『壹』 電鍍廢水前處理中有機物是如何產生的
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電鍍生產是以增強金屬製品的耐蝕性和美觀性為目的,利用化學和電化學的方法,使金屬表面形成各種氧化膜,或在 金屬、其它材料上鍍上各種金屬。電鍍廠分布廣,每年排放的電鍍廢水達4Gm3,它的排放量約占工業廢水總排放量的10%。其排放的的廢水有毒有害,酸鹼度 大、重金屬含量高且還含有較大量的難降解有機物,對環境污染特別嚴重。未經處理達標的電鍍廢水排入河道、池塘,滲入地下,不但會危害環境,而且會污染飲用 水和工業用水。 1·電鍍廢水有機污染物的來源 電鍍生產線的廢水主要產生於於電鍍生產過程中的鍍件 清洗、鍍液過濾、廢鍍液、退鍍等,以及由於操作或管理不善引起的「跑、冒、滴、漏」;另外還有刷洗極板水、地面、設備沖洗水、通風冷凝水、廢氣噴淋塔廢水 或洗滌的一部分廢水等。電鍍廢水中有機污染物(如各型表面活性劑、EDTA、檸檬酸、酒石酸、乙醇胺、乙二醇、硫脲、苯磺酸、香豆素、炔二醇等)的來源主 要有3個方面:電鍍前處理工藝部分、電鍍工藝部分、電鍍後處理工藝部分。表1為電鍍污水中有機污染物的比例。從表1看出,電鍍廢水中的有機污染物主要來源 於鍍前處理部分,而電鍍工藝本身所佔比例較少。
1.1 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。 2·電鍍廢水有機物的治理方法 電鍍廢水的組成成分復雜,其處理技術多種多樣。但總 的來講可分為4類,即化學法?如還原沉澱法、化學破氰法、化學沉澱法、化學還原法、化學氧化法、中和法、腐蝕電池法、化學氣浮法等)、物理法?如蒸發濃縮 法、反滲透法等)、物理化學法?如活性炭吸附法、溶氣氣浮法、液膜法、離子交換法、萃取法、電解還原法、電滲透法等)、生化法?如微生物法、活性炭-生物 膜法等)。目前以成本較低、技術比較成熟的化學法為主,同時
適當輔以其它處理方法。國外對電鍍的治理90%上使用化學方法,我國約有40%以上採用此方 法。 現階段綜合電鍍廢水的治理缺乏實用經濟的工藝。傳統的處理方法難以降解電鍍廢水中的有機污染物,下面為幾種較有效去除電鍍廢水中有機物的方法。 2.1 強化混凝法 混凝法去除有機物的主要機理為:混凝劑水解生成氫氧 化物絮體對天然有機物吸附而將其去除,天然有機物與混凝劑離子反應形成不溶性的絡合物(鋁或鐵的腐殖酸鹽和富里酸鹽)。由於混凝過程形成的絮體對大分子有 機污染物物理吸附作用較強,從而達到部分去除大分子有機物的效果,而對小分子有機物則由於其物理吸附作用相對較弱,去除作用要差一些。 美國環保局認為強化混凝和顆粒活性炭吸附是控制 DBPS前驅物最好的可利用技術,而且將強化混凝列為控制天然有機物的最佳方法。強化混凝通過增加混凝劑投加量、調節pH、改良混凝劑、改善水力條件、投 加氧化劑或助凝劑來最大限度地提高去除有機物的效果。研究表明,採用強化混凝的有機物去除率比常規處理提高近1倍。 對不同的污染物而言,影響混凝效果的因素是有機物的相對分子質量、電性以及溶解性。董秉直等考察了強化混凝處理時各相對分子質量區間內的有機物去除情況, 從中獲得小相對分子質量有機物的去除對有機物的去除效果有很大的影響,並得知最大限度的去除小相對分子質量有機物的最佳pH值。
『貳』 電鍍廢水處理方法
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。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。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,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。
『叄』 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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『肆』 電鍍廢水處理消泡劑的特性是什麼,有什麼樣的功能
電鍍廢水處理消泡劑具有使用不影響出水質量,不對水中有益微生物、水處理系統造成影響等特性。它能有效消除在電鍍廢水處理過程產生的大量泡沫。
『伍』 五金電鍍廢水怎麼處理
五金電鍍產生的廢水含有較多重金屬,SS,COD等數值高,按照傳統的處理方法,成本高,而內且效果也不理想容。可以使用凡清的破乳劑,絮凝破乳效果都可以,現在比較多的企業都使用的破乳劑處理廢水,真實案例非常多,實測的數據也都比傳統治理方案要好。
『陸』 電鍍含鉻廢水處理的工藝特徵是什麼
電鍍含鉻廢水處理的工藝特徵是質量好電鍍含鉻廢水處理的工藝特徵是質量好
『柒』 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%。
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『捌』 電鍍廢水中一般存在什麼種類的絡合物和螯合物,大概說明一下
電鍍行業廢水污染特徵電鍍行業廢水水質較復雜,廢水中含有鉻、鋅、銅專、鎳、鎘等重金屬屬離子以及酸、鹼、氰化物等具有很大毒性的雜物。
電鍍廢水一般含有鉻、鋅、銅、鎘、鉛、鎳等重金屬離子,酸、鹼和氰化物等物質毒性大,所以必須認真處理。電鍍廢水主要來自預處理脫脂酸洗、電鍍清洗和廢電鍍浴,各種清洗、運行、滴水和排水等。
『玖』 電鍍廢水處理的方法有哪些
重金屬廢水為您解答,戳我的名字,裡面還有我寫的文庫、經驗、網路,或許對您的更多問題有所幫助哦~
電鍍廢水的處理方法:目前國內外電鍍廢水的主要處理方法有:
·化學法 從近幾十年的國內外電鍍廢水處理技術發展趨勢來看,電鍍廢水有80%採用化學法處理, 化學法處理電鍍廢水在技術上較為成熟。化學法包括沉澱法、氧化還原法、鐵氧體法等,具 有投資少、處理成本低,操作簡單等優點,適用於各類電鍍金屬廢水處理。但化學法需要不 斷消耗化工原料,並有污泥產生,排出的水回用困難,且佔地面積較大
·化學沉澱法
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 括中和沉澱和硫化物沉澱等。 (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79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。
·氧化還原法 向廢水中投加還原劑將高價重金屬離子還原成微毒的低價重金屬離子後,再使其鹼化成 沉澱而分離去除的方法。工業上以化學還原法除鉻比較成熟。具體地講,工業上化學還原法 處理電鍍含鉻廢水的方法,有硫酸亞鐵 石灰法、亞硫酸鹽法、二氧化硫法、亞鐵鹽法、硫化 鹼法等。其中亞硫酸鹽法處理量大,綜合利用方便,在國內外應用最廣。如,六價鉻質量濃 度為140mg/L的某種電鍍廢水,用亞硫酸氫鈉進行處理,出水Cr 3+ 質量濃度可降為 0.7~1.0mg/L。另採用二氧化硫作還原劑處理高濃度大流量的含鉻廢水,國內已有工程實例。 亞鐵鹽還原沉澱法也是治理含鉻電鍍廢水的經典方法,被許多廠家採用。如某五金廠電鍍廢 水:六價鉻質量濃度為100mg/L,Ni 2+ 50mg/L,pH=4~6,經該法處理後出水達排放標准。目 前英、美等國應用水合肼對鍍鉻漂洗水進行槽內還原,反應速度快,處理效果好。 另外值得一提的是鐵屑法。鐵屑處理廢水最初就是從治理電鍍廢水開始的。國內外許多 文獻報導了生產規模的鐵屑處理電鍍廢水的情況。鐵屑法整個裝置易於定型化及設備製造工 業化,我國某些大型電鍍企業乃至鄉鎮企業鐵屑處理電鍍廢水的工業化裝置在運行中。 氧化還原法原理簡單,操作易於掌握,對某些類型的電鍍廢水是行之有效的,但是其出 水水質差,不能回用,處理混合廢水時,易造成二次污染,而且通用氧化劑還有供貨和毒性 的問題尚待解決。
·鐵氧體法 鐵氧體法是根據生產鐵氧體的原理發展起來的處理方法。該法處理重金屬廢水,能一次 脫除多種金屬離子,尤其適用於混合重金屬電鍍廢水的一次性處理,具有設備簡單,投資少, 操作方便等特點,同時形成的污泥有較高的化學穩定性,容易進行微分離和脫水處理。此法 在國內電鍍業中應用較廣,但在形成鐵氧體過程中需要加熱(約70℃),能耗高,存在著處 理後鹽度高,而且不能處理含Hg和絡合物廢水的缺點。
·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,含重金屬廢水通過交換劑時, 交換劑上的離子同水中的金屬離子進行交換,達到去除水中金屬離子的目的。此法操作簡單, 殘渣穩定,無二次污染,但由於離子交換劑選擇性強,製造復雜,成本高,再生劑耗量大, 因此在應用上受到很大限制。
· 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方法。傳統吸附劑有活性炭、腐 殖酸、聚糖樹脂、碴藻土等。實踐證明,使用不同吸附劑的吸附法,不同程度地存在投資大, 運行費用高,污泥產生量大等問題,處理後的水難於達標排放。
·電解法 電解法是利用金屬的電化學性質,在直流電作用下而除去廢水中的金屬離子,是處理含 有高濃度電沉積金屬廢水的一種有效方法,處理效率高,便於回收利用。但該法缺點是不適 用於處理含較低濃度的金屬廢水,並且電耗大,成本高,一般經濃縮後再電解經濟效益較好。
·蒸發濃縮法 蒸發濃縮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、鎳等重金屬廢水,對含重金屬離子濃度低的廢水, 直接應用蒸發濃縮回收法能耗大,成本高。蒸發濃縮處理重金屬廢水一般是與其它方法並用,
『拾』 電鍍廢水如何處理
電鍍廢水處理的主要方法:化學沉澱法、離子交換法、RO膜處理法、電解法、生物法、紫外線處理、蒸發法等,一般是幾種方法聯合處理才能達到GB21900的要求。