『壹』 印染廢水的處理目的和意義
您好,首先印染廢水是指印染加工過程中各工序所排放的廢水混合而成的混合廢水回。
印染廢水處理的答目的:是為了除去廢水中的各種有害物質,防止環境污染,使水能夠重新利用!
印染廢水處理大意義:水是一種易受污染而可以再生的自然資源。為了使這個自然水循環能夠持續地為人類服務,水在使用後回歸自然界前,必須進行廢水的再生處理,使水質達到自然界自凈能力的承受水平,恢復其作為自然資源的屬性。
希望我的回答能夠幫到您。
『貳』 印染廢水常規的處理方法有哪些,各有何優缺點。。謝謝,急啊
都有這么些工來藝~~具體選自哪樣要看你水質如何要達到什麼排放標准~~最重要的是肯花多少錢去做
水解酸化—UASB—SBR[1]
水解酸化—生物接觸氧化[2]
活性污泥—接觸氧化[3]
椎流式曝氣增氧活性污泥[4]
渦凹氣浮(CAF)-A/O工藝[5]
缺氧-好氧-壓濾-富氧生物炭處理[6]
改良厭氧—生物接觸氧化[7]
水膜除塵-水解酸化-接觸氧化[8]
混凝—生物膜曝氣—氧化塘[9]
微電解-爐渣吸[10]
新型內電解鐵屑過濾塔-生物接觸氧化池[11]
混凝—水解酸化—接觸氧化[12]
接觸氧化—電解[13]
二級生物接觸氧化-砂濾-活性生物炭[14]
水解—混凝—復合生物池[15]
水解-接觸氧化-氣浮[16]
水解—接觸氧化—活性炭 [17]
『叄』 電鍍廢水和印染廢水有什麼區別,工藝又是經過哪幾種環節
印染廢水是加工棉、麻、化學纖維及其混紡產品為主的印染廠排出的廢水。印染廢水水量較大,每印染加工1噸紡織品耗水100~200噸,其中80~90%成為廢水。紡織印染廢水具有水量大、有機污染物含量高、鹼性大、水質變化大等特點,屬難處理的工業廢水之一,廢水中含有染料、漿料、助劑、油劑、酸鹼、纖維雜質、砂類物質、無機鹽等。
電鍍廢水分為以下幾類
一、前處理廢水
對於金屬基體材料,其電鍍[1]的處理工藝可分為:
1、整平平面(包括磨光、拋光、噴砂、滾光、刷光等)
2、化學處理(包括除油、除銹和侵蝕等)
3、電化學處理(包括電化學除油和電化學侵蝕等)
除油過程中常用鹼性化合物如NaOH、Na2CO3、Na3PO4、Na2SiO3等,對於油污特別嚴重的零件有時還用煤油、汽油、丙酮、甲苯、三氯乙烯、四氯化碳等有機溶劑除油,再進行化學鹼性除油。為去除某些礦物油,通常在除油液中加一定量的乳化劑,如OP乳化劑、AE乳化劑、三乙醇胺油酸皂等。因此除油過程中產生的清洗廢水以及更新廢液都是鹼性廢水,常含有油類及其它有機化合物。
酸洗除銹常用的有鹽酸、硫酸,為防止鍍件基體的腐蝕,常加入某些緩蝕劑如硫脲、磺化煤焦油、烏洛托品聯苯胺等。酸洗除銹過程產生的清洗水一般酸度都較高,含有重金屬離子及少量有機添加劑。
前處理廢水是電鍍廢水處理中的重要組成部分,約占電鍍廢水總量的50%,廢水中含有一定的鹽份、游離酸、有機化合物等,組分變化很大,隨鍍種、前處理工藝以及工廠管理水平等而變。
二、鍍層漂洗水
鍍層漂洗水是電鍍作業中重金屬污染的主要來源。電鍍液的主要成分是金屬鹽和絡合劑,包括各種金屬的硫酸鹽、氯化物、氟硼酸鹽等以及氰化物、氯化銨、氨三乙酸、焦磷酸鹽、有機膦酸等。除此之外,為改善鍍層性質,往往還在鍍液中添加某些有機化合物,如作為整平劑的香豆素、丁炔二醇、硫脲,作為光亮劑的有糖精、香草醛、苄叉丙酮、對甲苯磺醯胺、苯磺酸等。因此鍍件漂洗廢水中除含有重金屬離子外,還含有少量的有機物。漂洗廢水的排放量以及重金屬離子的種類與濃度隨鍍件的物理形狀、電鍍液的配方、漂洗方法以及電鍍操作管理水平等諸多因素而變。特別是漂洗工藝對廢水中重金屬的濃度影響很大,直接影響到資源的回收和廢水的處理效果。
三、鍍層後處理廢水
鍍層後處理主要包括漂洗之後的鈍化、不良鍍層的退鍍以及其他特殊的表面處理。後處理過程中同樣產生大量的重金屬廢水。一般來說,常含有Cr6+、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Fe2+等重金屬;H2SO4、HCl、H3BO3、H3PO4、NaOH、Na2CO3等酸鹼物質;甘油、氨三乙酸、六次甲基四胺、防染鹽S、醋酸等有機物質。總的來說,這類鍍層後處理廢水復雜多變,水量也不穩定,一般都與混合廢水或酸鹼廢水合並處理。
四、電鍍廢液
電鍍、鈍化、退鍍等電鍍作業中常用的槽液經長期使用後或積累了許多其他的金屬離子,或由於某些添加劑的破壞,或某些有效成分比例失調等原因而影響鍍層或鈍化層的質量。因此許多工廠為控制這些槽液中的雜質在工藝許可的范圍內,將槽液廢棄一部分,補充新溶液,也有的工廠將這些失效的槽液全部棄去。這些廢棄的各種濃度液一般重金屬離子濃度都很高,積累的雜質也很多,不僅污染物的種類不同,而且主要污染物的濃度、其他金屬雜質離子的濃度以及溶液介質也都往往有較大的差異。這些差異決定了這些廢水的處理技術上的多樣性和工藝上的特殊性。
『肆』 印染廢水臭氧化脫色法優缺點
臭氧脫色具有相對工藝成熟的特點,脫色效果較為明顯。缺點一方面是臭氧版需要一定的濃度才能有效發揮作權用,在此前提下,臭氧發生器功率較大,運行費用較高;另一方面印染中有些布料採用PVA漿料的,則退漿廢水含有較高PVA, 臭氧是無法有效降解PVA的。
採用微電解聯合催化氧化工藝可以同時達到降解PVA,處理色度,降低COD的效果。但由於此工藝一次性投資比其他工藝高一些,一般印染企業難以接受。
『伍』 吸附法處理重金屬廢水具有哪些優點
吸附法處理重金屬廢水具有很多優點, 成為水處理研究的重點, 開發了許多性能良好的吸附劑,特別是利用工業廢棄物和農作物余物作吸附劑, 並且對現有的吸附劑改性提高其吸附性能, 成為近年來研究的熱點。沸石和麥飯石價格低廉,應用較廣泛, 麥飯石對銅離子的吸附可以達到95% 以上; 藍晶石在適當的條件下對銅離子可以達到 100% 的吸附效果;煙煤灰、爐渣等可以用作吸附劑處理含銅電鍍廢水, 而且從煙煤灰中合成 4A 沸石可以吸附多種重金屬, 對銅離子的吸附效果很好。另外對現有的吸附劑進行改性可以大大提高交換容量和效率。李愛陽等對斜發沸石改性, 提高了吸附性能, 有效去除銅, 並同時去除鋅、隔、鉛等重金屬離子,工業運行效果良好; Selvaaj Rengaraj 等 對多空滲水性釩土進行氨化和質子化改性, 實現了對含銅的質量濃度為 100 mg/L 的廢水去除達到 95%, 為低濃度的含銅廢水的處理開辟了道路。目前研究重點轉向了一些植物和動物的廢棄物作為吸附劑, 為了增大吸附量和吸附選擇性, 進行改性,改性後的吸附劑對銅離子的吸附效果顯著提高。經酒石酸改性後的谷殼大大提高對銅離子的吸附效果, 通過鹼液處理後的雞羽毛吸附銅離子的容量大大提高, 吸附效果很好。利用木屑吸附混合電鍍廢水中的銅離子, 效果優於單一廢水中銅的處理。
『陸』 電鍍廢水特點
電鍍廢水的成分非常復雜,除含氰(CN-)廢水和酸鹼廢水外,重金屬廢水是電鍍業潛在危害性極大的廢水類別。根據重金屬廢水中所含重金屬元素進行分類,一般可以分為含鉻(Cr)廢水、含鎳(Ni)廢水、含鎘(Cd)廢水、含銅(Cu)廢水、含鋅(Zn)廢水、含金(Au)廢水、含銀(Ag)廢水等。
一般情況水的酸性強 也有少量呈鹼性的 其中重金屬含量隨表面活性劑、光亮劑、以及生產工藝的不同而變化。
通常鍍貴重金屬的廠家都做金屬回收,水也做了中水回用
鍍塑料的一般重金屬含量比較低是一種水
鍍金屬的要看加工的物品和數量
但通常電鍍水中鉻含量都比較高
至於處理方法有下面幾種,主要是根據成本和出水要求而定方法
化學沉澱
化學沉澱法是使廢水中呈溶解狀態的重金屬轉變為不溶於水的重金屬化合物的方法,包括中和沉法和硫化物沉澱法等。
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。實踐證明在操作中需要注意以下幾點[1]:(1)中和沉澱後,廢水中若pH值高,需要中和處理後才可排放;(2)廢水中常常有多種重金屬共存,當廢水中含有Zn、Pb、Sn、Al等兩性金屬時,pH值偏高,可能有再溶解傾向,因此要嚴格控制pH值,實行分段沉澱;(3)廢水中有些陰離子如:鹵素、氰根、腐植質等有可能與重金屬形成絡合物,因此要在中和之前需經過預處理;(4)有些顆粒小,不易沉澱,則需加入絮凝劑輔助沉澱生成。
硫化物沉澱法
加入硫化物沉澱劑使廢水中重金屬離子生成硫化物沉澱除去的方法。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,而且反應的pH值在7—9之間,處理後的廢水一般不用中和。硫化物沉澱法的缺點是[2]:硫化物沉澱物顆粒小,易形成膠體;硫化物沉澱劑本身在水中殘留,遇酸生成硫化氫氣體,產生二次污染。為了防止二次污染問題,英國學者研究出了改進的硫化物沉澱法,即在需處理的廢水中有選擇性的加入硫化物離子和另一重金屬離子(該重金屬的硫化物離子平衡濃度比需要除去的重金屬污染物質的硫化物的平衡濃度高)。由於加進去的重金屬的硫化物比廢水中的重金屬的硫化物更易溶解,這樣廢水中原有的重金屬離子就比添加進去的重金屬離子先分離出來,同時防止有害氣體硫化氫生成和硫化物離子殘留問題。
螯合沉澱法
加入螯合沉澱劑(如DTCR)使其發生螯合沉澱。該方法有出水穩定達標效果好,適用條件廣,無二次污染,污泥含水率低,污泥便於回收,同時設備要求簡單,實施方便等特點。缺點在於價格偏高。
氧化還原處理
化學還原法
電鍍廢水中的Cr主要以Cr6+離子形態存在,因此向廢水中投加還原劑將Cr6+還原成微毒的Cr3+後,投加石灰或NaOH產生Cr(OH)3沉澱分離去除。化學還原法治理電鍍廢水是最早應用的治理技術之一,在我國有著廣泛的應用,其治理原理簡單、操作易於掌握、能承受大水量和高濃度廢水沖擊。根據投加還原劑的不同,可分為FeSO4法、NaHSO3法、鐵屑法、SO2法等。
應用化學還原法處理含Cr廢水,鹼化時一般用石灰,但廢渣多;用NaOH或Na2CO3,則污泥少,但葯劑費用高,處理成本大,這是化學還原法的缺點。
鐵氧體法
鐵氧體技術是根據生產鐵氧體的原理發展起來的。在含Cr廢水中加入過量的FeSO4,使Cr6+還原成Cr3+, Fe2+氧化成Fe3+,調節pH值至8左右,使Fe離子和Cr離子產生氫氧化物沉澱。通入空氣攪拌並加入氫氧化物不斷反應,形成鉻鐵氧體。其典型工藝有間歇式和連續式。鐵氧體法形成的污泥化學穩定性高,易於固液分離和脫水。鐵氧體法除能處理含Cr廢水外,特別適用於含重金屬離子的電鍍混合廢水。我國應用鐵氧體法已經有幾十年歷史,處理後的廢水能達到排放標准,在國內電鍍工業中應用較多。
鐵氧體法具有設備簡單、投資少、操作簡便、不產生二次污染等優點。但在形成鐵氧體過程中需要加熱(約70oC),能耗較高,處理後鹽度高,而且有不能處理含Hg和絡合物廢水的缺點。
電解法
電解法處理含Cr廢水在我國已經有二十多年的歷史,具有去除率高、無二次污染、所沉澱的重金屬可回收利用等優點。大約有30多種廢水溶液中的金屬離子可進行電沉積。電解法是一種比較成熟的處理技術,能減少污泥的生成量,且能回收Cu、Ag、Cd等金屬,已應用於廢水的治理。不過電解法成本比較高,一般經濃縮後再電解經濟效益較好。
近年來,電解法迅速發展,並對鐵屑內電解進行了深入研究,利用鐵屑內電解原理研製的動態廢水處理裝置對重金屬離子有很好的去除效果。
另外,高壓脈沖電凝系統(High Voltage Electrocagulation System)為當今世界新一代電化學水處理設備,對表面處理、塗裝廢水以及電鍍混合廢水中的Cr、Zn、Ni、Cu、Cd、CN-等污染物有顯著的治理效果。高壓脈沖電凝法比傳統電解法電流效率提高20%—30%;電解時間縮短30%—40%;節省電能達到30%—40%;污泥產生量少;對重金屬去除率可達96%一99%[3]。
溶劑萃取分離
溶劑萃取法[4]是分離和凈化物質常用的方法。由於液一液接觸,可連續操作,分離效果較好。使用這種方法時,要選擇有較高選擇性的萃取劑,廢水中重金屬一般以陽離子或陰離子形式存在,例如在酸性條件下,與萃取劑發生絡合反應,從水相被萃取到有機相,然後在鹼性條件下被反萃取到水相,使溶劑再生以循環利用。這就要求在萃取操作時注意選擇水相酸度。盡管萃取法有較大優越性,然而溶劑在萃取過程中的流失和再生過程中能源消耗大,使這種方法存在一定局限性,應用受到很大的限制。
吸附法
吸附法是利用吸附劑的獨特結構去除重金屬離子的一種有效方法。利用吸附法處理電鍍重金屬廢水的吸附劑有活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖樹脂等。活性炭裝備簡單,在廢水治理中應用廣泛,但活性炭再生效率低,處理水質很難達到回用要求,一般用於電鍍廢水的預處理。腐植酸類物質是比較廉價的吸附劑,把腐植酸做成腐植酸樹脂用以處理含Cr、含Ni廢水已有成功經驗。有相關研究表明,殼聚糖及其衍生物是重金屬離子的良好吸附劑,殼聚糖樹脂交聯後,可重復使用10次,吸附容量沒有明顯降低[5]。利用改性的海泡石治理重金屬廢水對Pb2+、Hg2+、Cd2+有很好的吸附能力,處理後廢水中重金屬含量顯著低於污水綜合排放標准。另有文獻報道蒙脫石也是一種性能良好的粘土礦物吸附劑,鋁鋯柱撐蒙脫石在酸性條件下對Cr 6+的去除率達到99%,出水中Cr 6+含量低於國家排放標准,具有實際應用前暑[6]。
膜分離技術
膜分離法是利用高分子所具有的選擇性來進行物質分離的技術,包括電滲析、反滲透、膜萃取、超過濾等。用電滲析法處理電鍍工業廢水,處理後廢水組成不變,有利於回槽使用。含Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr6+等金屬離子廢水都適宜用電滲析處理,已有成套設備。反滲透法已大規模用於鍍Zn、Ni、Cr漂洗水和混合重金屬廢水處理。採用反滲透法處理電鍍廢水,已處理水可以回用,實現閉路循環。液膜法治理電鍍廢水的研究報道很多,有些領域液膜法已由基礎理論研究進入到初步工業應用階段,如我國和奧地利均用乳狀液膜技術處理含Zn廢水,此外也應用於鍍Au廢液處理中[7]。膜萃取技術是一種高效、無二次污染的分離技術,該項技術在金屬萃取方面有很大進展。
離子交換處理法
離子交換處理法是利用離子交換劑分離廢水中有害物質的方法,應用的離子交換劑有離子交換樹脂、沸石等等,離子交換樹脂有凝膠型和大孔型。前者有選擇性,後者製造復雜、成本高、再生劑耗量大,因而在應用上受到很大限制。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。推動離子交換的動力是離子間濃度差和交換劑上的功能基對離子的親和能力,多數情況下離子是先被吸附,再被交換,離子交換劑具有吸附、交換雙重作用。這種材料的應用越來越多,如膨潤土[11],它是以蒙脫石為主要成分的粘土,具有吸水膨脹性好、比表面積大、較強的吸附能力和離子交換能力,若經改良後其吸附及離子交換的能力更強。但是卻較難再生,天然沸石在對重金屬廢水的處理方面比膨潤土具有更大的優點:沸石[9]是含網架結構的鋁硅酸鹽礦物,其內部多孔,比表面積大,具有獨特的吸附和離子交換能力。研究表明[10],沸石從廢水中去除重金屬離子的機理,多數情況下是吸附和離子交換雙重作用,隨流速增加,離子交換將取代吸附作用佔主要地位。若用NaCl對天然沸石進行預處理可提高吸附和離子交換能力。通過吸附和離子交換再生過程,廢水中重金屬離子濃度可濃縮提高30倍。沸石去除銅,在NaCl再生過程中,去除率達97%以上,可多次吸附交換,再生循環,而且對銅的去除率並不降低。
生物處理技術
由於傳統治理方法有成本高、操作復雜、對於大流量低濃度的有害污染難處理等缺點,經過多年的探索和研究,生物治理技術日益受到人們的重視。隨著耐重金屬毒性微生物的研究進展,採用生物技術處理電鍍重金屬廢水呈現蓬勃發展勢頭,根據生物去除重金屬離子的機理不同可分為生物絮凝法、生物吸附法、生物化學法以及植物修復法。
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。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外,具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成,分子中含有多種官能團,能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉澱。至目前為止,對重金屬有絮凝作用的約有十幾個品種,生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩定的鰲合物而沉澱下來。應用微生物絮凝法處理廢水安全方便無毒、不產生二次污染、絮凝效果好,且生長快、易於實現工業化等特點。此外,微生物可以通過遺傳工程、馴化或構造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有廣闊的應用前景。
生物吸附法
生物吸附法是利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶於水中的金屬離子,再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子,有些細菌在生長過程中釋放的蛋白質,能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉澱物而去除。生物吸附劑具有來源廣、價格低、吸附能力強、易於分離回收重金屬等特點,已經被廣泛應用。
生物化學法
生物化學法指通過微生物處理含重金屬廢水,將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一種典型生物化學法。該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過異化的硫酸鹽還原作用,將硫酸鹽還原成H2S,廢水中的重金屬離子可以和所產生的H2S反應生成溶解度很低的金屬硫化物沉澱而被去除,同時H2SO4的還原作用可將SO42-轉化為S2-而使廢水的pH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子積很小而沉澱。有關研究表明,生物化學法處理含Cr 6+濃度為30—40mg/L的廢水去除率可達99.67%—99.97%[11]。有人還利用家畜糞便厭氧消化污泥進行礦山酸性廢水重金屬離子的處理,結果表明該方法能有效去除廢水中的重金屬。趙曉紅等人[12]用脫硫腸桿菌(SRV)去除電鍍廢水中的銅離子,在銅質量濃度為246.8 mg/L的溶液,當pH為4.0時,去除率達99.12%。
希望能幫你!~
『柒』 印染廢水處理工藝
印染廢水處理中,常用的物化處理工藝主要是混凝沉澱法與混凝氣浮法。此外,電解法、生物活性炭法和化學氧化法等有時也用於印染廢水處理中:
1.混凝法
混凝法是印染廢水處理中採用最多的方法,有混凝沉澱法和混凝氣浮法兩種。常用的混凝劑有鹼式氯化鋁、聚合硫酸鐵等。混凝法對去除COD和色度都有較好的效果。
混凝法設置在生物處理前時,混凝劑投加量較大,污泥量大,易使處理成本提高,並增大污泥處理與最終處理的難度。混凝法的COD去除率一般為30%~60%,BOD5去除率一般為20%~50%。
作為廢水的深度處理,混凝法設置在生物處理構築物之後,具有操作運行靈活的優點。當進水濃度較低,生化運行效果好時,可以不加混凝劑,以節約成本;當採用生物接觸氧化法時,可以考慮不設二次沉澱池,讓生物處理構築物的出水直接進入混凝處理設施。在印染廢水處理中,多數是將混凝法設置在生物處理之後。其COD去除率一般為15%~40%。
當原廢水污染物濃度低,僅用混凝法已能達到排放標准時,可考慮只設置混凝法處理設施。
2.化學氧化法
紡織印染廢水的特徵之一是帶有較深的顏色。主要由殘留在廢水中的染料所造成。此外,有些懸浮物、漿料和助劑也能產生顏色。廢水脫色就是去除廢水中上述顯色有機物。印染廢水經生物法或混凝法處理後,隨BOD和部分懸浮物的去除,色度也有一定的降低。一般情況下,生物法的脫色率較低,僅為40%~50%。混凝法的脫色率稍高,但因染料品種和混凝劑的不同而有很大的差別,脫色率在50%~90%之間。因此,採用上述方法處理後,出水仍有較深的顏色,對排放和回用都很不利。為此,必須進一步進行脫色處理。常用的脫色處理法有氧化法和吸附法兩種。氧化脫色法有氯氧化法、臭氧氧化法和光氧化法三種。
化學氧化法一般作為深度處理設施,設置在工藝流程的最後一級。主要的目的是去除色度,同時也降低部分COD。經化學氧化法處理後,色度可降到50倍以下,COD去除率較低,一般僅5%~15%。
3.電解法
藉助於外加電流的作用產生化學反應,把電能轉化成化學能的過程稱電解。利用電解的化學反應,使廢水的有害雜質轉化而被去除的方法稱為廢水電解處理法,簡稱電解法。
電解法以往多用於處理含氰、含鉻電鍍廢水,近年來才開始用於處理紡織印染廢水的治理,但尚缺乏成熟的經驗。研究表明,電解法的脫色效果顯著,對某些活性染料、直接染料、媒染染料、硫化染料和分散染料印染廢水,脫色率可達90%以上,對酸性染料廢水脫色率達70%以上。電解法對於處理小水量的印染廢水,具有設備簡單、管理方便和效果較好的特點。固定床電解法在工程上也有應用,取得了較好的效果。其缺點是耗電較大、電極消耗較多,不適宜在水量較大時採用。電解法一般作為深度處理,設置在生物處理之後。其COD去除率為20%~50%,色度可以降到50倍以下。
當原廢水濃度低,僅用電解法已能達到排放標准時,可考慮只設置電解法處理設施。僅用電解法處理時,COD去除率為40%~75%。
4.活性炭吸附法
活性炭吸附技術在國內用於醫葯、化工和食品等工業的精製和脫色已有多年歷史。70年代開始用於工業廢水處理。生產實踐表明,活性炭對水中微量有機污染物具有卓越的吸附性,它對紡織印染、染料化工、食品加工和有機化工等工業廢水都有良好的吸附效果。一般情況下,對廢水中以BOD、COD等綜合指標表示的有機物,如合成染料、表面性劑、酚類、苯類、有機氯、農葯和石油化工產品等,都有獨特的去除能力。所以,活性炭吸附法已逐步成為工業廢水二級或三級處理的主要方法之一。
吸附是一種物質附著在另一種物質表面上的過程。吸附是一種界面現象,其與表面張力、表面能的變化有關。引起吸附的推動能力有兩種,一種是溶劑水對疏水物質的排斥力,另一種是固體對溶質的親和吸引力。廢水處理中的吸附,多數是這兩種力綜合作用的結果。活性炭的比表面積和孔隙結構直接影響其吸附能力,在選擇活性炭時,應根據廢水的水質通過試驗確定。對印染廢水宜選擇過渡孔發達的炭種。此外,灰分也有影響,灰分愈小,吸附性能愈好;吸附質分子的大小與炭孔隙直徑愈接近,愈容易被吸附;吸附質濃度對活性炭吸附量也有影響。在一定濃度范圍內,吸附量是隨吸附質濃度的增大而增加的。另外,水溫和pH值也有影響。吸附量隨水溫的升高而減少,隨pH值的降低而增大。故低水溫、低pH值有利於活性炭的吸附。
『捌』 電鍍污水處理畢業設計
我最近也要在做的,我們討論下:
電鍍廢水文獻綜述
設計要求:(1)水質:銅離子30mg/L,六價鉻25mg/L,鋅離子12mg/L,鎳離子16mg/L,氰8mg/L,其他微量,鉛等,Ph4.5
(2)處理要求:執行《污水綜合排放標准》(GB8978-1996)一級標
中文摘要: 電鍍行業的廢水量在整個工業系統廢水中雖然所佔比重較小,但電鍍廢水含有氰化物、酸、鹼以及六價鉻、銅、鎳、鋅、鎘等金屬污染物,對環境有嚴重的危害,因此,國內外對這類廢水積極的展開了治理方法的研究與應用。本文在吸取微電解和生物吸附處理重金屬離子廢水的優點以及已有實驗對單一重金屬離子廢水進行處理的基礎上,確定了使用微電解—生物膜復合工藝對實際電鍍廢水進行處理。
關鍵詞:含鉻廢水 處理 還原
英文摘要: The plating wastewater with cyanide, acid, alkali and heavy metal ions such as chromium, copper, nickel, zinc, cadmium etc. has appeared to be environmental serious damage despite its small quantity proportion in all through the instrial wastewater. For the moment, the research and application of the wastewater treatment has commenced forwardly in domestic and overseas. In this paper, micro-electrolysis and biological lessons Absorption of Heavy Metal Ions wastewater treatment, as well as have the experimental advantage of heavy metal ions on a single wastewater treatment on the basis of determining the use of micro-electrolysis – biofilm composite plating process on the actual wastewater treatment.
Keywords: Electroplating wastewater, treatment,restore
鉻在水環境中的存在形態主要是三價鉻(Cr(Ⅲ)和六價鉻(Cr(Ⅵ)),它們在水體中的遷移轉化有一定的規律性。Cr(Ⅲ)主要被吸附在固體物質上面而存在於沉積物中;Cr(Ⅵ)多溶於水中,而且是穩定的,只有在厭氧的情況下,才還原為Cr(Ⅲ)。鉻的毒性與其存在狀態有關,通常認為Cr(Ⅵ)的毒性遠比Cr(Ⅲ)大[1]。在電鍍含鉻廢水中,Cr(Ⅵ)是主要的特徵污染物。
1 Cr(Ⅵ)污染的來源
Cr(Ⅵ)化合物,是冶金工業、金屬加工電鍍、製革、顏料、紡織品生產、印染以及化工等行業必不可少的原料,這些工業分布點多面廣,每天排放出大量含鉻廢水,這些廢水的排放可造成水體和土壤的污染直接影響人類飲用水的衛生狀況。WHO所規定的飲用水中Cr(Ⅵ)的含量標准為1~2μmol/L[2],國內有不少地方的飲用水由於受到工業廢水的污染或因地質背景所致使生活飲用水中Cr(Ⅵ)含量嚴重超標。
2 含Cr(VI)污水的處理技術
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。
2.1還原沉澱法
化學沉澱法處理電鍍含Cr(Ⅵ)廢水,一種是通過還原法,把Cr(Ⅵ)還原成Cr(Ⅲ),然後沉澱;另一種是用鋇鹽,使鉻酸根生成鉻酸鋇沉澱。袁智斌[3]通過建調節池,使含鉻廢水經調節池後進入還原池,在還原池通過加H2SO4控制pH值在2.5~3投加NaHSO3,將Cr(Ⅵ)還原成Cr(Ⅲ),並在反應池通過投加NaOH形成Cr(OH)3沉澱。竇秀冬等[4]通過研究比較,發現通過還原-沉澱法Cr去除率均達到99%以上,MgO的鉻泥沉降性能非常優越,NaOH和CaO中摻入部分MgO可以較大地改善所生成鉻泥的性能,最佳投葯量以投加後pH≈8.3為宜。鄭新卿[5]對還原-沉澱法處理含鉻廢水工藝步驟、固-液分離後的上清液和沉降污泥Cr(Ⅵ)含量以及Cr(Ⅲ)-Cr(Ⅵ)之間的形態轉化相關性進行研究和分析,提出要特別注意控制含鉻污水中鉻反彈及全過程處理的完整性。
2.2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。
2.3吸附法
吸附法是利用多孔性固態物質吸附水中污染物來處理廢水的一種常用方法。吸附法的關鍵技術是吸附劑的選擇,目前工業應用中最常用的吸附劑是活性炭,活性炭吸附容量大,對Cr(Ⅵ)陽離子也具有較強還原作用[6],用20%硫酸溶液浸泡後,Cr(Ⅵ)去除率達91.6%,易於再生[7]。Valix等[8]研究了活性炭表面的雜環原子(如S、N、O、H等)以及活性炭的結構特性對吸附Cr(Ⅵ)的影響,認為雜環原子輔助活性炭起還原劑作用,提高活性炭吸附鉻酸根離子,此外提高活性炭的總表面積有助於提高吸附容量和取出Cr(Ⅵ)。
活性炭雖然性能優良,但我國活性炭產量少,價格較昂貴,限制了它們在一些經濟不發達地區和一些行業的使用,因此,又開發出來了許多類型的吸附劑,一類是利用工農業廢棄物做吸附劑,以廢治廢,不僅吸附效果好,還具有價格低,來源廣的優點。李鑫金等[9]用活化赤泥處理含鉻廢水,處理含Cr(III)濃度在300 mg/L以下廢水,去除率可達99%以上;處理含Cr(Ⅵ)廢水,先加入硫酸亞鐵還原,同樣可使Cr(Ⅵ) 濃度在300 mg/L以下廢水處理後達到國家標准。馬少健等[10]利用鋼渣吸附Cr(III),去除率可達99%以上,同時可去除廢水中94%以上的Pb2+。蔣艷紅等[11]研究了高爐渣對鉻離子的吸附特性,在pH4~12范圍內高爐渣對Cr(III)去除率可達97%以上,對Cr(Ⅵ)需加硫酸亞鐵還原再處理。Hu等[12]研究了磁赤鐵礦納米顆粒吸附Cr(Ⅵ),吸附容量可與活性炭相比,不受其他共存離子的影響,易於再生,可用於回收廢水中的Cr(Ⅵ)。程永華等[13]研究了殼聚糖高效吸附含鉻廢水,在強酸下殼聚糖對Cr(Ⅵ)吸附速度較快,在弱酸下殼聚糖對Cr(Ⅲ)吸附有利,通過控制pH值分段吸附,可有效除去廢水中的鉻含量。
另一類是用改性材料作為吸附劑,由於一些天然材料(或廢棄物)的吸附效果不理想,許多學者就對它們進行改性,目前有許多這方面的報道。韓毅等[14]以氯化鐵為改性劑製得改性赤泥,任乃林等[15]用木屑經酸化、與8-羥基喹啉金屬絡合劑浸泡處理製得改性木屑,馬小隆等[16]用無機酸對鈣基膨潤土進行活化改性,Li等[17]用氯化鐵改性汽爆秸稈吸附Cr(Ⅲ),隋國舜等[18]研究了低聚合羥基鐵離子-蛭石復合體對Cr(Ⅵ)的吸附,結果都表明了改性後的吸附劑對Cr(Ⅵ)吸附能力明顯提高,廢水中Cr(Ⅵ)去除能力更強。
2.4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)、SR系列復合功能菌、SR復合能菌、脫硫孤菌、脫色桿菌(Bac.Dechromaticans)、生枝動膠菌(Zoolocaramigera)、酵母菌、含糊假單胞菌、熒光假單胞菌、乳鏈球菌、陰溝腸桿菌、鉻酸鹽還原菌等進行研究,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。
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。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。
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,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
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。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。
1.6 水泥基固化法處理中和廢渣
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
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
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
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。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。
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。
參考文獻
[1] 馬廣岳,施國新,徐勤松,等.2004.Cr6+、Cr3+脅迫對黑藻生理生化影響的比較研究[J].廣西植物,24(2):161-165
[2] Costa M.2003.Potential hazards of hexavalent chromate in our drinking water[J].Toxicol Appl Pharmacol,188(1):1-5
[3] 袁智斌.2005.化學分類沉澱法處理銅箔廢水的工程應用[J].銅業工程,4:23-25
[4] 竇秀冬,方建德,郭振仁,等.2003.皮革廢水除鉻鹼劑篩選[J].新疆環境保護,25(2):27-30
[5] 鄭新卿.2005.還原——固液法鍍鉻廢水處理後Cr(Ⅵ)反彈成因與防治對策[J].中國環境管理,3:29-30
[6] 王寶慶,陳亞雄,寧平.2002.活性炭水處理技術應用[J].雲南環境科學,19(3):46-50
[7] 李英傑,紀智玲,侯鳳,等.2005.活性炭吸附法處理含鉻廢水的研究[J].沈陽化工學院學報,19(3):184-187
[8] Valix M,Cheung W H,Zhang K.Role of heteroatoms in activated carbon for removal of hexavalent chromium from wastewaters[J].J Hazard Mater,2006,In press
[9] 李鑫金,趙景聯.2005.微波煅燒活化赤泥處理含鉻廢水的研究[J].輕金屬,9:16-19
[10] 馬少健,劉盛余,胡治流,等.2004.鋼渣吸附劑對鉻和鉛重金屬離子的吸附特性研究[J].有色礦冶,20(4):57-59
[11] 蔣艷紅,馬少健,廖芳艷.2005.高爐渣對鉻離子的吸附特性研究[J].有色礦冶,21(s):155-156
[12] Hu J,Chen G H,Lo I M C.2005.Removal and recovery of Cr(VI)from wastewater by maghemite nanoparticles[J].Water Res,39(18):4528-4536
[13] 程永華,閆永勝,王智博,等.2005.殼聚糖高效吸附處理含鉻廢水的研究[J].華中科技大學學報(城市科學版),22(4):51-53
[14] 韓毅,王京剛,唐明述.2005.用改性赤泥吸附廢水中的六價鉻[J].化工環保,25(2):132-136
[15] 任乃林,黃俊盛,李紅.2004.用改性木屑吸附處理含鉻廢水[J].廣東化工,9/10:53-54
[16] 馬小隆,劉曉明,宋吉勇.2005.膨潤土的改性及其對廢水中鉻的吸附性能研究[J].能源環境保護,19(4):18-21
[17] Li C,Chen H Z,Li Z H.2004.Adsorptive removal of Cr(VI) by Fe-modified steam exploded wheat straw[J].Process Biochem,39(5):541–545
[18] 隋國舜,廖立兵,胡鴻佳.2005.低聚合羥基鐵離子-蛭石復合體吸附鉻的實驗研究[J].礦物岩石,25(3):131-136
『玖』 電鍍的優點和不足
利用電解作用在機械製品上沉積出附著良好的、但性能和基體材料不同的金屬覆層的技術。電鍍層比熱浸層均勻,一般都較薄,從幾個微米到幾十微米不等。通過電鍍,可以在機械製品上獲得裝飾保護性和各種功能性的表面層,還可以修復磨損和加工失誤的工件。鍍層大多是單一金屬或合金,如鈦靶、鋅、鎘、金或黃銅、青銅等;也有彌散層,如鎳-碳化硅、鎳-氟化石墨等;還有覆合層,如鋼上的銅-鎳-鉻層、鋼上的銀-銦層等。電鍍的基體材料除鐵基的鑄鐵、鋼和不銹鋼外,還有非鐵金屬,如ABS塑料、聚丙烯、聚碸和酚醛塑料,但塑料電鍍前,必須經過特殊的活化和敏化處理。
電鍍會產生大量工業廢水。