電鍍廢水主要處理方法范例6篇

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電鍍廢水主要處理方法

電鍍廢水主要處理方法范文1

本文通過簡述電鍍廢水處理當中的問題,進一步的分析了在物理法、化學法、電解法、吸附法以及生物處理法電鍍廢水當中處理的措施。

關鍵詞:

電鍍廢水;物理法;化學法;電解法;生物處理法

1電鍍廢水處理中存在的主要的問題

隨著電鍍廠家電鍍種類不斷的增多以及被擴大的電鍍規模,將處理原電鍍廢水的問題給顯現了出來,使得原廢水處理設備的運行被停止。其問題主要有以下4種:(1)在種類上,電鍍不斷的在增加,電鍍工業園沒有合理的進行整體的布局,幾個電鍍品種在同一個車間內,使得不同的電鍍廢水混到了一起,造成了處理廢水的障礙;(2)原電鍍廢水的治理設備因為不同電鍍廢水的混合沒有了處理能力,處理的方法不恰當;(3)鍍廢水的排放量隨著擴大的生產規模而增加,處理廢水的能力急需要增加;(4)不規范的管理。

2處理電鍍廢水的措施

2.1物理法

主要是通過物理上的作用,如:離心、篩濾以及重力,將懸浮狀態的污染物質給進行分離。離心法將固體進行分離時通過離心機來實現的;篩濾法則是通過沙濾池與格柵等來實現;重力法是通過沉淀池、氣浮池以及沉砂池讓污染物上浮或沉淀。對污水進行物理法處理,過程中沒有將物質的化學性質進行改變,如電鍍處理中的、反滲透法和晶析法以及蒸發濃縮法等。

2.2化學法

2.2.1含氰廢水處理

處理含氰廢水主要采用氯氧結合處理、氯系處理、臭氧處理方法等。含氰廢水處理法的階段分為兩個:第1階段把氰化物氧化成氰酸鹽,在毒性上,CNO-小于CN-的毒性;第2階段是進一步的把氰酸鹽進一步氧化分解成氮氣與二氧化碳。氯系處理含氰廢水的氧化劑為次氯酸鈉、二氧化氯以及液氯等。在對氰進行去除的,同時對氧化還原原理進行利用,這樣能夠將水中的部分S2-、SO32-、NO3-的陰離子進行去除,含氰廢水臭氧進行處理,通常分為二級處理。第一級將氰氧化氰酸鹽,第二級再將氰酸鹽氧化為N2以及CO2。因為反映在第二階段較慢,需要加入催化劑亞銅離子。含氰廢水用臭氧進行處理,處理的水質比較的好好,氯氧化法不會剩下余氯,沒有較多的污泥,但需要較大的電量以及較多的投資在設備上。

2.2.2含鉻廢水處理

(1)鐵氧體法。鐵氧體法處理含鉻廢水時加入硫酸亞鐵到廢水中中,將廢水中的六價鉻還原三價鉻,之后將堿投入對廢水pH值進行調整,使廢水中的其他重金屬離子(以Mn+表示)以及三價鉻發生共沉淀現象。在共沉淀時溶解到水中的重金屬離子進入到鐵氧體晶體中,將復合的鐵氧體進行生成。

(2)亞硫酸鹽還原法。含鉻廢水主要是在酸性條件下用亞硫酸鹽處理,還原廢水中的六價鉻,使其成為三價鉻,之后對pH值進行調整,使其形成氫氧化鉻沉淀,進而將其除去,凈化廢水。焦亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、亞硫酸鈉為常用的亞硫酸鹽。

2.3電解法

其主要是利用金屬的電化學性質,對廢水中的金屬離子進行除去主要是通過直流電來進行,能夠有效處理含有高濃度電沉積金屬廢水的方法,效率高且便于回收。缺點為不適合對濃度較低的金屬廢水進行處理,且成本高,在經濟效益上,通常經濃縮后再電解經較好。高度的濃縮電鍍廢水,可以考慮通過滲透工藝來實現,再使用電解工藝對其作出相關處理,使得電流效率大大的提高,從而把成本減少下來。目前,在電化學水處理設備中,高壓脈沖電絮凝系統是新一代,在較多的方面有著十分明顯的處理效果,如:涂裝廢水、表面處理及電鍍混合廢水中Ni、Cu、Cd、的Cr、Zn、CN-等污染物。

2.4吸附法

其實對吸附劑的獨特結構的利用,進而將重金屬離子進行去除。通過實踐可知,采取吸附法時,使用吸附劑不同,那么運行費用高、投資大以及污泥產生量大等問題就會在不同程度上存在,水災被處理后,很難達到標準。對電鍍重金屬廢水利用吸附法處理,主要的吸附劑有腐植酸、海泡石以及聚糖樹脂等。不需較難的活性炭裝備,廣泛的運用在處理廢水中,但在再生率上,活性炭比較的低,處理水質一般不能夠進行回用,一般的用在預處理電鍍廢水上。

2.5植物處理法

這種方法當中,通過沉淀、吸收、富集高等植物等方法使得電鍍廢水中的重金屬含量偏低,以達到對環境修復和污染治理的重要作用。此處理措施有分為3個步驟進行:(1)利用金屬將植物進行積累,對于有毒的物質,從廢水中進行吸取以及沉淀。(2)利用金屬將植物進行積累,在活性上將有毒金屬給進行降低。(3)同上,萃取出水中或土壤中的重金屬來,富集并輸送到植物根部可收割部分和植物地上枝條部分。

3結語

處理電鍍廢水有較多的技術,因為電鍍行業有不同程度上的管理水平以及生產工藝,所以有較大的差異在產生的廢水水質上,廢水處理方法僅采用一種是遠遠不夠。只有實行集中多種處理技術,以此到達最好的效果。

作者:周華珍 單位:浙江宜成環保設備有限公司

參考文獻

[1]曾睿,杜茂平.化學法處理含鉻電鍍廢水的研究進展[J].涂料涂裝與電鍍,2006,3(4):42-45.

[2]王廣華,隋軍,汪傳新,等.氧化還原和混凝沉淀組合工藝處理電鍍綜合廢水[J].中國給水排水,2007,23(20):57-59.

[3]蘇巧紅.用旋流化學一步法處理電鍍綜合廢水[J].能源環境保護,2007,21(2):40,42.

電鍍廢水主要處理方法范文2

1金華地區電鍍廢水排放現狀分析

金華地區現有129家電鍍企業,主要存在以下幾個方面的問題:企業規模較小,生產設備簡陋,工藝技術落后,主要的電鍍加工對象為小飾品與五金工具類產品,因此以手工電鍍生產線為主;企業內部管理差,廢水沒有嚴格分質分流,各種廢水跑、冒、混、雜現象普遍;很多廢水治理設施陳舊老化,技術落后,處理工序不完整,自動化控制水平低。由于操作人員水平參差不齊導致處理結果很不穩定。綜合廢水中一般都混有少量氰化物,CN-易與Cu2+、Ni2+等重金屬離子發生絡合,而企業現有處理工藝一般沒有針對綜合廢水中氰化物的處理單元,急于開展對綜合廢水中低濃度氰化物去除的研究。廢水處理存在的另一個問題是綜合廢水中的有機物濃度較高,混凝沉淀處理后CODCr不能達到《電鍍污染物排放標準》,而企業現有處理設施沒有專門針對有機物去除的單元。

2電鍍廢水常規處理方法

根據電鍍廢水的污染種類,可以將電鍍廢水主要分為含氰廢水、含鉻廢水、含銅廢水、含鎳廢水、綜合廢水等。電鍍廢水一般都是經分類收集后處理,含氰廢水單獨收集破氰后與綜合廢水混合,含鉻廢水單獨收集還原六價鉻后與綜合廢水混合,含銅廢水、含鎳廢水若有貴金屬回收價值和需要則單獨綜合回收利用處置,否則也可納入綜合廢水中一并處理。

(1)含氰廢水根據氰化物含量分為高濃度含氰廢水和低濃度含氰廢水。對前者一般采用回收氰化物的方法,如酸化法、溶劑萃取法、離子交換法等;對后者宜采用破壞氰化物的方法[1],如堿性氯化法、電解氧化法、活性炭吸附法、離子交換法、臭氧法和光催化氧化法[2]等。電鍍廢水中的氰化物濃度一般不是很高,采用破壞法較為合適。在氰化物的各種處理方法中,本課題優選H2O2催化氧化和次氯酸鈉兩級破氰法。

(2)重金屬的去除方法主要有化學沉淀法、氣浮法、離子交換法、活性炭吸附法和生物法等。在上述重金屬的去除方法中,離子交換法適合于電鍍廢水中重金屬的資源回收和閉路循環。生物法直接處理重金屬還沒有解決生物中毒問題。重金屬捕集劑螯合沉淀法去除重金屬,雖然在各種沉淀法中效果最好,但是價格昂貴,只適合低濃度廢水處理末端補救用途。中和沉淀法和硫化物沉淀法工藝成熟,成本適中,又有普遍使用的實踐經驗,是本課題優先考慮的方法。

(3)電鍍廢水處理新標準實施后,有機物的去除工作逐漸引起人們重視。各種文獻顯示,極少有人專門研究電鍍廢水有機污染物的處理??捎糜陔婂儚U水中有機物去除的方法有:混凝法、吸附法、化學氧化法、微電解法、生物法等。方法的選用時應具體分析該地區電鍍廢水中有機物與和可生化性等指標。

混凝沉淀處理后的廢水COD一般不能達標,需進一步的處理。生物法處理有機物的成本低,是優先考慮的方法。生物膜法相對活性污泥法一般不會發生污泥膨脹,運行管理要求較低,比較適合于中小電鍍企業。生物接觸氧化法是具有活性污泥法特點的生物膜法,它兼具兩者的優點。結合該地區電鍍廢水水質,因此選用生物接觸氧化法處理經雙氧水催化氧化預處理后的廢水中的有機物。

3 生化法處理電鍍廢水有機物的試驗研究

3.1 實驗材料及主要儀器設備

電鍍廢水:取自金華市某電鍍企業生產廢水。

活性污泥:取自某酒類生產單位好氧污泥。

主要試劑:雙氧水、尿素、PAM(聚丙烯酰胺)、氫氧化鈣、氫氧化鈉、磷酸二氫鉀、濃硫酸、PAC(聚合氯化鋁)等。

實驗主要儀器:pH計、分光光度計、水浴恒溫振蕩器、COD快速消解分光光度計、多參數水質分析儀等。

3.2 實驗方法

(1)雙氧水催化氧化——混凝去除綜合廢水中的氰化物和有機物。

取200mL綜合廢水放入錐形瓶中,加稀硫酸或氫氧化鈉溶液調節pH至一定值,加入一定量的雙氧水,將錐形瓶放入搖床中,震蕩反應一定時間,反應完后加入石灰乳調節pH至9.5~10.0,同時加入100mg/L的PAC和10mg/L的PAM,混凝反應30min后靜置沉淀,取上清液測定氰化物和CODCr。

考察不同雙氧水濃度、pH條件、反應時間等對氰化物和有機物去除效果的影響,綜合考慮處理效果和成本以確定最優的反應條件。

(2)生化法去除電鍍廢水中的有機物。

因采用生物接觸氧化法,生物膜的培養費時較長,為了簡化實驗,采用生化法對物化預處理后的廢水進行處理,探討生化法處理電鍍廢水有機物的可行性。生化處理實驗流程:將需要處理的廢水與培養后的活性污泥一起按一定比例通入量筒中,室溫下曝氣一定時間后,靜置分層,待污泥沉下來后再排水,重新加入廢水,如此循環。在曝氣過程中開展取樣操作,用小燒杯移取10mL左右的液體,靜置后取上清液測定CODCr。

3.3 分析測試方法

氰化物測定采用《水質氰化物的測定 容量法和分光光度法》(HJ 484-2009)中的吡啶—巴比妥酸分光光度法;CODCr測定采用消解分光光度法;pH值測定,采用pH計測定。

4試驗結果與討論

通過實驗考察不同初始pH、H2O2投加量及反應時間對H2O2催化氧化——混凝去除綜合廢水中氰化物和有機物的影響以及生化法處理電鍍廢水的可行性。實驗結果表明。

(1)隨著H2O2投加量的增加,氰化物和CODCr的去除率隨之增加,在投加量增大到0.6g/L后,氰化物的去除率基本保持不變,而CODCr在H2O2投加量達到0.9g/L后變化很小。

(2)氰化物和CODCr的去除率隨著pH的升高先增大后減小,在pH值為4.0時氰化物和CODCr去除率達到最大值。

(3)去除氰化物的最佳反應時間為120min,而去除CODCr的最佳反應時間為60min。

(4)在氰化物初始濃度為4.8mg/L、CODCr初始濃度為530mg/L時,優化的工藝條件為初始pH=4.0、H2O2投加量為0.6g/L廢水、反應時間為120min,在此條件下經H2O2催化氧化——混凝處理后氰化物的去除率為97.3%,處理后氰化物濃度為0.13mg/L,CODCr的去除率為42.1%,CODCr濃度為307mg/L。

(5)采用生化法處理經H2O2催化氧化和次氯酸鈉兩級破氰預處理后的電鍍廢水是可行的,在進水CODCr為253mg/L時,曝氣24h,CODCr降低至61mg/L,CODCr的去除率達到76.8%。

(6)根據實驗分析,確定處理工藝路線如下:綜合廢水先經雙氧水催化氧化;含氰廢水先經次氯酸鈉兩級破氰;然后兩類廢水均勻混合,采用中和—混凝—沉淀—生物接觸氧化工藝,出水排放。

試驗表明:采用雙氧水催化氧化法去除電鍍綜合廢水中的氰化物和有機物是有效的,但雙氧水的投加量與廢水水質有關,需要根據小試實驗確定,當廢水水質波動較大時,投加量控制較難。在實際工程應用中,還應該結合企業廢水具體情況設計各處理單元,以取得更好的處理效果。采用生物接觸氧化法處理經H2O2催化氧化和次氯酸鈉兩級破氰預處理后的電鍍綜合廢水是可行的,廢水中有機物處理后出水CODCr為56~78mg/L,能達到新的排放標準。

參考文獻

[1] Ata Akcil. Destruction of cyanide in gold mill effluents:biological versus chemical treatments[J].Biotechnology Advances,2003,21(6):501~511.

[2] Maria Nowakowska1,Monika Sterzel1 and Krzysztof Szczubiaka1. Photosensitized oxidation of cyanide in aqueous solutions of photoactive modified hydroxyethylcellulose[J].Journal of Polymers and the Environment,2006, 14(1):59~64.

電鍍廢水主要處理方法范文3

關鍵詞電鍍廢水內電解生物濾池

1 前 言

改革開放以來,中國工業高速發展,電鍍工業經歷了一個較大的變化和發展過程,其規模、產量及產值都已進入世界電鍍大國的行列,特別是國外優良電鍍添加劑和電鍍設備的進入、國外對電鍍產品進口量的增加以及外資電鍍廠家來內地建廠、鄉鎮企業的急劇發展等,都促進了我國電鍍業的發展。目前,國內電鍍企業已超過40000個,職工超百萬人,較正規的生產線已超過5000條,具有30億平方米電鍍面積的加工能力,表面處理行業年產值數百億元。

目前,我國電鍍企業呈現規模小、數量多、經營分散、工藝和污染治理設施落后的特點,造成了嚴重的環境污染。為有效解決電鍍行業經濟與環境的協調發展問題,各地紛紛籌建電鍍工業園區,采取統一規劃、集群發展、污染物集中治理、資源循環利用的發展模式,一方面可以提升產業素質、提高區域的配套能力水平,同時,也能徹底解決這個行業的結構型污染的問題。由于集群化發展產生的電鍍綜合廢水成份復雜,傳統處理工藝難以實現真正意義上的零排放。為此,研究新的廢水處理工藝,經濟、有效地處理電鍍產業群的綜合廢水,是確保這個行業發展及產業集群發展模式順利實施的關鍵。

2 電鍍廢水現狀處理工藝情況

傳統的單一水質的電鍍廢水處理方法主要有化學法、物理化學法和生物法,包括化學沉淀、電解、離子交換、膜分離、活性炭和硅膠吸附、生物絮凝、生物吸附、植物整治等方法。

電鍍綜合廢水是一種成份復雜的高濃度有機物、高濃度重金屬的廢水,水質有以下特點:⑴無機酸含量高,腐蝕性強。⑵重金屬含量高,種類多、毒性大。目前國內已建工業園普遍將電鍍廢水分為5類:含氰廢水、含鉻廢水、混排廢水、前處理廢水和酸堿綜合廢水,采用氧化―還原、化學絮凝沉淀等處理工藝。這些方法需要投加大量化學藥劑,處理成本高,工藝操作復雜,產生大量副產物,膜滲析、多效蒸發投資量運行費用高。要達到廢水全部回用,噸水處理成本在20元左右,經濟上不可行。

3 內電解―生物化學法處理工藝

3.1實驗設備及材料

儲水槽(80m3),電凝槽(4000ml量筒),中間槽(80m3),計量泵3個(流量40L/h,揚程20m,功率200w),氧化槽2個(20L),沉淀槽2個(q=0.3 m3 /m2.h),活性炭過濾器(4000ml量筒), 風機(流量40/h,壓力:1.5Kpa), 曝氣頭8個,曝氣頭分線器(8頭),高頻電源(2kw),溶氧測試儀

硫酸20kg,石灰50kg, 絮凝劑20kg, 活性炭20kg,燒堿10kg,絕緣膠帶2卷,生料帶5卷,雙絞線(1.5m2)20m,單芯銅線(4.0m2)20m,硅藻土40kg,鋼筋(¢16 400mm)2根,扁鐵(40×4400mm)2根,鋁排(40×4400mm)2根,塑料條(10×10×400mm )2根,漏斗(¢100),電熱毯電阻絲2個,溫度計,菌種100g

3.2工藝流程

3.3工藝分析

3.3.1內電解

內電解技術采用電化學原理,借助外加高電壓作用產生電化學反應,把電能轉化為化學能,經單一內電解工藝即可對廢水中的有機或無機物進行氧化還原反應,進而凝聚、浮除,將污染物從水體中分離,可有效地去除電鍍綜合廢水中的Cr6+、Zn2+、Ni2+、Cu2+、Cd2+等金屬離子及CN-、油脂、磷酸鹽以及COD、色度。

⑴還原反應,可去除Cr6+、色度

陰極上發生還原反應,產生氫,具有很強的還原能力,可將六價鉻還原成三價鉻,并以氫氧化鉻沉淀去除。

⑵可去除重金屬離子

重金屬離子與電解水中的OH-反應,生成金屬氫氧化物固態沉淀。

⑶氧化反應可去除COD及CN-

陽極產生活性(O)具有很強的氧化能力,可以氧化廢水中的有機和無機化合物,去除COD、氧化CN-,將氰根破除:

⑷除硫磷、SS

鐵極板受電化學作用析出的Fe2+被氧化成Fe3+和硫酸根、磷酸根生成Fe(OH)3、Fe2(SO4)3、Fe2(PO4)3等沉淀,從而攜帶大量懸浮物與之共沉淀,減少了Ca2+、Mg2+以及一些重金屬對后續生物處理的抑制作用。

3.3.2生物化學

經過內電解處理工藝處理后的綜合電鍍廢水的可生化能力大大增強,我們根據電鍍水特性,運用現代基因技術,定向分離和培育的特性微生物。采用固定化微生物濾池,進一步去除廢水中的有機物。

3.3.3硅藻土技術原理

由于經過電凝、生化技術處理后的上清液中,仍然會存在一些重金屬離子如Ni2+、Ca2+等,一般情況下,為了進一步去除這些重金屬,常規的方法是加堿提高廢水的PH值至9.5以上,然后再加酸將PH值調至6~9,但如加入硅藻精土處理劑,PH值在7.5左右時,即可獲得很高的重金屬離子去除率。

3.4中試運行結果

整個系統調試穩定運行后,取樣所得監測數據見表1、表2。

實驗結果表明:采用內電解-生物化學-硅藻土吸附組合工藝處理電鍍廢水,電鍍廢水中的各種重金屬離子去除率在96.38%以上,各項指標優于國家標準《電鍍污染物排放標準》(GB21900-2008)。

4 結論和存在的問題

⒈采用內電解-生化法-硅藻土吸附組合工藝處理綜合電鍍廢水可行。出水各項指標優于國家《電鍍污染物排放標準》(GB21900-2008)。

電鍍廢水主要處理方法范文4

關鍵詞:膜分離技術;電鍍廢水;處理技術;工業生產;環境污染 文獻標識碼:A

中圖分類號:X703 文章編號:1009-2374(2017)06-0053-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.06.027

工業是一個國家的支柱產業,工業發展過程中會對環境產生嚴重污染,電鍍行業是全球三大污染工業之一,在電鍍廢水中,含有大量的重金屬離子、氰化物等,其中一些屬于致癌、致突變的劇毒物質,對人類會造成嚴重的危害,當廢水排入水中,還會對水體產生污染,使得水體毒化,對生活在其中的魚類和其他生物造成極其嚴重的威脅。雖然電鍍廢水對環境以及人類的危害嚴重,但是電鍍廢水中有一些價值較高的金屬,可以回收利用。當前對電鍍廢水進行處理的技術主要有集中,比如化學沉淀、氧化還原、離子交換、電解法等,隨著該行業研究的不斷深入,一些其他的方法也逐漸應用在電鍍廢水的處理過程中,比如鐵氧體法、膜分離技術、吸附法、生物法等新技術,在電鍍廢水處理過程中應用這些新技術,可以提高廢水的回收效率,減少直接排放廢水帶來的污染。其中膜分離技術是一種高效率的回收技術,實用性較高,是當前發展前景最好的一種新技術。

1 膜分離技術的特點

膜分離技術指的是通過膜對各種物質進行過濾和分類的技術,膜能夠對不同的物質進行選擇性透過,可以完成物質的分離、提純以及濃縮。膜分離技術是一種物理技術,無相變、低能耗,其效率較高,而且能夠實現節能目的,其處理過程易于控制,不會對外界產生污染,根據待分離的物質的大小,可以將膜分離技術分為微濾、超濾、納濾和反滲透。微濾對于電鍍液的預過濾比較適用,超濾則主要應用在電泳漆的回收過程中,納濾和反滲透在化學處理的后處理以及工藝純水的制備過程中使用比較廣泛。借助膜技術對電鍍生產過程中的重金屬漂洗水進行分離和濃縮,可以對其中的金屬離子進行回收,同時還能實現對水資源的回收利用,使得漂洗水中的金屬和水之間可以形成閉路循環。當前,膜分離技術在電鍍水的處理過程中有十分廣泛的應用,各國都在積極加強對這種技術的研究和開發。

2 膜分離技術在電鍍水處理中的應用現狀

有學者在電鍍鎳漂洗水的處理過程中采用膜分離技術,通過對漂洗水進行濃縮以及回用發現,這種技術在電鍍液中應用是可行的,膜分離技術可以對其中的鎳離子進行有效地截留,其中截留率大于99%。在實驗中選取的鎳離子濃度為145mg/L,經過膜分離技術濃縮之后,濃縮液中的鎳離子濃度達到50g/L,而其余的透過液經過處理之后還能回收利用。這種工藝對于金屬液中的金屬和水都能利用,但是由于采用兩級反滲透,其消耗的能源較多,投資也比較大。

在膜分離技術中,膜是很關鍵的物質,膜的過濾效果會對金屬液的處理效果產生直接影響,有的學者以異丙醇為主要原料,經酸解、除醇、干燥和燒結過程,制成了陶瓷超濾膜,在外界施用大約0.2MPa的壓力,在此壓力下進行超濾分離,并且經過沉淀處理,最終得到電鍍廢水上的清澈液體。實驗結果表明,膜的通過量會不斷下降,而且下降速度比較快,比如開始過濾10分鐘左右,膜的通過率大約為2.61立方米,而開始70分鐘之后,膜的通透率變為0.5立方米。經過沉淀之后,電鍍水中的金屬離子主要以絡合、配合物的形式存在,可以通過孔徑比較小的陶瓷超濾膜從而被截留。其中金屬銅的去除率達到70%,金屬鉻的去除率大約為10%,在透過液中,銅、鉻、鎳的濃度分別是0.0663mg/L、0.0051mg/L和0.0763mg/L。

利用金倮胱勇綰銜锏男災式行電鍍廢水膜分離試驗,該實驗的流程如圖1所示:

該實驗中,聚丙烯酸鈉是絡合劑,采用該物質對含有銅離子的電鍍廢水進行處理,其中液體的pH值對銅離子在廢水中的存在形態有很大的影響,產生絡合反應的前提是液體的pH值要大于6,在試驗中將液體的pH值調節到2~3,就可以使得銅離子從絡合物中釋放出來。研究還表明,在解絡反應之前,有一個超濾過程,隨著液體中的體積濃度因子不斷增大,廢水中的銅離子和聚丙烯酸鈉的濃度也會不斷增大,而且還會影響膜的通透性,使得通量下降。但是,銅離子和聚丙烯酸鈉之間形成的絡合物是比較穩定的,超濾膜對銅離子的截留率不會改變,同時,解絡反應之后,超濾回收的聚丙烯酸鈉與原始的聚丙烯酸鈉具有相似的效果。這種工藝對電鍍廢水中的銅離子的回收率可以達到96%之多,同時,經過處理之后排放的水,銅的含量較低,其濃度小于1.0mg/L,滿足外界環境對廢水的排放要求。

另一組學者采用納濾對含有鉻例子的廢水進行實驗,具體的實驗裝置如圖2所示:

微濾器的孔徑很小,為5μm,納濾膜為NF90-2540型卷式納濾膜,切割分子量為300。實驗結果表明,納濾膜能夠對電鍍廢水中的鉻離子進行有效地處理,其去除率能夠達到98%,經過過濾之后的液體,鉻的濃度低于0.5mg/L,可以達到排放標準,同時還能用于對鍍件的漂洗。鉻溶液的濃度對膜的截留率的影響不大,但是過濾液中的鉻離子的濃度會隨著鉻溶液濃度的增加而上升,而且液體的pH值也會對鉻的截留效果產生顯著的影響。

外國學者也對膜分離進行深入研究,其中有學者研究了膜處理電鍍鎳廢水過程中pH值對分離過程的影響。研究結果表明,如果過濾方式為超濾,對于超濾膜而言,當液體的pH小于3.68時,基本不能對金屬離子進行截留,但是隨著pH值的不斷上升,其截留率會發生改變,當pH值為6.6的時候,截留率會達到98.7%。對于反滲透膜而言,如果電鍍廢水中含有弱酸根離子,當電鍍廢水的pH值較低的時候,透過液的pH值要比原液高,當pH值達到6.6的時候,透過液的pH值比原液低,當原液的pH值為6的時候,透過液和原液的pH值相等,隨著原液的pH值不斷升高,膜的通量會降低。

3 膜分離技術在國內的應用情況

從20世紀70年代開始,我國開始有工廠應用膜分離技術處理電鍍鎳廢水和回收鎳,經過20多年的發展,在本世紀初,膜分離技術才開始大規模、廣泛的使用,有公司利用膜分離技術回收電鍍泡沫鎳廢水中的鎳和水。此后越來越多公司開始采用膜分離技術進行電鍍廢水處理,比如寧波科寧達工業有限公司、寧波光華電池有限公司、長沙力元新材料股份有限公司等,對膜分離技術的應用都比較多。比如長沙力元新材料股份有限公司是全國知名的連續化帶狀泡沫鎳生產廠家,其產量在全世界都處于領先地位,但是在電鍍生產過程中,產生了很多含鎳廢水,長沙力元膜分離項目,就是對該公司電鍍廢水中的鎳離子進行分離處理的工程,一開始該公司采用化學處理法進行處理,產生的效果不好,而且排放的廢水中鎳離子的濃度依舊比較高,還產生了較多的含鎳污泥,對環境的污染愈發嚴重,隨著膜分離技術的應用,其廢水排放中的金屬離子含量降低,而且經過處理之后的水資源也可以利用。經過處理之后,回收水中的總溶解固體量小于10mg/L,成櫓柿拷嫌諾牡綞乒ひ沼盟。運行過程中,基本達到行業生產標準和環境排放

要求。

4 結語

綜上所述,電鍍行業是工業生產中的一個重要行業,在電鍍生產過程中會產生很多電鍍廢水,廢水直接排放會對環境造成嚴重污染,給人們的健康帶來威脅,在排放廢水之前應該要加以處理。傳統的處理方式是化學沉淀處理,這種方法會產生其他的沉淀污染,而且過濾效果不好。膜分離技術可以從金屬溶液中分離出各種重金屬離子,將重金屬離子和水溶液分開利用,對很多電鍍水中的價值較高的金屬都能實現高效回收,所以膜分離技術可以促進電鍍行業的可持續發展,實現清潔生產。

參考文獻

[1] 吳耀榮.膜分離技術在電鍍廢水處理中的應用[J].城市建設理論研究(電子版),2012,(31).

[2] 黃華鋒.探討膜分離技術在電鍍廢水處理及金屬回收中的應用[J].中國化工貿易,2015,(31).

電鍍廢水主要處理方法范文5

關鍵詞:膜法;電鍍廢水;超濾;反滲透;納濾;處理;回用

中圖分類號:X70 文獻標識碼

電鍍是利用化學方法在金屬或其它材料表面鍍上各種金屬,是關乎國計民生的行業,同時,電鍍行業也是高污染行業。電鍍廢水的成分非常復雜,含有大量的鋅、鎳、鉻等重金屬離子及有機光亮劑等。傳統的電鍍廢水處理工藝重金屬未經深度處理便排放到水體中,極易對生物造成危害目前,應用較先進的膜法工藝可以較好的應用在電鍍廢水處理中,實現電鍍廢水中重金屬的深度處理及回收利用。本文將根據某電鍍企業廢水回收處理的工程實例,論述采用膜法工藝實現電鍍廢水回用的處理方法。

1設計概要

1.1水質水量

3種漂洗水,水質都比較濃,鋅槽1漂洗水含鎳,鋅槽2漂洗水無鎳。

1.2 工藝流程

3種漂洗廢水分別采用3套工藝系統處理,所用的廢水處理設備為一致。每套處理系統均采用3級膜濃縮工藝:一級RO、二級RO、NF。多套系統的最終濃縮液量為2m3/d。淡水去純水制備系統,提高水的回收利用率。單套系統工藝流程見圖1。

2系統配置

根據原水水質,廢水中含有大量懸浮物、明膠等雜質,通過多介質過濾器和超濾預處理去除水中的雜質,出水濁度和SDI達到反滲透進水要求。一級反滲透淡水去純水制備系統,濃水進入二級反滲透系統,二級反滲透淡水回原水收集池,濃水進入三級納濾系統,納濾淡水回二級反滲透原水箱,濃水循環達到要求濃度后返回電鍍槽回用。

2.1單套系統主要設備部件

(1)雙層濾料過濾器

Φ1800多介質過濾器兩臺(一用一備),濾料為Φ0.8~1.6無煙煤和Φ0.5~1石英砂,無煙煤高度400mm,石英砂高度800mm。主要作用是去除水中的大顆粒雜質、懸浮物、部分膠體及有機物等。單臺處理能力大于20m3/h。

(2)超濾裝置

采用耐污染的聚砜材質UF1IA200型中空纖維超濾膜組件10支,主要用于除去水中的有機物、膠體、微生物等。裝置自動運行,運行跨膜壓差0.06~0.1MPa,產水量20m3/h左右,每40min反沖洗1min,反沖洗壓力0.15MPa,反沖洗水量40m3/h。超濾產水濁度小于0.1NTU,SDI小于2,達到反滲透進水要求,保障反滲透正常的清洗周期和使用壽命。

超濾在運行一段時間后需進行化學清洗,化學清洗時常用的藥劑為質量分數2%~3%的檸檬酸和2%~3%燒堿,在進行堿性化學清洗時,應先用清水對膜組件和管路沖洗,以防止重金屬離子與堿發生反應在膜表面結垢。

(3)反滲透裝置

反滲透裝置是本系統中的脫鹽濃縮裝置。系統采用二級反滲透處理,一級反滲透裝置用AG8040F聚酰胺復合膜元件25支,設計出力16m3/h,淡水去純水制備系統,濃水進二級反滲透裝置進一步濃縮,濃縮4倍左右;二級反滲透裝置用AG8040F聚酰胺復合膜元件6支,設計出力4m3/h,淡水回一級反滲透原水池,濃水去納濾裝置。

(4)納濾裝置

納濾裝置是重金屬的進一步濃縮裝置,通過循環濃縮,最終將鋅、鉻的質量濃度濃縮至3g/L左右,達到重新回用的濃度,濃縮液最終量為2m3/d。裝置采用耐污染NF8040納濾膜元件3支,設計出力2m3/h。納濾裝置和反滲透裝置共用一套清洗系統,根據原水水質及運行情況,清洗藥劑多采用檸檬酸或鹽酸,每一個月左右清洗一次。

3運行結果及問題分析

3.1運行結果

整個廢水處理系統采用自動化運行,每個裝置發揮各自功能,單套系統的膜裝置運行效果見表2。

超濾在運行一段時間后,進行化學清洗,用清水先將超濾沖洗一遍,然后用質量分數2%~3%的氫氧化鈉進行循環浸泡清洗2h,清洗后投入運行,超濾的透水量沒有上升,反而下降。停機后再進行酸洗,用質量分數2%的檸檬酸循環浸泡清洗2h,投入運行后超濾的透水通量得以恢復。經過分析,出現這種問題的原因是超濾在用清水沖洗時未能沖洗干凈,膜內殘留的重金屬物質與堿發生反應結垢,導致膜的透水通量降低。采取的措施是在膜(包括超濾、反滲透、納濾)清洗時,先用清水將膜沖洗干凈,先用酸清洗,然后再用堿清洗,這樣就不會產生重金屬結垢。

4技術經濟分析

工程投資及技術經濟效果均按單套系統工藝進行分析。

(1)工程投資:整個污水處理工程設備投資62萬元。

(2)運行費用估算:操作人員3人,工資及福利72000元/a;運行藥劑費5000元/a(PAC、PAM1000元/a,檸檬酸、氫氧化鈉4000元/a);工程電機總裝機容量40kW,平均運行功率10kW,按電費1.0元/kWh計,則電費為86400元;設備維修費按2000元/a計,則年總運行費用165400元。廢水處理運行費用為1.15元/m3。

(3)收益分析:一級RO年產淡水138000m3,按自來水價2.5元/m3計,年節約水費345000元;重金屬回收2160kg/a,折合人民幣約(按鋅10元/kg計),年可回收21600元。

結語

綜上所述,膜法處理電鍍廢水,具有回收電鍍廢水中的重金屬,提高資源利用率、污水排放量少、設備自動化程度高,可實現在線監控、處理效率高等優勢。因此,膜法工藝的應用很好的實現了電鍍行業的清潔生產,符合電鍍行業的可持續發展要求,值得推廣。

參考文獻

電鍍廢水主要處理方法范文6

關鍵詞:電鍍廢水;治理工程;水處理系統

1 引言

電鍍行業是當今全球三大污染工業之一[1,2],電鍍廢水含有鉻、鋅等重金屬及氰化物等多種污染物,水質復雜,其毒性強、危害性大,對生態環境及人類健康將產生巨大的影響[3,4]。近年來,國家對電鍍行業清潔生產水平不斷提出新要求[5],相關環保法規逐步完善,電鍍廢水治理的重要性已經得到業主、環保部門的高度重視。

某機械廠現有電鍍廢水處理系統處理后的排水污染物指標無法穩定達到環保要求,對所在地的水環境造成了不良影響,為此,針對現有污水處理設施進行整改,使處理后的出水達到了《電鍍污染物排放標準》(GB21900-2008)排放標準的要求。

2 現有工藝及存在的問題

2.1 原水水質

該機械廠總水量為24 m3/d。對原水進行2 d現場采樣并化驗分析,其主要污染成份如表1所示。經與業主的溝通及現場考察,該公司生產過程中無銅、鎳等金屬,故未檢測銅、鎳等濃度。由表1可知,出水指標中除氨氮、SS外,總鉻、六價鉻、總氰化物等其余指標全部超標。

2.2 原有工藝

現有的電鍍廢水處理工藝見圖1,主要存在以下幾點問題:①鉻水處理系統沒有沉淀系統,完全靠過濾去除沉淀,容易造成堵塞,且無法穩定將絮體過濾去除。②綜合水的三種藥劑的加藥點都在管道上,且離的很近,其中,堿液會對PAM的水解造成影響,所以導致綜合水反應池中的絮凝效果很差,絮凝沉淀后的水渾濁不清澈。③綜合水反應池只有一個,pH調節和混凝全在一個池中,反應效果不好,導致沉淀出水渾濁,造成砂濾、碳濾容易污堵。④反滲透的濃水直接排放。因為反滲透的濃水中污染物的濃度是反滲透原水濃度的3倍(按反滲透回收率70%計),所以,直接排放極易超標。⑤處理工藝中沒有CODcr的去除工藝和總磷的去除工藝。⑥經過對現場電鍍設施的觀察,電鍍時產生的地面水(跑、冒、滴、漏到地面的電鍍廢水以及地面清洗水)全部流入綜合廢水調節池,地面水為混排廢水,會含有六價鉻、氰化物等污染物。而在綜合廢水中沒有鉻、氰的處理工藝,所以,排放水鉻、氰很容易超標。

3 整改方案及效果

3.1 改造工藝

針對現有處理設施存在的問題,設計了改造后電鍍廢水處理(圖2)。

3.1.1 鉻水處理系統

含鉻電鍍廢水中,鉻離子主要以六價鉻的形式存在,其毒性很大,而三價鉻離子的毒性明顯降低,因此采用化學還原法,將六價鉻還原為三價鉻,然后用堿沉淀生成氫氧化鉻沉淀而去除。因其為一類污染物,需處理達標后經鉻排放口,再排入綜合廢水調節池。六價鉻的還原反應在酸性條件下反應較快,一般要求pH值

還原以后的Cr3+在pH值為7~10時,

Cr2(SO4)3+6NaOH2Cr(OH)3 + 3Na2SO4,

整改方案中,鉻水收集后,通過水泵提升至還原反應池,在池中通過pH值和ORP儀表自動控制投加稀酸和還原劑,將水中的六價鉻還原為三價鉻;然后在pH值調節池中,通過pH儀表自動控制投加堿液,調節廢水的pH值在9左右,使水中的三價鉻形成氫氧化鉻的微小絮體;在鉻混凝池中,投加PAM,使微小絮體形成為大的礬花;進入鉻沉淀池,經過固液分離,上清液通過鉻水排放口流入綜合水調節池,與其他廢水一起進行再處理。

3.1.2 氰水處理系統

該廢水采用傳統的兩級破氰處理工藝,堿性氯化法破氰分二個階段:第一階段是將氰氧化成氰酸鹽,即“不完全氧化”。CN-與OCl-反應首先生成CNCl,CNCl水解成CNO-的反應速度取決于pH值、溫度和有效氯的濃度。pH值越高,水溫越高,有效氯濃度越高則水解的速度越快,而且在酸性條件下CNCl極易揮發,所以操作時必須嚴格控制pH值。第二階段是將氰酸鹽進一步氧化分解成二氧化碳和氮氣,即“完全氧化”。整改方案中,氰水收集后,通過水泵提升至氧化池,通過池中的pH和ORP儀表自動控制投加堿液、稀酸和氧化劑,將廢水中的氰化物,氧化為無害的氮氣和二氧化碳。然后排入綜合水調節池,與其他廢水一起進行再處理。

3.1.3 綜合水物化處理系統

綜合廢水收集后,通過水泵提升至氧化池,在池中通過pH和ORP儀表自動控制投加堿液和氧化劑,一方面將廢水中可能混排的氰化物氧化去除,將廢水中的氨氮氧化為氮氣,另一方面,將廢水可能存在的重金屬絡合態破壞,成為游離態的重金屬,從而形成氫氧化物的沉淀;在反應池中,透過pH和ORP自動控制投加堿液和硫酸亞鐵,一方面將水中可能混有的六價鉻還原為三價t,另一方面,將水中多余的余氯還原,同時還可增大混凝的效果,可根據情況,適當補加少量的重金屬捕捉劑,將重金屬離子去除的更徹底;在混凝池中,投加適量的PAM至形成大的礬花;通過綜合水沉淀池的固液分離,出水上清液在pH回調池中,通過儀表自動控制投加稀酸,將廢水的pH值控制在7左右。

3.1.4 生化處理系統

pH值回調池出水進入生化處理系統,經過厭氧、好氧等處理工序以降解廢水中的CODcr。生物法是最基本的去除有機物的方法,同時也是最為經濟的方法?;究煞譃閰捬跎锾幚砗秃醚跎锾幚怼捬跎锾幚矸ㄓ糜谔幚碛袡C物結構復雜、難生化處理的廢水,其主要目的不是降低CODcr,而是提高廢水可生化性,為后續好氧工藝階段進一步降低CODcr奠定基礎。經厭氧生物處理后廢水中存在的各種有機物,主要以CH4等易降解的有機污染物為主,在好氧處理階段可以作為微生物營養源,經一系列生化反應,釋放能量,最終以無機物質穩定下來,達到去除廢水CODcr的目的,實現廢水的無害化。

過物化處理工藝后,該廢水中的CODcr含量在200~300 mg/L左右。由于工業廢水的可生化性較差,且水質水量的波動較大,因此,設計方案采用接觸厭氧池+接觸好氧池的處理工藝,即通過在厭氧池中安裝彈性填料,好氧池中安裝組合填料,為微生物生長提供附著物,提高生化系統適應水質水量突然變化而造成沖擊負荷的能力。接觸厭氧池停留時間5h,接觸好氧池停留時間10h。

3.1.5 回用水系統

回用系統采用MBR+超濾+RO反滲透的處理工藝。MBR膜絲多為0.1~0.4 μm,可過濾掉水中幾乎所有的懸浮物和大部分細菌,過濾出水直接作為超濾的原水,可省去超濾前的砂濾罐、炭濾,袋式過濾器等:超濾膜孔徑采用0.01 μmPVDF膜,對MBR出水進行再次過濾,過濾掉水中的大分子有機物和殘留的細菌、病毒和膠體,對RO反滲透系統起到進一步的保護;RO反滲透的過濾精度為0.0001 μm[6],可以去除水中90%以上的溶解鹽類及99%以上的膠體、微生物、有機物等,其產水可直接回用生產線。

3.2 出水水質

經過半年的運行實踐發現整體工藝運行平穩,CODcr出水濃度在45 mg/L以下,總鉻出水濃度低于0.3 mg/L,六價鉻出水濃度低于0.08 mg/L,總氰化物出水濃度低于0.1 mg/L,總磷出水濃度在0.4 mg/L以下,各項出水水質可實現穩定達標排放。

4 結論

經過對原有廢水處理工藝的改造,根據不同廢水的性質采用分類收集處理,有效降低了廢水的處理成本。該機械廠電鍍廢水既實現了廢水的穩定達標排放,又提升了企業的社會形象。同時,該工藝的成功運行,為同類電鍍廢水企業提供了參考,具有一定的借鑒意義。

參考文獻:

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[3]胡衛強.淺談電鍍廢水治理[J]. 廣東化工,2013,11(12):22~24.

[4]黃仙花,方謹繼. 青田縣某企業電鍍廢水處理系統改造工程實例分析治理[J]. 科技創新導報,2013(18):115~117.

[5]王磊,脫培植,時旋等. 電鍍廢水深度處理實用工藝研究[J]. 山東化工,2011,40(13):65~67.

[6]李尊. 電鍍廢水治理方案分析研究[J]. 環境科學與管理,2014,39(12):116~118.

Engineering Case Analysis of Electroplating Wastewater Treatment Process

Improvement in a Machinery Plant

Yin Faping, Zhao Weixing

(Guangdong Institute of Engineering Technology, Guangzhou,Guangdong 510440,China)

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