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[图文]关于电镀废水处理的新方法及新流程研究         ★★★★ 【字体:

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关于电镀废水处理的新方法及新流程研究
作者:刘先扬    文章来源:网易给排水    点击数:    更新时间:2005-12-9

摘要: 本文通过对不同地区不同电镀生产厂家之废水的深入研究和探讨,并将本方法和流程与现有的传统的电镀废水处理方法进行了详细的比较,结合目前电镀行业废水处理的实质情况,提出了CZB矿物法处理电镀废水的新方法和流程,仅供参考。

关键词: 电镀废水 传统方法 CZB矿物法 新流程

  前言

   电镀是利用化学和电化学方法在金属或在其它材料表面镀上各种金属。电镀技术广泛应用于机器制造、轻工、电子等行业。

  电镀废水的成分非常复杂,除含氰(CN-)废水和酸碱废水外,重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类,一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。电镀废水的治理在国内外普遍受到重视,研制出多种治理技术,通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重金属、水循环使用等措施消除和减少重金属的排放量。随着电镀工业的快速发展和环保要求的日益提高,目前,电镀废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段,资源回收利用和闭路循环是发展的主流方向。

  1 电镀重金属废水治理技术的现状

  针对我国家目前电镀行业废水的处理现状的统计和调查,广泛采用的主要有7不同分类的方法:(1)化学沉淀法,又分为中和沉淀法和硫化物沉淀法。(2)氧化还原处理,分为化学还原法、铁氧体法和电解法。(3)溶剂萃取分离法。(4)吸附法。(5)膜分离技术。(6)离子交换法。(7)生物处理技术,包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法、植物修复法。但目前都存在一定的弊端或严重的不合理性。

  2 传统电镀废水处理方法的弊端

  目前电镀废水的处理方法一般采用物化法之分流—综合两段处理。前段处理多分三支水:铬水、氰水和综合水(铜镍锌水)。铬水用还原剂使之变价还原,氰水用两级氧化破氰,铜镍锌水直接与前两股水汇合而成为综合水。后段处理综合水,基本上是用碱(烧碱或石灰)、聚合氯化铝(PAC)和有机絮凝剂(PAM),具体操作是:把综合水的pH值提到10~13,碱浓度大而迫使碱与重金属的反应向生成氢氧化物的方向进行。由于pH>9,排放口又得用酸中和使pH值降到9以下。

  上述乃传统的处理工艺,存在许多严重的理论与实践上的错误:1、前处理三支污水的划分,不符合生产实际,因为不论那支水中都是你中有我、我中有你,只不过是铬水以铬为主、氰水以氰为主、铜镍锌三合水以3元素居多。这些实际情况,我们是在废水处理的实践中发现的,几乎所有企业的电镀废水都是如此。我们询问过电镀厂的有关人员,其实他们能把这一现象的成因说得非常清楚,奇怪的是污水管理部门竟把分流—综合两段处理作为不能违反的规范性模式。由于第二段处理的污水中各种污染物都存在,怎么可能用简单的处理药剂和方法就可使终端水达标排放呢?2、许多专门论述中都会提到,氰水要分开处理是因为氰在酸液中会生成毒性极强的HCN(氰酸),它的挥发势必造成人的中毒。这在理论上是成立的,确实要十分注意。不过,我们发现多数氰水本身就是pH<6的液体,如果要挥发就可能在车间,而不会流到污水池再挥发。再说氰酸本身是液体,只不过是挥发温度低(26℃),那么外界温度<26℃时就不存在挥发问题了。3、人工强制以超碱使重金属生成氢氧化物沉淀在污泥中,这有不科学之处:(1)从化学反应原理上说,勿论在什么样的酸碱度条件下,都有个反应平衡,也就是说永远都不可达到水中不存在一定数量的重金属。(2)不同的重金属形成氢氧化物的最佳酸碱度(pH值)不尽相同,对某种重金属最适合的pH值范围,对另一些金属可能已是重新溶解的pH值条件。(3)由于二段处理是超碱除重金,最后的排放水也必然超碱,这就势必要在排放口向水中加酸,以求pH值达到排放标准。加酸的结果,那些尚未沉淀的微细的氢氧化物迅速发生分解,重金属又回到水中。4、由于分流—汇合两道污水处理,工程装置自然就比较复杂,从而造成工程建设投资大、时间长。

  3 CZB矿物法处理电镀废水

  3.1 CZB矿物法的概念

  CZB矿物法是采用以纯天然矿物为原料,经过一定特殊工艺该性加工生产而成的专利产品NMSTA天然矿物污水治理和矿粉CC,在再辅加某些助剂对电镀废水进行混合处理的一种方法。

  3.2 CZB矿物法的主要作用机理

   由于该方法主要采用的是纯天然的矿物为主体原料,其所具有的特性有离子交换性、吸附性、化学转化性、催化性等。

  3.3 CZB矿物法的主要优势

  该方法的主要优势如下:

  1、彻底改变长期以来分流处理的传统工艺,把鉻水、氰水、综合水等混合起来进行处理,纠正了分流处理所存在的某些严重错误,弥补了传统工艺所存在的弊端。

  2、经一段处理即可完全解决问题,改变了传统的两段处理模式。

  3、由于上述两点,污水处理的工程装置大大简化,基建投资和工程建设时间大幅度减少。

  4、传统的处理方法,从理论上分析是不可能达标的,大量的实践也证明了该工艺的确不能达到排放标准。若用矿物法处理电镀废水,从原理和实用上都表明了可以稳定地达标排放。

  5、传统工艺处理电镀废水的药剂费用,主要被用于烧碱中和酸水,一般情况处理一吨

  污水烧碱费就要10~15元,加上其他药剂,总药剂费多在15元以上。诚然,如果只求把废水澄清,那费用就很难有个标准了。应用矿物法,前提是达标排放。处理一吨废水药剂费大约4~9元之间。

  3.4 电镀废水处理流程示意图

  3.4.1流程示意图

  

  3.4.2 流程说明

  从车间出来的各种类型的废水在同一调节池进行混合调节,然后泵入第一反应池,还原剂用硫酸亚铁或其他还原剂均可,其用量比分流处理少1/3~1/2,具体用量视水质情况而定,反应完成后进入第二反应池,加NMSTA天然矿物污水治理剂和CC矿粉(一部分起中和作用,可以节约大部分的碱,另外有去除重金属的作用)综合反应,可将废水的pH调节到5~6,该阶段一般要求不少于20min,再进入第三反应池,用碱将废水的pH调节到8~8.5,同时加入漂白水等氧化剂破氰,最后经沉淀池沉淀后排放。

  4 结论

  经过长时间来的研究和实践,以及对理论上的探讨,结合目前的实际,我们在对各种工艺进行完全的比较(包括药剂的性价比、工程建设的投资、运营及管理等)之后,认为采用CZB矿物法处理电镀可以保证出水的水质达到国家一级排放标准。

  该工艺目前还在进行更深入的研究和不断的完善之中。

  5 参考文献

  [1]何升霞,姬相艳。利用废铁屑处理含铬废水试验研究[J]。油气田环境保护,2002,10(2): 36—37。

  [2]苏海佳,贺小进,谭天伟。球形壳聚糖树脂对含重金属离子废水的吸附性能研究[J]。北京大学学报,2003,30(2):19—22。

  [3]翁国坚,李湘祁,烫德平,等。铝锆柱撑蒙脱石处理Cr6+废水的应用研究[J]。福州大学学报,2003,31(1):116—119。

  [4]SK Ouki and Roger Perry。Journal Chem [J]。Tech..Biotechnol,1994,59(1):121。

  [5] 韩志萍,张建梅,姜叶琴,计兵,熊愈辉,张维纲。植物整治技术在重金属废水处理中的应用[J]。环境科学与技术,2002,25(3):46—48。

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