工業電鍍廢水的特點、處理方法及常見電鍍廢水工藝流程

一、電鍍廢水是常見的難處理廢水,電鍍來源

一般為:

1、鍍件清洗水;

2、廢電鍍液;

3、其他廢水,包括沖刷車間地面,刷洗極板洗水,通風設備冷凝水,以及由於鍍槽滲漏或操作管理不當造成的“跑、冒、滴、漏”的各種槽液和排水;

4、設備冷卻水,冷卻水在使用過程中除溫度升高以外,未受到汙染;

5、金屬表面處理:金屬表面處理包括表面處理前的清理、電鍍、鈍化膜保護、機械加工及塗料覆蓋等,主要以電鍍為主。

二、電鍍廢水分類

當前國內處理電鍍廢水主要是先將其分成3類。

1、含鉻廢水:主要用還原來處理六價鉻。

2、含氰廢水:主要用破氰來處理。

3、其他廢水:包括銅,鎳,鋅等。

三、電鍍廢水特點及危害

電鍍廢水的成分非常複雜,除含氰(CN-)廢水和酸鹼廢水外,重金屬廢水是電鍍業潛在危害性極大的廢水類別。根據重金屬廢水中所含重金屬元素進行分類,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。

氰化物

氰化物毒性非常強的物質,尤其是在酸性條件下,其會變成劇毒的的氫氰酸,因此說含氰的廢水必須先經過處理,才可排入水道或河流中。氰化物人體致命的攝入量分別為:氰化鉀為120mg、氰化鈉為100mg;長期飲用含氰0.14mg/dm3的水會出現頭疼、頭暈、心悸等症狀。

六價鉻和三價鉻

鉻有三價(Cr3+)和六價(Cr6+)之分。實驗證明六價鉻的毒性比三價鉻高100倍,可在人、魚和植物體內蓄積。六價鉻對人體皮膚、呼吸系統以及內臟都有傷害,能致呼吸道癌,主要是支氣管癌。

鉛和鉛化物

鉛及其化合物對於人體來說都是有害的元素,會引起水體中魚類、水生物等的中毒,甚至致死,鉛如果進入人體後,人體可以吸收的範圍是5%~10%,超量後鉛會在人體中積累,並且引發骨骼的內源性中毒現象,當血鉛到60~80μg/100cm3時,就會出現頭疼、疲乏、記憶衰退、失眠、食慾不振等症狀。

鎳和鎳化合物

鎳在人體中主要存在於腦、脊髓、五臟中,以肺為主。對於人體的影響主要表現在抑制酶系統。鎳及其鎳鹽類對電鍍工人的毒害主要是鎳皮炎。

銅和銅化合物

銅雖然是是生命所必需的微量元素之一,但一旦攝入過量對於人體和動、植物都會產生危害。可導致皮炎和溼疹,甚至皮膚壞死的情況發生。

鋅和鋅化合物

鋅也是人體必備微量元素,正常人每天從食物中吸收鋅10~15mg。一旦過量也會導致急性腸胃炎症狀,如噁心、嘔吐,同時伴有頭暈、周身無力等現象出現。

四、電鍍廢水處理方法

1、氣浮法

氣浮法是向水中通入空氣,產生微小氣泡,由於氣泡與細小懸浮物之間黏附,形成浮選體,利用氣泡的浮升作用,上浮到水面,形成泡沫或浮渣,從而使水中的懸浮物質得以分離。按照氣泡產生方式的不同,可分為充氣氣浮、溶氣氣浮和電解氣浮三類。

氣浮法是代替沉澱法的新型固液分離手段,1978年上海同濟大學首次應用氣浮法處理電鍍重金屬廢水處理獲得成功。隨後,因處理過程連續化,設備緊湊,佔地少,便於自動化而得到了廣泛的應用。

氣浮法固液分離技術適應性強,可處理鍍鉻廢水、含鉻鈍化廢水以及混合廢水。不僅可去除重金屬氫氧化物,而且可以去除其他懸浮物、乳化油、表面活性劑等。氣浮法用於處理鍍鉻廢水的原理是:在酸性的條件下硫酸亞鐵和六價鉻進行氧化還原反應,然後在鹼性條件下產生絮凝體,在無數微細氣泡作用下使絮凝體浮出水面,使水質變清。

2、離子交換法

離子交換法主要是利用離子交換樹脂中的交換離子同電鍍廢水中的某些離子進行交換而將其除去,使廢水得到淨化的方法。

國內用離子交換技術處理電鍍廢水是從20世紀60年代開始進行試驗研究的,到70年代末,因為迫切需要解決環境汙染問題,這一技術得到了很大發展,當前已成為處理電鍍廢水和回收某些金屬的有效手段之一,也是使某些鍍種的電鍍廢水達到閉路循環的一個重要環節。

但是採用離子交換法的投資費用很高,系統設計和操作管理較為複雜,一般的中小型企業難以適應,往往由於維修、管理等不善而達不到預期的效果,因此,在推廣應用上受到了一定的限制。

當前,國內對含鉻、含鎳等電鍍廢水採用離子交換法處理較為普遍,在設計、運行和管理上已有較為成熟的經驗。經處理後水能達到排放標準,且出水水質較好,一般能循環使用。樹脂交換吸附飽和後的再生洗脫液經電鍍工藝成分調整和淨化後能回用於鍍槽,基本實現閉路循環。另外,離子交換法也可用於處理含銅、含鋅、含金等廢水。

3、電解法

電解法主要是使廢水中的有害物質通過電解過程在陽、陰兩極上分別發生氧化和還原反應,轉化成無害物質;或利用電極氧化和還原產物與廢水中的有害物質發生化學反應,生成不溶於水的沉澱物,然後分離除去或通過電解反應回收金屬。國內在20世紀60年代開始用電解法處理電鍍含鉻廢水,70年代末對含銀、銅等廢水進行實驗研究,回收銀、銅等金屬,取得了很好的效果。

電解法處理電鍍廢水一般用於中、小型廠,其主要特點是不需投加處理藥劑,流程簡單,操作方便,佔生產場地少,同時由於回收的金屬純度高,用於回收貴重金屬有很好的經濟效益。但當處理水量較大時,電解法的耗電較大,消耗的鐵極板量也較大,同時分離出來的汙泥與化學處理法一樣不易處置,所以已較少採用。

4、萃取法

萃取法是利用一種不溶於水而能溶解水中某種物質(稱溶質或萃取物)的溶劑投加入廢水中,使溶質充分溶解在溶劑內,從而從廢水中分離除去或回收某種物質的方法。萃取操作過程包括混合、分離和回收三個主要工序。

5、膜分離離技術

(1 )反滲透法

反滲透主要用於無機離子,低分子有機物等溶質分離。反滲透膜對無機離子,特別是二價和高金屬離子分離速率,一般可達95%以上。不能通過無機離子膜等溶質,可以分離濃縮組合物在浴液附近,濃縮後可以重新使用後返回水箱。如果電鍍工藝在電鍍過程中,其他雜質對其他雜質的質量與其他雜質混合不能返回到再利用中,不能通過濃縮的濃縮水,而且通過化學沉澱法。電鍍廢水的反滲透處理主要技術限制為:

a 膜可承受廢水的pH值。目前市面上反滲透膜的化學穩定性較好,pH範圍為2—12,可用於大部分電鍍廢水處理,少量高pH值的廢水不能直接處理。

b 廢水濃度的限制,隨著濃度的增加而增加,處理廢水所需的滲透壓增加,膜的滲透速率也降低。

(2)超濾膜法

超濾膜法主要用於處理能夠將金屬離子轉化為大分子絮凝物的廢水,金屬離子主要依靠廢水的反應過程pH值調節化學轉化率。超濾膜處理的要點主要有:

(1)超濾膜對大分子絮凝物具有較高的分離速度,通過膜的水質化學沉澱比反滲透膜好多於反滲透膜1—2個數量級;

(2)能耗低;

(3)維護管理簡單,清潔超濾膜;

(4)設備投資少,廢水處理量相同,超濾膜價格僅為反滲透1/3—1/4;

(5)能耗低,封堵後,只需要使用酸洗或次氯酸鈉即可清洗。

常用的電鍍廢水處理工藝流程

1、自來水----水泵----多介質過濾器----活性炭過濾器----自動加藥裝置----保安過濾器----高壓泵----一級反滲透----中間水箱----高壓泵----二級反滲透----純水箱----純水泵

2、漂洗水----水箱----水泵----多介質過濾器----保安過濾器----超濾----電鍍液回收桶

3、漂洗水----水箱----水泵----多介質過濾器----保安過濾器----超濾----電鍍液回收桶----高壓泵----反滲透----清洗水箱

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