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          電鍍廢水處理技術綜述

          作者: 長沙固特瑞  瀏覽量:921  發布時間:2018-03-26

          電鍍廢水是是當今世界三大污染行業之一。據統計,我國電鍍行業每年排出的電鍍廢水約有40億m3。本文介紹了電鍍廢水來源和水質,電鍍廢水處理技術現狀,電鍍廢水處理措施和發展趨勢。

          隨著我國電鍍企業的迅速發展,除帶來經濟效益滿足人民生活問題之外,電鍍污染問題日趨嚴重。電鍍企業排出的廢水,主要包括鍍件漂洗水(其中鍍件漂洗水占80%以上)、廢槽液、設備冷卻水和地面沖洗水等。電鍍廢水成分復雜,不僅含有Cr6+、Pb2+、Zn2+、Fe2+、Ni2+等大量的重金屬離子,而且含有劇毒的氰化物,有些是致癌、致畸、致突變的劇毒物質,對人類危害極大,對環境造成極大的影響。

          1.電鍍概述

          電鍍(E1ectroplating)就是利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過程。2008年8月1日,新的《電鍍污染物排放標準》(GB21900—2008)正式實施,國家環境保護部公布了第一批共l3項國家排放標準中特別排放限值?!懂a業結構調整指導目錄》(2011年)規定淘汰含氰電鍍工藝(電鍍金、銀、銅基合金及預鍍銅打底工藝,暫緩淘汰)。

          2.電鍍廢水來源及水質

          電鍍廢水主要來源有:前處理除油酸洗工序,鍍件的清洗水,廢電鍍液,跑、冒、滴、漏的各種槽液和排水,沖洗水及設備冷卻水。這些廢水中含有大量的鉻、銅、鎳、鋅等重金屬離子和氰化物,有的毒性較大,有的屬“三致”物質,對環境危害較大。

          由于電鍍的鍍層種類繁多、生產工藝不同,所產生的廢水種類、化學組成也各不相同:含鉻電鍍廢水主要來源于鍍鉻槽、鈍化槽等的鍍件漂洗水,也包括一部分在電鍍過程中地漏于地坪上的廢鍍液。鍍鉻后漂洗水含六價鉻濃度為20—150mg/L,鈍化后的漂洗水含六價鉻的濃度變化大,有時高達200—300mg/L。

          除此之外,還有三價鉻、銅、鐵、鋅等金屬離子以及硫酸、硝酸等。漂洗廢水的pH值一般為4—6。含氰電鍍廢水主要來源于鍍金、鍍銅、鍍銀以及鍍合金等氰化電鍍工藝后的漂洗水,以及部分地漏于地坪上的廢液。這部分廢水除排放廢棄鍍液時的濃度較高,一般漂洗水的含氰濃度小于100mg/L,pH值在8一l0之間,為堿性廢水。

          含酸電鍍廢水主要來源為金屬鍍件預處理過程中鍍件的酸洗、漂洗以及一些酸性電鍍槽如酸性鍍銅、鍍鎳等鍍后的漂洗水。這部分廢水中除含硫酸、鹽酸、硝酸外,還含鐵、鎳、銅等金屬離子,以及一些添加劑或附加鹽類。含堿電鍍廢水主要來源為預處理清洗過程中金屬鍍件的去油、堿洗等工藝槽后的清洗水。

          廢水中主要含氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉、有機添加劑以及銅、鐵、鉛等金屬離子。一般來說,含堿廢水所含的雜質較多,pH值變化幅度較大。

          3.電鍍廢水處理技術現狀

          目前,國內外常用的電鍍廢水處理方法主要以化學法和物化法為主。其中化學法具有處理效果明顯、運行費用低、技術上較為成熟的特點?;瘜W法主要包括氧化還原法、沉淀法、中和法等。物化法主要包括電解法、離子交換法、膜分離法、蒸發濃縮法等。此外,還有生化法是用生物來治理電鍍廢水的高新生物技術,它包括微生物法等。微生物法主要是用SR復合功能菌來處理廢水中的重金屬等。

          4.電鍍廢水處理措施

          目前,電鍍廢水的常規處理技術主要有化學沉淀法、氧化還原法、離子交換法、電解法等,同時鐵氧體法、膜分離技術、溶劑萃取法、吸附法、生物法等新技術也得到了越來越多的研究和應用。

          4.1化學沉淀法

          化學沉淀法是目前應用最普遍的廢水處理方法?;瘜W處理法主要是采用酸堿中和及投加化學藥劑等方法使在水中呈溶解狀態的重金屬轉變為不溶于水的重金屬化合物的方法。處理過程中產生了大量的淤泥,造成了二次污染,其處理后的水排放,造成了水資源和物料資源的極大浪費,且能耗大。

          4.2離子交換法

          離子交換法指利用離子交換樹脂將廢水中的陰、陽離子除去。較化學沉淀法具有能耗低,不產生污泥等優點,但它不能產生濃度較高的溶液返回電鍍槽,不能除去清洗業液中的有機物,所以產水即使回用也不能滿足生產補給水要求。

          4.3膜分離技術

          膜分離技術是利用膜對混合物中各組分的選擇性透過性能,來完成分離、提純和濃縮的新型分離技術。膜分離過程是一種無相變、低能耗的物理分離過程,具有高效、節能、無污染、易控制等優點。膜分離技術(微濾、超濾、納濾和反滲透)在表面處理行業均有實際應用,微濾普遍用于電鍍液的預過濾等,超濾被廣泛用于電泳漆的回收,納濾、反滲透已被用于化學處理的后處理或工藝純水的制備。

          4.4生物處理技術

          生物法處理電鍍廢水主要是依靠人工培養的復合功能菌來完成的。這種功能菌具有靜電吸附作用、酶的催化轉化作用、絡合作用、絮凝作用、共沉淀作用和對pH值緩沖作用。功能菌首先將廢水中的Cr(Ⅵ)還原為Cr(Ⅲ),然后鉻、鋅、鎳、鎘、銅、鉛等離子被菌體吸附和絡合成團,重金屬離子沉淀成為污泥,經固液分離后去除。按照去除重金屬離子的機理不同,生物法可分為生物絮凝法、生物吸附法、生物化學法和植物修復法。

          4.5吸附法

          吸附法是利用吸附劑的獨特結構去除重金屬離子的一種有效方法。利用吸附法處理電鍍重金屬廢水的吸附劑有活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖樹脂等?;钚蕴垦b備簡單,在廢水治理中應用廣泛,但活性炭再生效率低,處理水質很難達到回用要求,一般用于電鍍廢水的預處理。

          腐植酸類物質是比較廉價的吸附劑,把腐植酸做成腐植酸樹脂用以處理含Cr、含Ni廢水己有成功經驗。有相關研究表明,殼聚糖及其衍生物是重金屬離子的良好吸附劑,殼聚糖樹脂交聯后,可重復使用10次,吸附容量沒有明顯降低。利用改性的海泡石治理重金屬廢水對Pb2+、Hg2+、cd2+有很好的吸附能力,處理后廢水中重金屬含量明顯低于污水綜合排放標準。

          隨著國內外技術人員的不斷實踐發現,亞硫酸鹽還原處理法的研究是當前含鉻廢水的處理工藝中最為環保節能的方法之一,既可以保證出水水質,又可以節省經費,節約占地面積,并且能夠帶來長久效益。亞硫酸鹽還原處理法也是國內常用的處理電鍍含鉻廢水的方法之一。

          亞硫酸鹽還原處理法主要的優點是處理后水能夠達到排放標準,并能夠回收利用氫氧化鉻,設備和操作也較為簡單。其基本原理是:在酸性條件下,使廢水中的六價鉻還原成三價鉻,然后加堿調節pH值,使其形成氫氧化鉻沉淀而去除,廢水得到凈化。

          5.電鍍廢水處理的發展趨勢

          隨著電鍍工業的快速發展和環保要求的日益提高,電鍍重金屬廢水治理已開始進入清潔生產工藝、總量控制和循環經濟整合階段,未來電鍍重金屬廢水處理將突出以下幾個方面:

          (1)實施循環經濟、推行清潔生產。提高電鍍物質、資源的轉化率和循環利用率,從源頭上削減重金屬污染物的產生量,同時采用全過程控制、結合廢水綜合治理、最終實現廢水零排放。

          (2)重金屬廢水的處理技術很多,其中生物技術是具有較大發展潛力的技術,具有成本低、效益高、不造成二次污染等優點,未來將廣泛應用于電鍍廢水的治理工藝。

          (3)綜合一體化技術是未來重金屬廢水處理技術的熱點。各種重金屬也因其行業和工藝的差異,僅使用一種廢水處理方法往往有其局限性,達不到理想的效果。只有綜合多種處理技術特點的一體化技術應用,才能達到理想效果。

          隨著電鍍工業的快速發展和環保要求的日益提高,電鍍廢水治理已開始進入清潔生產工藝、總量控制和循環經濟整合階段,廢水回收利用和零排放是發展的主流方向。電鍍廢水的處理技術很多,由于電鍍行業生產工藝、管理水平的差異,產生的廢水水質差異較大,根據固特瑞環境多年處理電鍍廢水經驗,僅使用一種廢水處理方法往往有其局限性,達不到理想的效果。只有綜合處理技術,結合多種處理技術集成,才能達到理想效果。在當今水資源和金屬資源都嚴重短缺的形勢下,固特瑞環境離子交換技術、膜處理技術在廢水資源化回用和減量化近零排放的特有優勢已得到國內市場的認可。


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