1. 電鍍廢水處理工藝的書籍或者資料
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2. 電鍍廢水採用什麼處理工藝,工藝原理是什麼
電鍍廢水處理
目前普遍採用的工藝一般是物化法處理。處理方法較多,有效的也不少,但可以做到整體達標的並不多。
電鍍和金屬加工業廢水中鋅的主要來源是電鍍或酸洗的拖帶液。污染物經金屬漂洗過程又轉移到漂洗水中。酸洗工序包括將金屬(鋅或銅)先浸在強酸中以去除表面的氧化物,隨後再浸入含強鉻酸的光亮劑中進行增光處理。該廢水中含有大量的鹽酸和鋅、銅等重金屬離子及有機光亮劑等,毒性較大,有些還含致癌、致畸、致突變的劇毒物質,對人類危害極大。因此,對電鍍廢水必須認真進行回收處理,做到消除或減少其對環境的污染。
電鍍廢水處理設備由調節池、加葯箱、還原池、中和反應池、pH調節池、絮凝池、斜管沉澱池、廂式壓濾機、清水池、氣浮反應,活性炭過濾器等組成。
1.氣浮法
氣浮法是向水中通入空氣,產生微小氣泡,由於氣泡與細小懸浮物之間黏附,形成浮選體,利用氣泡的浮升作用,上浮到水面,形成泡沫或浮渣,從而使水中的懸浮物質得以分離。按照氣泡產生方式的不同,可分為充氣氣浮、溶氣氣浮和電解氣浮三類。
氣浮法是代替沉澱法的新型固液分離手段,1978年上海同濟大學首次應用氣浮法處理電鍍重金屬廢水處理獲得成功。隨後,因處理過程連續化,設備緊湊,佔地少,便於自動化而得到了廣泛的應用。
氣浮法固液分離技術適應性強,可處理鍍鉻廢水、含鉻鈍化廢水以及混合廢水。不僅可去除重金屬氫氧化物,而且可以去除其他懸浮物、乳化油、表面活性劑等。氣浮法用於處理鍍鉻廢水的原理是:在酸性的條件下硫酸亞鐵和六價鉻進行氧化還原反應,然後在鹼性條件下產生絮凝體,在無數微細氣泡作用下使絮凝體浮出水面,使水質變清。
2.離子交換法
離子交換法主要是利用離子交換樹脂中的交換離子同電鍍廢水中的某些離子進行交換而將其除去,使廢水得到凈化的方法。
國內用離子交換技術處理電鍍廢水是從20世紀60年代開始進行試驗研究的,到70 年代末,因為迫切需要解決環境污染問題,這一技術得到了很大發展,當前已成為處理電鍍廢水和回收某些金屬的有效手段之一,也是使某些鍍種的電鍍廢水達到閉路循環的一個重要環節。但是採用離子交換法的投資費用很高,系統設計和操作管理較為復雜,一般的中小型企業難以適應,往往由於維修、管理等不善而達不到預期的效果,因此,在推廣應用上受到了一定的限制。
當前,國內對含鉻、含鎳等電鍍廢水採用離子交換法處理較為普遍,在設計、運行和管理上已有較為成熟的經驗。經處理後水能達到排放標准,且出水水質較好,一般能循環使用。樹脂交換吸附飽和後的再生洗脫液經電鍍工藝成分調整和凈化後能回用於鍍槽,基本實現閉路循環。另外,離子交換法也可用於處理含銅、含鋅、含金等廢水。
3.電解法
電解法主要是使廢水中的有害物質通過電解過程在陽、陰兩極上分別發生氧化和還原反應,轉化成無害物質;或利用電極氧化和還原產物與廢水中的有害物質發生化學反應,生成不溶於水的沉澱物,然後分離除去或通過電解反應回收金屬。國內在20世紀60年代開始用電解法處理電鍍含鉻廢水,70年代末對含銀、銅等廢水進行實驗研究,回收銀、銅等金屬,取得了很好的效果。
電解法處理電鍍廢水一般用於中、小型廠,其主要特點是不需投加處理葯劑,流程簡單,操作方便,占生產場地少,同時由於回收的金屬純度高,用於回收貴重金屬有很好的經濟效益。但當處理水量較大時,電解法的耗電較大,消耗的鐵極板量也較大,同時分離出來的污泥與化學處理法一樣不易處置,所以已較少採用。
4.萃取法
萃取法是利用一種不溶於水而能溶解水中某種物質(稱溶質或萃取物)的溶劑投加入廢水中,使溶質充分溶解在溶劑內,從而從廢水中分離除去或回收某種物質的方法。萃取操作過程包括混合、分離和回收三個主要工序。
幾種典型的工藝流程
☆自來水----水泵----多介質過濾器----活性炭過濾器----自動加葯裝置----保安過濾器----高壓泵----一級反滲透----中間水箱----高壓泵----二級反滲透----純水箱----純水泵 新工藝
☆漂洗水----水箱----水泵----多介質過濾器----保安過濾器----超濾----電鍍液回收桶
☆漂洗水----水箱----水泵----多介質過濾器----保安過濾器----超濾----電鍍液回收桶----高壓泵----反滲透----清洗水箱
3. 電鍍廠鍍銅污水處理一般採用什麼工藝
電鍍工藝是將金屬通過電解方法鍍到製品表面的過程,常用的鍍種有鍍鎳、鍍銅、鍍鉻、鍍鋅、鍍鎘、鍍鉛、鍍銀、鍍錫、鍍金。
物理法
一般使用下述方法處理電鍍廢水,可高效去除COD、色度的同時,脫除重金屬、六價鉻、氰化物等特有物質,物理法包括:
催化微電解處理技術
微電解技術是處理高濃度有機廢水的一種理想工藝,該工藝用於高鹽、難降解、高色度廢水的處理不但能大幅度地降低cod和色度,還可大大提高廢水的可生化性。
該技術是在不通電的情況下,利用微電解設備中填充的微電解填料產生「原電池」效應對廢水進行處理。當通水後,在設備內會形成無數的電位差達1.2V 的「原電池」。「原電池」以廢水做電解質,通過放電形成電流對廢水進行電解氧化和還原處理,以達到降解有機污染物的目的。在處理過程中產生的新生態[?O H] 、[H] 、[O]、Fe2+ 、Fe3+等能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應,比如能破壞有色廢水中的有色物質的發色基團或助色基團,甚至斷鏈,達到降解脫色的作用;生成的Fe2+ 進一步氧化成Fe3 +,它們的水合物具有較強的吸附-絮凝活性,特別是在加鹼調pH 值後生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑,它們的絮凝能力遠遠高於一般葯劑水解得到的氫氧化鐵膠體,能大量絮凝水體中分散的微小顆粒、金屬粒子及有機大分子.其工作原理基於電化學、氧化- 還原、物理以及絮凝沉澱的共同作用。該工藝具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、處理時間短、操作維護方便、電力消耗低等優點,可廣泛應用於工業廢水的預處理和深度處理中。
陽極: Fe - 2e →Fe2+ E(Fe / Fe2+)=0.44V陰極: 2H﹢ + 2e →H2 E(H﹢/ H2)=0.00V
當有氧存在時,陰極反應如下:
O2 + 4H﹢ + 4e → 2H2O E (O2)=1.23V
O2 + 2H2O + 4e → 4OH﹣ E(O2/OH﹣)=0.41V
新型微電解填料是針對當前有機廢水難降解難生化的特點而研發的一種多元催化氧化填料。它由多元金屬合金融合催化劑並採用高溫微孔活化技術生產而成,屬新型投加式無板結微電解填料。作用於廢水,可高效去除COD、降低色度、提高可生化性,處理效果穩定持久,同時可避免運行過程中的填料鈍化、板結等現象。本填料是微電解反應持續作用的重要保證,為當前化工廢水的處理帶來了新的生機。
吸附法
活性炭具有非常多的微孔結構和巨大的同比表面積,通常1g活性炭的表面積達700~1700m2,因而具有極強的物理吸附力,能有效地吸附廢水中的六價鉻離子(Cr6+)等重金屬離子。當活性炭達到吸附平衡後,還可以採用加熱、酸浸泡、鹼浸泡等方式除去吸附物,使活性炭再生。
生物法
生物法是處理電鍍廢水的高新生物技術。利用人工培養的脫硫孤菌、生枝動膠菌、鉻酸鹽還原菌、硫酸鹽還原菌等功能菌,對電鍍廢水產生靜電吸附作用、酶的催化轉化作用、絡合作用、絮凝作用、包藏共沉澱作用和對pH值的緩沖作用。有害金屬沉澱於污泥中回收利用,排放水用於培菌及其他使用。生物法處理電鍍廢水成本低、效益高、容易管理、不給環境造成二次污染、有利於生態環境的改善,是未來電鍍廢水處理的主流方向。
化學法
一般用下述方法處理電鍍廢水:向廢水中投加葯劑,使其中的有毒物質轉化成為無毒物質或毒性大為降低的沉澱物。化學法包括:
中和沉澱法
如酸性廢水用鹼性廢水或投加鹼性物質進行中和,形成沉澱物。
中和混凝沉澱法
例如在離子交換法除鉻工藝中,陽離子交換柱再生廢液是含有重金屬離子 (Zn2+、Cr3+、Fe3+等)的強酸性廢液,可用去除酸根後陰離子交換柱的再生廢鹼液或加鹼中和,使之以氫氧化物形式沉澱。如投加高分子絮凝劑可改變這種沉澱物的沉降性能和分離性能。
氧化法
如處理含氰廢水時,常用次氯酸鹽在鹼性條件下氧化其中的氰離子,使之分解成低毒的氰酸鹽,然後再進一步降解為無毒的二氧化碳和氮。
還原法
如含鉻廢水用亞硫酸氫鈉或硫酸亞鐵加石灰處理,使Cr6+還原成毒性低的Cr3+,並形成氫氧化鉻沉澱。
鋇鹽法
如含鉻廢水用鋇鹽處理,使鉻酸根成為鉻酸鋇沉澱。
鐵氧體法
電鍍廢水經過處理產生氫氧化鐵或其他重金屬氫氧化物沉澱,通過氧化反應使重金屬轉入強磁性的鐵氧體結晶中。此法可用於含鉻廢水的處理。 化學法設備簡單,投資較少,應用較廣。但常留下污泥需要進一步處理,而且電鍍廢水分散,污泥不易集中處理和利用。
物理法
主要包括電解法、離子交換法和膜分離法,提銀機處理法。
提銀機處理法
guowei型本設備特點:
1、使用純物理方法的雙電解方式,只使用少量電力,無二次污染之憂。
2、提銀深度在99%以上,提取銀純度高達 98%以上。
3、可以處理離子交換法、氣浮法處理不了的葯品濃度很高的廢定影液。
4、可以處理目前國內外電解法都無法處理的含有很高漂白液成分的彩擴漂定液。
5、殘留廢液銀含量可達到0.02克/升,經過後續環保處理後,可以將廢液銀含量降
至0.2ppm以下,滿足最為嚴格的歐洲排放標准。
6、運行實現微機全自動化控制,無需專人看管,耗能低。
7、設備體積小巧緊湊,佔地面積少,處理量大,可達1500-1800升/月。
8、本設備不需任何耗材和電解促進劑,運營及維護成本低。
技術參數:
1.提銀後殘留廢液含銀量低於0.01克\升
2.提銀純度:99.5%
3.尺寸360*280*800mm
4.工作電壓:交流電220V
5.功率20w
6.處理量(月)30升—30,000升
-
電解法
以處理含鉻廢水為例,利用可溶性鐵陽極,在直流電場作用下,產生亞鐵離子,在酸性條件下使廢水中以CrO厈和Cr2O崼存在的Cr6+離子還原成為Cr3+離子,隨著電解過程中廢水pH值升高,形成Cr(OH)3沉澱。採用不同材料的陽極可處理含有其他各種金屬離子的廢水。電解法操作管理簡單,除能夠處理鍍鉻漂洗水外,還可以處理鈍化、陽極化、磷化等漂洗水,並有成套設備;但消耗鋼材、電能較多,對產生的污泥還沒有妥善的處理方法。
離子交換法
利用離子交換樹脂活性基團上的可交換離子(H+、Na+、OH-等),去除廢水中的陽、陰離子。此法處理電鍍廢水不僅可回用水,還可回收金屬離子溶液。這種方法已用於處理含有金、鎳、銅、鎘、鉻等廢水。人工合成的專門用於處理電鍍廢水的弱酸、弱鹼大孔樹脂,可分別用於去除鉻、鎳和銅,以及一些金屬的氰化絡合陰離子(見廢水離子交換處理法)。一般說來,離子交換法初次投資較大,操作管理水平要求較高,但處理效果穩定,由於能回用金屬和水,是當前電鍍廢水實現閉路循環的主要治理方法之一。存在的主要問題是再生廢液會有鈉、鐵、氯根等雜質離子不能直接回用於鍍槽中,排入環境會造成污染。
膜分離法
利用半透膜或離子交換膜等膜材料,在外加推動力下,使廢水中的溶解物和水分離濃縮,以凈化廢水。在膜分離法中,反滲透法用於含鎳、含鎘廢水的濃縮處理已應用於生產。隔膜電解法用於再生鍍鉻廢液。擴散滲析法可用於酸液回收。膜分離方法成本較高。
蒸發濃縮法 利用熱源和蒸發器在常壓或負壓下直接濃縮廢水。用這種方法處理高濃度廢水比較經濟,常同三級逆流漂洗、氣-水噴淋,或同離子交換法聯合使用。生產中廣泛採用鈦管薄膜蒸發器和蒸發釜來濃縮含鉻廢水、含氰廢水等,也是閉路循環的主要處理流程之一。
展望電鍍廢水處理技術的發展前景,首先是壓縮水量,普遍推廣逆流漂洗和噴淋技術;其次,對化學法產生的污泥和離子交換再生廢液進行綜合利用,以及研製適用於處理電鍍廢水的各種優質樹脂和膜,以及進一步研究和完善閉路循環系統,以實現資源的充分利用。
4. 電鍍含金廢水用離子交換處理法的設計規范是什麼啊
SICOLAB整理電鍍廢復水治理設計規范(含制金廢水)離子交換處理法
一、用離子交換法處理氰化含金廢水時,水不宜循環使用。含金廢水中的氰化物,在排放前應按本規范第5.1節的規定進行處理。
二、用離子交換法處理含金廢水,宜採用圖1的基本工藝流程。
圖1離子交換法處理含金廢水的基本工藝
三、陰離子交換劑應採用凝膠型強鹼性陰離子交換樹脂或大孔型強鹼性陰離子交換樹脂,且應以氯型投入運行。
四、當廢水需進行預處理時,應選用樹脂白球或不吸附廢水中金離子的濾料。
五、除金陰柱的設計應符合本規范附錄B的規定,並應符合下列規定:
1 樹脂飽和工作周期,每年宜為1個~4個周期。
2 樹脂層高度宜為0.6m~1.0m。
3 流速不宜大於15m/h。
4 除金陰柱直徑宜為0.1m~0.15m。
六、除金陰柱的飽和工作終點,應按進、出水的含金濃度基本相等進行控制。
七、樹脂交換吸附金達到飽和後,可送專門回收單位回收黃金。
八、處理鍍金廢水所用的水箱、水泵、管道等均應採用塑料製品。
5. 電鍍廠都會採用哪些廢水處理工藝
目前,我國處理電鍍廢水常用的方法有化學法、生物法、物化法和電化學法等。
化學法
化學法是依靠氧化還原反應或中和沉澱反應將有毒有害的物質分解為無毒無害的物質,或者直接將重金屬經沉澱或氣浮從廢水中除去。
1、沉澱法
(1) 中和沉澱法。在含重金屬的廢水中加入鹼進行中和反應,使重金屬生成不溶於水的氫氧化物沉澱形式加以分離。中和沉澱法操作簡單,是常用的處理廢水方法。
(2) 硫化物沉澱法。加入硫化物使廢水中重金屬離子生成硫化物沉澱而除去的方法。與中和沉澱法相比,硫化物沉澱法的優點是:重金屬硫化物溶解度比其氫氧化物的溶解度更低,反應pH值在7~9之間,處理後的廢水一般不用中和,處理效果更好。但硫化物沉澱法的缺點是:硫化物沉澱顆粒小,易形成膠體,硫化物沉澱在水中殘留,遇酸生成氣體,可能造成二次污染。
(3) 螯合沉澱法。通過高分子重金屬捕集沉澱劑(DTCR)在常溫下與廢水中Hg2+、Cd2+、Cu2+、Pb2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+及Cr3+等重金屬離子迅速反應,生成不溶水的螯合鹽,再加入少量有機或(和)無機絮凝劑,形成絮狀沉澱,從而達到捕集去除重金屬的目的。DTCR系列葯劑處理電鍍廢水的特點是可同時去除多種重金屬離子,對重金屬離子以絡合鹽形式存在的情況,也能發揮良好的去除效果,去除膠質重金屬不受共存鹽類的影響,具有較好的發展前景。
2、氧化法
通過投加氧化劑,將電鍍廢水中有毒物質氧化為無毒或低毒物,主要用於處理廢水中的CN-、Fe2+、Mn2+低價態離子及造成色度、昧、嗅的各種有機物以及致病微生物。如處理含氰廢水時,常用次氯酸鹽在鹼性條件下氧化其中的氰離子,使之分解成低毒的氰酸鹽,然後再進一步降解為無毒的二氧化碳和氮。
3、化學還原法
化學還原法在電鍍廢水治理中最典型的是對含鉻廢水的治理。其方法是在廢水中加入還原劑FeS04、NaHS03、Na2S03、S02或鐵粉等,使Cr(Ⅵ)還原成Cr(III),然後再加入NaOH或石灰乳沉澱分離。該法優點是設備簡單、投資少、處理量大,但要防止沉渣污泥造成二次污染。
4、中和法
通過酸鹼中和反應,調節電鍍廢水的酸鹼度,使其呈中性或接近中性或適宜下步處理的酸鹼度范圍,主要用來處理電鍍廠的酸洗廢水。
5、氣浮法
氣浮法作為處理電鍍廢水的技術是近幾年發展起來的一項新工藝。其基本原理是用高壓水泵將水加壓到幾個大氣壓注入溶罐中,使氣、水混合成溶氣水,溶氣水通過溶氣釋放器進入水池中,由於突然減壓,溶解在水中的空氣形成大量微氣泡,與電鍍廢水初步處理產生的凝聚狀物黏附在一起,使其相對密度小於水而浮到水面上成為浮渣排除,從而使廢水得到凈化。
生物法
生物處理是一種處理電鍍廢水的新技術。一些微生物代謝產物能使廢水中的重金屬離子改變價態,同時微生物菌群本身還有較強的生物絮凝、靜電吸附作用,能夠吸附金屬離子,使重金屬經固液分離後進入菌泥餅,從而使得廢水達標排放或回用。
1、生物吸附法
凡具有從溶液中分離金屬能力的物體或生物體制備的衍生物稱為生物吸附劑。生物吸附劑主要是菌體、藻類及一些提取物。微生物對重金屬的吸附機理取決於許多物理、化學因素,如光、溫度、pH值、重金屬含量及化學形態、其他離子、螫合劑的存在和吸附劑的預處理等。生物吸附技術治理重金屬污染具有一定的優勢,在低含量條件下,生物吸附劑可以選擇性地吸附其中的重金屬,受水溶液中鈣、鎂離子的干擾影響較小。該方法處理效率高,無二次污染,可有效地回收一些貴重金屬。但是生物成長環境不容易控制,往往會因水質的變化而大量中毒死亡。
2、生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。微生物絮凝劑是由微生物自身產生的、具有高效絮凝作用的天然高分子物質,它的主要成分是糖蛋白、黏多糖、纖維素、蛋白質和核酸等。它具有較高電荷或較強的親水性和疏水性,能與顆粒通過離子鍵、氫鍵和范德華力同時吸附多個膠體顆粒,在顆粒間產生架橋現象,形成一種網狀三維結構而沉澱下來。目前,對重金屬有絮凝作用的生物絮凝劑約有十幾個品種,生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu 2+、Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩定的螯合物而沉澱下來。該方法處理廢水具有安全方便無毒,不產生二次污染,絮凝范圍廣,絮凝活性高、生長快,絮凝作用條件粗放,大多不受離子強度、pH值及溫度的影響,易於實現工業化等特點。
3、生物化學法
生物化學法是通過微生物與金屬離子之間發生直接的化學反應,將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。其優點是:選擇性強、吸附容量大、不使用化學葯劑。污泥中金屬含量高,二次污染明顯減少,而且污泥中重金屬易回收,回收率高。但其缺點是功能菌和廢水中金屬離子的反應效率並不高,且培養菌種的培養基消耗量較大,處理成本較高。
物化法
物化法是利用離子交換或膜分離或吸附劑等方法去除電鍍廢水所含的雜質,其在工業上應用廣泛,通常與其他方法配合使用。
1、離子交換法
離子交換法是利用離子交換劑分離廢水中有害物質的方法。最常用的交換劑是離子交換樹脂,樹脂飽和後可用酸鹼再生後反復使用。離子交換是靠交換劑自身所帶的能自由移動的離子與被處理的溶液中的離子通過離子交換來實現的。多數情況下,離子是先被吸附,再被交換,具有吸附、交換雙重作用。對於含鉻等重金屬離子的廢水,可用陰離子交換樹脂去除Cr(VI),用陽離子交換樹脂去除Cr(Ⅲ)、鐵、銅等離子。一般用於處理低有害物質含量廢水,具有回收利用、化害為利、循環用水等優點,但它的技術要求較高、一次性投資大。
2、膜分離法
膜分離是指用半透膜作為障礙層,藉助於膜的選擇滲透作用,在能量、含量或化學位差的作用下對混合物中的不同組分進行分離。利用膜分離技術,可從電鍍廢水中回收重金屬和水資源,減輕或杜絕它對環境的污染,實現電鍍的清潔生產,對附加值較高的金、銀、鎳、銅等電鍍廢水用膜分離技術可實現閉路循環,並產生良好的經濟效益。對於綜合電鍍廢水,經過簡單的物理化學法處理後,採用膜分離技術可回用大部分水,回收率可達60%~80%,減少污水總排放量,削減排放到水體中的污染物。
3、蒸發濃縮法
該方法是對電鍍廢水進行蒸發,使重金屬廢水得以濃縮,並加以回收利用的一種處理方法,一般適用於處理含鉻、銅、銀、鎳等含重金屬的電鍍廢水。目前,一般將之作為其他方法的輔助處理手段。它具有能耗大、成本高、佔地面積大、運轉費用高等缺點。
4、活性炭吸附法
活性炭吸附法是處理電鍍廢水的一種經濟有效的方法,主要用於含鉻、含氰廢水。它的特點是處理調節溫和,操作安全,深度凈化的處理水可以回用。但該方法存在活性炭再生復雜和再生液不能直接回鍍槽利用的問題,吸附容量小,不適於有害物含量高的廢水。
電化學法
1、電解法
電解法是利用電解作用處理或回收重金屬,一般應用於貴金屬含量較高或單一的電鍍廢水。電解法處理Cr(VI),是用鐵作電極,鐵陽極不斷溶解產生的亞鐵離子能在酸性條件下將Cr(VI)還原成Cr(Ⅲ),在陰極上Cr(Ⅵ)直接還原為Cr(Ⅲ),由於在電解過程中要消耗氫離子,水中余留的氫氧根離子使溶液從酸性變為鹼性,並生成鉻和鐵的氫氧化物沉澱去除鉻。電解法能夠同時除去多種金屬離子,具有凈化效果好、泥渣量少、佔地面積小等優點,但是消耗電能和鋼材較多,目前已較少採用。
2、原電池法
以顆粒炭、煤渣或其他導電惰性物質為陰極,鐵屑為陽極,廢水中導電電解質起導電作用構成原電池,通過原電池反應來達到處理廢水的目的。近年來,鐵碳微電解技術在電鍍廢水的處理中受到越來越多的重視。
3、電滲析法
電滲析技術是膜分離技術的一種。它是將陰、陽離子交換膜交替地排列於正負電極之間,並用特製的隔板將其隔開,在電場作用下,以電位差為推動力,利用離子交換膜的選擇透過性,把電解質從溶液中分離出來,從而實現電鍍廢水的濃縮、淡化、精製和提純。
4、電凝聚氣浮法 採用可溶性陽極(Fe、AI等)材料,生成Fe2+、Fe3+、Al3+等大量陽離子,通過絮凝生成Fe(OH)2、Fe(OH)3、AI(OH)3等沉澱物,以去除水中的污染物。同時,陰極上產生大量的H2微氣泡,陽極上產生大量的O2微氣泡,以這些氣泡作為氣浮載體,與絮凝污物一起上浮。大量絮體在豐富的微氣泡攜帶下迅速上浮,達到凈化水質的目的。
我國電鍍廢水的常規處理技術已經比較成熟,現代生物法處理電鍍廢水是非常有發展前途的一項廢水處理技術,且不產生二次污染,關鍵是要運用新技術對其進行深度處理,進一步提高出水水質。膜處理技術因其分離效率高,且能回收重金屬,今後必將在電鍍廢水處理中占據重要的地位。同時通過推廣清潔生產工藝,從電鍍生產的各個環節上減少排污量,變「被動治理」為「積極治理」,也是解決電鍍廢水污染的根本方法。
6. 電鍍廢水設計問題
高壓脈沖電凝-硅藻精土技術處理電鍍綜合廢水
文本
江蘇省環境科學研究院 鄒 敏
南京嘉慶環保工程有限公司 吳曉翔
摘 要:採用高壓脈沖電凝-硅藻精土新技術、新工藝應用於2000t/d電鍍混合廢水改造工程,Cr6+,Ni2+,Cu2+的去除率分別達到99.77%,99.90%和~100%,各項指標均達到了排放標准。該工藝與傳統的化學法比,具有處理能力強,速度快,佔地省,操作方便,運行可靠,投資省,處理成本低的特點。
關鍵詞:高壓脈沖電凝 硅藻精土 電鍍綜合廢水
一、前言
目前,我國某些地區的重金屬污染是比較嚴重的,究其原因是因為電鍍廠家多且分散,廢水實際達標排放率不高造成的。重金屬離子如六價鉻、鎳、銅、鋅、鎘等具有很強的毒性,對人、動物和農作物等會造成嚴重的危害,因此電鍍廢水超標排放對環境的影響是十分嚴重的,必須引起高度重視。
目前國內外治理電鍍廢水使用的幾種方法中,鐵氧化法原料方便、價廉,但出水色感差、污泥量大;電解法投資大、耗電多、不經濟;離子交換法和薄膜法水質好,但再生、更換樹脂和膜片操作復雜,不易掌握。從諸方法中比較,化學法是較為成熟可靠的處理工藝,但自動化程度要求高,工藝流程較復雜,必須按鉻系、氰系、酸鹼、油、磷等分類處理後再進行綜合處理,設備多,工藝流程長。另外化學法必須投加多種葯劑,造成操作繁瑣、廢渣量大。針對這些問題,我們提出了採用提出了高壓脈沖電凝-硅藻精土電鍍綜合廢水處理的新工藝和新技術,並在浙江益榮汽油機零部件有限公司得到成功應用。
二、工程概況
1、 工藝流程和處理設備
浙江益榮汽油機零部件有限公司電鍍綜合廢水排放量為2000t/d,排放標准執行(GB8978-96)《污水綜合排放標准》中表1和表2中的一級排放標准。原廢水處理系統採用化學法工藝,因電鍍生產工藝無法分流各類廢水且原廢水中重金屬離子濃度高,使得原處理系統沒有達到設計目標。表1為實測的原廢水水質指標。
表1 原廢水水質
項 目 pH CODCr(mg/L) Cr6+(mg/L) Ni2+(mg/L) Cu2+(mg/L)
平均值 2.13~10.65 348.5 28.6 362.3 5.0
變化范圍 142~871 14.5~63.6 115~985 1.18~15.7
改造後的廢水處理系統採用了高壓脈沖電凝-硅藻精土新工藝,工藝流程如圖1所示。
圖1 工藝流程圖
高壓脈沖電凝機是工藝中的關鍵設備,共添置4台,3用1備,單台處理能力30t/h,電凝槽凈尺寸為3000×3000×3000mm。混凝反應沉澱池利用現有設備,增加1台硅藻精土乾粉加葯裝置,並更新PAM投加設備。
2、 處理效果
2004年元月5日開始系統試運行,2004年12月27日-28日,環境檢測站對該改造工程進行了驗收監測。結果見表2。
表2 電凝機出口及總排口水質監測結果
監測點位 pH Cr6+(mg/L) Ni2+(mg/L) Cu2+(mg/L)
電凝機出口 平均值 4.32~5.83 0.018 91.66 2.23
變化范圍 0.014~0.020 67.4~161 1.60~2.85
去除率(%) 99.94 74.8 55.4
總排口 平均值 6.72~7.34 0.066(注1) 0.68 <0.05
變化范圍 0.055~0.093 0.058~0.88 <0.05
去除率(%) 99.77 99.90 ~100
注1: 總排口Cr6+的濃度高於電凝機出口,主要原因是清水池、排放口以及管道溝渠中積存的污泥中的Cr6+釋放所致。
3、 處理成本
直接運行費用為1.65元/t廢水,其中:電費0.5元/t廢水,極板消耗0.7元/t廢水,酸、鹼、PAM、硅藻精土等葯劑費0.45元/t廢水。加上維修和折舊,處理成本約為2元/t廢水。
三、高壓脈沖電凝和硅藻精土作用原理
1、 高壓脈沖電凝技術作用原理
該技術突破傳統的低電壓、大電流之電解法,而採用高電壓小電流——高壓脈沖電凝法(HVES)。該法乃採用電化學原理,藉助外加高電壓作用產生電化學反應,把電能轉化為化學能,經單一電凝設備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+,CN,油,磷酸鹽以及COD,SS與色度。
高壓脈沖電凝設備系可溶性金屬鐵為極板,廢水進入電凝機在直流電的作用下,水溶液離解為H+與OH-。電凝機無需加葯的每個電解單元發生如下反應。
1.1 還原反應可去除Cr6+、色度
陰極上發生還原反應,產生氫分子。
2H+2e→2H→H2↑
此種新生態(H)既有很強的還原能力,可將六價鉻還原成三價鉻,並以氫氧化鉻沉澱去除。對於許多以氧化態成分為主的色素染料可將其還原為無色物質,而將廢水中色度去除。
Cr2O72-+6e+14H+→2Cr3++7H2O
CrO42-+3e+8H+→Cr3++4H2O
Cr3++3OH-→Cr(OH)3↓
1.2 除重金屬離子
重金屬離子與電解水中的OH—生成金屬氫氧化物,形成固態沉澱。
Cu2++2OH–→Cu(OH)2↓
Ni2++2OH–→Ni(OH)2↓
Cd2+2OHˉ→Cd(OH)2↓
Zn2++2OH–→Zn(OH)2↓
1.3 氧化反應可去除COD及CN—
陽極板主要反應:
Fe -2e→Fe2+
4OH–- 4e→2H2O+2O→2H2O+O2↑
陽極產生的新生態[O]具有很強的氧化能力,可以氧化水中有機或無機化合物,去除水中的COD。陽極上由於放出新生態(O)作為氧化劑,氧化CN—,將氰根破除。
CN—+ 2OH -2e→CNOˉ+ H2O
2CˉNO-+4OH-6e→2CO2+N2+ H2O
1.4 除磷
鐵極板受電化學作用析出的Fe2+被氧化成Fe3+和磷酸根反應沉澱,而且能與其它金屬形成共沉澱,達到最好的除磷效果。
Fe3+PO43–→FePO4 ↓
1.5 混凝作用去除SS
金屬極板在陽極板上離解出Fe2+與氧反應生成Fe3+,產生Fe(OH)3沉澱。
Fe2++2OH—→Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3↓
上述反應產生的Fe(OH)3活性很強,能與水中有機和無機雜質凝聚產生膠羽,以除去廢水中的懸浮物,比鋁鹽、鐵鹽之混凝劑對廢水中的懸浮物以及難於沉澱的細微離子等凝聚去除的效果更好。
1.6 浮除作用去除油脂和膠體
在電凝過程中,陽極與陰極表面不斷產生氧氣和氫氣,並以微細氣泡逸出,可以粘附於廢水中的絮狀物及油類物,令其密度變小而浮至水面,產生氣浮作用。它比傳統氣浮法用釋放器溶氣水產生的氣泡微小,效果更強。
2、 硅藻精土技術在電鍍廢水處理中的作用
由於經過電凝技術處理後的上清液受到pH值的影響,仍然會存在著一些重金屬離子如Ni2+,Cu2+等。一般情況下,為了進一步去除這些重金屬,常規的方法是加鹼提高廢水的pH值至9.5或更高,然後再加酸將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。在實際工程中本單元的Ni2+去除率達到99.925%,Cu2+出水小於0.05mg/L。
硅藻在精選過程中把與硅藻共生的雜質分離除去,這樣使硅藻表面本已平衡的電位形成不平衡電位,在水處理時,硅藻精土處理劑被微量加入污水中後,在高速攪拌,或抽吸污水的泵機葉片旋轉下,瞬間散於水體之中,硅藻表面的不平衡電位能中和懸浮粒子的帶電性,使其相斥電位受到破壞而與硅藻形成繆羽,產生電位中和與沉澱作用,凝集成較大的絮花,借重力沉澱至底部,加上硅藻巨大的表面積,巨大的孔體積和較強的吸附力,把金屬離子吸附到硅藻表面,形成鏈式結構。由非晶體活性二氧化硅組成的硅藻,具有在水體中相聚和自由沉降為硅藻絮團的性能。再加上硅藻精土被改性後產生的絮凝作用,加快了硅藻絮團的沉積速度,能在很短時間內下沉與水體分離,從而起到去除重金屬離子的作用。
四、工藝技術特點及先進性
(1)電鍍線上產生的各類污水可集中到一個廢水調節池,不同於化學法對不同廢水分別進行處理。這是由於電凝系統對電鍍綜合廢水中的有機物和無機污染物具有還原、氧化、中和、絮凝、浮除分離等功效,完成混合廢水的處理。
(2)廢水處理系統工藝流程簡短,設備佔地小,一次性投資少。
(3)對電鍍生產線產生的各類污染物有相當的安全系數及抗沖擊負荷能力。當廢水水質量變化時,調整靈活,應變快速。
(4)高壓脈沖電凝法突破傳統電解法固定使用極板,設備可定期自動將陰陽極板互換與活化。可撕裂極板鈍化膜,徹底解決了極板鈍化這一國內外電解設備普遍存在的問題。不僅兩極板互換延長了電極壽命,減少耗材,而且省電,僅為普通電解法的1/15~1/20。
(5)自動化程度高。處理系統可實現pH、ORP、液位等自動控制和自動加酸、加鹼、加葯等。
(6)運行費用低。綜合處理成本約為2.0元/廢水,僅為化學及其它處理方法的1/5~1/3。
五、結論和討論
(1)高壓脈沖電凝-硅藻精土電鍍綜合廢水處理的新工藝和新技術工藝流程簡單,處理電鍍綜合廢水能力強,速度快,佔地省,操作方便,運行可靠,處理成本低。
(2)處理出水不僅達標排放標准,且可部分回用與生產,節約水資源,具有良好的環境和經濟效益。
(3)從目前工程運行的經驗來看,控制適當的廢水pH值進入電凝機十分關鍵,最佳pH值為3~5,pH高於6時電極極板易鈍化,並影響到處理效果。
(4)廢水水質變化時,電凝機的電流必須作相應的調整,目前還只能人工控制,因此尚需進一步深入研究,以便實現完全自動化控制,確保處理效果。
7. 電鍍廢水畢業設計
電鍍含鉻廢水處理資料總結
來源:中國論文下載中心 [ 08-09-10 10:58:00 ] 作者:未知 編輯:studa20
摘要:電鍍工業含鉻廢水的處理最常用的方法有還原法、電解法,工藝成熟,運行效果好。近來也有很多其他的新方法被研究出來。本文綜合比較這些方法,說明各自的優缺點。
關鍵詞:含鉻廢水 處理 還原
通過查資料,電鍍工業含鉻廢水的處理最常用的方法有還原法、電解法,工藝成熟,運行效果好。但是近來又有很多其他的方法被研究出來,綜合比較會發現這些方法也各有優缺點。作為新方法,他們自有借鑒之處。
現將所查到的資料綜合總結如下:
一、還原沉澱法
化學還原法是利用硫酸亞鐵、亞硫酸鹽、二氧化硫等還原劑將廢水中六價鉻還原成三價鉻離子,加鹼調整pH值,使三價鉻形成氫氧化鉻沉澱除去。這種方法設備投資和運行費用低,主要用於間歇處理。
常用處理工藝為在第一反應池中先將廢水用硫酸調pH值至2~3,再加入還原劑,在下一個反應池中用NaOH或Ca(OH)2調pH值至7~8,生成Cr(OH)3沉澱,再加混凝劑,使Cr(OH)3沉澱除去。改良的工藝為在第一反應池中直接投加硫酸亞鐵,用NaOH或Ca(OH)2調pH值至7~8,生成Cr(OH)3沉澱,再加混凝劑,使Cr(OH)3沉澱除去。使用該技術後,含鉻廢水日處理量為1000M3,廢水中鉻含量為10mg/l.該技術適用於含鉻工業廢水處理。
在一些報道中也有提到利用聚合氯化鋁鐵處理電鍍含鉻廢水。聚合氯化鋁鐵兼有傳統絮凝劑PAC ,PFC的優點,形成的絮凝體大而重,沉降速度快。其出水色度比聚合氯化鐵好,除濁效果和絮凝體沉降性能又優於聚合氯化鋁。具體報道內容附於文後。
二、電解法沉澱過濾
1.工藝流程概況
電鍍含鉻廢水首先經過格柵去除較大顆粒的懸浮物後自流至調節池, 均衡水量水質, 然後由泵提升至電解槽電解,在電解過程中陽極鐵板溶解成亞鐵離子,在酸性條件下亞鐵離子將六價鉻離子還原成三價鉻離子,同時由於陰極板上析出氫氣,使廢水pH 值逐步上升,最後呈中性。此時Cr3+ 、Fe3+ 都以氫氧化物沉澱析出,電解後的出水首先經過初沉池,然後連續通過(廢水自上而下)兩級沉澱過濾池。一級過濾池內有填料:木炭、焦炭、爐渣;二級過濾池內有填料:無煙煤、石英砂。污水中沉澱物由過濾池填料過濾、吸附,出水流入排水檢查井。而後通過泵進入循環水池作為冷卻用水。過濾用的木炭、焦炭、無煙煤、爐渣定期收集在鍋爐房摻燒。
2.主要設備
調節池1座;初沉池1座、沉澱過濾池2座;循環水池1 座;電源控制櫃、電解槽、電解電源、電解電壓1套;水泵5台。
3.結果與分析
某電鍍廠電鍍廢水處理設備在正常工況條件下,間隔不同的時間多次取樣,。
電鍍含鉻廢水採用電解法沉澱過濾工藝處理後全部回用,過濾池內填料定期集中於鍋爐房摻燒,達到了綜合治理電鍍含鉻廢水的目的。
該處理技術雖然運行可靠,操作簡單,但應注意幾個方面:
a)需要定期更換極板;
b)在一定的酸性介質中,氫氧化鉻有被重新溶解的可能;
c)沉澱過濾池內的填料必須定期處理,焚燒徹底,否則會引起二次污染。由此可見,對處理設施加強管理非常重要。
4.結論
1)該處理工藝對電鍍含鉻廢水治理徹底,過濾池內填料定期統一處理,不會引起二次污染;處理後清水全部回用,可節省水資源,具有明顯的經濟效益。
2)該工藝投資較小,技術成熟,運行穩定可靠,操作方便,易於管理,適應於不同規模的電鍍生產企業。
三、其他國內外含鉻廢水處理方法的研究進展
1.1 生物法
生物法治理含鉻廢水,國內外都是近年來開始的。生物法是治理電鍍廢水的高新生物技術,適用於大、中、小型電鍍廠的廢水處理,具有重大的實用價值,易於推廣。國內外對SRB菌(硫酸鹽還原菌)[1]、SR系列復合功能菌[2]、SR復合能菌[3]、脫硫孤菌[4]、脫色桿菌(Bac.Dechromaticans)、生枝動膠菌(Zoolocaramiger a)[5]、酵母菌[6]、含糊假單胞菌、熒光假單胞菌[7]、乳鏈球菌、陰溝腸桿菌、鉻酸鹽還原菌[8]等進行研究,從過去的單一菌種到現在多菌種的聯合使用,使廢水的處理從此走向清潔、無污染的處理道路。將電鍍廢水與其它工業廢棄物及人類糞便一起混合,用石灰作為凝結劑,然後進行化學—凝結—沉積處理。研究表明,與活性的淤泥混合的生物處理方法,能除去Cr6+和Cr3+,NO3氧化成NO3-.已用於埃及輕型車輛公司的含鉻廢水的處理[9].
生物法處理電鍍廢水技術,是依靠人工培養的功能菌,它具有靜電吸附作用、酶的催化轉化作用、絡合作用、絮凝作用、包藏共沉澱作用和對pH值的緩沖作用。該法操作簡單,設備安全可靠,排放水用於培菌及其它使用;並且污泥量少,污泥中金屬回收利用;實現了清潔生產、無污水和廢渣排放。投資少,能耗低,運行費用少。
1.2 膜分離法
膜分離法以選擇性透過膜為分離介質,當膜兩側存在某種推動力(如壓力差、濃度差、電位差等)時,原料側組分選擇性透過膜,以達到分離、除去有害組分的目的。目前,工業上應用的較為成熟的工藝為電滲析、反滲透、超濾、液膜。別的方法如膜生物反應器、微濾等尚處於基礎理論研究階段,尚未進行工業應用。電滲析法是在直流電場作用下,以電位差為推動力,利用離子交換膜的選擇透過性,從而使廢水得到凈化。反滲透法是在一定的外加壓力下,通過溶劑的擴散,從而實現分離。超濾法也是在靜壓差推動下進行溶質分離的膜過程。液膜包括無載體液膜、有載體液膜、含浸型液膜等。液膜分散於電鍍廢水時,流動載體在膜外相界面有選擇地絡合重金屬離子,然後在液膜內擴散,在膜內界面上解絡,重金屬離子進入膜內相得到富集,流動載體返回膜外相界面,如此過程不斷進行,廢水得到凈化。膜分離法的優點:能量轉化率高,裝置簡單,操作容易,易控制、分離效率高。但投資大,運行費用高,薄膜的壽命短。主要用於回收附加值高的物質,如金等。
電鍍工業漂洗水的回收是電滲析在廢液處理方面的主要應用,水和金屬離子可達到全部循環利用,整個過程可在高溫和更廣的pH值條件下運行,且回收液濃度可大大提高,缺點為僅能用於回收離子組分。液膜法處理含鉻廢水,離子載體為TBP(磷酸三丁酯),Span80為膜穩定劑,工藝操作方便,設備簡單,原料價廉易得。也有選用非離子載體,如中性胺,常用Alanmine336(三辛胺),用2%Span80作表面活性劑,選用六氯代1,3-丁二烯(19%)和聚丁二烯(74%)的混合物作溶劑,分離過程分為:萃取、反萃等步驟[10,11].近來,微濾也有用於處理含重金屬廢水,可去除金屬電鍍等工業廢水中有毒的重金屬如鎘、鉻等[12,13].
1.3 黃原酸酯法
70年代,美國研製成新型不溶重金屬離子去除劑ISX[14~16],使用方便,水處理費用低。ISX不僅能脫除多種重金屬離子,而且在酸性條件下能將Cr6+還原為Cr3+,但穩定性差。不溶性澱粉黃原酸酯[17]脫除鉻的效果好,脫除率>99%,殘渣穩定,不會引起二次污染。鍾長庚[18,19]等人用稻草代替澱粉製成稻草黃原酸酯,處理含鉻廢水,鉻的脫除率高,很容易達到排放標准。研究者認為稻草黃原酸酯脫除鉻是黃原酸鉻鹽、氫氧化鉻通過沉澱、吸附幾種過程共同起作用,但黃原酸鉻鹽起主要作用。此法成本低,反應迅速,操作簡單,無二次污染。
1.4 光催化法[20,21]
光催化法是近年來在處理水中污染物方面迅速發展起來的新方法,特別是利用半導體作催化劑處理水中有機污染物方面已有許多報道。以半導體氧化物(ZnO/TiO2)為催化劑,利用太陽光光源對電鍍含鉻廢水加以處理,經90min太陽光照(1182.5W/m2),使六價鉻還原成三價鉻,再以氫氧化鉻形式除去三價鉻,鉻的去除率達99%以上。
1.5 槽邊循環化學漂洗
這一技術由美國ERG/Lancy公司和英國的Ef fluentTreatmentLancy公司開發,故也叫Lancy法。它是在電鍍生產線後設回收槽、化學循環漂洗槽及水循環漂洗槽各一個,處理槽設在車間外面。鍍件在化學循環漂洗槽中經低濃度的還原劑(亞硫酸氫鈉或水合肼)漂洗,使90%的帶出液被還原,然後鍍件進入水漂洗槽,而化學漂洗後的溶液則連續流回處理槽,不斷循環。加鹼沉澱系在處理槽中進行,它的排泥周期很長[22].廣州電器科學研究所開發了分別適用於各種電鍍廢水的三大類體系的槽邊循環化學漂洗處理工藝,水回用率高達95%、具有投葯少、污泥少且純度高等優點。有時,用槽邊循環和車間循環相結合[23].
1.6 水泥基固化法處理中和廢渣[24]
對於暫時無法處理的有毒廢物,可以採用固化技術,將有害的危險物轉變為非危險物的最終處置辦法。這樣,可避免廢渣的有毒離子在自然條件下再次進入水體或土壤中,造成二次污染。當然,這樣處理後的水泥固化塊中的六價鉻的浸出率是很低的。
2、電鍍含鉻廢液及污泥的綜合利用
由於電鍍含鉻老化廢液有害物質含量高,成分復雜,在綜合利用之前應對各種廢液進行單獨和分類處理。對於鍍鋅鈍化液、銅鈍化液及含磷酸的鋁電解拋光液均用酸鹼調節pH;對於陰離子交換樹脂,只需將它變為Na2CrO4即可。
2.1 利用鉻污泥生產紅礬鈉[25]
在高溫鹼性條件介質Na2CrO4中三價鉻可被空氣氧化為Na2Cr2O7,同時污泥中所含的鐵、鋅等轉化為相應的可溶鹽NaFeO2、Na2ZnO2.用水浸取鹼熔體時,大部分鐵分解為Fe(OH)3沉澱而除去。將濾液酸化至pH<4,Na2CrO4即轉變為Na2Cr2O7,利用Na2SO4與Na2Cr2O7溶解度差異,分別結晶析出。採用高溫鹼性氧化鉻污泥制紅礬鈉的條件是n(Na2CO3)∶n(Cr2O3)=3.0∶1.0,溫度780℃,時間2.5h,鉻的轉化率在85%以上。
2.2 生產鉻黃[26]
利用純鹼作沉澱劑去除電鍍廢液中的雜質金屬離子,再利用凈化後的電鍍廢液替代部分紅礬鈉生產鉛鉻黃。電鍍液加入Na2CO3飽和液後,調整pH至8.5~9.5.進行過濾,濾液備用。在鹼性條件下將濾渣中的Cr3+用H2O2氧化為Cr6+,再經過濾,濾液與上述濾液混合。將濾液與硝酸鉛溶液和助劑,在50~60℃反應1h,然後經過濾、水洗,洗去氯根、硫酸根以及其它部分可溶性雜質,再經乾燥粉碎即得成品鉛鉻黃。利用電鍍廢液生產鉛鉻黃,不僅解決了污染問題,而且使電鍍廢液中的鉻得到了回收利用。據估算,按年處理電鍍廢液200t,年平均回收18t紅礬鈉,可實現年創收4萬余元。效益可觀。
2.3 生產液體鉻鞣劑及皮革鞣劑鹼式硫酸鉻[27,28]
含鉻廢液先用氫氧化鈉去除金屬離子雜質,控制pH=5.5~6.0,然後過濾,濾液待用,污泥用鐵氧體無害化處理。然後,在濾液中投加還原劑葡萄糖,使Na2Cr2O7還原為Cr(OH)SO4,在100℃條件下,進一步聚合,當鹼度為40%時,分子式為4Cr(OH)3.3Cr2(SO4)3,即為鉻鞣劑。河北省無極縣某皮革廠就是利用電鍍含鉻廢水生產液體鉻鞣劑。按每天生產5t液體鉻鞣劑,每天可得利潤為6000餘元。可見利用含鉻廢液生產鉻鞣劑的經濟效益是十分顯著的。另外,可將含鉻的污泥與碳粉混合,在高溫下煅燒,從而可製得金屬鉻[29].因為含鉻污泥是電鍍車間污泥的主要品種,根據電鍍處理方法不同,污泥的回收利用也不同[30].電解法污泥:
(1)做中溫變換催化劑的原料;
(2)做鐵鉻紅顏料的原料。
化學法的污泥:
(1)回收氫氧化鉻;
(2)回收三氧化二鉻拋光膏。鐵氧體污泥做磁性材料的原料等等。
3、結束語
以上介紹的含鉻廢水的處理方法及其資源化利用,有的已經實現了工業化,有的尚處於實驗室基礎研究階段。在實際使用過程中並不一定限定於上述的處理方法,也可將上述的幾種處理方法一起使用。從環保角度出發,人們將擯棄傳統的化學法,而選擇微生物法、膜分離法等。微生物法將代表21世紀電鍍含鉻廢水處理方法的發展趨勢,可以預計在不久的將來,微生物法會得到更為廣泛的應用。
【銅、鋅絡離子廢水廢渣凈化處理方法】
發明人
鄒石崗;何俊錫;葛汝明;陳恆如;劉文彬;黃正良;張尊柱;鄒謙
地址
概述
本發明屬於銅、鋅絡離子廢水廢渣凈化處理方法,它適用於電鍍、表面處理、化工生產過程中的含焦磷酸鹽、檸檬酸鹽、草酸鹽與羥基乙叉二膦酸鹽為絡合劑或螯合劑的銅、鋅絡離子廢水廢渣凈化處理。它是對化學治理重金屬離子廢水的改進,具有沉澱完全,固液分離效果好,廢水外排達標可靠,廢渣進行閉路自循環處理,達到零排,無二次污染,工程投資與日常運轉費用低,能簡易可靠地回收金屬純銅粉或其它貴金屬元素等特點。
址:http://www.xlresin.com/r/0f/38743.html
用結晶和萃取法分離三氯化鐵溶液中的鎳離子
在反應鍋內對含鎳三氯化鐵溶液加熱,溶液放入冷卻槽冷卻,冷卻後的溶液在結晶槽內結晶,用離心機分離結晶體,含鎳三氯化鐵溶液重復上述步驟直至含鎳升至在4.5-6.5%,溶液送入萃取箱內,加入磷酸三丁酯萃取劑萃取,萃取後的三氯化鐵有機相進洗滌箱,萃後液氯化鎳溶液流出,三氯化鐵有機相加磷酸三丁酯洗滌,洗出的含鎳離子溶液再送萃取箱,洗滌後的三氯化鐵有機相進入反萃取箱進行反萃取,加水進行反萃取後三氯化鐵溶液流出。本發明的優點是能將含鎳三氯化鐵廢液分離出高品質的六水三氯化鐵結晶及氯化鎳和三氯化鐵溶液,在生產中無三廢排放,無二次污染,安全可靠。
要害點
1、一種用結晶和萃取法分離三氯化鐵溶液中的鎳離子,其特徵在於由下列步驟完成:(1)在反應鍋內對含鎳三氯化鐵溶液用蒸氣加熱至110——115℃,(2)加熱後的溶液放入冷卻槽內攪拌冷卻至30℃,(3)再將冷卻後的溶液在結晶槽內攪拌結晶,溫度控制在20——23℃,結晶時間為40——50小時,(4)用離心機分離結晶體,(5)將含鎳三氯化鐵溶液重復(1)至(4)步驟直至溶液中含鎳升至4.5——6.5%,將溶液送入萃取箱內,(6)在萃取箱內加入磷酸三丁酯萃取劑萃取,萃取後的三氯化鐵有機相進洗滌箱,萃後液氯化鎳溶液流出,(7)送入洗滌箱的三氯化鐵有機相加磷酸三丁酯洗滌,洗出的含鎳離子溶液再送萃取箱,(8)將洗滌後的三氯化鐵有機相進入反萃取箱進行反萃取,加水進行反萃取後三氯化鐵溶液流出。
電鍍工廠(或車間)排出的廢水和廢液,如鍍件漂洗水、廢槽液、設備冷卻水和沖洗地面水等,其水質因生產工藝而異,有的含鉻,有的含鎳或含鎘、含氰、含酸、含鹼等。廢水中的金屬離子有的以簡單的陽離子形態存在(如Ni2+、Cu2+等),有的以酸根陰離子形式存在(如CrO厈等),有的則以復雜的絡合陰離子形式存在【如Au(CN)娛、Cd(CN)厈、Cu(P2O7)愹等】。一種廢水中常含有一種以上的有害成分,如氰化鍍鎘廢水中既有氰又有鎘。此外,一般鍍液中常含有機添加劑。
電鍍廢水多有毒,危害較大。如氰可引起人畜急性中毒,致死,低濃度長期作用也能造成慢性中毒。鎘可使腎臟發生病變,並會引起痛痛病。六價鉻可引起肺癌、腸胃道疾病和貧血,並會在骨、脾和肝臟內蓄積。因此,電鍍廢水必須嚴格控制,妥善處理。
電鍍廢水的處理已有數十年歷史,可分為三個階段:第一階段,大致在20世紀50年代前後,主要著眼於廢水、廢渣的處理技術。處理的主要對象為氰化物和六價鉻。處理方法主要是化學沉澱法。第二階段大致在60年代,開始注意工藝改革和綜合利用,並著手處理鎘和其他金屬。第三階段從70年代起,開始研究從根本上控制污染的技術,以防為主,改革電鍍工藝,研究廢水的閉路循環。在工藝改革上用低濃度工藝代替高濃度工藝(如低鉻代替高鉻鍍鉻),用無毒或低毒材料的電鍍工藝代替有毒材料的工藝(如以無氰工藝代替有氰工藝)。目前一般用下述方法處理電鍍廢水:
化學法 向廢水中投加葯劑,使其中的有毒物質轉化成為無毒物質或毒性大為降低的沉澱物。化學法包括:
中和沉澱法 如酸性廢水用鹼性廢水或投加鹼性物質進行中和,形成沉澱物。
中和混凝沉澱法 例如在離子交換法除鉻工藝中,陽離子交換柱再生廢液是含有重金屬離子 (Zn2+、Cr3+、Fe3+等)的強酸性廢液,可用去除酸根後陰離子交換柱的再生廢鹼液或加鹼中和,使之以氫氧化物形式沉澱。如投加高分子絮凝劑可改變這種沉澱物的沉降性能和分離性能。
氧化法 如處理含氰廢水時,常用次氯酸鹽在鹼性條件下氧化其中的氰離子,使之分解成低毒的氰酸鹽,然後再進一步降解為無毒的二氧化碳和氮。
還原法 如含鉻廢水用亞硫酸氫鈉或硫酸亞鐵加石灰處理,使Cr6+還原成毒性低的Cr3+,並形成氫氧化鉻沉澱。
鋇鹽法 如含鉻廢水用鋇鹽處理,使鉻酸根成為鉻酸鋇沉澱。
鐵氧體法 電鍍廢水經過處理產生氫氧化鐵或其他重金屬氫氧化物沉澱,通過氧化反應使重金屬轉入強磁性的鐵氧體結晶中。此法可用於含鉻廢水的處理。
化學法設備簡單,投資較少,應用較廣。但常留下污泥需要進一步處理,而且電鍍廢水分散,污泥不易集中處理和利用。
物理化學法 主要包括電解法、離子交換法和膜分離法。
電解法 以處理含鉻廢水為例,利用可溶性鐵陽極,在直流電場作用下,產生亞鐵離子,在酸性條件下使廢水中以CrO厈和Cr2O崼存在的Cr6+離子還原成為Cr3+離子,隨著電解過程中廢水pH值升高,形成Cr(OH)3沉澱。採用不同材料的陽極可處理含有其他各種金屬離子的廢水。電解法操作管理簡單,除能夠處理鍍鉻漂洗水外,還可以處理鈍化、陽極化、磷化等漂洗水,並有成套設備;但消耗鋼材、電能較多,對產生的污泥還沒有妥善的處理方法。
離子交換法 利用離子交換樹脂活性基團上的可交換離子(H+、Na+、OH-等),去除廢水中的陽、陰離子。此法處理電鍍廢水不僅可回用水,還可回收金屬離子溶液。這種方法已用於處理含有金、鎳、銅、鎘、鉻等廢水。近年來人工合成的專門用於處理電鍍廢水的弱酸、弱鹼大孔樹脂,可分別用於去除鉻、鎳和銅,以及一些金屬的氰化絡合陰離子(見廢水離子交換處理法)。一般說來,離子交換法初次投資較大,操作管理水平要求較高,但處理效果穩定,由於能回用金屬和水,是當前電鍍廢水實現閉路循環的主要治理方法之一。存在的主要問題是再生廢液會有鈉、鐵、氯根等雜質離子不能直接回用於鍍槽中,排入環境會造成污染。
膜分離法 利用半透膜或離子交換膜等膜材料,在外加推動力下,使廢水中的溶解物和水分離濃縮,以凈化廢水。在膜分離法中,反滲透法用於含鎳、含鎘廢水的濃縮處理已應用於生產。隔膜電解法用於再生鍍鉻廢液。擴散滲析法可用於酸液回收。膜分離方法成本較高。
蒸發濃縮法 利用熱源和蒸發器在常壓或負壓下直接濃縮廢水。用這種方法處理高濃度廢水比較經濟,常同三級逆流漂洗、氣-水噴淋,或同離子交換法聯合使用。目前生產中廣泛採用鈦管薄膜蒸發器和蒸發釜來濃縮含鉻廢水、含氰廢水等,也是閉路循環的主要處理流程之一。
展望電鍍廢水處理技術的發展前景,首先是壓縮水量,普遍推廣逆流漂洗和噴淋技術;其次,對化學法產生的污泥和離子交換再生廢液進行綜合利用,以及研製適用於處理電鍍廢水的各種優質樹脂和膜,以及進一步研究和完善閉路循環系統,以實現資源的充分利用。
其實處理方法都在裡面 ,只是沒說到具體的離而已,你可以拿出其中一個方法來處理離子問題。