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电镀废水主要处理方法

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电镀废水主要处理方法

电镀废水主要处理方法范文第1篇

【关键词】电镀废水;分系统处理;重金属离子;酸碱废水

1 电镀废水的概况

电镀是将金属通过电解方法镀到制品表面的过程。电镀是当今全球三大污染工业之一,随着科学技术的发展电镀工业的规模亦发展,排放的废水量越来越大,据不完全统计,1999年全国工业和城市生活污水排放总量为401亿m3,电镀厂排放出废水达40亿m3。由此可见,电镀废水的排放量约占工业废水排放量的10%。目前,绝大多数电镀分散在各有关企业,例如:自行车厂、家具厂、汽车厂等等,都附设有电镀车间,实为厂多面广,较为分散,大多数直接排放,给环境造成严重污染。为了解决这一问题,在一个城市或一个地区集中建立电镀工业,使电镀工业由分散转向集中,则有利于电镀废水的处理。

电镀废水主要来源有:(1)镀件清洗废水;(2)电镀废液;(3)其他废水(包括冲刷车间、刷洗地板以及通风设备冷凝水和由于镀槽渗漏或者操作管理不当造成跑、冒、滴、漏的各种槽液和排水);(4)设备冷却水。其废水的水质、水量与电镀生产的工艺条件、生产负荷、操作管理以及用水方式等因素有关,其成分复杂,水质变化较大,其中含有铬、铜、镍、镉、锌等重金属离子和氰化物等,具有毒性,有的属“三致”物质,对人类危害极大。如随意排放或处理不当,会造成严重的环境污染。为此,对电镀废水进行有效处理已成为每个生产企业的艰巨任务。电镀品种较多,主要有:镀铬、镀锌、镀铜、镀镍、镀银等,有金属电镀,也有塑料电镀。废水主要来自镀件镀前的酸、碱处理以及镀后的漂洗。镀件镀前的酸、碱处理液对各种电镀是相同的,但是,镀件的漂洗液的组成则完全不同,处理方法也完全不同,所以要把各种电镀按车间分开,使整体布局合理化,给电镀废水的处理集中提供好的基础。通过对该类废水的处理试验研究并进行工艺比较,确定了适合该废水水质水量变化特点的处理方法。即将各类废水单独收集,并进行必要的预处理,然后再进行适当合并综合处理。该工艺技术已在多家电镀废水处理项目中得到成功应用。

2 电镀废水的处理方法

电镀废水可以分为四个系统,含氰废水;含铬废水;其他重金属废水以及酸碱废水。实践证明分系统处理各种废水非常合理。

2.1 含氰废水处理

常见的含氰废水处理方法有离子交换法、蒸发法、电解氯化法、臭氧法和碱性氯化法。氰化钠和氰化钾是优良的电镀络合剂,采用氰化物电镀的有金、银、铜、锌及铬等,可获得很高质量的镀层,但是氰化物有剧毒,对人的致死量为0.3mg/kg。我国政府在大力提倡用无氰电镀工艺替代含氰电镀工艺。目前除少量有特殊要求的产品保留含氰电镀工艺外,其余大量产品都已改为无氰电镀工艺。

采用二级氧化法进行处理。氧化破氰可用的药剂有NaCIO、Ca(CIO)2、液氯、臭氧等。液氯和臭氧由于价格高等原因不常用。用较便宜的Ca(CIO)2又会产生Ca(OH)2和CaSO4沉淀,增加了污泥量,故采用NaCIO是合适的破氰氧化药剂。该方法是在碱性条件下,用氧化剂NaCIO把游离氰离子以及与金属离子络合的氰离子氧化成氮气和二氧化碳[6]。氰离子的氧化破坏分两个阶段:第一阶段,在碱性条件(pH≥10)下,氧化剂把氰离子氧化成氰酸盐;第二阶段,在pH为7~8的条件下,氰酸盐进一步被氧化成氮气和二氧化碳。

第一阶段氧化成不完全氧化反应,反应如式(1)、(2)、(3):

NaCN+NaCIO+H2O=CNCI+2NaOH (1)

2NaCu(CN)2+5NaCIO+NaOH+H2O=4NaCNO+5NaCI+2Cu(OH)2(2) (式中的铜元素也可能是其他金属如银、锌等)

CNCI+2NaOH=NaCNO+NaC+H2O(3)

操作时次氯酸钠与氰氢根的投加比为:CN-:NaCIO=1:2.85,控制废水的pH值为12~13,反应温度为15℃~90℃,反应时间为30min。废水经第一阶段氧化处理后,氰化物转化为氰酸盐,其毒性降低为NaCN的千分之一,故必须进行第二阶段的氧化物处理,才能达标排放。

第二阶段氧化为完全氧化反应,反应如式(4)、(5):

2NaCNO+3HOCI=2NaCI+H2O+2CO2+N2(4)

4NaCNO+3NaCIO+2H2O=4CO2+2N2+4NaOH+6NaCi(5)

操作时次氯酸钠与氰氢根的投加比为:CN:NaCIO=1:3.42。用稀硫酸把废水pH值调整为8.5~9.0,温度15~40℃,反应时间约为30min,第二阶段氧化处理是把氰酸盐连同第一阶段氧化反应后留下的残存的氯化物一起氧化成无毒的CO2和N2。

2.2 含铬废水中铬的回收处理

常见的含铬废水处理方法有离子交换法、电解法、铁氧体法、活性炭吸附法和化学还原法。废水中六价铬是有害和有毒物资,成为工业废水的一个重要污染源,一旦摄入人体内达到一定数量会引起癌症。废水中六价铬党因镀件表面附着而带入漂洗水中,据资料报道80%的铬酐损耗于镀件带出的附着液。它在废水中的一般含量为25~100mg/L。处理电镀铬废水的传统工艺是将废水中六价铬变成三价铬排放,使用最多的是铁痒体法。该法只是把毒性大的六价铬变成毒性较小的三价铬,没有从根本上消除铬对环境的污染,必须对其实施回收处理。理论上有下列几种回收方法:

(1)铬酸盐沉淀法 这种方法是在碱性条件下投加沉淀剂氧化钡溶液,使CrO42- 与 Ba2+形成难溶的BaCrO4 沉淀(BaCrO4 的Ksp=1*10-10),因此习惯上也称为钡盐法。该方法的优点是处理后的水清澈透明,工艺简单,但是引入了Ba2+ ,造成新的污染。

(2)以氢氧化铬或三氧化二铬形式回收 该法首先是把六价铬还原成三价铬,再把三价铬沉淀为氢氧化铬,进一步把氢氧化铬加热脱水,则变成三氧化二铬。含铬废水中的六价铬在酸性条件下是以Cr2O72-形式存在,而在碱性条件下是以CrO42- 形式存在。在酸性条件下六价铬的还原反应速度较快,故要求还原反应PH

Cr2O72-+3SO32-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O (6)

6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O (7)

Cr2O72-+8H++3H2S=2Cr3++7H2O+3S(8)

(3)阴离子交换法 当选用大孔弱碱性阴树脂370填充阴离子交换柱时,对阴离子CrO42- 的亲和力最强,同时,在离子交换过程中,能自行将SO42- 、NO3-、Cl-有效的排出树脂层。使含铬废水通过该阴离子交换柱,发生如式(9)的交换反应:2ROH+CrO42- =R2CrO4+2OH-(9)吸附CrO42后的阴离子交换树脂,用12%(m/n)KOH溶液可以将CrO42-交换出来,使阴离子交换树脂再生,反应如式(10):2R2CrO4+4KOH =2ROH+2K2CrO4+2OH-(9)再生液中含有少量Fe3+和AI3+ 阳离子杂质,用调节再生液PH值的方法除去,得到只含K2Cr2O7的再生液,进行蒸发浓缩,将K2Cr2O7晶体分离出来[7]。

2.3 含其他重金属离子的废水处理

电镀废水中的其他重金属离子一般是指铜、锌、镍、镉等,他们有一种共性,在碱性条件下可形成氢氧化物沉淀;若加入硫化钠,则形成硫化物沉淀。酸碱重金属废水处理方法[8];改法利用金属离子的氢氧化物溶度积低的特点,在碱性条件下,将这些重金属离子沉淀下来。为了达到排放要求,排放前加酸碱调pH值。

2.4 酸碱废水处理

镀件电镀前需经除油、酸洗、机械磨光或滚桶滚光来清洁表面。使镀件在入槽前达到无油、无锈、无厚的氧化膜和无脏物覆盖。一般用化学法可达到清洁表面的目的。应尽可能的采用滚桶滚光法,用较低浓度的酸、碱或表面活性剂,借机械摩擦可将钢铁件的油污和铁锈等除去,并可将零件表面磨光滑。这些措施能大幅度的减少酸碱废水的排出量,但仍然会有碱洗和酸洗产生的酸碱废水已经地面清洗废水。一方面可以利用产生的酸、碱液相互中和达到处理目的;也可以在其他系统中加以利用,例如:用酸性、碱性废水用来调整pH值。使领加药品中和酸碱废水变为补充措施,可大大境地治理废水的成本。

酸碱纵横废水主要来自镀件清洗水,呈酸性,水量最大,是电镀废水的主要来源。废水中主要含有Cu2-、Ni2+等重金属离子,这些重金属离子以游离态形式存在于废水中。通过调节废水pH值(9-10),添加絮凝剂、助凝剂,使之形成氢氧化物沉淀,经过固液分离可除去Cu2+、Ni2+等重金属离子,最后经砂滤器过滤及中和池条件pH值(6-9)使废水达标排放。另外预处理后的含氰废水及含铬废水也并入酸碱综合废水处理系统中进一步处理。主要化学反应:

Cu2++2OH-Cu(OH)2

Ni2++2OH-Ni(OH)2

Cr3++3OH-2Cr(OH)3

H++OH-H2O

3 结论

电镀废水的种类和水样性质因生产条件和生产目的的不同而各有差异。因此,对不同的情况要区别进行处理,在设计废水处理工艺流程时应结合生产,充分利用废水中的可回收成分,如镀铬、镍、金、银等的废水应该进行回收利用。实践证明用合理工艺处理电镀废水,首先可大幅度减少废水的排放量;按系统分别处理电镀废水,简化了处理方法,提高了处理效果;回收铬等重金属,有效的防止了污泥对环境造成的二层污染。

参考文献:

[1]马小隆,刘晓东,周广柱.电镀废水处理存在的问题及解决方案[J].山东科技大学学报(自然科学版)2005(1):107-108.

[2]国家环保总局.1999年中国环境状况公报[J]环境保护.2007(7): 120-123.

[3]黄瑞光.21世纪电镀废水处理的发展趋势[J]电镀与精饰.2000 (3):1-2.

[4]王月娟,侯爱东,孙涛.综合电镀废水处理技术与应用(J)污染防治技术.2005(5):37-40.

[5]谢东方,郑建涛,田国元.电镀废水处理技术工程应用实践[J].环境技术,2004(6):37-28.

[6]彭吕盛,孟洪.等.化学法处理电镀废水的工艺流程既药剂选择[J]水处理技术,2003(6)363-365.

[7]尹洪.电镀废水中铬处理与回收[J].陕西环境,1998(1):24-25.

电镀废水主要处理方法范文第2篇

关键词:电镀水;处理技术;化学沉淀;物理法

中图分类号:V444.3+7 文献标识码:A

人类的生存离不开水资源的供应,同时,水也是使社会发展受到严重限制的一种因素。近年来随着我国社会工业和城市建设的发展,城市的用水量也在不断地攀升,不达标的污水和废水的大量排放给水源和环境带来很大的压力,也造成了水质的严重恶化和水资源的短缺,生态环境的恶性循环也因此而导致[1]。所以,污水处理技术的高效与经济就会显得日益重要,这对于水环境的恢复和污染的回用发展有着重要的意义。

1电镀废水的来源

电镀废水的产生主要是由于在电镀生产的过程中用清水冲洗镀件的废水、镀件酸洗废水、镀液过滤水、刷洗极板以及地坪所产生的废水、钝化废水、由于管理或者操作不当生产的废水,此外,在废水处理过程中化验室所排放的水或者自用水的排放。电镀液的性质以及化学清洗液的性质直接决定了电镀水的性质,通常按其性质可以分为六类:含铬废水;含镍废水;含氰废水;混排废水;前处理废水及综合废水。各种金属离子是废水中最主要的污染物质,其次是有机物、氨氮和总磷[2]。

2电镀废水常规处理技术

2.1化学沉淀法

第一,氢氧化物沉降法。当碱加入含重金属废水中时,其中的金属阳离子以氢氧化物或盐的形态沉淀析出,进而可以分离出来。该种方法常用的沉淀剂有:苛性钠、石灰以及碳酸钠等,其操作简单、价格低廉而且来源广。第二,硫化物沉淀法。硫化物沉淀剂能够使电镀废水中存在的重金属离子和沉淀剂发生反应形成硫化物沉淀,达到分离的目的。

2.2氧化还原法

通过化学氧化法进行电镀废水的处理,其主要的目的是处理电镀废水中的氰,通过把氢根离子氧化成氢氧根离子而去除。通常情况下所使用的氧化剂有:过氧化氢、氯系列氧化剂、臭氧以及氧气等[3]。其中,应用十分广泛的是碱性氯化法除氰,该种方法是在碱性的条件下,利用氯氧化剂把废水中的氢根离子氧化成最终产物为氮气和二氧化碳,该种方法能够彻底解决电镀废水中存在的氰化物的污染问题。而还原法可以将六价的铬还原成三价的铬。因为六价铬的毒性高出三价铬的毒性大约100倍,通常的做法是先借助还原剂把电镀水中六价的铬还原成三价铬,然后再通过沉降法把三价铬给去除掉。一般的还原剂有:亚硫酸盐、铁屑、硫酸亚铁等。

2.3 Fenton氧化法

由于电镀过程中使用了大量的化学物质,其中有部分化学物质会与废水中的重金属形成络合物,用普通的化学沉淀工艺达不到处理效果。必须先氧化破络,后再进行沉淀分离。目前常用的工艺是Fenton氧化法。Fenton氧化法是利用催化剂或光电化学作用,通过双氧水产生具有强氧化性的羟基自由基(・OH)处理络合物的技术。而Fe-Fenton氧化法是使H2O2在Fe2+的催化作用下分解产生・OH,其氧化电位达到2.8V,它通过电子转移等途径将有机物氧化分解成小分子。同时,Fe2+被氧化成Fe3+产生混凝沉淀,去除大量金属络合物和有机物。

2.4离子交换法

该种方法是通过交换剂自己所带的能够进行自由移动的离子可以与废水中需要处理的离子进行交换,因此现实废水净化的目的。离子交换剂具有交换和吸附两种作用,通过对待交换离子的吸附而进行交换。该种方法还可以对电镀废水中的铜、铬、镍等离子进行交换去除。

3电镀废水处理新技术

3.1高效生物法

生物法进行电镀废水处理是借助人工养殖的复合功能菌来实现的。该种菌的作用有:络合作用、酶的催化转化作用、静电吸附作用、共沉淀作用、凝絮作用以及PH值的缓冲作用等。基本原理是:功能菌首先把电镀废水中的六价铬还原成三价铬,然后菌体把铜、铅、镍、锌、铬吸附在一起进行络合成团,使重金属离子经过沉淀后形成污泥,通过固液分离的方法进行去除。改种方法的适用性十分的强,而且设备简单,费用低,也不产生二次污染,其应用前景很广泛,该种方法存在的不足就是功能菌的繁殖速度太慢,而且效率不高。不过生物技术是一种彻底的、十分环保的废水净化技术,通过不断的研究,终将发挥更大的作用[4]。

3.2膜分离技术

膜分离技术工作原理是:借助膜的选择透过,来对废水中存在的部分成分进行分离。该种技术不仅没有二次污染、分离效率高,而且可以对重金属进行回收。因此该技术很有发展前途。电镀废水中应用到的膜技术有:超滤、电渗析、纳滤等。通过这三种方法进行除镍处理,截留率能够达到99%以上,经过处理后的重金属膜浓液可以达到回收利用的标准。同时该种方法对铬和铜的处理效果也十分有效。

3.3溶液萃取法

溶液萃取法的基本原理是:把不溶于水,但是可以溶解水中某种特定物质的溶剂加入到废水中,经过一段时间,使溶质能够在溶剂内充分的溶解,这样就可以将该种有毒物质从废水中分离出去,同时也可以对金属进行回收。该种方法主要包括三种工序:混合、分离、回收[5]。该种方法是液-液接触,在保障分离效果的同时,又能连续性操作。溶液萃取法处理废水的重点和难点就是溶液萃取剂的选择,由于溶剂的再生产过程中需要消耗大量的能源,并且在萃取过程中还会产生大量的流失,这些缺点限制了该种方法的使用范围。

4电镀废水处理技术的发展与展望

随着环保要求不断提高和电镀工业发展迅速,我国电镀废水处理技术由闭路循环、工艺改革以及回收利用向综合防治的方向逐渐发展,我国目前已经进入到了总量控制和回收利用的阶段。自动控制与多元化组合方式相结合现实资源回用的废水处理技术将成为净化电镀废水发展的主流[6]。研发出具有节能、高效、环保、节能的处理技术,将是电镀废水处理技术未来的发展方向和研究的主要内容。在对电镀废水进行处理的同时,也应该从源头上对其进行控制。从行业发展的整体效益和发展趋势来看,该行业可以从以下几个方面来控污染的源头。第一,推广循环经济,进行清洁生产。通过对提高电镀资源、电镀物质的循环利用率和转化率,可以大幅度的减少重金属污染物的产生,在电镀行业生产的过程中实行全过程的分布智能控制、与此同时,结合综合治理废水,从而实现电镀废水的零排放。第二,实行综合一体化技术,由于重金属会因为不同的工艺和行业有所差别,通过发展综合的多处理技术,使其在实践中应用,可以提高处理效果。

结束语

通过对过去常用和目前新兴的电镀废水处理工艺的介绍,指明了未来电镀废水处理技术的研发方向和前景,虽然每种方法都有其优势,在实践中应该重点研究有效的组合工艺,以提高处理效果。通过不断的深化新技术,提高水质净化的目的。

参考文献:

[1] 王文星.电镀废水处理技术研究现状及趋势[J].电镀与精饰,2011,33(5):42-46.

[2] 曾武.电镀废水处理技术的研究和发展[J].广东化工,2011,38(4):173-174,146.

[3] 胡翔,陈建峰,李春喜等.电镀废水处理技术研究现状及展望[J].新技术新工艺,2008,(12):5-10.

[4] 黄其祥,胡衍华,徐凑友等.电镀废水处理技术研究现状及展望[J].广东化工,2010,37(4):128-130.

电镀废水主要处理方法范文第3篇

【关键词】电镀废水;新型处理工艺;回用技术

电镀是利用电化学的方法对金属和非金属表面进行装饰,防护及获取某些新性能的一种工艺过程[1]。

工业电镀工艺过程一般是:前处理电镀后处理,其中每个工艺过程都涉及到环境问题,其后果对人类生存环境危害极大,使环境治理成本高昂。因此电镀是当今世界三大污染行业之一。

1.车间电镀废水的来源

电镀企业电镀工艺由于表面镀层的不同而不同,镀层大多是单一金属或合金,如银、铬、镍、钛靶、锌、镉、金或黄铜、青铜等。电镀的基体材料除铁基的铸铁、钢和不锈钢外,还有非铁金属,如ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料等,但塑料电镀前,必须经过特殊的活化和敏化处理。更重要的是电镀企业为了保证镀液的稳定性、使用寿命和镀层质量,在镀液中添加了很多的络合剂、稳定剂、加速剂、PH缓冲剂和光亮剂等有机溶剂[2]。因而产生了镀前各镀件的酸洗、碱洗废水,镀件漂洗废水,镀后清洗钝化废水及其他废水等。

2.电镀废水的主要分类

按照不同废水处理的方法进行分类,如含氰废水,含镍废水,含铬废水,含铜综合废水,镀前处理废水等。

3.电镀废水回用的技术背景

电镀废水回用有其技术背景,电镀行业对我国经济发展起着重要作用,但其生产过程耗水量较大,对周围水体污染严重。为推行清洁生产,实现节能减排,节省水资源,部分地区针对电镀企业提出排放废水回用不低于60%的要求,这是节约水资源、减少水资源污染的一个重要举措[3]。

目前,电镀废水处理最常用的是膜分离技术,例如将微滤、超滤、纳滤与反渗透进行多级组合运用,但电镀废水进行膜分离处理之前需要对电镀废水进行预处理,现有技术中,电镀废水预处理单元中几乎都是采用氢氧化物或硫化物沉淀法,即投加大量的化学药剂后絮凝沉降,除去电镀废水中的重金属离子,然而投加化学药剂不仅提高废水处理的成本,而且会产生较多的污泥,同时有大量的胶体粒子被带入膜分离装置中,造成膜污染、膜堵塞等现象,降低膜通量,回用水回收率降低。

有鉴于此,针对现有技术存在之缺失,本文介绍了一种新型的处理工艺及回用技术。

4.新型电镀废水处理工艺和回用技术简介

含氰废水含氰废水预处理单元缓冲池双膜法回用系统回用;含镍废水镍离子交换回收系统缓冲池双膜法回用系统回用;含铬废水铬离子交换回收系统缓冲池双膜法回用系统回用;含铜综合废水重金属离子交换回收系统缓冲池双膜法回用系统回用;前处理废水前处理废水处理单元生化MBR系统反渗透系统回用

5.新型电镀废水处理工艺及回用技术说明

5.1含氰废水

含氰废水用泵打至两级破氰池,出水投加还原剂还原多余的氧化剂,再投加片碱将pH值调整至合适的范围,然后投加少量混凝剂后进入MCR膜-沉淀池,出水经真空泵抽至缓冲池与其它类预处理后废水一并进入双膜法回用系统,产水回用,RO浓水排至排放废水处理系统,集中处理后达标排放。

5.2含镍废水

含镍废水经过砂滤罐去除原水中较大颗粒的悬浮物、泥沙、杂质及部分有机物等,出水进入镍离子交换回收系统回收镍离子,当产水Ni2+超过设定值时,停止运行,进入再生程序,利用强酸洗脱再生并回收硫酸镍,回收液浓度Ni2+﹥20g/L,可作为有价值金属废液再利用。回收装置产水Ni2+﹤0.5mg/L,出水流入缓冲池与其它类预处理后废水一并进入双膜法回用系统,产水回用,RO浓水排至排放废水处理系统,集中处理后达标排放。

5.3含铬废水

含铬废水经过过滤器以除去原水中较大颗粒的悬浮物、泥沙、杂质及部分有机物等,出水进入铬离子交换回收系统回收铬酸,当产水Cr6+超过设定值时,停止运行,进入再生程序,利用强碱洗脱再生并回收铬酸,回收液浓度30-50g/L(以CrO3计),可作为有价值金属废液再利用。回收后的Cr6+﹤0.1mg/L,出水流入缓冲池与其它类预处理后废水一并进入双膜法回用系统,产水回用,RO浓水排至排放废水处理系统,集中处理后达标排放。

5.4含铜综合废水

含铜综合废水经过过滤器以除去原水中较大颗粒的悬浮物、泥沙、杂质及部分有机物等,出水进入重金属离子交换回收系统回收铜金属离子,当产水Cu2+超过设定值时,停止运行,进入再生程序,利用强酸洗脱再生并回收硫酸铜,回收液浓度Cu2+﹥25g/L,可作为有价值金属废液再利用。回收后的Cu2+﹤0.5mg/L,出水流入缓冲池与其它类预处理后废水一并进入双膜法回用系统,产水回用,RO浓水排至排放废水处理系统,集中处理后达标排放。

5.5前处理废水

前处理废水中含有乳化液、表面活性剂和化学溶剂等有机物,污染成分较复杂,废水中含有少量的重金属离子,需经过化学法预处理后再进入后续生化降解工艺。前处理废水收集至前处理废水调节池中,均化水质水量后用泵打至PH调整池,投加碱调节PH值后出水至混凝反应池,投加少量混凝剂、助混剂将重金属离子转化为可沉淀物在沉淀池析出,上清液进放PH回调池,经过厌氧池、好氧池及MBR池处理后进入反渗透系统,产水回用,RO浓水排至排放废水处理系统,集中处理后达标排放。

6.结语

电镀废水主要处理方法范文第4篇

【关键词】电镀污染;现状分析;治理对策

1、前言

随着我国现代化建设的飞速发展,作为轻工业产业支柱之一的电镀业也呈现出日新月异的发展态势,涌现出了许多新的电镀工艺和镀种,极大的丰富了人们日益增长的生活和生产需要。但同时也带来较大的污染问题,个别地方企业污染状况到了令人触目惊心的地步,由此引发一些民众集体上访事件的不断发生,甚或酝酿成严重的社会问题。通过走访调查,查找原因、研究治理对策,彻底解决电镀行业污染的难题,对恢复自然生态环境,创建美好家园具有重大的意义。

2、现状分析

笔者于2004年至2012年近九年时间走访和调查江西、浙江、安徽及江苏近30家电镀企业。该行业所涉及的污染种类和现状剖析如下。

2.1镀种及产生污染种类

电镀其镀种以及电镀过程中所产生的污染物主要有:

①镀锌:含氰化镀锌、氯化钾镀锌、氯化铵镀锌、锌酸钠镀锌、热镀锌、镀达克罗等

污染物:有毒废气(酸性气体、含氰毒气)、酸性废水、碱性废水、含铬废水等。

②铜、镍、铬:这一类的镀种很多

污染物:有毒废气(酸性气体、含氰毒气)、酸性废水、碱性废水、重金属污染(主要是铜、镍、锡、隔等)、含铬废水等。

③铝氧化、酸洗、不锈钢电解等:

污染物:有毒废气、酸性废水、碱性废水、重金

属污染(主要是铜、镍、铁等)、染料、含铬废水等。

④电泳、喷涂、喷漆、烤漆等:

污染物:有毒废气、酸性废水、碱性废水、产品精饰、振磨产生的皮屑污物、塑粉粉尘、二甲苯等有毒气体。

⑤钢铁氧化、磷化:

污染物:有毒废气、酸性废水、碱性废水、产品精饰、振磨产生的皮屑污物、硝酸盐、亚硝酸盐等

⑥超声波清洗所带来的污染:三氯乙烯、四氯化碳等有毒气体、用于冷浸、热浸含苯类溶剂、含聚乙二醇醚类的乳化剂等

上述污染物可统划分为废水;废气;废渣三大类。

2.2污染的现状

调查发现,大多数电镀企业都存在各式各样的污染问题,只是轻重不同而已。如有的企业缺乏科学的规划布局,导致生产线、排污管道、污水处理设施布设不合理,废水混杂;有些企业环保意识较差,未经处理就随意地向空气中排放废气、在周围倾倒、排放污染物;个别企业虽然有废水、废气处理装置,但几乎成为摆设,只在环境监察部门检查时才开启。有些企业则在设备上动起歪脑筋,例如,“废气塔”是用来处理废气的,明明企业规模大,排放的“废气”量大,却只安装一台处理规模较小的设备(主要是应付检查);有些企业为了增大排气量,干脆把塔内的塑料球全部拿出来,使处理的效果大大降低。

调查还发现绝大多数企业的电镀工艺、流程和设备比较落后。有的仍采取手工操作,甚至排气装置也没有,工作环境极其恶劣,既不利于员工的身心健康,也会污染周围的环境和造成能源的浪费。

调查还发现环境监测、监察部门监督不力是造成企业对环保不重视的根本原因。例如对企业内的污水分开排放不作专业的指导,对排污管道於塞、破裂、地面防腐层破损甚至塌陷视而不见、污水处理不达标也听之任之,结果导致重大污染事故的发生。如江西的某企业对周围环境的污染就特别严重,树木大量的枯死、农作物无法正常生长、地下水中铜、镍、铬严重超标、废水流经的沟渠里积聚了大量的绿色污染物……;宁波鄞州某电镀企业,由于长期的向四周河流排放超标废水,结果造成四周河流鱼、虾绝种。鄞州电镀城工业区是一处镀种齐全、规模大,污水处理较完善的大型电镀园区,自2003年电镀城开业以来,园区周围空气质量急剧恶化、经常弥漫着一股酸嗅味、门窗腐蚀严重。该园区的污水处理厂因为无法处理超量的废水,经常发生废水泄漏、偷排、废水处理不达标的污染事故。

2.3原因分析:

2.3.1环保意识淡薄

调查走访的电镀企业许多是环保意识非常淡薄,视国家法律法规为儿戏。污水、废气处理设施成为摆设,随意排放污染物,出现污染事故认为是自己的运气不好,就靠罚款交钱了事。根本不去考虑污染对环境及社会的影响。

2.3.2布局不合理

早先的电镀行业一般都只涉及传统的电镀领域,涉及的污染也就是通常所说的“三废”,相对要简单些。随着环保的重视和监管力度的加大,一些与污染密切相关的行业就逐渐融入到所谓的电镀业中来,造成污染种类及数量的增加。这就对整个电镀行业及治污工程的布局规划提出了更高的要求。但在调查走访的电镀企业中,普遍存在规划布局不合理、不科学。比较关注电镀企业的规模与建设,轻视治污工程。对入驻的企业缺乏统一的分类与规划,致使这些企业产生的污染物不能有效的整合,无形中增大了处理的难度和监督管理的难度。

2.3.3生产工艺、流程、设备落后

传统的手工操作方式既费人费事,不利于员工的身心健康,也会对周围的环境造成不利的影响。机械化连续作业一般都是在密闭 的环境下进行的,对周围的污染相对要减少许多,同时也极大地提高了生产效率。在调查走访的电镀企业中许多仍是手工操作,使用落后、过时的生产工艺、流程与设备。这显然与现在倡导的“节能、降耗、清洁、文明”的生产理念相悖离。

2.3.4环保部门监管力度不够

这分为三个层面:

第一,各地方政府的环保、执法部门普遍对国家相关的环保政策、法规及地方政府制定的环保措施宣传不够。

电镀企业一般都远离都市,而且环境相对较恶劣,所以环保、执法人员很少光顾那些地方,为其宣讲环保方面的相关知识、法律、法规。致使他们的环保意识淡薄。

第二,监督处罚力度不够。

有些企业在厂房建设、设备安装过程中不照章办事、弄虚作假,这就为污染的发生埋下了隐患。事故发生了,环保、执法人员往往不是第一个赶到现场。对污染行为的处罚往往也是轻描淡写,讲情面,罚一点钱简单了事。

第三,对先进技术、工艺、设备等信息了解不够,向企业推介的力度不够。

破旧的设备、落后的生产工艺无疑会给环境造成更多的污染,而先进技术、工艺、设备对环境的污染相对小许多。然而这些先进技术、工艺、设备的投入资金也非常可观,一般的企业很不愿意去做。但是作为环保工作人员为保护环境的长远目的有责任、义务、能力去与业主们沟通、做他们的工作、向他们推介(但不是有偿推介)先进技术、工艺、设备。并且一定要让他们明白这是一件利国利民的好事,对企业自身的转型升级也大有好处。

3、治理对策

3.1加强环保意识的宣传力度与监管力度,使人人都知法、懂法、守法。

保护环境,治理污染是我国的一项基本国策。各级政府的环保部门作为行政和执法的主管单位更应该积极参与其中并发挥主导作用,针对电镀领域容易产生污染、从业人员的文化水平较低的状况,可以采取挂标语、办墙报、举办环保知识竞赛、答卷,开座谈会,也可以利用电子媒体等方式向他们宣讲、普及环保知识、法律、法规。同时要加大对违反环保行为和政府的相关人员不作为行为的惩处力度,比如可以直接关停污染企业、处罚不作为的相关人员,必须让他们深刻的认识到破坏环境不仅是一种可耻的犯罪行为,必将付出惨重的代价,处罚结果要在公共媒体上曝光,使污染行为成为过街老鼠无处遁藏。只有这样才能从根本上加强人们的环保意识,使人人都知法、懂法、守法。创造一个良好的污染治理环境。

3.2要科学规划布局、集中治理。从决策和制度上着手,建立全民参与、强化监督管理的综合整治机制。彻底解决电镀行业污染的难题。

为了进一步集中管理,在全国的各省市县都在做统合电镀企业的工作。操作前必须科学规划、慎密部署。具体应做到:

首先:要调查清楚该区域内有多少家电镀企业(包括电泳、喷涂、铝氧化等带污染的企业),各企业的生产规模与生产能力、用水用电量情况;在此基础上安排供电、供水及生产用地,并且要留有余量。其中供电量、供水的余量一般不小于实际调查的50﹪。

其次:对供水、供电、供气等设施的选址、建设一定要按照专业部门要求并聘请他们负责施工以确保安全。

第三:电镀企业产生的废水是多种多样的,按传统的三分法(含氰、含铬、综合废水)无法彻底处理现在电镀企业的废水。因此要对拟迁入的污染企业进行分类统计,规划布局。布局一定要科学合理。

第四:对电镀厂房的建设要严把质量关,防止废水沿地面渗入地下。将修建电镀厂房设施等此类业务承包给资质好,技术过硬的专业施工企业来做,要签订质量保证书。厂房建好后要有一套严格的验收程序,层层把关。在浙江的温州市鹿城区笔者看到该地电镀企业一般都要求在厂房的二、三层,一层专门作为仓库、包装等用途,这样可以彻底杜绝厂房渗漏问题,这是一个好的创意,值得推广。

第五:对电镀企业必备的废气处理塔、抽风机等设备也要监督采购管理,并根据排放量的大小安装合适的型号。同时责令生产设备的厂家定期对所提供的设备进行检查与维修,形成报告以存档,随时了解各企业设备的运行情况。

第六,对园区内污水处理企业的规划要求和管理要更加严格。

因为它是把控整个电镀污染的最最关键环节。要科学合理的规划,要有超前和防范意识。对厂址的选择、施工、设备的采购都要严把质量关。对污水设施如污水蓄水池、反应池和沉淀池的牢固性、防腐性和安全性要做到万无一失。电镀企业(特别是等综合性电镀园区)所产生的污水量相当多且是连续的,处理污水一般是在一定的介质条件下进行的,这就是说从电镀企业流出的污水在进行处理之前要有个蓄积和调节的过程。因此一级蓄水池必须有足够的容量,按笔者的研究,一级蓄水池的容量一般不小于园区电镀企业两个工作日所排放的污水总量为好。所以对一级蓄水池施工时的地基要求、安全性能、防腐性能的要求特别高,不能出现半点纰漏。对企业员工的培训和教育也同样重要,要提高他们的环保意识,敬业爱岗,对污水处理的每一环节要实施二十四小时监控,建立巡查记录制度,污水排放口要建有超标报警装置,并接受广大群众的监督。

第七,在工业园区内,要尽量规划出一部分的园艺用地,栽种花草苗木,既可优美环境又可陶冶人们的情操,让人们在工作时身心愉快。

对拟建的综合类电镀加工区设计布局建议采用以下模式。

3.3积极倡导先进的生产设备与工艺流程

在园区内要积极鼓励、倡导使用先进的生产设备与工艺艺,并给予一定的准入优惠机制,让那些使用了先进设备与工艺的企业实实在在享受到投入所带来的红利。汰换一些设备陈旧、工艺落后、污染严重的企业,这对这些企业本身的转型升级、污染治理都是有大好处的。

3.4分类处理电镀污染

3.4.1电镀废气的治理及方法

电镀产生的酸雾、含氰等废气利用废气处理塔就可以达到处理效果。

3.4.2喷漆、喷涂废气的治理及方法

倡导采用静电自动喷涂装置,在密闭的环境下操作,一般不容易产生此类废气。。

3.4.3喷涂废水的处理及方法

对于喷涂产生的污水,笔者在“物化—生化法处理摩托车生产废水”一文中已有论述,其工艺及流程如下:

3.4.4电泳、超声波清洗废水的治理及方法

电泳液是一种带特种电荷的有机胶体溶液,当遇到相反电性的电荷、或无搅拌的情况下静置一段时间就会产生沉淀。超声波清洗产生的抛光蜡淤泥也会自然沉淀,将此类淤泥取出弄干在密闭容器中焚烧,既方便又经济。

3.4.5铜、镍重金属离子的治理及方法

铜、镍作为一种贵重金属和紧俏物资不作回收利用就任凭从废水中溜掉是十分可惜的。用离子交换树脂处理法形成的浓缩液可直接利用,既方便又经济,是一种好的选项。

3.4.6含氰、含铬、其他综合废水的治理及方法

含氰、含铬、其他综合废水的处理可按以下工艺进行

处理后产生的废渣淤泥可将其填埋或送往冶炼厂回收。对于铬废水产生的淤泥要特别对待,它容易产生二次铬污染,这主要是由它本身的性质决定:铬作为一种多价金属在Cr+6、Cr+7时表现为强氧化性,在Cr+3又表现为还原性。残渣淤泥是三价的Cr(OH)3,当处在氧化环境下容易被氧化成六价铬而成为二次污染。铬的污染是严重的,它既是重金属又是制癌物质,对其淤泥的处理,笔者建议将其与泥土混拌烧制成砖、或是在淤泥中混进固化剂色料等做成花盆、垃圾桶等也不失为一种选项。这样就不会产生铬的二次污染了。

4、结语

污染治理 是一项功在当代、利在千秋造福万民的伟大工程,需要全员的积极参与。让我们立即行动起来,群策群力,把我们的家园建设得更美丽、更美好。

参考文献

[1]机械电子工业出版社.电镀手册,第一版,1986年

电镀废水主要处理方法范文第5篇

关键词:电镀废水;重金属;电镀污泥;资源化

中图分类号:X781.1

文献标识码:A文章编号:16749944(2017)8010502

1引言

电镀污泥是电镀行业产生的主要固体废弃物,因电镀废水处理过程中大部分重金属附着在电镀污泥中而使电镀污泥的重金属严重超标,因此,电镀污泥被列为危险固废。就目前而言,我国的污泥处置发展落后于污水处理设施,在污水处理厂建设的初期,往往只重视污水的处理而忽略了因处理而产生的大量污泥的处理[1]。

电镀污泥作为固体废弃物也应遵循固废处理的3R原则:无害化、减量化、资源化。根据环境保护部的《城镇污水处理厂污泥处置及污染防治技术政策》,污泥处置的首要目标是“减量化”、“无害化”和“稳定化”,“资源化”,且作为更高层次的要求存在。但是作为污泥,它具有的污染性和资源性双重特性,在保证无害化的前提下对其进行一定的资源化是目前电镀污泥研究的重点。

2电镀污泥的特性

电污泥因电镀工艺的不同存在一定的区别,这也是阻碍电镀污泥的资源化的一个重要原因。而污泥的理化性质是决定其处理方式的关键[2]。陈永松[3]等分析了12种来源不同的电镀污泥试样发现:电镀污泥的pH值在6.70~9.77之间(偏碱性);水分(一般在75%~90%之间)、灰度含量高(>76%);污泥组分十分复杂而且分布极不均匀;重金属含量很高,远远超过国家相关标准。在电镀污泥中的常规化合物有Al2O3、Fe2O3、CuO、SiO2、CaO、SO3、Na2O、MgO等[4]。

总的来说,电镀污泥具有含水率高、重金属质量分数大且热稳定性高、极易造成二次污染的特性。

3电镀污泥资源化的方法

目前,国内外对于电镀污泥资源化的方法研究主要集中在重金属回收技术和材料化技术这两大方向[4]。

3.1重金属回收技术

重金属回收技术通过化学、物理、生物等方法收集回收电镀污泥中的有价金属从而实现污泥的资源化。其主要的方法途径如下。

3.1.1浸提法

浸提法是指通过浸提剂与电镀污泥中的重金属反应来收集有价金属的方法。根据浸提剂的不同分为酸浸法、氨浸法和生物浸取法。酸浸法用硫酸、盐酸等作为浸提剂,主要针对铜、铁、镍等[5,6]有价金属的回收;氨浸法常用氨水作为浸提剂,主要针对铬[7]的回收利用;生物浸取法主要是利用化能自养微生物[8]的生化作用将电镀污泥中的重金属由固相变为游离态进入液相,再进行回收利用。

3.1.2熔炼法和熔烧浸取法

熔炼法主要用于回收电镀污泥中的铜、镍重金属[9],但因回收的效率不高且能耗大,并未得到广泛运用。熔烧浸取法是先在高温下熔烧,去除电镀污泥中的一些杂质,然后用酸、水等介质提取有价金属的资源化方法。

3.1.3焚烧-回收法

焚烧-回收法是在电镀污泥经焚烧的基础上,对焚烧渣中的重金属进行回收利用的一门技术。裔兆君[10]等通过对电镀污泥焚烧残渣中的Cu、Ni形态分析发现焚烧处理能明显达到减量化。国内外研究表明焚烧-回收法能有效实现电镀污泥的“减量化”和“无害化”。此法不仅有效的减少了电镀污泥的体积,还能产热给其他产业提供热能,而且最后残渣中的重金属也有很好的去处――回收利用。

3.1.4复合法

目前,电镀污泥中重金属的回收多是采用复合方法,例如顾冬梅[11]等对电镀污泥进行还原焙烧―酸浸处理得出还原焙烧比直接焙烧更有利于电镀污泥中铜的选择性浸出:煤粉投加量为10%、碳酸钙投加量为0.5%、温度为700℃、焙烧时间为20 min时,电镀污泥中铜的浸出率可达98.3%,含量达到15.07%。郑顺[12]等对电镀污泥氯化焙烧-弱酸浸出工艺的研究表明:盐酸为1 mol/L、浸出时间为45 min、浸出温度为318 K、液固比为4∶1时,镍的浸出率为97.48%,铜的浸出率为87.65%。

3.2材料化技术

材料化技术是指利用经过无害化处理的电镀污泥,将其作为原料或者辅料用于生产建筑材料、有机化肥材料等的技术[4]。丁庆生等[13]用钢铁废水污泥、钡泥、铜渣和电镀污泥作为主要原材料,掺入页岩、淤泥等校正原料制成防辐射功能集料,其重金属浸出浓度达到GB5080.3―2007的要求。

3.3其他资源化技术

3.3.1电镀污泥铁氧体化处理法

李磊等[14]采用酸浸―铁氧体化―毒性浸出分析工艺实现了电镀污泥的资源化。经过TCLP毒性鉴别,发现残渣及合成铁氧体都达到无害化。残渣可以用于安全填埋或者作为材料化技术的安全原料;铁氧体则可以作为工业产品被运用于生产实践中。

3.3.2电镀污泥的生物处理法

曾猛等[15]利用嗜酸性氧化硫硫杆菌(A,t)进行生物淋滤,经处理后的电镀污泥适合于农田施用。电镀污泥之所以不能用于农田回用的一个主要原因就是重金属含量过高,而P、S、K等营养元素又极度匮乏。通过这种生物处理法,能够有效的改善这种情况,实现了电镀污泥回用农田的可能。

4分析与展望

电镀污泥的成分和性质十分复杂[16],如何经济高效地将其资源化一直是研究的重点和难点。在对电镀污泥资源化的过程中应注意避免二次污染的产生。就目前电镀污泥资源化存在的问题分析,其资源化方法与技术在今后主要集中展现在以下几个方面。

(1)复合化:单一的重金属回收技术产生的二次污染对环境污染极大。重金属回收技术应多采用复合方法来减弱对环境的不利影响,进而有效避免二次污染的产生。这也是将来电镀污泥中重金属回收的发展趋势。

(2)无害化:是材料化技术电镀污泥资源化的前提;也是重金属回收技术的目标,只有做好无害化,才能更好的利用电镀污泥。

(3)生物化:生物法在处理环境问题中的优势愈加明显,如何更好地利用微生物处理电镀污泥是将来研究的重点。

参考文献:

[1]

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[3]永松,周少奇.电镀污泥的基本理化特性研究[J].中国资源综合利用,2007,25(5):2~6.

[4]季文佳,黄启飞,王琪,等.电镀污泥资源化与处置方法的研究[J].电镀与环保,2010,30(1):42~45.

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[8]易龙生,冯泽平,王洲,等.电镀污泥资源化处理综述[J].电镀与精饰,2014,36(2):16~20.

[9]李红艺,刘伟京,陈勇.电镀污泥中铜和镍的回收和资源化技术[J].中国资源综合利用,2005,23(12):7~10.

[10]裔兆君,严金龙,丁成.电镀污泥焚烧残渣中的Cu、Ni形态分析[J].环境工程,2012,30(4):80~82.

[11]顾冬梅,邓开宇,陈娴,等.电镀污泥的还原焙烧―酸浸[J].环境工程学报,2013,7(7):2721~2727.

[12]郑顺,李金辉,李洋洋,等.电镀污泥氯化烘焙―弱酸浸出工艺研究[J].矿业工程,2014,34(6):105~109.

[13]丁庆军,王承,刘凯,等.利用富含重金属污泥制备防辐射功能集料[J].武汉理工大学学报,2015(12):17~22.

[14]李磊,唐伟,朱渊博,等.电镀污泥的铁氧化研究[J].电镀与现代化工,2013,33(10):62~65.

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