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电镀废水的处理方法及前景分析

1·电镀废水的处理方法简介
电镀废水的处理方法按照原理分为:物理法、化学法、生化法等。以下对各种特征废水的处理方法进行叙述。
1.1含氰废水处理方法
电镀废水中氰化物多为络合状态,传统工艺采用化学氧化法,即:加入强氧化剂解络后再加药沉降的方法。过程如下:将含氰废水ph加碱调节至10~11,向废水中加入氧化剂次氯酸钠,将废水中剧毒的络合氰根离子氧化成低毒的氰酸根离子,即一次破氰。之后,加酸将废水ph回调至7~8,继续向废水中加入次氯酸钠使氰酸根离子氧化成n2,从废水中溢出,即二次破氰。相对而言,二次破氰zui终使cn-转化成无毒的n2从废水中溢出,是较*的除氰方法,但处理费用较高。对含氰废水的碱性次钠破氰的处理方法,至今仍是zui为行之有效的方法。然次钠药剂费用之高,也是电镀废水处理运行费用的主要组成部分。
近几年来,由于氰化氢价格的不断上涨,国内外都有针对从中高浓度含氰废水中回收氰化物的研究———酸性回收法。其原理是利用hcn的沸点低(仅为26.5),利用hcl吹脱装置和hcn气体吸收装置可回收hcn。从理论上来讲,该方法对实现hcn的回收,减少药剂费用方面,意义十分积极。但回收工艺受到废水中cn-浓度、温度、处理装置的汽液比等各种因素的影响以及hcn气体的剧毒性,其回收装置及效果有待进一步的试验和不断改进。
1.2含铬废水处理方法
含铬废水,主要有六价铬废水和三价铬废水。三价铬废水可作为普通重金属废水处理,六价铬废水需采用还原剂还原再化学沉淀的方法进行处理。将废水ph调节至2~3之间,加入焦亚硫酸钠或*作为还原剂,将六价铬离子还原成三价铬离子,再通过沉淀的方法从废水中分离。一般来说两种还原剂的处理效果相当,但投加过量的*引入大量的fe2+,再将cr6+还原为cr3+的过程中,fe2+被氧化成fe3+,在后续的加碱沉淀过程中,fe3+与oh-结合生成沉淀,产生大量污泥,增加了压滤机的处理负荷,而采用焦亚硫酸钠则不存在这个问题。在含铬废水的处理中,cr3+离子理论上的*沉淀ph值在8~9左右,而9~11之间则可能发生反溶。在实际工程中,由于废水中是多种重金属离子共存,沉淀的ph值需经过小试确定。
1.3重金属废水
重金属废水多来源于电镀工艺中的镀后漂洗工艺,其特点是含有单一的或多种重金属离子,浓度一般不超过200mg/l。这类废水一般与经过氧化的含氰废水、经过还原的六价铬废水一起,加碱沉淀即可。
若废水水质较好或重金属成分较为单一,则可考虑回收水或重金属。如废水中仅含有镍离子,则可采用离子交换的处理方法对废水中的镍离子进行回收,可得到30g/l以上的镍浓缩液,具有很高的回收价值,而废水也得到净化,可回用于工艺中用水要求不高的地方,树脂吸附饱和后可用酸碱再生,循环使用。此法要注意由于很多待镀件是铁件,废水中可能含有fe2+和fe3+,对树脂有毒害作用,工艺中应采用预曝气除铁或锰砂过滤器除铁。又如:同时含铜镍且排放量较大水质较好的废水,全部加碱沉淀后排放较为浪费,建议可采用将其单独收集,预处理后经过膜进行回收,可回收60%以上的水量返回工艺中使用,对其产生的浓缩水排入废水系统进行处理,这样既节约了单位产品的用水量,又减少了废水的排放量,对企业的节能减排、清洁生产起到积极推动作用。
1.4酸碱废水的处理方法
酸碱废水,在电镀废水中常被称为前处理废水,是在电镀之前对待镀件的除油除锈工作中产生的。因此,前处理废水中含有丰富的油类物质、表面活性剂、铁离子、亚铁离子及cod等,ss较高,通常采用与重金属废水一起处理。对于cod较高的酸碱废水,则必须在化学反应之后采用生化法对cod进一步处理。
2·电镀废水的治理现状
电镀废水的种类、特征往往是和其电镀工艺相关的。在我们所经历的相关案例中,发现低级电镀工艺中镀种相对单一,要求也不高,例如超市货架、手推车等多采用镀锌工艺,废水是相对单一的含锌废水;而多数电镀工艺过程较为复杂,同时含有上述各种废水,因此对于电镀废水,需采用多种处理方法相结合,分质处理,才能达到*的处理效果。
在清洁生产、节能减排日趋成为新一代的环保主题,中水回用、重金属回收以及*工艺越来越受到广泛关注。部分地区的环保要求已从达标排放上升到微排放、*。于是,针对已经处理后的废水进行有效的回收再利用,部分废水从源头上就采用*工艺成为企业争相采用的处理方法。但是目前中水工艺中主要的回收设备还是ro膜,ro膜是一种分离膜,在产生洁净水的同时,污染物质进入膜的浓缩水端,浓缩水将原废水中的污染物质浓缩,已经不具有不经处理就能排放的可能性,并具有较高的含盐量,如何将其妥善处理或回用是目前中水回用的难题之一。
此外,很多电镀中,如精密电气原件、工艺品的电镀都涉及到贵金属镀层,如镀金、镀银等,于是产生了氰化金废水、氰化银废水等,若不将其中的金、银回收,既浪费了贵重的原材料,又增加了废水处理成本。现在多数采用一种专门针对吸附废水中的金、银的树脂,如kp201,irc748等,可将氰化废水中的金、银离子吸附,与之前讲过的树脂吸附法不同的是:这些树脂不能再生,当树脂吸附饱和后,将树脂取出焚烧,可回收金或银。由于金银具有*的市场价值,它的回收可为废水处理系统创收,并符合循环经济的理念。
3·新方法、新工艺
新工艺之一———电絮凝,作用原理是以铝、铁等金属为阳极,在直流电作用下,阳极被溶蚀,产生al3+,fe3+等离子,再经一系列水解、聚合及亚铁的氧化过程,发展成为各种羟基络合物、多核羟基络合物以及氢氧化物的混合物(见图1),作为铁系的絮凝剂,可使废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀而分离。同时,带电的污染物颗粒在电场中由于电荷被电极中和而使其脱稳沉降。
电絮凝应用在电镀废水处理中,各种废水可混合处理,能有效去除胶态杂质及悬浮杂质、废水中重金属离子,还可降低水中含盐量,使处理后的水能重复使用,具有:去除范围广,一次完成氧化、还原、絮凝、气浮的特点,同时也避免了采用膜法回用废水产生的浓水的二次污染。采用电絮凝对电镀废水进行处理目前国内已有案例。
新工艺之二———微电解技术与电絮凝技术的原理基本相同,所不同的是微电解技术是利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2v电位差对废水进行电解处理,以达到降解污染物的目的。其优点是成本低廉、操作维护方便,无需消耗电力资源等。
4·前景与建议
电镀废水的处理方法多种多样,在传统的处理方法的基础上,积极研发新方法,以降低处理能耗、处理费用,提升处理效果,并能满足当今清洁生产、节能减排号召的新工艺必定具有划时代的意义。
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