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浅析电镀废水处理工艺

发布时间:2018-12-24 13:49:35   浏览次数:496次

       电镀废水是造成水源和土壤污染的罪魁祸首之一。特别在我国在工业发展飞快的今天,电镀废水造成的生态价值损失令人触目惊心。因此,加强对电镀废水的处理,是实现可持续发展的必由之路。

  本文分析了电镀废水的处理工艺方案,具体实例分析。

  关键词:电镀废水;污染;处理工艺;电解;效果

  引言

  电镀行业是关乎国计民生的行业,据了解,我国电镀工厂大约有一万多家。同时,电镀行业又是高污染、高用水量的行业。而一般情况下,电镀工业产生的废水类型一般分为四种:镀铬废水,含氰废水和镀镍废水,除了上述三种还有一种是综合废水。其中,电镀工业污水含铜、铬、镍等重金属浓度高,直接排放对环境的影响非常大,危害最严重。因此,对电镀废水进行处理,对处理效果进行监督管理,就显得非常重要。对于电镀废水的处理工艺,一方面要考虑它的处理效果,另一方面,还应考虑它的经济效益。节省投资,节约能源,提高经济效益,节省运行费用,这是进行废水处理前必须考虑的问题。

  1 电镀废水的处理方案分析

  电镀废水中含有铜、镍等金属物质,具有较高的回收价值。因此,为了减少环境污染,提高电镀企业的经济效率,一般会对电镀废水进行

  回收性的处理,来回收金属铜、镍等。而从目前情况看,电镀废水的处理方案已经比较成熟,处理效果也比令人满意。在下文中,介绍了常用的一种处理方案的基本步骤。

  1.1 第一步———沉淀池预处理

  沉淀池的预处理的主要目的,是通过自然沉降或者离心沉降的方式,将电镀废水中的金属渣滓沉淀出来,以方便于下一步的处理。一方面,需要用泵将电镀厂中产生的废水输送到处理厂的沉淀池中。由于废水的酸性比较强,要求输送管道和泵具有较强的抗酸腐蚀能力

  。而且,需要保证管道的封闭性能,以免废水泄露污染环境;另一方面,在废水进入沉淀池后,一般采用自然沉降法沉降。虽然这种方法耗能较低,但沉降速率比较慢。在电镀废水处理压力较大的情况下,一般用离心沉降法。这种方法的好处是处理速度较快,而且沉降出来的金属泥能够自主地进入到排泥道中。

  1.2 第二步———综合废水反应池处理

  在金属泥沉降完全完成后,得到的废水基本上呈现澄清状态。

  此时,打开阀门,将废水释放到下一个处理池———综合废水反应池中。将废水中主要的铬、铜、镍等元素沉淀出来,主要是通过加药。

  首先,含氰的废水先进行破氰反应,去除氰化物,含铬废水进行还原反应,去除六价铬,最后混合一起统一调整PH沉淀。根据反应池中废水的总体积,计算出需要的投药量,一是避免处理药品的浪费,二是省去过量药品的处理步骤,从而降低处理费用。药物投放后,废水中的六价铬离子就会与过氧硫代硫酸钠产生反应,将六价的铬离子还原成三价,以便于下一步的沉降。为了加快反应效率,应使用搅拌装置对废水进行搅拌,在废水呈现出绿色后,说明还原反应已经大致完成,可以进入下一步的处理作业了;其次,调节废水的PH值。一般情况下,为了节省费用,提高调节效果,一般用生石灰作为PH调节药品。同样,在投料之前,也要计算出生石灰的用量。在一般情况下,将废水的PH值调节到 8.5~9.4 即可,因为在这个数值范围内,主要的三种金属离子三价铬离子、铁离子和铝离子均能有效沉淀,以氢氧化物沉淀的方式沉降在池底;最后,在沉降处理完成后,需要再次测定金属离子的含量和废液的PH值。如果金属离子含量仍然较高,需要延长沉淀反应时间,同时调节PH值到弱碱性状态。

  1.3 第三步———斜板沉降板沉降

  在沉淀反应处理过程中,由于金属离子并不是以全部沉淀的形式直接地沉降到反应池的底部,同时大部分以絮状的方式存在于溶液中。因此,需要将溶液通过斜板沉降板。这种沉降板一般与水平面呈20°左右的夹角,在板的上面布满大大小小的孔洞,每一个孔洞都有塑料做成的刺状物,用于“钩住”絮状沉淀物。同时,为了增强沉降效果,往往还会在沉降板的上层加入一些氯化钙,作为沉降剂。而这步处理得到的沉淀泥,则通过专用管道输送到沉淀处理车间,而溶液则进入无阀滤池中。

  1.4 第四步———滤池过滤处理

  经过初步沉降和斜板沉降处理后,仍然有少量絮状沉淀混杂在溶液中。

  因此,需要将溶液输送到无阀滤池中进行过滤。该滤池中一般有比较密的滤网能够将细微的沉淀颗粒抑留。而处理后的溶液需要进一步检测有害物质的含量,如果达到了国家规定的排放标准,就可以排放了。同时,过滤得到的沉淀物也一同送到污泥处理车间。这样,电镀废水的基本处理就完成了。

  2 电镀废水处理实例

  2.1工程废水特点

  某企业主要是对印版滚筒进行电镀,电镀的金属主要是:镀镍、镀铜、镀铬。本项目主要是酸性电镀,生产原料中无氟、无氰、无络合剂、无铅、无镉重污染化学品。本工程电镀废水量较小,废水中的金属离子主要有镍、铬、铜离子。根据计算,电镀废水中金属离子浓度:

  (1)镀镍废水:镀镍废水中镍的浓度为1.1mg/L。

  (2)镀铜废水:镀铜废水中铜的浓度为11.1mg/L。

  (3)镀铬废水:镀铬废水中铬的浓度为11.7mg/L。其中六价铬的含量11.2mg/L。

  2.2电镀废水处理工艺流程

  本项目生产过程中产生的废水主要是电镀废水,废水中含有的重金属主要是镍、铜、铬。镍和铬属于第一类污染物。对于含第一类污染物铬的废水,本次工程主要采用化学法即用硫酸、焦亚硫酸钠将六价铬还原成三价铬后,三价铬离子可以与后续的混凝沉淀形成氢氧化铬,再次采用电解对部分未还原的六价铬再次还原形成三价铬离子。最终形成氢氧化铬沉淀去除废水中的铬离子。

  本次工程含镍废水量较小,含镍量较低,本项目含镍废水首先

  调节p H值,投加铁盐混凝剂,去除部分镍离子,然后再与其他重金属废水进行电解、膜处理。

  一级处理。镀铬废水在破铬反应罐内加酸及焦亚硫酸钠对铬还原,在酸性条件下,六价铬与还原剂发生氧化还原反应,六价铬被还原成三价铬再进入到中和反应罐内与机加工清洗水、镀镍、铜废水加碱进行中和反应,三价铬、铜离子和镍离子在碱性条件下生成金属氢氧化物细小颗粒,在絮凝剂的作用下形成团状,加快沉降速度,减少沉淀时间。

  二级处理。主要是经混凝沉淀处理后的废水,在电解塔内进行电解。电解塔是利用铁屑作阳极。炭粒作阴极,废水作电解质溶液形成微小原电池,在酸性介质及有氧条件下,发生电化学反应,产生新生态的氢和亚铁,而新生态的氢和亚铁能与水中的六价铬和络合物发生氧化还原反应同时生成的氢氧化铁具有较高的絮凝作用,吸附分散微小颗粒和有机分子。经电解后的废水进一步混凝沉淀后,进人深度处理。

  三级处理。主要是运用综合过滤装置,将溶液中的絮状沉淀和沉淀颗粒彻底过滤掉。其中,综合过滤装置主要成分有石英砂、活性炭和硅胶等,能够实现很高的过滤效果。过滤后,经过检测,达到了国家相关的排放标准。

  3 电镀废水处理效果及回用情况

  由监测数据可知,经本工程的污水处理工艺处理后,废水排放可以满足《电镀污染物排放标准》(GB21900—2008)要求,物理分离系统的透过液被处理为纯水,完全达到去离子水标准,送回到电镀线上的漂洗槽重复使用。因此就实现了系统闭路循环,在整个系统的循环中,生产过程带入的杂质被逐级滤除,水和贵重金属被分离后再次循环使用。同时,废水排放水质可以满足《污水再生利用工程技术规范}(GB50335—2002)及《再生水作为循环冷水水水质标准》(HG/T3923—2007)中要求水质COD≤60mg/L、BOD5≤5mg/L、NH3一N≤10mg/L、SS≤10mg/L的要求,工程废水可以回用到生产过程中去,实现废水的零排放。

  4 结束语

  总之,电镀废水是危害性较强的一类环境污染源,电镀行业必须予以重视。上述处理方案的成本一般比较高,而且工艺比较复杂,处理效果有时也不够理想。因此,在未来的一段时间内,相关部门应加快新型处理技术的开发,以实现更好的处理效果。


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