(huán)境污染——電鍍廢水中的重金屬為“永遠(yuǎn)性污染物”,在生物鏈中轉(zhuǎn)移和積累,最終危害人類健康。
采用膜法技術(shù)處理電鍍廢水典型工藝如下:
采用膜法技術(shù)為電鍍廢水處理提供完美解決方案,促進(jìn)電鍍工業(yè)技術(shù)升級。其主要特點(diǎn):
(1) 降低成本——水與貴重金屬循環(huán)利用,減少材料消耗
(2) 回收資源——貴重金屬回收利用
(3) 保護(hù)環(huán)境——廢水零排放或微排放
電鍍生產(chǎn)過程中的高用水量以及排放出的重金屬對水環(huán)境的污染,極大地制約了電鍍工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。傳統(tǒng)的電鍍廢水處理工藝成本過高,重金屬未經(jīng)回收便排放到水體中,極易對生物造成危害。而膜分離技術(shù)對水與重金屬進(jìn)行循環(huán)利用,經(jīng)過膜分離技術(shù)處理的電鍍廢水,可以實(shí)現(xiàn)重金屬的“零排放”或“微排放”,使生產(chǎn)成本大大降低。
利用膜分離技術(shù),可從電鍍廢水中回收重金屬和水資源,減輕或杜絕它對環(huán)境的污染,實(shí)現(xiàn)電鍍的清潔生產(chǎn),對附加值較高的金、銀、鎳、銅等電鍍廢水用膜分離技術(shù)可實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán),并產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。對于綜合電鍍廢水,經(jīng)過簡單的物理化學(xué)法處理后,采用膜分離技術(shù)可回用大部分水,回收率可達(dá)60%~80%,減少污水總排放量,削減排放到水體中的污染物。
傳統(tǒng)電鍍廢水處理方法的弊端
目前電鍍廢水的處理方法一般采用物化法之分流—綜合兩段處理。前段處理多分三支水:鉻水、氰水和綜合水(銅鎳鋅水)。鉻水用還原劑使之變價(jià)還原,氰水用兩級氧化破氰,銅鎳鋅水直接與前兩股水匯合而成為綜合水。后段處理綜合水,基本上是用堿(燒堿或石灰)、聚合氯化鋁(PAC)和有機(jī)絮凝劑(PAM),具體操作是:把綜合水的pH值提到10~13,堿濃度大而迫使堿與重金屬的反應(yīng)向生成氫氧化物的方向進(jìn)行。由于pH>9,排放口又得用酸中和使pH值降到9以下。
上述乃傳統(tǒng)的處理工藝,存在許多嚴(yán)重的理論與實(shí)踐上的錯(cuò)誤:
1、前處理三支污水的劃分,不符合生產(chǎn)實(shí)際,因?yàn)椴徽撃侵卸际悄阒杏形?、我中有你,只不過是鉻水以鉻為主、氰水以氰為主、銅鎳鋅三合水以3元素居多。這些實(shí)際情況,我們是在廢水處理的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的,幾乎所有企業(yè)的電鍍廢水都是如此。我們詢問過電鍍廠的有關(guān)人員,其實(shí)他們能把這一現(xiàn)象的成因說得非常清楚,奇怪的是污水管理部門竟把分流—綜合兩段處理作為不能違反的規(guī)范性模式。由于第二段處理的污水中各種污染物都存在,怎么可能用簡單的處理藥劑和方法就可使終端水達(dá)標(biāo)排放呢?
2、許多專門論述中都會提到,氰水要分開處理是因?yàn)榍柙谒嵋褐袝啥拘詷O強(qiáng)的HCN(氰酸),它的揮發(fā)勢必造成人的中毒。這在理論上是成立的,確實(shí)要十分注意。不過,我們發(fā)現(xiàn)多數(shù)氰水本身就是pH