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工业废水大探秘之电镀废水

作者: 来源:转载 日期:2020-07-16 10:54:32 人气:0

电镀是利用电解原理在材料表面上镀上一薄层金属或合金的过程。电镀可提高材料抗腐蚀性、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、光滑性、耐热性和表面美观,广泛应用于机器制造、轻工、电子等行业。

电镀废水的产生,有多种来源,一般分为镀件清洗水;镀液过滤用水和废镀液;由于渡槽渗漏、工艺操作管理不当等原因造成的“跑、冒、滴、漏”的各种废水;冲洗废水,冲刷地坪、设备和地板等;其他废水,包括化验室排水、设备冷却水以及废水处理过程中的自用水等情况。

  其中,镀件清洗水,约占车间废水排放量的80%;镀液过滤用水和废镀液,约占车间废水的10%。

01 电镀废水处理特点及分类

  电镀作为全球三大污染工业之一,电镀废水中含有铬、镍、铜、镉、锌等重金属以及氰化物、酸碱、光亮剂、添加剂等有毒有害污染物。

  国家规定检查污染环境的19种物质,电镀废水中就有14种。这些污染物进入环境后难以被降解,不仅会造成水污染,而且毒性大、对人类危害极大。我国每年排放电镀废水达到40亿吨,占工业废水总量的1/5。因此,有效处理电镀废水具有重要意义。

  根据电镀废水污染物质的组成、电镀的种类以及不同的电镀工艺,当前,国内在处理电镀废水时,主要将其分为三类:一是含铬废水;二是含氰废水;三是其他废水,包括其他重金属废水(Cu、Zn、Ni等)以及电镀综合废水。

02 电镀废水处理方法

  目前,电镀废水处理方法包括物理法、化学法、物化法、生物法

  在国内主要采用化学法进行处理,对于某些难处理的金属离子,通过投加硫化剂等使其沉淀,将其转移至污泥中。在电镀废水处理过程中产生的电镀污泥,属于危险废物,应按规定交由有资质的单位对其进行处理与处置。

(一)物理法

蒸发浓缩法,是最具代表性的物理法,一般用于处理含铬、铜、银、镍等重金属废水,可回收利用废水中的重金属。

  对重金属离子浓度低的废水,直接应用蒸发浓缩回收法能耗大、成本高、具有局限性,故蒸发浓缩法一般作为辅助处理手段,与其他方法联合使用。

(二) 化学法

1、化学沉淀法:通过向废水中投加某些化学药剂(氢氧化钠、石灰等),利用碱的氢氧根离子与废水中溶解态的污染物直接发生化学反应,生成不溶于水的氢氧化物等重金属化合物,然后再进行固液分离,从而去除水中的重金属。根据所选用的沉淀剂可分为:

氢氧化物沉淀法:加入碱性沉淀剂如碳酸钠、石灰等,严格控制pH,生成氢氧化物沉淀。

铬酸盐沉淀法(钡盐法):在含六价铬的废水中加入氯化钡等固相钡盐与使其与铬酸接触反应,生成溶度积更小的铬酸钡沉淀。

铁氧体法:向废水中投加铁盐,使废水中各种金属离子形成铁氧体晶粒沉淀析出。

2、氧化还原法:常用于处理含氰废水,利用氯系氧化剂、臭氧、过氧化氢等将游离氰离子以及与金属络合的氰离子氧化成N₂和CO₂。

(三) 物化法1、离子交换法:在离子交换剂的作用下,置换出重金属离子,进而将废水中的有害物质分离出来。一般用于处理量小、毒性强的废水,可回收有用重金属。

2、电解法:溶液中的正、负离子在电场的作用下分别向阴、阳极迁移,在阴极上溶液中的金属离子发生还原反应,得到电子并以金属形式析出。一般用于处理浓度较高或离子比较单一的电镀废水。

3、吸附法:吸附剂的结构独特,利用其多孔性,将水中的重金属离子吸附到固体表面进而去除。由于吸附剂的再生效率低,该法一般只能用作预处理手段。常用的传统吸附剂有活性炭、腐殖酸、聚糖树脂、硅藻土等。

4、分离法:根据分离条件选择合适的选择性透过膜,可从电镀废水中回收重金属和水资源,实现重金属的“零排放”或“微排放”。包括反渗透(RO)、纳滤(NF)、超滤(UF)、电渗析(ED)等。

5、气浮法:在酸性条件下,硫酸亚铁和六价铬进行氧化还原反应,然后在碱性条件下产生絮凝体,在无数微细气泡作用下使絮凝体浮出水面,使水质变清。

  气浮法是代替沉淀法的新型固液分离手段,适应性强,可处理镀铬废水、含铬钝化废水以及混合废水,不仅可去除重金属氢氧化物,而且可以去除其他悬浮物、乳化油、表面活性剂等。

6、溶剂萃取法:一般包括混合、分离和回收三个主要工序。

  废水中重金属一般以阴阳离子形式存在,在酸性条件下,金属离子与萃取剂发生络合反应,从水相被萃取到有机相,然后在碱性条件下重金属又被反萃取到水相,使溶剂再生以循环利用。

  萃取法可同时实现废水处理和重金属资源化利用的目的,尤其适用于处理高浓度的含铬电镀废水及其中含有大量可回收物质的含铬电镀废水。

(四)生物法

生物法是通过生物有机物或其代谢产物与重金属离子的相互作用处理废水。

  根据去除重金属离子的机理不同,生物法可以分为生物吸附法、生物絮凝法、植物修复法以及生物化学法。一般生物处理作为组合工艺的一部分出现,用来进行深度处理或后处理。

03 电镀污泥处理处置电镀废水处理过程中产生的污泥属于危险废物,处理处置要体现资源化、减量化和无害化。应首先考虑回收其中的重金属,不能回收利用时,应妥善保管,按规定交由有资质的单位进行处理与处置。

1、污泥处理方法:主要采用资源化处理技术,通过浸取或减容减量的方式实现对污泥中的重金属回收利用,包括酸浸法、氨浸法、微生物法、热化学法(微波、焚烧等)。

2、污泥处置方法:固化/稳定化技术、材料化利用技术、填埋等。

来源:中广核环保

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