1. 什麼是電鍍銅廢水
電鍍銅廢水處理方法:1.1中和沉澱法
目前國內常採用化學中和法、混凝沉澱法處理含銅綜合電鍍廢水,在對廢水中的酸、鹼進行中和的同時,銅離子形成氫氧化銅沉澱,然後再經固液分離裝置去除沉。單一含銅廢水在pH值6.92時,就能使銅離子沉澱去除而達標,一般電鍍廢水中的銅與鐵共存時,控制pH值在8~9,也能使其達到排放標准。然而對既含銅又含其它重金屬及絡合物的混合電鍍廢水,銅的去除效果不好,往往達不到排放標准,主要是因為此方法的處理實質是調節廢水pH值,而各種金屬最佳沉澱的pH值不同,使得去除效果不好;再者如果廢水中含有氰、銨等絡合離子,與銅離子形成絡合物,銅離子不易離解,使得銅離子不能達標排放。特別是對含有氰的含銅混合廢水經處理後,銅離子的濃度和CN-的濃度幾乎成正比,只要廢水中的CN-存在,出水中的銅離子濃度就不會達標。這就使得利用中和沉澱法處理含銅混合廢水的出水效果不好,特別是對於銅的去除效果不佳。
1.2硫化物沉澱法
硫化物沉澱法處理重金屬廢水具有很大的優勢,可以解決一些弱絡合態重金屬不達標的問題,硫化銅的溶解度比氫氧化銅的溶解度低得多,而且反應的pH值范圍較寬,硫化物還能沉澱部分銅離子絡合物,所以不需要分流處理。然而,由於硫化物沉澱細小,不易沉降,限制了它的應用,另外氰根離子的存在影響硫化物的沉澱,會溶解部分硫化物沉澱。沉澱法處理電鍍廢水應用最為廣泛,除了以上兩種常見的方法之外,很多研究者把研究的重點放到了重金屬沉澱劑的開發上。用澱粉黃原酸酯(ISX)處理含銅電鍍廢水,銅脫除率大於99%。YijiuLi等利用二乙基氨基二硫代甲酸鈉(DDTC)作為重金屬捕獲劑,當DDTC與銅的質量比為0.8~1.2時,銅的去除率可以達到99.6%,該捕獲劑已經工業應用。重金屬沉澱劑的研究將更有利於化學沉澱法的發展。
1.3電化學法
電化學方法處理重金屬廢水具有高效、可自動控制、污泥量少等優點,且處理含銅電鍍廢水能直接回收金屬銅,處理時對廢水含銅濃度的范圍適應較廣,尤其對濃度較高(銅的質量濃度大於1g/L時)的廢水有一定的經濟效益,但低濃度時電流效率較低。該方法主要用於硫酸銅鍍銅廢水等酸性介質的含銅廢水,是較為成熟的處理含銅電鍍廢水的方法之一,國內有商品設備供應。目前,常用的除平板電極電解槽外,還有含非導體顆粒的平板電極電解槽和流化床電解槽等多種形式的電解槽。近年來的試驗研究該方法也能用於氰化銅、焦磷酸鍍銅等電鍍廢水處理。L.Szpyrkowicz等利用不銹鋼電極在pH值為13時直接氧化氰化銅廢水,在1.5h 內使得含銅廢水中銅的質量濃度由470mg/L降到0.25mg/L,回收金屬銅335.3mg,同時指出不銹鋼電極的表面狀態對氧化銅氰化合物具有重要的影響,特別是水力條件對電化學反應器破銅氰絡合物的影響,並提出了新的反應器的動力和電流效率的精確數值。研究者又不斷地改進電極,大大提高了電流效率和回收能力,然而由於電極很容易污染,耗能、處理費用高等缺點限制了電化學法處理含銅電鍍廢水的應用。2離子交換法處理含銅電鍍廢水離子交換法是處理重金屬廢水的主要方法之一。而各種離子交換劑不斷推陳出新。離子交換劑種類很多。近年來,纖維素物質開始受到青睞;絡合劑對該方法處理含銅電鍍廢水的影響較小。
2.1離子交換樹脂
離子交換樹脂除銅效果頗佳,樹脂法處理含高濃度氨銅漂洗液已見報道;也有工廠採用弱
酸性陽離子交換樹脂處理酸性硫酸鹽鍍銅漂洗廢水;有些企業用強鹼性陰離子交換樹脂處
理焦磷酸鹽鍍銅廢水,使部分水循環利用。另外鰲合樹脂具有選擇性好、吸附容量
大、快速等優點受到水處理專家的青睞,許多研究者合成了多種多樣的鰲合樹脂用於銅的
去除和回收,宋吉明等利用鈉型氨基磷酸鰲合樹脂使得處理後的出水Cu2+的質量濃度不大於0.015mg/L,M.R.Lutfor等通過將聚丙烯晴嫁接在澱粉上制備含氨基功能團的鰲合樹脂,在pH值為6時對銅的吸附能力高達3.0mmol/g,並且交換速度快。然而由於這些鰲合樹脂價格昂貴,大多停留在試驗階段,較少在工業中大規模應用。
2.2離子交換纖維
離子交換纖維是近年來發展較快的一種離子交換新材料,在重金屬廢水處理領域也有較大的發展。改性聚丙烯腈纖維對電鍍廢水中銅的吸附研究表明,含銅電鍍廢水經改性聚丙烯腈纖維吸附後,銅離子的含量顯著低於國家排放標准。近年來天然纖維研究成為熱點,天然纖維價格低廉,來源廣泛,是一種很有前途的離子交換劑,利用椰子外殼,棕櫚纖維和稻米外殼等天然纖維去除重金屬離子的研究效果很好。
3膜分離技術處理含銅電鍍廢水
膜法處理工業廢水一般選用反滲透、超濾及二者的結合技術,膜法處理工業廢水的關鍵是根據分離條件選擇合適的膜。利用反滲透膜分離技術對含銅電鍍廢水的處理已見報道很多,該方法對含銅絡合物的電鍍廢水處理效果也不錯,有的已應用於工業,並與其它水處理技術連用取得很好的效果。另外液膜法處理重金屬廢水在美國、日本、德國均有報道,有的已獲得經驗性規律,F.valenzuela等利用Span-80-水楊醛肟液膜體系對酸性采礦廢水中的銅進行處理,並建立了攪拌條件下去除銅的動力模型。
4吸附法處理含銅電鍍廢水
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;SelvaajRengaraj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100mg/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。
5生物法處理含銅電鍍廢水
生物法處理重金屬廢水最大的特點是在運行過程中微生物能不斷地增殖,生物質去除金屬離子的量隨生物質量的增加而增加。生物法在應用上具有很多優點,如綜合處理能力較強,使廢水中的銅、六價鉻、鎳、鋅、隔、鉛等有害金屬離子得到有效的去除;處理方法簡便實用;過程式控制制簡單;污泥量少,二次污染明顯減少。然而生物法處理重金屬廢水存在著功能菌繁殖速度和反應速率慢,處理水難以回用的缺點。目前一些微生物已經應用於含銅電鍍廢水的凈化,生物吸附是利用一定種類的生物群積聚廢水中的重金屬,生物群可以被認為是生物吸附的離子交換劑。微生物有機體屬於不同的種屬,如細菌、真菌、酵母菌、藻類等,這些天然的、豐富的、價廉的微生物可以用作有效的生物吸附劑選擇性地去除廢水中的銅離子,有關利用微生物去除銅離子的報道很多。雖然活性微生物的吸附量和吸附效率高於非活性微生物,通常仍選用非活性微生物,主要是非活性微生物不受環境毒性、營養物、生長介質的限制,解吸容易,微生物可以再利用,過程式控制制簡單,生物體停留時間較長,生物吸附迅速。採用微生物處理重金屬廢水的研究已成為熱點。
2. 電鍍廠里的廢水有機污染物來源是哪裡
電鍍前處理中有機物的產生 電鍍鍍前處理其目的是為了在後面的電鍍中得到良好的 鍍層而進行表面整平、除油脫脂、侵蝕等工藝過程。其產生的污染物為非離子型表面活性劑、陰離子型表面活性劑及其它部分助劑(如緩蝕劑等)、礦物油及蠟油類 等有機物類污染物,其水質為酸性或鹼性。表面整平過程沖刷的污水中主要的污染物包括懸浮物及少量重金屬離子、總氮及COD。除油脫脂過程主要是去除工件上 附著的動植物油和礦物油。其主要的方法包括有機溶劑除油、化學除油、電化學除油等[5]。有機溶劑除油過程中常用的有機溶劑包括汽油、煤油、苯、二甲苯、 丙酮、三氯乙烯、四氯乙烯、四氯化碳及酒精等。化學除油是普遍使用的除油方法,它是指利用油污中的動植物油的皂化作用及乳化作用將其從零件上除去的過程。 皂化反應就是油脂與除油液中的鹼發生化學反應生成成肥皂的過程。礦物油是靠乳化作用而除去的,乳化劑是一種表面活性物質。電化學除油,是在鹼性溶液中零件 為陽極或陰極,在直流電的作用下將零件表面的油脂除去。依靠電解的作用可以強化除油效果,能使油脂徹底除凈。侵蝕分為一般侵蝕和弱侵蝕兩種,前者主要用於 去除零件表面油和銹蝕產物,而後者主要去除金屬工件表面的薄層氧化物。侵蝕過程中帶來了少量的COD及總氮污染物,且對廢水的pH值具有較大的影響。 1.2 電鍍過程中有機物的產生 電鍍過程中產生有機物的廢水主要來於電鍍工序的清洗 水,主要含有濃度較高的各種金屬離子,而其中的有機物則主要是電鍍液中添加的各種光亮劑,這些光亮劑一般均為多組分混合高分子有機化合物。由於所鍍物質的 不同,採用的電鍍液也不一樣,下面介紹常見的電鍍液中的有機物含量及種類。 氰化鍍銅工藝是以氰化物作為絡合劑,鍍液為強鹼性, 其中主要有氰化亞銅、氰
化鈉、酒石酸鉀鈉、硫氰酸鉀及少量的氫氧化鈉、碳酸鈉及硫酸錳等,主要有機物為酒石酸鉀鈉。全光亮酸性鍍銅是一種具有高整平全光亮 的強酸性鍍銅工藝。鍍液主要成分由硫酸銅和硫酸組成。所用的有機添加劑可分為光亮劑和表面活性劑兩類。焦磷酸鹽鍍銅是一種以焦磷酸鉀為絡合劑的弱鹼性鍍銅 工藝,其鍍液的主要成分為焦磷酸銅鹽和焦磷酸鉀鹽的絡合劑。化學鍍銅主要用於非導體材料的金屬化處理。化學鍍銅經常採用甲醛作為還原劑,其鍍液中的其他成 分還包括硫酸銅、酒石酸鉀鈉、EDTA鈉鹽、氫氧化鈉、甲醇及亞鐵氰化鉀等。另外,數年前國內開發了HEDP、檸檬酸一酒石酸以及三乙醇胺鍍銅,其中 HEDP鍍銅適於鋼鐵件的直接鍍銅,而一般的焦磷酸鹽鍍銅液則不適用。 電鍍鎳漂洗廢水中的有機污染物主要來源於電鍍液中添加的各種光亮劑、整平劑以及其他功能的添加劑這些有機添加劑不僅是環境污染物,還會給後續的廢水回用和金屬回收工藝帶來不良影響。 鍍鉻的電鍍液中有機物種類較少,主要為醋酸以及醋酸鹽類物質。 印刷線路板電鍍過程中添加的葯劑包括各種酸鹼及甲醛、酒石酸鉀鈉、EDTA二鈉及各種光亮劑、添加劑等。其水中的污染物除濃度極高的重金屬離子(主要是銅離子)外還有濃度較高的氨氮及一部分COD和磷酸鹽等。 除此之外,很多合金電鍍及貴重金屬電鍍工藝,其電鍍 工藝五花八門,廢水中也包含了大量的重金屬離子及絡合有機物、光亮劑等。不過,總的說來電鍍過程產生的漂洗水的COD值並不高,但又由於其成分比較復雜, 不同的工藝採用的電鍍液也不相同,給特徵污染物的確定帶來了難度,進而給生化帶來了一定的影響。 1.3 電鍍後處理中有機物的產生 電鍍後處理過程是指工件在鍍上金屬鍍層之後對其進行 的清潔、乾燥、包裝、
拋光、鈍化、光澤處理、浸表面活性劑脫水處理或者為增加防腐性而採取的化學抗腐蝕處理。有時為了鍍件表面的穩定,也常塗抹一層抗暗或 抗蝕的有機膜。這部分廢水有機物濃度不高,而且這部分廢水占電鍍廢水的比例很低,因此電鍍後處理廢水中有機物並不是電鍍廢水有機物中關注的重點。
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3. 電鍍廠污染什麼污染大為什麼
廢水污染,因為電鍍過程中用到很多的酸,鹼,重金屬離子,甚至氰化鈉等劇毒品,這些物質會溶解在水中,如果直接排放會造成水體嚴重污染。
還有廢氣污染,電鍍過程用到的鹽酸,硝酸等會揮發出有刺激性的氣體,會導致酸雨,霧霾等不好的現象。
4. 某電鍍廠在對金屬鍍件表面除銹、除污過程中,使用了鹽酸、氫氧化鈉、碳酸鈉.該廠經處理後排放的廢水含有
銅離子是藍色的,取廢水樣品觀察,呈無色,說明一定不會含有銅離版子;測所取廢水樣品的pH,權pH=13,廢液呈鹼性,說明含有較多的氫氧根離子,則一定不會含有氫離子和鐵離子;向廢水樣品中加入過量的稀鹽酸,沒有氣泡產生,說明不會含有碳酸根離子;
(1)廢液中一定含有氫氧根離子,陽離子只能是鈉離子,故一定含有氫氧化鈉,故填:NaOH;
(2)不能確定的物質是氯化鈉,故填:NaCl;
(3)要證明氯化鈉的存在,可以取廢水,加入硝酸銀溶液和稀硝酸,若產生白色沉澱,則含有氯化鈉,故填:取廢水,加入硝酸銀溶液和稀硝酸,若產生白色沉澱,則含有氯化鈉.
5. 電鍍廢水危害
氰化鈉用於金屬電鍍。氰化物是劇毒物質。HCN人的口服致死量平均為50毫克,氰化鈉約100毫克,氰化鉀約120毫克。可見氰化物對人體的危害是很嚴重的。
氰化物對魚類及其他水生物的危害較大。水中氰化物含量摺合成氰離子(CN-)濃度為0.04~0.1毫克/升時,就能使魚類致死。對浮游生物和甲殼類生物的CN-最大容許濃度為0.01毫克/升。氰化物在水中對魚類的毒性還與水的pH值、溶解氧及其他金屬離子的存在有關。另外含氰廢水還會造成農業減產,牲畜死亡等等。
電鍍廢水的危害
◆ 氰化物:氰化物是極毒物質,特別是在酸性條件下,它變成劇毒的氫氰酸。含氰廢水必須先經過處理,才可排入水道或河流中。人的口服致死量氰化鉀為120mg、氰化鈉為100mg;長期飲用含氰0.14mg/dm3的水會出現頭疼、頭暈、心悸等症狀。
◆ 六價鉻和三價鉻:鉻有三價(Cr3+)和六價(Cr6+)之分。實驗證明六價鉻的毒性比三價鉻高100倍,可在人、魚和植物體內蓄積。六價鉻對人體皮膚、呼吸系統以及內臟都有傷害,能致呼吸道癌,主要是支氣管癌。
◆ 鉛和鉛化物:鉛及其化合物對人體是有害元素。水體中鉛會引起魚類、水生物等中毒,嚴重者甚至死亡。鉛經飲用水或食物進入人體消化道後,有5%~10%被人體吸收,當蓄積過量後,在骨骼中的鉛會引起內源性中毒。當血鉛到60~80μg/100cm3時,就會出現頭疼、疲乏、記憶衰退、失眠、食慾不振等症狀。
◆ 鎳和鎳化合物:鎳進入人體後主要存在於脊髓、腦、五臟中,以肺為主。其毒性主要表現在抑制酶系統。鎳及其鎳鹽類對電鍍工人的毒害主要是鎳皮炎。
◆ 銅和銅化合物:銅是生命所必需的微量元素之一,但過量的銅對人體和動、植物都有害。皮膚接觸銅化合物,可發生皮炎和濕疹,在接觸高濃度桶化合物時可發生皮膚壞死。
◆ 鋅和鋅化合物:鋅是人體必需的微量元素之一,正常人每天從食物中吸收鋅10~15mg。過量的鋅會引起急性腸胃炎症狀,如惡心、嘔吐,同時伴有頭暈、周身無力等。
6. 電鍍廠的廢水如何處理,有沒有環保顧問可以解答
電鍍廢水主要污染物是各種離子,其次酸鹼物質,還有劇毒類氯化物。根據不同的電鍍廠生產和排污情況,有不同的工藝處理。具體的可以找專業的環保顧問解答.
7. 關於電鍍含鎳廢水處理
電鍍廢水的處理與回用對節約水資源以及保護環境起著至關重要的作用。本文綜述了各種電鍍廢水處理技術的優缺點,以及一些新材料在電鍍廢水處理上的應用。
01 化學沉澱法
化學沉澱法是通過向廢水中投入葯劑,使溶解態的重金屬轉化成不溶於水的化合物沉澱,再將其從水中分離出來,從而達到去除重金屬的目的。
化學沉澱法因為操作簡單,技術成熟,成本低,可以同時去除廢水中的多種重金屬等優點,在電鍍廢水處理中得到廣泛應用。
1.鹼性沉澱法
鹼性沉澱法是向廢水中投加NaOH、石灰、碳酸鈉等鹼性物質,使重金屬形成溶解度較小的氫氧化物或碳酸鹽沉澱而被去除。該法具有成本低、操作簡單等優點,目前被廣泛使用。
但是鹼性沉澱法的污泥產量大,會產生二次污染,而且出水pH偏高,需要回調pH。NaOH由於產生污泥量相對較少且易回收利用,在工程上得到廣泛應用。
2.硫化物沉澱法
硫化物沉澱法是通過投加硫化物(如Na2S、NariS等)使廢水中的重金屬形成溶度積比氫氧化物更小的沉澱,出水pH在7~9,無需回調pH即可排放。
但是硫化物沉澱顆粒細小,需要添加絮凝劑輔助沉澱,使處理費用增大。硫化物在酸性溶液中還會產生有毒的HS氣體,實際操作起來存在局限性。
3.鐵氧體法
鐵氧體法是根據生產鐵氧體的原理發展起來的,令廢水中的各種重金屬離子形成鐵氧體晶體一起沉澱析出,從而凈化廢水。該法主要是通過向廢水中投加硫酸亞鐵,經過還原、沉澱絮凝,最終生成鐵氧體,因其設備簡單、成本低、沉降快、處理效果好等特點而被廣泛應用。
pH和硫酸亞鐵投加量對鐵氧體法去除重金屬離子的影響,確定鎳、鋅、銅離子的最佳絮凝pH分別為8.00~9.80、8.00~10.50和10.00,投加的亞鐵離子與它們摩爾比均為2~8,而六價鉻的最佳還原pH為4.00~5.50,最佳絮凝pH則為8.00~10.50,最佳投料比為20。出水的鎳含量小於0.5mg/L,總鉻含量小於1.0mg/L,鋅含量小於1.0mg/L,銅含量小於0.5mg/L,達到《電鍍污染物排放標准》(GB21900—2008)中「表2」的要求。
化學沉澱法的局限性
隨著污水排放標準的提高,傳統單一的化學沉澱法很難經濟有效地處理電鍍廢水,常常與其他工藝組合使用。
採用鐵氧體-CARBONITE(一種具有物理吸附與離子交換功能的材料)聯合工藝處理Ni含量約為4000mg/L的高濃度含鎳電鍍廢水:先以鐵氧體法控制pH為11.0,在Fe/Fe。摩爾比O.55,FeSO4·7H2O/Ni質量比21,反應溫度35℃的條件下攪拌反應15min,出水Ni平均濃度從4212.5mg/L降至6.8mg/L,去除率達99.84%;然後採用CARBONITE處理,在CARBONITE投加量1.5g/L,pH=6.5,溫度35℃的條件下反應6h,Ni去除率可達96.48%,出水Ni濃度為0.24mg/L,達到GB21900-2008中的「表2」標准。
採用高級Fenton一化學沉澱法處理含螯合重金屬的廢水,使用零價鐵和過氧化氫降解螯合物,然後加鹼沉澱重金屬離子,不僅可以去除鎳離子(去除率最高達98.4%),而且可以降低COD化學需氧量。
02 氧化還原法
1.化學氧化法
化學氧化法在處理含氰電鍍廢水上的效果尤為明顯。該方法把廢水中的氰根離子(CN一)氧化成氰酸鹽(CNO-),再將氰酸鹽(CNO-)氧化成二氧化碳和氮氣,可以徹底解決氰化物污染問題。
常用的氧化劑包括氯系氧化劑、氧氣、臭氧、過氧化氫等,其中鹼性氯化法應用最廣。採用Fenton法處理初始總氰濃度為2.0mg/L的低濃度含氰電鍍廢水,在反應初始pH為3.5,H202/FeSO4摩爾比為3.5:1,H202投加量5.0g/L,反應時間60min的最佳條件下,氰化物的去除率可達93%,總氰濃度可降至0_3mg/L。
2.化學還原法
化學還原法在電鍍廢水處理中主要針對含六價鉻廢水。該方法是在廢水中加入還原劑(如FeSO、NaHSO3、Na2SO3、SO2、鐵粉等)把六價鉻還原為三價鉻,再加入石灰或氫氧化鈉進行沉澱分離。上述鐵氧體法也可歸為化學還原法。
該方法的主要優點是技術成熟,操作簡單,處理量大,投資少,在工程應用中有良好的效果,但是污泥量大,會產生二次污染。採用硫酸亞鐵作為還原劑,處理80t/d的含總鉻7O~80mg/L的電鍍廢水,出水總鉻小於1.5mg/L,處理費用為3.1元/t,具有很高的經濟效益。
以焦亞硫酸鈉為還原劑處理含80mg/L六價鉻、pH為6~7的電鍍廢水,出水六價鉻濃度小於0.2mg/L。
03 電化學法
電化學法是指在電流的作用下,廢水中的重金屬離子和有機污染物經過氧化還原、分解、沉澱、氣浮等一系列反應而得到去除。
該方法的主要優點是去除速率快,可以完全打斷配合態金屬鏈接,易於回收利用重金屬,佔地面積小,污泥量少,但是其極板消耗快,耗電量大,對低濃度電鍍廢水的去除效果不佳,只適合中小規模的電鍍廢水處理。
電化學法主要有電凝聚法、磁電解法、內電解法等。
電凝聚法是通過鐵板或者鋁板作為陽極,電解時產生Fe2+、Fe或Al,隨著電解的進行,溶液鹼性增大,形成Fe(OH)2、Fe(OH)3或AI(OH)3,通過絮凝沉澱去除污染物。
由於傳統的電凝聚法經過長時間的操作,會使電極板發生鈍化,近年來高壓脈沖電凝聚法逐漸替代傳統的電混凝法,它不僅克服了極板鈍化的問題,而且電流效率提高20%~30%,電解時間縮短30%~40%,節省電能30%~40%,污泥產生量少,對重金屬的去除率可達96%~99%。
採用高壓脈沖電絮凝技術處理某電鍍廠的電鍍廢水,Cu2十、Ni2、CN一和COD的去除率分別達到99.80%、99.70%、99.68%和67.45%。
電混凝法通常也與其他方法結合使用,利用電凝聚法和臭氧氧化法聯合處理電鍍廢水,以鐵和鋁做極板,出水六價鉻、鐵、鎳、銅、鋅、鉛、TOC(總有機碳)、COD的去除率分別為99.94%、100.00%、95.86%、98.66%、99.97%、96.81%、93.24%和93.43%。
近年來內電解法受到廣泛關注。內電解法利用了原電池原理,一般向廢水中投加鐵粉和炭粒,以廢水作為電解質媒介,通過氧化還原、置換、絮凝、吸附、共沉澱等多種反應的綜合作用,可以一次性去除多種重金屬離子。
該方法不需要電能,處理成本低,污泥量少。通過靜態試驗研究了鐵碳微電解法對模擬電鍍廢水的COD及銅離子的去除效果,去除率分別達到了59.01%和95.49%。然而,採用微電解反應柱研究連續流的運行結果顯示,14d後微電解出水的COD去除率僅為10%~15%,銅的去除率降低至45%~50%之間,可見需要定期更換填料或對填料進行再生。
04 膜分離技術
膜分離技術主要包括微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透(RO)、電滲析(ED)、液膜(Lv)等,利用膜的選擇透過性來對污染物進行分離去除。
該方法去除效果好,可實現重金屬回收利用和出水回用,佔地面積小,無二次污染,是一種很有發展前景的技術,但是膜的造價高,易受污染。
對膜技術在電鍍廢水處理中的應用和效果進行了分析,結果表明:結合常規廢水處理工藝與膜生物反應器(MBR)組合工藝,電鍍廢水被處理後的水質達到排放標准;電鍍綜合廢水經UF凈化、RO和NF兩段脫鹽膜的集成工藝處理後,水質達到回用水標准,RO和NF產水的電導率分別低於100gS/cm和1000gS/cm,COD分別約為5mg/L和10mg/L;鍍鎳漂洗廢水通過RO膜後,鎳的濃縮高達25倍以上,實現了鎳的回收,RO產水水質達到回用標准。
投資與運行費用分析表明:工程運行1年多即可收回RO濃縮鎳的設備費用。
液膜法並不是採用傳統的固相膜,而是懸浮於液體中很薄的一層乳液顆粒,是一種類似溶劑萃取的新型分離技術,包括制膜、分離、凈化及破乳過程。
美籍華人黎念之(NormanN.Li)博士發明了乳狀液膜分離技術,該技術同時具有萃取和滲透的優點,把萃取和反萃取兩個步驟結合在一起。乳化液膜法還具有傳質效率高、選擇性好、二次污染小、節約能源和基建投資少的特點,對電鍍廢水中重金屬的處理及回收利用有著良好的效果。
05 離子交換法
離子交換法是利用離子交換劑對廢水中的有害物質進行交換分離,常用的離子交換劑有腐殖酸物質、沸石、離子交換樹脂、離子交換纖維等。離子交換的運行操作包括交換、反洗、再生、清洗四個步驟。
此方法具有操作簡單、可回收利用重金屬、二次污染小等特點,但離子交換劑成本高,再生劑耗量大。
研究強酸性離子交換樹脂對含鎳廢水的處理工藝條件及鎳回收方法。結果表明:pH為6~7有利於強酸性陽離子交換樹脂對鎳離子的去除。離子交換除鎳的適宜溫度為30℃,適宜流速為15BV/h(即每小時l5倍樹脂床體積)。適宜的脫附劑為10%鹽酸,脫附液流速為2BV/h。前4.6BV脫附液可回用於配製電鍍槽液,平均鎳離子質量濃度達18.8g/L。
Mei.1ingKong等研究了CHS—l樹脂對cr(VI)的吸附能力,發現Cr(VI)在低濃度時,樹脂的交換吸附率是由液膜擴散和化學反應控制的。CHS一1樹脂對Cr(VI)的最佳吸附pH為2~3,在298K下其飽和吸附能力為347.22mg/g。CHS一1樹脂可以用5%的氫氧化鈉溶液和5%氯化鈉溶液來洗脫,再生後吸附能力沒有明顯的下降。
使用鈦酸酯偶聯劑將1一Fe203與丙烯酸甲酯共聚,在鹼性條件下進行水解,制備出磁性弱酸陽離子交換樹脂NDMC一1。
通過對重金屬Cu的吸附研究發現,NDMC—l樹脂粒徑較小、外表面積大,因而具有較快的動力學性能。具體聯系污水寶或參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
06 蒸發濃縮法
蒸發濃縮法是通過加熱對電鍍廢水進行蒸發,使液體濃縮達到回用的效果。一般適用於處理含鉻、銅、銀、鎳等重金屬濃度高的廢水,用其處理濃度低的重金屬廢水時耗能大,不經濟。
在處理電鍍廢水中,蒸發濃縮法常常與其他方法一起使用,可實現閉路循環,效果不錯,比如常壓蒸發器與逆流漂洗系統聯合使用。蒸發濃縮法操作簡單,技術成熟,可實現循環利用,但是濃縮後的干固體處置費用大,制約了它的應用,目前一般只作為輔助處理手段。
07 生物處理技術
生物處理法是利用微生物或者植物對污染物進行凈化,該方法運行成本低,污泥量少,無二次污染,對於水量大的低濃度電鍍廢水來說是不二之選。生物法主要包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化學法和植物修復法。
1.生物絮凝法
生物絮凝法是一種利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱來凈化水質的方法。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,能使水中膠體懸浮物相互凝聚、沉澱。
生物絮凝劑與無機絮凝劑和合成有機絮凝劑相比,具有處理廢水安全無毒、絮凝效果好、不產生二次污染等優點,但其存在活體生物絮凝劑不易保存,生產成本高等問題,限制了它的實際應用。目前大部分生物絮凝劑還處在探索研究階段。
生物絮凝劑可以分為以下三類:
(1) 直接利用微生物細胞作為絮凝劑,如一些細菌、放線菌、真菌、酵母等。
(2) 利用微生物細胞壁提取物作為絮凝劑。微生物產生的絮凝物質為糖蛋白、黏多糖、蛋白質等高分子物質,如酵母細胞壁的葡聚糖、Ⅳ-乙醯葡萄糖胺、絲狀真菌細胞壁多糖等都可作為良好的生物絮凝劑。
(3) 利用微生物細胞代謝產物的絮凝劑。代謝產物主要有多糖、蛋白質、脂類及其復合物等。
近年來報道的生物絮凝劑主要為多糖類和蛋白質類,前者有ZS一7、ZL—P、H12、DP。152等,後者有MBF—W6、NOC—l等。陶穎等]利用假單胞菌Gx4—1胞外高聚物製得的絮凝劑對cr(Ⅳ)進行了絮凝吸附研究。
其研究結果表明,在適宜條件下Or(Ⅳ)的去除率可達51%。研究枯草芽孢桿菌NX一2制備的生物絮凝劑v一聚谷氨酸(T-PGA)對電鍍廢水的處理效果,實驗證明,T-PGA能有效地去除Cr3+、Ni等重金屬離子。
2.生物吸附法
生物吸附法是利用生物體自身的化學結構或成分特性來吸附水中的重金屬,然後通過固液分離,從水中分離出重金屬。
可以從溶液中分離出重金屬的生物體及其衍生物都叫做生物吸附劑。生物吸附劑主要有生物質、細菌、酵母、黴菌、藻類等。該方法成本低,吸附和解析速率快,易於回收重金屬,具有選擇性,前景廣闊。
研究各種因素對枯草芽胞桿菌吸附電鍍廢水中Cd效果的影響,結果表明:pH為8、吸附劑用量為10g/L(濕重)、攪拌轉數為800r/min、吸附時間為10min的條件下,廢水中鎘的去除率達93%以上。
吸附鎘後的枯草芽胞桿菌細胞膨大,色澤變亮,細胞之間相互粘連。Cd2+與細胞表面的鈉進行了離子交換吸附。
殼聚糖是一種鹼性天然高分子多糖,由海洋生物中甲殼動物提取的甲殼素經過脫乙醯基處理而得到,可以有效地去除電鍍廢水中的重金屬離子。
通過乳化交聯法制備了磁性二氧化硅納米顆粒組成的殼聚糖微球,然後用乙二胺和縮水甘油基三甲基氯化反應的季銨基團改性,所得生物吸附劑具有很高的耐酸性和磁響應。
用它來去除酸性廢水中的cr(VI),在pH為2.5、溫度為25℃的條件下,最大吸附能力為233.1mg/g,平衡時間為40~120min[取決於初始Cr(VI)的濃度。使用0.3mol/LNaOH和0.3mol/LNaC1的混合液進行吸附劑再生,解吸率達到95.6%,因此該生物吸附劑具有很高的重復使用性。
3.生物化學法
生物化學法是指微生物直接與廢水中的重金屬進行化學反應,使重金屬離子轉化為不溶性的物質而被去除。
從電鍍廢水中篩選分離出3株可以高效降解自由氰根的菌種,在最佳條件下可以將80mg/L的CN一去除到0.22mg/L。研究發現,有許多可以將cr(VI)還原成低毒cr(III)的微生物,如無色桿菌、土壤細菌、芽孢桿菌、脫硫弧菌、腸桿菌、微球菌、硫桿菌、假單胞菌等,其中除了大腸桿菌、芽孢桿菌、硫桿菌、假單胞菌等可以在好氧條件下還原Cr(VI),其餘大部分菌種只能在厭氧條件下還原cr(VI)。
R.S.Laxman等發現灰色鏈黴菌能在24~48h內把cr(VI)還原成cr(III),並能夠將cr(III)顯著地吸收去除。中科院成都生物研究所的李福、吳乾菁等從電鍍污泥、廢水及下水道鐵管內分離篩選出35株菌種,並獲得了SR系列復合功能菌,該功能菌具有高效去除Cr(VI)和其他重金屬的功效,並在此基礎上進行了工程應用,取得較好的效果。
4.植物修復法
植物修復法是利用植物的吸收、沉澱、富集等作用來處理電鍍廢水中的重金屬和有機物,達到治理污水、修復生態的目的。
該方法對環境的擾動較少,有利於環境的改善,而且處理成本低。人工濕地在這方面起著重要的作用,是一種發展前景廣闊的處理方法。
李氏禾是一種可富集金屬的水生植物,在去除水中重金屬方面具有很大的潛力。在人工濕地種植了李氏禾,用以處理含鉻、銅、鎳的電鍍廢水,使它們的含量分別降低了84.4%、97.1%和94_3%。當水力負荷小於0.3m/(m2·d1時,出水中的重金屬濃度符合電鍍污染物排放標準的要求;當進水鉻、銅和鎳的濃度為5、10和8mg/L時,仍能達標排放。
可見用李氏禾處理中低濃度的電鍍廢水是可行的。質量平衡表明,鉻、銅和鎳大部分保留在人工濕地系統的沉積物中。
08 吸附法
吸附法是利用比表面積大的多孔性材料來吸附電鍍廢水中的重金屬和有機污染物,從而達到污水處理的效果。
活性炭是使用最早、最廣的吸附劑,可以吸附多種重金屬,吸附容量大,但是活性炭價格昂貴,使用壽命短,需要再生且再生費用不低。一些天然廉價材料,如沸石、橄欖石、高嶺土、硅藻土等,也具有較好的吸附能力,但由於各種原因,幾乎沒有得到工程應用。
以沸石作為吸附劑處理電鍍廢水,發現在靜態條件下,沸石對鎳、銅和鋅的吸附容量分別達到5.9、4.8和2.7mg/g.先以磁性生物炭去除電鍍廢水中的Cr(vI),
然後通過外部磁場分離,使得cr(VI)的去除率達到97.11%。而在10rain的磁選後,濁度由4075NTU降至21.8NTU。其研究還證實了吸附過程後,磁性生物炭仍保留原來的磁分離性能。近年來又研製開發了一些新型吸附材料,如文中提到的生物吸附劑以及納米材料吸附劑。
納米技術是指在1~100nm尺度上研究和應用原子、分子現象,由此發展起來的多學科交叉、基礎研究與應用緊密聯系的科學技術。納米顆粒由於具有常規顆粒所不具備的納米效應,因而具有更高的催化活性。
納米材料的表面效應使其具有高的表面活性、高表面能和高的比表面積,所以納米材料在制備高性能吸附劑方面表現出巨大的潛力。雷立等l採用溫和水熱法一步快速合成了鈦酸鹽納米管(TNTs),並應用於對水中重金屬離子Pb(II)、cd(II)和Cr(III)的吸附。
結果表明:pH=5時,初始濃度分別為200、100和50mg/L的Pb(II)、Cd(II)和Cr(III)在TNTs上的平衡吸附量分別為513.04、212.46和66.35mg/L,吸附性能優於傳統吸附材料。納米技術作為一種高效、節能環保的新型處理技術,得到人們的廣泛認同,具有很大的發展潛力。
09 光催化技術
光催化處理技術具有選擇性小、處理效率高、降解產物徹底、無二次污染等特點。
光催化的核心是光催化劑,常用的有TiO2、ZnO、WO3、SrTiO3、SnO2和Fe2O3。其中TiO2具有化學穩定性好、無毒、兼具氧化和還原作用等諸多特點。TiO:在受到一定能量的光照時會發生電子躍遷,產生電子一空穴對。
光生電子可以直接還原電鍍廢水中的金屬離子,而空穴能將水分子氧化成具有強氧化性的OH自由基,從而把很多難降解的有機物氧化成為COz、H:0等無機物,被認為是最有前途、最有效的水處理方法之一。
以懸浮態的TiO2為催化劑,在紫外光的作用下對絡合銅廢水進行光催化反應。結果表明:當TiO2投加量為2g/L,廢水pH=4時,在300W高壓汞燈照射下,載入60mL/min的空氣反應40rain,對120mg/LEDTA絡合銅廢水中Cu(II)與COD的去除率分別達到96.56%和57.67%。實施了「物化一光催化一膜」處理電鍍廢水的工程實例,出水COD去除率達到70%以上,同時TiO2光催化劑可重復使用。
膜法的引入可大大提高水質,使處理後水質達到中水回用標准,提高了電鍍廢水的資源化利用率,回用率達到85%以上,大大節約了成本。然而光催化技術在實際應用中受到了很多的限制,如重金屬離子在光催化劑表面的吸附率低,催化劑的載體不成熟,遇到色度大的廢水時處理效果大幅下降,等等。不過光催化技術作為高效、節能、清潔的處理技術,將會有很大的應用前景。
10 重金屬捕集劑
重金屬捕集劑又叫重金屬螯合劑,它能與廢水中的絕大部分重金屬離子產生強烈的螯合作用,生成的高分子螯合鹽不溶於水,通過分離就可以去除廢水中的重金屬離子。
重金屬捕集劑處理後的重金屬廢水中剩餘的重金屬離子濃度大部分都能達到國家排放標准。以二硫代氨基甲酸鹽重金屬離子捕集劑XMT探討了不同因素對Cu的捕集效果,對Cu去除率在99%以上,出水Cu濃度小於0.05mg/L,出水遠低於GB21900-2008的「表3」標准。
選取3種市售重金屬捕集劑對實際電鍍廢水中的Cu2+、Zn2+、Ni進行同步深度處理,發現三聚硫氰酸三鈉(簡稱TMT)對Cu的去除效果最為顯著,投加量少且效果穩定,但對Ni的去除效果較差。甲基取代的二硫代氨基甲酸鈉(以Me2DTC表示)的適用性最強,對3種重金屬離子均具有良好的去除效果,可達到GB21900-2008中的「表3」排放標准,且在DH=9.70時處理效果最佳。至於乙基取代的二硫代氨基甲酸鈉(Et2DTC),對Ni的去除效果不佳。
重金屬捕集劑因高效、低能、處理費用相對較低等特點而有很大的實用性。
結語
電鍍廢水成分復雜,應盡量分工段處理。在選擇處理方法時,應充分考慮各種方法的優缺點,加強各種水處理技術的綜合應用,形成組合工藝,揚長避短。
重金屬具有很大的回收價值且毒性大,在電鍍廢水處理過程中應多使用重金屬回收利用的工藝,盡可能地減少排放。
基於化學沉澱法污泥產量大,電化學法能耗高,膜分離技術的膜組件造價高且易受污染等諸多問題,就現有電鍍廢水處理技術而言,應向著節能、高效、無二次污染的方向改進。
同時可與計算機技術相結合,實現智能化控制。還可結合材料學、生物學等學科,開發出更適合處理電鍍廢水的新型材料。
8. 電鍍廢水中含重金屬廢水的來源主要是那些
電鍍生產工藝復雜,工序繁多。含重金屬電鍍廢水的來源主要有以下幾方面:
1)前處理廢水。電鍍普遍採用鹽酸、硫酸進行除銹、除氧皮及浸蝕處理,工件基體重金屬離子溶解在清洗液;
2)電鍍工藝過程(包括學拋光和電學拋光)各工序清洗水。清洗水含有重金屬鹽類、表面活性劑、絡合物和光亮劑等。清洗廢水占電鍍廢水的絕大部分;
3)廢棄電鍍液。長期使用的鍍液,雜質不斷積累,當難以去除時,不得不將一部分或全部廢棄;學鍍液超過使用周期也會形成含重金屬廢液;
4)其他廢液。包括不合格的工件退鍍、鍍液分析、清洗濾芯、清洗生產場地、廢氣治理的廢液及各種設備的「跑、冒、滴、漏造成的廢水。
重金屬電鍍廢水
現代醫學研究表明,一些重金屬離子進入人體會使人致癌、致畸、致染色體突變,潛伏期可達數十年,一旦發病後果不堪設想,有人把重金屬危害形容為「慢刀子人」,是「生物定時炸彈」。
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9. 電鍍廠廢水處理中含磷廢水應如何處理
綜上所述,電鍍廢水中含有的磷包含正磷和次磷兩種。
次磷來源:在化學鍍鎳過程中,需要還原劑提供電子給鎳離子,以便鎳離子還原為鎳金屬,在大多數的化學鍍液中,多採用次磷酸鈉為還原劑,這就導致清洗廢水中含有磷,而且磷的狀態多為次亞磷。
處理方法:傳統除磷工藝多採用石灰或者其他鋁鹽所製成的除磷劑除磷,這種除磷劑能夠與正磷結合形成沉澱,從而把磷去除,對於一些含磷廢水比較適用;然而對於化學鎳廢水中的磷,由於其狀態是次磷,無法與石灰生成穩定的沉澱物,因此傳統工藝無法除磷。可以使用芬頓氧化技術或者次氯酸鈉氧化技術先把次磷氧化為正磷,然後再加除磷劑進行除磷。這樣處理後磷基本可以將在標准值以下。
正 磷 廢 水
正磷的來源:我們平常說的廢水中的磷就是說的正磷酸鹽,正磷酸鹽是磷的最穩定價態,也是我們最常見的磷酸鹽,一般的廢水中的TP主要就是正磷酸鹽,磷酸鹽的來源主要是生活中必需品、人類排泄物、自然水體、化石能源等。
處理方法:正磷廢水的處理有生化除磷、化學除磷兩種。電鍍廢水以化學除磷為主,因水質復雜含有毒性,生化性能差,所以基本採用鐵鹽或鋁鹽、石灰沉澱法將其去除。關於更多電鍍廢水的知識請至http://www.weidian65.com/望採納。
10. 電鍍廢水怎麼處理
電鍍生產排出的廢水或廢液的處理。電鍍工廠排出的廢水和廢液中含有大量金屬離子如:鉻、鎬、鎳,含氰,含酸,含鹼,一般常含有有機添加劑。金屬離子有的以簡單的陽離子形式存在,有的則以酸根陰離於形式存在,有的以復雜的絡合離子存在。電鍍廢水處理常用中和沉澱法、中和混凝沉澱法、氧化法、還原法、鋇鹽法、鐵氧體法等化學方法。化學法設備簡單,投資少,應用較廣,但常留下污泥需要進一步處理。