电镀含铬废水处理方法范例(3篇)
电镀含铬废水处理方法范文篇1
论文关键词:铁屑,电镀废水,石灰,污泥量
电镀行业是当今全球三大污染工业之一,其产生的废水具有极大的毒性和危害性。电镀废水的处理方法主要包括化学沉淀法、内电解法和生物法等。其中,化学处理法是指向废水中投加一些化学药剂,
通过化学反应改变废水中污染物的化学性质,使其变成无害物质或易于与水分离的物
质,再进一步从废水中除去的处理方法。目前,化学法仍是国内外电镀废水中处理的主
流技术,具有技术成熟、投资小、费用低、
*通信作者:汪晓军(1964-),男,博士,教授,研究方向为水污染控制理论与技术,E-mail:cexjwang@scut.edu.cn
适应性强、自动化程度高等特点,但其缺点也是非常明显的,电镀污泥是化学法处理电镀废水的最大的缺陷。由于电镀废水本身就含有Cr、Zn、Cu、Ni等重金属离子,在处理过程中要不断的消耗化学药剂如硫酸亚铁、石灰等,发生反应产生沉淀而形成大量的污泥,这些重金属污泥成分复杂,很难处理和利用。本试验是在广东省清远市某电镀厂进行现场研究,采用铁屑与酸性废水混合的方法减少化学药剂的投加量,进而减少污泥的产生量。
1.试验部分
1.1试验装置
PHS-25精密pH计,JA2003N电子天平,ZR4-6混凝试验搅拌机,15L的大桶5只,分光光度计
1.2实验药剂
KCrO固体(A·R)(在100—110℃下烘干1小时)、0.2%二苯胺磺酸钠、85%HPO4、3mol/LHSO、FeSO·7HO(C·P)、200g/L尿素、50g/L铜铁试剂、1+1氢氧化铵、丙酮、1+1磷酸、4g/L氢氧化钠溶液、80g/L硫酸锌溶液、40g/LKMnO、20g/LNaNO、二苯碳酸二肼
1.3分析方法
总铬:重铬酸钾氧化-二苯碳酸二肼分光光度法;Cr(VI):二苯碳酸二肼分光光度法;Fe:重铬酸钾法
1.4原水水质:
清远某电镀厂原水水质和排放标准见表1
表1原水水质和排放标准
Tab1Qualityofrawwastewateranddischargingstandard
污染物名称
污染物浓度
备注
排放标准
pH
1~3
酸性废水
6~9
Cr(VI)(mg/L)
≤115
电镀含铬废水处理方法范文
关键词:电镀项目;污染特征;对策技术;防治
1.前言
随着汽车、家电等行业迅速发展,电镀工业也步入较为快速的发展阶段。电镀工业对国民经济的发展有着举足轻重的作用。电镀工艺是在基础建材如钢材表面涂镀金属涂层,以此改变基础建材的表面性质,使建材的抗腐蚀性增强、硬度增加,并大幅提高建材的导电性及耐热性,同时还能使建材表面更加美观。电镀工艺的实质是电化学加工,其具有独特的技术经济优势,因此难以被其他技术完全取代。在电镀项目中,电镀工艺会使用不同种类的助剂,如:活化剂和重金属盐等,其中重金属会对人体和自然环境产生巨大威胁,而且各种类型的助剂会构成一个繁琐复杂的系统结构,其会加剧重金属产生的危害[1]。电镀产生的污染物除了重金属外,还包括废气、废水及其他种类的固体废弃物,其已经成为重度污染行业。我们必须掌握电镀项目的污染特征,并在此基础上采取科学有效的防治对策。
2.电镀项目的污染特征
2.1电镀废水
电镀废水指电镀项目进行生产活动所排放的废水,一般分为含氰废水、含铬废水、含镍废水、含油废水及综合废水[2]。电镀项目产生的废水主要来源于清洗镀件,还有一少部分来自镀液的过滤及治理工艺。各种重金属离子、添加剂、酸性物质和碱性物质是电镀废水的主要成分,其中既包括无机污染物又包括有机污染物。
电镀项目产生的废水必须经过处理并达到可排放标准后方可外排。目前,针对电镀项目所产生的废水,已有多种成熟的处理技术,如:化学法、电解法、生物处理法等。还有一些电镀项目的生产线会对可排废水进行进一步处理,待其达到回用要求后重复利用,以达到废水零排放的目的。
2.2电镀废气
电镀项目的酸洗工序和活化工序会生成酸雾废气,主要成分为氯化氢、铬酸雾、硫酸雾及氮氧化物等,具体酸雾种类会随酸洗工艺的不同而有差别[3]。
目前,净化回收和组合治理等是治理电镀项目所产生废气的主要技术,并且每种技术都有与之匹配的设备。此外,还有很多企业利用碱液中和酸雾废气,以此达到处理电镀废气的目的。
2.3固体废物
电镀项目产生的固体废弃物主要包括废弃的电镀液、废水处理产生的污泥和槽液的过滤渣等[3]。其中电镀污泥通常数量较为庞大,必须引起高度重视,应对其进行妥善处理。电镀项目产生某些固体废物是《国家危险物名录》中规定的危险废物,其中含有重金属成分,必须由具备相关资质的企业单位进行回收、处理。
3.污染防治对策技术
污染防治对策主要指针对电镀工艺所产生的各种污染物而采取的科学有效的污染治理活动。
3.1电镀废水防治对策技术
电镀项目产生的废水包含铬、镍、铜、锌等重金属污染物,其中铬和镍是第一类污染物,所以必须对含铬废水及含镍废水进行单独处理。本文介绍的电镀废水治理技术为膜处理工艺,其主要思路如下:
首先分离镀件预处理废水和电镀清洗废水,然后根据电镀种类的不同分别对废水进行处理。由于镀镍产线的毒性较大,故需对其采取封闭运行模式,且实现含镍废水零排放。
针对含铬废水,首先应对其进行还原,随后采取“膜过滤浓缩”方法处理还原后的含铬废水,经过此步骤后便产生以下两种形式的物质:透过水和浓缩液。透过水可以再次用于生产,浓缩液可以利用专业设备将其烘干,于是便实现了含铬废水的零排放。
含锌废水的治理措施包括化学手段和物理手段,其中化学方法指絮凝和沉淀等,物理手段指捕集、吸附重金属离子,经处理达标后即可排放。
对于含氰铜废水的处理可分为以下四个步骤:第一,需对其进行微电解处理;第二,进行二级破氰;第三,絮凝及化学沉淀;最后,捕集并吸附金属离子。
传统的电镀废水治理技术采用单一的化学处理方式,不但浪费水资源,而且容易导致二次污染。该项电镀废水防治技术,弥补了传统治理工艺的不足,同时还能回收水资源及金属资源。
3.2电镀废气防治对策技术
活化槽及电镀槽是电镀工艺不可或缺的装置,而该装置在运行中会生成各种酸雾,如:盐酸雾、硫酸雾等。为了从源头控制电镀酸雾的产生,应在电镀过程中使用酸雾抑制剂,该抑制剂可以控制酸挥发。另外,为了收集挥发的酸雾,需将集气罩安装于活化槽和电镀槽的上方,并在槽的两侧安装吸风设备。经过收集的电镀废气便可送至处理设备进行废气处理。
废气处理设备包括酸雾净化器和碱吸收装置。首先电镀酸雾由酸雾净化器进行净化处理,随后吸风设备将净化后的电镀酸雾引入碱吸收装置,在该装置内电镀酸雾与氢氧化钠溶液发生中和反应,由此便可去除电镀酸雾。除了酸雾外,电镀废气还包括烃类物质,对于该类电镀废气,则可利用活性炭将其吸收。
3.3固体废物防治对策技术
首先将电镀项目产生的固体废物根据《国家危险物名录》进行分类,并对危险废物和一般固体废物采取不同的处理方式。企业(单位)必须对电镀过程产生的全部固体废物进行百分之百处理,不能直接外排。
国家规定的危险废物,必须将其交予具备相关资质的企业单位进行处理。对于具有可回收利用价值的一般固体废物,如:废弃的包装材料等,相关部门可对其进行回收再利用。其他工业固体废弃物按照当地规定进行统一处理。
4.结束语
电镀行业为其他行业提供各种表面处理产品,因此各行业对电镀行业的依赖性较大,但其污染严重,因此电镀行业在面临机遇的同时遭遇挑战。电镀项目的污染等级属于重度污染,企业(单位)必须重视电镀项目对环境产生的影响,全面了解电镀项目的污染特征,并在此基础上从源头、过程、末端等各阶段采取有效的污染防治技术,减少电镀项目对环境的危害。
参考文献
[1]赵起越,牟莹.北京地区电镀项目环境保护验收特点及验收监测关键环节研究[J].环境科学与管理,2013,38(8):158-160.
电镀含铬废水处理方法范文
[关键词]工业废水处理废水特点
[中图分类号]S141.8[文献码]B[文章编号]1000-405X(2013)-9-192-1
工业废水(industrialwastewater)包括生产废水和生产污水,是指工业生产过程中产生的废水和废液,其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物。排污企业,主要分布在电子、塑胶、电镀、五金、印刷、食品、印染等行业。从废水的排放量和对环境污染的危害程度来看,电镀、线路板、表面处理等以无机类污染物为主的废水和食品、印染、印刷及生活污水等以有机类污染物为主的废水是处理的重点。
1表面处理废水
1.1磨光、抛光废水
在对零件进行磨光与抛光过程中,由于磨料及抛光剂等存在,废水中主要污染物为COD、BOD、SS。
一般可参考以下处理工艺流程进行处理
废水调节池混凝反应池沉淀池水解酸化池好氧池二沉池过滤排放
1.2除油脱脂废水
常见的脱脂工艺有:有机溶剂脱脂、化学脱脂、电化学脱脂、超声波脱脂。除有机溶剂脱脂外,其它脱脂工艺中由于含碱性物质、表面活性剂、缓蚀剂等组成的脱脂剂,废水中主要的污染物为pH、SS、COD、BOD、石油类、色度等。
一般可以参考以下处理工艺进行处理:废水隔油池调节池气浮设备厌氧或水解酸化好氧生化沉淀过滤或吸附排放
该类废水一般含有乳化油,在进行气浮前应投加CaCl2破乳剂,将乳化油破除,有利于用气浮设备去除。当废水中COD浓度高时,可先采用厌氧生化处理,如不高,则可只采用好氧生化处理。
1.3酸洗磷化废水
酸洗废水主要在对钢铁零件的酸洗除锈过程中产生,废水pH一般为2-3,还有高浓度的Fe2+,SS浓度也高。
可参考以下处理工艺进行处理:水调节池中和池曝气氧化池混凝反应池沉淀池过滤池pH回调池排放。磷化废水又叫皮膜废水,指铁件在含锰、铁、锌等磷酸盐溶液中经过化学处理,表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜,作为喷涂底层,防止铁件生锈。该类废水中的主要污染物为:pH、SS、PO43-、COD、Zn2+等。
2电镀废水
电镀生产工艺有很多种,由于电镀工艺不同,所产生的废水也各不相同,一般电镀企业所排出的废水包括有酸、碱等前处理废水,氰化镀铜的含氰废水、含铜废水、含镍废水、含铬废水等重金属废水。此外还有多种电镀废液产生。
对于含不同类型污染物的电镀废水有不同的处理方法,分别介绍如下:
2.1含氰废水
目前处理含氰废水比较成熟的技术是采用碱性氯化法处理,必须注意含氰废水要与其它废水严格分流,避免混入镍、铁等金属离子,否则处理困难。
该法的原理是废水在碱性条件下,采用氯系氧化剂将氰化物破坏而除去的方法,处理过程分为两个阶段,第一阶段是将氰氧化为氰酸盐,对氰破坏不彻底,叫做不完全氧化阶段,第二阶段是将氰酸盐进一步氧化分解成二氧化碳和水,叫完全氧化阶段。
反应条件控制:一级氧化破氰:pH值10~11;理论投药量:简单氰化物CN-:Cl2=1:2.73,复合氰化物CN-:Cl2=1:3.42。用ORP仪控制反应终点为300~350mv,反应时间10~15分钟。
二级氧化破氰:pH值7~8(用H2SO4回调);理论投药量:简单氰化物CN-:Cl2=1:4.09,复合氰化物CN-:Cl2=1:4.09。用ORP仪控制反应终点为600~700mv;反应时间10~30分钟。反应出水余氯浓度控制在3~5mg/1。处理后的含氰废水混入电镀综合废水里一起进行处理。
2.2含铬废水
含六价铬废水一般采用铬还原法进行处理,该法原理是在酸性条件下,投加还原剂硫酸亚铁、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、二氧化硫等,将六价铬还原成三价铬,然后投加氢氧化钠、氢氧化钙、石灰等调pH值,使其生成三价铬氢氧化物沉淀从废水中分离。
还原反应条件控制:
加硫酸调整pH值在2.5~3,投加还原剂进行反应,反应终点以ORP仪控制在300~330mv,具体需通过调试确定,反应时间约为15-20分钟。搅拌可采用机械搅拌、压缩空气搅拌或水力搅拌。混凝反应控制条件:PH值:7~9,反应时间:15~20分钟。
3线路板废水
针对线路板废水的不同特点,在处理时必须对不同的废水进行分流,采取不同的方法进行处理。对于络合含铜废水的处理方式如下所示:
此类废水中重金属Cu2+与氨形成了较稳定的络合物,采用一般的氢氧化物混凝反应的方法不能形成氢氧化铜沉淀,必须先破坏络合物结构,再进行混凝沉淀。一般采用硫化法进行处理,硫化法是指用硫化物中的S2-与铜氨络合离子中的Cu2+生成CuS沉淀,使铜从废水中分离,而过量的S2-用铁盐使其生产FeS沉淀去除。处理工艺流程如下:铜氨络合废水调节池破络反应池混凝反应池斜管沉淀池中间水池过滤器pH回调池排放。反应条件的控制要根据各厂水质的不同在调试中确定。一般在加硫化物等破络剂之前将pH值调到中性或偏碱性,防止硫化氢的生成,也有的将pH值调到略偏酸性。硫化物的投药量根据废水中铜氨络离子的量来确定,一般投放过量的药。在破络池安装ORP仪测定,当电位达到-300mv(经验值)认为硫化物过量,反应完全。对过量的硫化物采用投加亚铁盐的方法去除,亚铁的投加量根据调试确定,通过流量计定量加入。破络池反应时间为15~20分钟,混凝反应池反应时间为15~20分钟。
参考文献
[1]邹家庆.工业废水处理技术[M]化学工业出版社2003.8.
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