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电镀废水总铬数据怎么来的

发布时间:2023-08-11 23:35:48

『壹』 电镀废水中重金属、含氰、含铬、含镍、化学镍、前处理、络合废水,各电镀槽中的废水的分类

电镀废水的来分类如下:
自1、处理废水:主要为镀前准备的脱脂、除油工序产生的废水、其主要污染物为:有机物、悬浮物、石油类、磷酸盐及一些表面活性剂。
2、含氰废水:含氰废水的主要来源为:氰化镀铜、铜锡合金、氰化物镀银、碱性氰化物镀金等含氰电镀工序、其主要污染物为:氰化物及重金属离子。
3、六价铬废水:含铬废水主要来源于:镀铬及钝化工序、废水中主要污染物为六价铬及总铬。
4、学镀铜废水:化学镀铜通常以甲醛为还原剂、主要污染物为铜离子及有机物。
6、学镀镍废水:化学镀铜通常以次磷酸盐为还原剂、主要污染物为镍离子、磷酸盐、亚磷酸盐及有机物。
7、铜废水:废水主要来源于焦磷酸盐镀铜、镀铜锡合金电镀工序、其主要污染物为:铜离子、磷酸盐、氨氮及有机物。
8、合废水:综合废水主要污染物为:酸、碱、重金属离子及有机物。
9、镀废液:电镀废液含有较高浓度的酸碱及重金属、电镀废液应委托有资质的危险物处置单位进行处理货综合利用。

『贰』 含铬电镀废水源自哪里

含铬电镀废水源自:
(1)镀件清洗水;
(2)废电镀液;
(3)其他废水,包括冲刷车间地面,刷洗专极板洗水,通属风设备冷凝水,以及由于镀槽渗漏或操作管理不当造成的 “跑、冒、滴、漏”的各种槽液和排水;
(4)设备冷却水,冷却水在使用过程中除温度升高以外,未受到污染。电镀废水的水质、水量与电镀生产的工艺条件、生产负荷、操作管理与用水方式等因素有关。电镀废水的水质复杂,成分不易控制,其中含有铬、镉、镍、铜、锌、金、银等重金属离子和氰化物等,有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质。

『叁』 废水中铬的来源有哪些

高浓度有机废水纯铬是一种呈钢灰色的耐腐蚀金属硬度较大。随着工业的发展铬及其化合物的应用日益广泛含铬废水的排放量随之日益增加。含铬系列缓蚀剂是循环冷却系统非常有效的药剂之一曾经得到大规模应用。油墨、染料及油漆颜料的制造及铬法制革、电镀、铝阳极化处理和其他金属的清洗等工业都离不开铬化合物铬化合物还可作为木材的防火剂和阻火剂这些工业排放的生产废水中自然会含有数量不同的铬。铬在水中以六价(CrO4 2-)和三价(CrO2-)离子形态存在工业废水中主要以六价形态存在。六价铬和三价铬在一定条件下可以相互转化比如在有机质和还原剂的作用下六价铬可以还原为三价铬。因此在厌氧状态的水中铬一般以三价铬形态存在。在发现六价铬和三价铬均可能有致癌作用后铬成为严格控制的环境污染物之一。人饮用被铬污染的水后可以引起肠胃痛和肠胃功能紊乱等疾病甚至致癌变和致畸形。另外铬对水体鱼类、微生物及某些农作物的生长也有抑制作用从而影响水的利用和水体的自净功能。 含铬废水的处理方法是先将六价铬还原成三价铬再使三价铬生成氢氧化物沉淀后去除。 你可能感兴趣的: 有毒重金属的种类有哪些

『肆』 加工镀铬棒的电镀废水是如何产生的

镀铬棒镀铬又称“镀硬铬或耐磨铬”。镀铬层具有很高的硬度,根据镀液成分和工艺条件不同,其硬度可在很大范围(HV400MPa~1200MPa)内变化。镀铬层有较好的耐热性,在500℃以下加热,其光泽性、硬度均无明显变化。镀铬层的摩擦系数小,特别是干摩擦系数,在所有的金属中是最低的。所以镀铬层具有很好的耐磨性。铬镀层具有良好的化学稳定性,在碱、硫化物、硝酸和大多数有机酸中均不发生作用。在可见光范围内,铬的反射能力约为65%,介于银(88%)和镍(55%)之间,且因铬不变色,使用时能长久保持其反射能力而优于银和镍。由于镀铬层具有上述优良的性能,可大大延长工件使用寿命。因此,镀铬棒镀铬工序一直被广泛应用至今。电镀废水的产生主要分为电镀前的前处理漂洗废水和电镀后的镀后清洗废水两大类。对镀铬棒镀铬而言,前处理漂洗废水的主要污染物是pH、COD和石油类,无重金属污染;镀后清洗废水的主要污染物是Cr6+和Cr3+,是造成重金属污染的主要因素。目前国内含铬废水基本是采用末端化学处理法,虽然可达标排放,但无法从源头减少电镀料液的用量和废水的排放量。本次研究的总体思路是将电镀后工件的“盆浴”改成“淋浴”,通过对工件采用“气雾喷淋”后,用水量仅为原先的5%~8%。同时,由于洗下来的废液中电镀液元素较高,采用大气蒸发浓缩装置,使含铬漂洗水浓缩后全部直接回用至电镀槽,从而实现含铬清洗水零排放,有效地避免了环境污染风险。除此之外,与传统化学法相比最大的区别还在于不形成含铬污泥和残渣,避免了此类物质对环境和人类的危害。含铬废水零排放是一项系统工作,涉及设备、工艺、管理等方方面面,需要进行全面分析和研究。笔者根据近几年的镀铬生产技术改造和清洁生产审核工作实践,结合国内电镀行业技术管理水平现状,试图对镀铬棒镀铬中含铬废水零排放的清洁生产措施进行一些研究和分析,通过系统实施污染预防的环境策略,力求改善镀铬棒镀铬中尚普遍存在的粗放型加工方式,实现“节能、降耗、减污、增效”的预期目标。

1、镀铬棒镀铬生产中含铬废水零排放的可行性分析,电镀工业是我国重要的加工业,广泛地分布在各行业中,经统计33.8%的电镀企业分布在机械制造业、20.2%分布在轻工业、5%~10%分布在电子业,其余主要分布在航空、航天及仪器仪表业。镀铬在电镀工业中占有极其重要的地位,是电镀单金属中较为特殊的镀层。镀铬层是带有微蓝的银白色,具有较高的硬度和耐磨性能。对钢铁基体来说,镀铬层属于阴极镀层。由于金属铬有很强的钝化能力,在空气中很容易生成一层很薄的致密氧化膜,所以镀铬层有较好的耐蚀性,并显示了贵金属的特点。镀铬的用途可分为装饰性镀铬和镀硬铬两大类。前者往住需要中间镀层打底,镀层薄,能使镀层成为蓝白色,外表美观,起到装饰作用,因而命名为装饰性镀铬。后者镀层较厚,具有较高的硬度,因其有良好的耐热、耐磨和抗腐蚀性,常用来做耐磨镀层和修复镀层,称为镀硬铬,被广泛应用于工程机械、矿用机械、汽车减震器、自卸车举升油缸以及液压工具等诸多领域。本次研究主要针对镀铬棒镀铬,属镀硬铬(也称“耐磨铬”)。

2、改进过程控制:将人工操作改造为自动(或半自动)生产线,能有效减少废水的跑、冒、滴、漏现象,避免人工操作引起的回收工序停留时间不足、人工冲洗导致用水浪费等不规范操作现象。

『伍』 电镀废水中含重金属废水的来源主要是那些

电镀生产工艺复杂,工序繁多。含重金属电镀废水的来源主要有以下几方面:

1)前处理废水。电镀普遍采用盐酸、硫酸进行除锈、除氧皮及浸蚀处理,工件基体重金属离子溶解在清洗液;
2)电镀工艺过程(包括学抛光和电学抛光)各工序清洗水。清洗水含有重金属盐类、表面活性剂、络合物和光亮剂等。清洗废水占电镀废水的绝大部分;
3)废弃电镀液。长期使用的镀液,杂质不断积累,当难以去除时,不得不将一部分或全部废弃;学镀液超过使用周期也会形成含重金属废液;
4)其他废液。包括不合格的工件退镀、镀液分析、清洗滤芯、清洗生产场地、废气治理的废液及各种设备的“跑、冒、滴、漏造成的废水。



重金属电镀废水

现代医学研究表明,一些重金属离子进入人体会使人致癌、致畸、致染色体突变,潜伏期可达数十年,一旦发病后果不堪设想,有人把重金属危害形容为“慢刀子人”,是“生物定时炸弹”。


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『陆』 关于电镀含镍废水处理

电镀废水的处理与回用对节约水资源以及保护环境起着至关重要的作用。本文综述了各种电镀废水处理技术的优缺点,以及一些新材料在电镀废水处理上的应用。
01 化学沉淀法
化学沉淀法是通过向废水中投入药剂,使溶解态的重金属转化成不溶于水的化合物沉淀,再将其从水中分离出来,从而达到去除重金属的目的。
化学沉淀法因为操作简单,技术成熟,成本低,可以同时去除废水中的多种重金属等优点,在电镀废水处理中得到广泛应用。
1.碱性沉淀法
碱性沉淀法是向废水中投加NaOH、石灰、碳酸钠等碱性物质,使重金属形成溶解度较小的氢氧化物或碳酸盐沉淀而被去除。该法具有成本低、操作简单等优点,目前被广泛使用。
但是碱性沉淀法的污泥产量大,会产生二次污染,而且出水pH偏高,需要回调pH。NaOH由于产生污泥量相对较少且易回收利用,在工程上得到广泛应用。
2.硫化物沉淀法
硫化物沉淀法是通过投加硫化物(如Na2S、NariS等)使废水中的重金属形成溶度积比氢氧化物更小的沉淀,出水pH在7~9,无需回调pH即可排放。
但是硫化物沉淀颗粒细小,需要添加絮凝剂辅助沉淀,使处理费用增大。硫化物在酸性溶液中还会产生有毒的HS气体,实际操作起来存在局限性。
3.铁氧体法
铁氧体法是根据生产铁氧体的原理发展起来的,令废水中的各种重金属离子形成铁氧体晶体一起沉淀析出,从而净化废水。该法主要是通过向废水中投加硫酸亚铁,经过还原、沉淀絮凝,最终生成铁氧体,因其设备简单、成本低、沉降快、处理效果好等特点而被广泛应用。
pH和硫酸亚铁投加量对铁氧体法去除重金属离子的影响,确定镍、锌、铜离子的最佳絮凝pH分别为8.00~9.80、8.00~10.50和10.00,投加的亚铁离子与它们摩尔比均为2~8,而六价铬的最佳还原pH为4.00~5.50,最佳絮凝pH则为8.00~10.50,最佳投料比为20。出水的镍含量小于0.5mg/L,总铬含量小于1.0mg/L,锌含量小于1.0mg/L,铜含量小于0.5mg/L,达到《电镀污染物排放标准》(GB21900—2008)中“表2”的要求。
化学沉淀法的局限性
随着污水排放标准的提高,传统单一的化学沉淀法很难经济有效地处理电镀废水,常常与其他工艺组合使用。
采用铁氧体-CARBONITE(一种具有物理吸附与离子交换功能的材料)联合工艺处理Ni含量约为4000mg/L的高浓度含镍电镀废水:先以铁氧体法控制pH为11.0,在Fe/Fe。摩尔比O.55,FeSO4·7H2O/Ni质量比21,反应温度35℃的条件下搅拌反应15min,出水Ni平均浓度从4212.5mg/L降至6.8mg/L,去除率达99.84%;然后采用CARBONITE处理,在CARBONITE投加量1.5g/L,pH=6.5,温度35℃的条件下反应6h,Ni去除率可达96.48%,出水Ni浓度为0.24mg/L,达到GB21900-2008中的“表2”标准。
采用高级Fenton一化学沉淀法处理含螯合重金属的废水,使用零价铁和过氧化氢降解螯合物,然后加碱沉淀重金属离子,不仅可以去除镍离子(去除率最高达98.4%),而且可以降低COD化学需氧量。
02 氧化还原法
1.化学氧化法
化学氧化法在处理含氰电镀废水上的效果尤为明显。该方法把废水中的氰根离子(CN一)氧化成氰酸盐(CNO-),再将氰酸盐(CNO-)氧化成二氧化碳和氮气,可以彻底解决氰化物污染问题。
常用的氧化剂包括氯系氧化剂、氧气、臭氧、过氧化氢等,其中碱性氯化法应用最广。采用Fenton法处理初始总氰浓度为2.0mg/L的低浓度含氰电镀废水,在反应初始pH为3.5,H202/FeSO4摩尔比为3.5:1,H202投加量5.0g/L,反应时间60min的最佳条件下,氰化物的去除率可达93%,总氰浓度可降至0_3mg/L。
2.化学还原法
化学还原法在电镀废水处理中主要针对含六价铬废水。该方法是在废水中加入还原剂(如FeSO、NaHSO3、Na2SO3、SO2、铁粉等)把六价铬还原为三价铬,再加入石灰或氢氧化钠进行沉淀分离。上述铁氧体法也可归为化学还原法。
该方法的主要优点是技术成熟,操作简单,处理量大,投资少,在工程应用中有良好的效果,但是污泥量大,会产生二次污染。采用硫酸亚铁作为还原剂,处理80t/d的含总铬7O~80mg/L的电镀废水,出水总铬小于1.5mg/L,处理费用为3.1元/t,具有很高的经济效益。
以焦亚硫酸钠为还原剂处理含80mg/L六价铬、pH为6~7的电镀废水,出水六价铬浓度小于0.2mg/L。
03 电化学法
电化学法是指在电流的作用下,废水中的重金属离子和有机污染物经过氧化还原、分解、沉淀、气浮等一系列反应而得到去除。
该方法的主要优点是去除速率快,可以完全打断配合态金属链接,易于回收利用重金属,占地面积小,污泥量少,但是其极板消耗快,耗电量大,对低浓度电镀废水的去除效果不佳,只适合中小规模的电镀废水处理。
电化学法主要有电凝聚法、磁电解法、内电解法等。
电凝聚法是通过铁板或者铝板作为阳极,电解时产生Fe2+、Fe或Al,随着电解的进行,溶液碱性增大,形成Fe(OH)2、Fe(OH)3或AI(OH)3,通过絮凝沉淀去除污染物。
由于传统的电凝聚法经过长时间的操作,会使电极板发生钝化,近年来高压脉冲电凝聚法逐渐替代传统的电混凝法,它不仅克服了极板钝化的问题,而且电流效率提高20%~30%,电解时间缩短30%~40%,节省电能30%~40%,污泥产生量少,对重金属的去除率可达96%~99%。
采用高压脉冲电絮凝技术处理某电镀厂的电镀废水,Cu2十、Ni2、CN一和COD的去除率分别达到99.80%、99.70%、99.68%和67.45%。
电混凝法通常也与其他方法结合使用,利用电凝聚法和臭氧氧化法联合处理电镀废水,以铁和铝做极板,出水六价铬、铁、镍、铜、锌、铅、TOC(总有机碳)、COD的去除率分别为99.94%、100.00%、95.86%、98.66%、99.97%、96.81%、93.24%和93.43%。
近年来内电解法受到广泛关注。内电解法利用了原电池原理,一般向废水中投加铁粉和炭粒,以废水作为电解质媒介,通过氧化还原、置换、絮凝、吸附、共沉淀等多种反应的综合作用,可以一次性去除多种重金属离子。
该方法不需要电能,处理成本低,污泥量少。通过静态试验研究了铁碳微电解法对模拟电镀废水的COD及铜离子的去除效果,去除率分别达到了59.01%和95.49%。然而,采用微电解反应柱研究连续流的运行结果显示,14d后微电解出水的COD去除率仅为10%~15%,铜的去除率降低至45%~50%之间,可见需要定期更换填料或对填料进行再生。
04 膜分离技术
膜分离技术主要包括微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)、电渗析(ED)、液膜(Lv)等,利用膜的选择透过性来对污染物进行分离去除。
该方法去除效果好,可实现重金属回收利用和出水回用,占地面积小,无二次污染,是一种很有发展前景的技术,但是膜的造价高,易受污染。
对膜技术在电镀废水处理中的应用和效果进行了分析,结果表明:结合常规废水处理工艺与膜生物反应器(MBR)组合工艺,电镀废水被处理后的水质达到排放标准;电镀综合废水经UF净化、RO和NF两段脱盐膜的集成工艺处理后,水质达到回用水标准,RO和NF产水的电导率分别低于100gS/cm和1000gS/cm,COD分别约为5mg/L和10mg/L;镀镍漂洗废水通过RO膜后,镍的浓缩高达25倍以上,实现了镍的回收,RO产水水质达到回用标准。
投资与运行费用分析表明:工程运行1年多即可收回RO浓缩镍的设备费用。
液膜法并不是采用传统的固相膜,而是悬浮于液体中很薄的一层乳液颗粒,是一种类似溶剂萃取的新型分离技术,包括制膜、分离、净化及破乳过程。
美籍华人黎念之(NormanN.Li)博士发明了乳状液膜分离技术,该技术同时具有萃取和渗透的优点,把萃取和反萃取两个步骤结合在一起。乳化液膜法还具有传质效率高、选择性好、二次污染小、节约能源和基建投资少的特点,对电镀废水中重金属的处理及回收利用有着良好的效果。
05 离子交换法
离子交换法是利用离子交换剂对废水中的有害物质进行交换分离,常用的离子交换剂有腐殖酸物质、沸石、离子交换树脂、离子交换纤维等。离子交换的运行操作包括交换、反洗、再生、清洗四个步骤。
此方法具有操作简单、可回收利用重金属、二次污染小等特点,但离子交换剂成本高,再生剂耗量大。
研究强酸性离子交换树脂对含镍废水的处理工艺条件及镍回收方法。结果表明:pH为6~7有利于强酸性阳离子交换树脂对镍离子的去除。离子交换除镍的适宜温度为30℃,适宜流速为15BV/h(即每小时l5倍树脂床体积)。适宜的脱附剂为10%盐酸,脱附液流速为2BV/h。前4.6BV脱附液可回用于配制电镀槽液,平均镍离子质量浓度达18.8g/L。
Mei.1ingKong等研究了CHS—l树脂对cr(VI)的吸附能力,发现Cr(VI)在低浓度时,树脂的交换吸附率是由液膜扩散和化学反应控制的。CHS一1树脂对Cr(VI)的最佳吸附pH为2~3,在298K下其饱和吸附能力为347.22mg/g。CHS一1树脂可以用5%的氢氧化钠溶液和5%氯化钠溶液来洗脱,再生后吸附能力没有明显的下降。
使用钛酸酯偶联剂将1一Fe203与丙烯酸甲酯共聚,在碱性条件下进行水解,制备出磁性弱酸阳离子交换树脂NDMC一1。
通过对重金属Cu的吸附研究发现,NDMC—l树脂粒径较小、外表面积大,因而具有较快的动力学性能。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
06 蒸发浓缩法
蒸发浓缩法是通过加热对电镀废水进行蒸发,使液体浓缩达到回用的效果。一般适用于处理含铬、铜、银、镍等重金属浓度高的废水,用其处理浓度低的重金属废水时耗能大,不经济。
在处理电镀废水中,蒸发浓缩法常常与其他方法一起使用,可实现闭路循环,效果不错,比如常压蒸发器与逆流漂洗系统联合使用。蒸发浓缩法操作简单,技术成熟,可实现循环利用,但是浓缩后的干固体处置费用大,制约了它的应用,目前一般只作为辅助处理手段。
07 生物处理技术
生物处理法是利用微生物或者植物对污染物进行净化,该方法运行成本低,污泥量少,无二次污染,对于水量大的低浓度电镀废水来说是不二之选。生物法主要包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法和植物修复法。
1.生物絮凝法
生物絮凝法是一种利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀来净化水质的方法。微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外、具有絮凝活性的代谢物,能使水中胶体悬浮物相互凝聚、沉淀。
生物絮凝剂与无机絮凝剂和合成有机絮凝剂相比,具有处理废水安全无毒、絮凝效果好、不产生二次污染等优点,但其存在活体生物絮凝剂不易保存,生产成本高等问题,限制了它的实际应用。目前大部分生物絮凝剂还处在探索研究阶段。
生物絮凝剂可以分为以下三类:
(1) 直接利用微生物细胞作为絮凝剂,如一些细菌、放线菌、真菌、酵母等。
(2) 利用微生物细胞壁提取物作为絮凝剂。微生物产生的絮凝物质为糖蛋白、黏多糖、蛋白质等高分子物质,如酵母细胞壁的葡聚糖、Ⅳ-乙酰葡萄糖胺、丝状真菌细胞壁多糖等都可作为良好的生物絮凝剂。
(3) 利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂。代谢产物主要有多糖、蛋白质、脂类及其复合物等。
近年来报道的生物絮凝剂主要为多糖类和蛋白质类,前者有ZS一7、ZL—P、H12、DP。152等,后者有MBF—W6、NOC—l等。陶颖等]利用假单胞菌Gx4—1胞外高聚物制得的絮凝剂对cr(Ⅳ)进行了絮凝吸附研究。
其研究结果表明,在适宜条件下Or(Ⅳ)的去除率可达51%。研究枯草芽孢杆菌NX一2制备的生物絮凝剂v一聚谷氨酸(T-PGA)对电镀废水的处理效果,实验证明,T-PGA能有效地去除Cr3+、Ni等重金属离子。
2.生物吸附法
生物吸附法是利用生物体自身的化学结构或成分特性来吸附水中的重金属,然后通过固液分离,从水中分离出重金属。
可以从溶液中分离出重金属的生物体及其衍生物都叫做生物吸附剂。生物吸附剂主要有生物质、细菌、酵母、霉菌、藻类等。该方法成本低,吸附和解析速率快,易于回收重金属,具有选择性,前景广阔。
研究各种因素对枯草芽胞杆菌吸附电镀废水中Cd效果的影响,结果表明:pH为8、吸附剂用量为10g/L(湿重)、搅拌转数为800r/min、吸附时间为10min的条件下,废水中镉的去除率达93%以上。
吸附镉后的枯草芽胞杆菌细胞膨大,色泽变亮,细胞之间相互粘连。Cd2+与细胞表面的钠进行了离子交换吸附。
壳聚糖是一种碱性天然高分子多糖,由海洋生物中甲壳动物提取的甲壳素经过脱乙酰基处理而得到,可以有效地去除电镀废水中的重金属离子。
通过乳化交联法制备了磁性二氧化硅纳米颗粒组成的壳聚糖微球,然后用乙二胺和缩水甘油基三甲基氯化反应的季铵基团改性,所得生物吸附剂具有很高的耐酸性和磁响应。
用它来去除酸性废水中的cr(VI),在pH为2.5、温度为25℃的条件下,最大吸附能力为233.1mg/g,平衡时间为40~120min[取决于初始Cr(VI)的浓度。使用0.3mol/LNaOH和0.3mol/LNaC1的混合液进行吸附剂再生,解吸率达到95.6%,因此该生物吸附剂具有很高的重复使用性。
3.生物化学法
生物化学法是指微生物直接与废水中的重金属进行化学反应,使重金属离子转化为不溶性的物质而被去除。
从电镀废水中筛选分离出3株可以高效降解自由氰根的菌种,在最佳条件下可以将80mg/L的CN一去除到0.22mg/L。研究发现,有许多可以将cr(VI)还原成低毒cr(III)的微生物,如无色杆菌、土壤细菌、芽孢杆菌、脱硫弧菌、肠杆菌、微球菌、硫杆菌、假单胞菌等,其中除了大肠杆菌、芽孢杆菌、硫杆菌、假单胞菌等可以在好氧条件下还原Cr(VI),其余大部分菌种只能在厌氧条件下还原cr(VI)。
R.S.Laxman等发现灰色链霉菌能在24~48h内把cr(VI)还原成cr(III),并能够将cr(III)显著地吸收去除。中科院成都生物研究所的李福、吴乾菁等从电镀污泥、废水及下水道铁管内分离筛选出35株菌种,并获得了SR系列复合功能菌,该功能菌具有高效去除Cr(VI)和其他重金属的功效,并在此基础上进行了工程应用,取得较好的效果。
4.植物修复法
植物修复法是利用植物的吸收、沉淀、富集等作用来处理电镀废水中的重金属和有机物,达到治理污水、修复生态的目的。
该方法对环境的扰动较少,有利于环境的改善,而且处理成本低。人工湿地在这方面起着重要的作用,是一种发展前景广阔的处理方法。
李氏禾是一种可富集金属的水生植物,在去除水中重金属方面具有很大的潜力。在人工湿地种植了李氏禾,用以处理含铬、铜、镍的电镀废水,使它们的含量分别降低了84.4%、97.1%和94_3%。当水力负荷小于0.3m/(m2·d1时,出水中的重金属浓度符合电镀污染物排放标准的要求;当进水铬、铜和镍的浓度为5、10和8mg/L时,仍能达标排放。
可见用李氏禾处理中低浓度的电镀废水是可行的。质量平衡表明,铬、铜和镍大部分保留在人工湿地系统的沉积物中。
08 吸附法
吸附法是利用比表面积大的多孔性材料来吸附电镀废水中的重金属和有机污染物,从而达到污水处理的效果。
活性炭是使用最早、最广的吸附剂,可以吸附多种重金属,吸附容量大,但是活性炭价格昂贵,使用寿命短,需要再生且再生费用不低。一些天然廉价材料,如沸石、橄榄石、高岭土、硅藻土等,也具有较好的吸附能力,但由于各种原因,几乎没有得到工程应用。
以沸石作为吸附剂处理电镀废水,发现在静态条件下,沸石对镍、铜和锌的吸附容量分别达到5.9、4.8和2.7mg/g.先以磁性生物炭去除电镀废水中的Cr(vI),
然后通过外部磁场分离,使得cr(VI)的去除率达到97.11%。而在10rain的磁选后,浊度由4075NTU降至21.8NTU。其研究还证实了吸附过程后,磁性生物炭仍保留原来的磁分离性能。近年来又研制开发了一些新型吸附材料,如文中提到的生物吸附剂以及纳米材料吸附剂。
纳米技术是指在1~100nm尺度上研究和应用原子、分子现象,由此发展起来的多学科交叉、基础研究与应用紧密联系的科学技术。纳米颗粒由于具有常规颗粒所不具备的纳米效应,因而具有更高的催化活性。
纳米材料的表面效应使其具有高的表面活性、高表面能和高的比表面积,所以纳米材料在制备高性能吸附剂方面表现出巨大的潜力。雷立等l采用温和水热法一步快速合成了钛酸盐纳米管(TNTs),并应用于对水中重金属离子Pb(II)、cd(II)和Cr(III)的吸附。
结果表明:pH=5时,初始浓度分别为200、100和50mg/L的Pb(II)、Cd(II)和Cr(III)在TNTs上的平衡吸附量分别为513.04、212.46和66.35mg/L,吸附性能优于传统吸附材料。纳米技术作为一种高效、节能环保的新型处理技术,得到人们的广泛认同,具有很大的发展潜力。
09 光催化技术
光催化处理技术具有选择性小、处理效率高、降解产物彻底、无二次污染等特点。
光催化的核心是光催化剂,常用的有TiO2、ZnO、WO3、SrTiO3、SnO2和Fe2O3。其中TiO2具有化学稳定性好、无毒、兼具氧化和还原作用等诸多特点。TiO:在受到一定能量的光照时会发生电子跃迁,产生电子一空穴对。
光生电子可以直接还原电镀废水中的金属离子,而空穴能将水分子氧化成具有强氧化性的OH自由基,从而把很多难降解的有机物氧化成为COz、H:0等无机物,被认为是最有前途、最有效的水处理方法之一。
以悬浮态的TiO2为催化剂,在紫外光的作用下对络合铜废水进行光催化反应。结果表明:当TiO2投加量为2g/L,废水pH=4时,在300W高压汞灯照射下,载入60mL/min的空气反应40rain,对120mg/LEDTA络合铜废水中Cu(II)与COD的去除率分别达到96.56%和57.67%。实施了“物化一光催化一膜”处理电镀废水的工程实例,出水COD去除率达到70%以上,同时TiO2光催化剂可重复使用。
膜法的引入可大大提高水质,使处理后水质达到中水回用标准,提高了电镀废水的资源化利用率,回用率达到85%以上,大大节约了成本。然而光催化技术在实际应用中受到了很多的限制,如重金属离子在光催化剂表面的吸附率低,催化剂的载体不成熟,遇到色度大的废水时处理效果大幅下降,等等。不过光催化技术作为高效、节能、清洁的处理技术,将会有很大的应用前景。
10 重金属捕集剂
重金属捕集剂又叫重金属螯合剂,它能与废水中的绝大部分重金属离子产生强烈的螯合作用,生成的高分子螯合盐不溶于水,通过分离就可以去除废水中的重金属离子。
重金属捕集剂处理后的重金属废水中剩余的重金属离子浓度大部分都能达到国家排放标准。以二硫代氨基甲酸盐重金属离子捕集剂XMT探讨了不同因素对Cu的捕集效果,对Cu去除率在99%以上,出水Cu浓度小于0.05mg/L,出水远低于GB21900-2008的“表3”标准。
选取3种市售重金属捕集剂对实际电镀废水中的Cu2+、Zn2+、Ni进行同步深度处理,发现三聚硫氰酸三钠(简称TMT)对Cu的去除效果最为显著,投加量少且效果稳定,但对Ni的去除效果较差。甲基取代的二硫代氨基甲酸钠(以Me2DTC表示)的适用性最强,对3种重金属离子均具有良好的去除效果,可达到GB21900-2008中的“表3”排放标准,且在DH=9.70时处理效果最佳。至于乙基取代的二硫代氨基甲酸钠(Et2DTC),对Ni的去除效果不佳。
重金属捕集剂因高效、低能、处理费用相对较低等特点而有很大的实用性。
结语
电镀废水成分复杂,应尽量分工段处理。在选择处理方法时,应充分考虑各种方法的优缺点,加强各种水处理技术的综合应用,形成组合工艺,扬长避短。
重金属具有很大的回收价值且毒性大,在电镀废水处理过程中应多使用重金属回收利用的工艺,尽可能地减少排放。
基于化学沉淀法污泥产量大,电化学法能耗高,膜分离技术的膜组件造价高且易受污染等诸多问题,就现有电镀废水处理技术而言,应向着节能、高效、无二次污染的方向改进。
同时可与计算机技术相结合,实现智能化控制。还可结合材料学、生物学等学科,开发出更适合处理电镀废水的新型材料。

『柒』 电镀废水的来源和特点

金属表面处理废水的来源
一、金属表面处理
金属表面处理包括表面处理前的清理、回电镀、钝化答膜保护、机械加工及涂料覆盖等,主要以电镀为主。
二、电镀废水的分类
从电镀生产工艺可将电镀废水分为前处理废水、镀层漂洗废水、后处理废水以及废镀液、废退镀液等四类。
电镀废水的特性
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『捌』 什么是含铬电镀废水

铬:Cr
在金属表面镀上一层铬层,电镀的同时,会有溶液从挂具上携带到水槽,这部分水需要排放,此水就是含铬废水。

『玖』 废水含铬量的活性成分

铬元素被美国环保署(USEPA)列为最具毒性的污染物之一,含铬废水中的铬主要来源于电镀、制革、化工、颜料、冶金、耐火材料等行业,它以三价和六价化合物的形式存在。由于六价铬的高溶解性,它比三价铬更具有生物毒性。研究表明,六价铬化合物能够干扰重要的酶体系,经口、呼吸道或皮肤接触吸收后能引起“三致”作用。因此,含铬废水必须严格控制六价铬的质量浓度,达标后才能允许排放。

处理含铬废水的关键在于降低六价铬的含量,一般可以通过两种途径实现:(1)通过化学反应使六价铬转变为低毒易沉淀的三价铬,再进一步去除三价铬;(2)将六价铬化合物与水分离。现有的处理技术都是通过这两种途径达到去除铬的目的,具体处理方法如下。

1理化处理技术1.1反渗透法反渗透法通过给水体加压使水分子通过半透膜,实现铬化合物的浓缩,达到水与铬分离的目的。

由于其不涉及化学反应和酸碱的生成,因此,反渗透技术在控制二次污染方面具有一定的优越性。由于要给处理水体加压,电能的消耗是需要考虑的问题,所以它适合处理铬质量浓度高的废水。铬质量浓度低的废水采用反渗透技术电能消耗较大,经济上不合算。

范帅等先采用离子交换法、芬顿氧化、混凝沉淀、电凝聚等技术对含镍、含铬、含铜、含氰、前处理、混排等的废水进行预处理,再用超滤及反渗透膜处理含重金属、含氰及前处理废水后回用。王维平分析了反渗透技术在电镀废水回用中遇到的问题及对应解决思路。

1.2离子交换法离子交换法利用离子交换剂中的离子和水中的离子进行交换,进而达到去除水中特定离子的目的。

六价铬在废水中以铬酸根形式存在,因此,经常用阴离子交换树脂进行铬酸根的吸附交换(式(1)和式(2))去除水中的六价铬,树脂可用再生剂进行再生。

2ROH+CrO2-4=R2CrO4+2OH-(1)

2ROH+Cr2O2-7=R2Cr2O7+2OH-(2)

唐树和等用201×7强碱性阴离子交换树脂处理含Cr(Ⅵ)废水,在实际废水Cr(Ⅵ)初始质量浓度为1540mg/L时,出水Cr(Ⅵ)质量浓度小于0.5mg/L,达到国家排放标准,且经再生处理后树脂再生率大于95%。徐灵等分别用pH值静态试验和流量动态试验对201×7强碱性苯乙烯阴树脂吸附Cr(Ⅵ)的能力做了研究,在高Cr(Ⅵ)质量浓度的条件下,设定pH值为3、树脂管流量为3BV/h,在树脂穿透点之前,铬的去除率在99.5%以上,加之模拟废水Cr(Ⅵ)质量浓度远远高于工业废水Cr(Ⅵ)质量浓度,说明离子交换法完全可以使废水达标排放。考虑到Cr(Ⅲ)的回收再利用,CavacoSA等研究了DiaionCR11和AmberliteIRC86两种离子交换树脂对Cr(Ⅲ)的吸附交换特性,研究结果表明,两种树脂在去除Cr(Ⅲ)能力上均很有效,DiaionCR11显示了相对的去除优势。

1.3电渗析法电渗析法指在直流电的作用下,使阴、阳离子选择性地透过阴、阳离子膜,形成一个个的浓、稀空间,既达到了铬水分离的目的,又实现了铬的浓缩,为铬的回收再利用提供便利。但值得注意的是高质量浓度的含铬废水则不适宜采用电渗析法处理,因为质量浓度越高,消耗电能越大。邓永光等研究了电渗析法对铬钝化清洗废水的处理效果,结果表明:在其建立的电渗析小试装置的条件下,进水浓度对淡水水质影响不大;采用浓水循环工艺,淡水产率可提高至约80%,浓室总铬、锰离子质量浓度超过4000mg/L,为浓水的后续处理处置创造了条件。

1.4吸附法吸附法利用吸附剂与被吸附物质之间的吸附力,使被吸附物质吸附在吸附剂上,达到水体净化的目的。吸附力可以是分子间引力,也可以是通过相互反应生成化学键引起的吸附。前者为物理吸附,后者为化学吸附。在污水处理中,多数情况下,往往是多种吸附的综合结果。

理化吸附法处理含铬废水常用的吸附剂有活性炭、磺化煤、活化煤、沸石和硅藻土等。这些吸附剂在含铬废水处理中显示了较好的吸附性能,铬去除率均在70%以上,最高可达99%。

唯一的不足之处在于经济投入问题,有一定花费,寻找低投入高回报的吸附剂成为考虑的主要问题,而以废治废成为较佳的方案。作为电厂废物的粉煤灰和作为煤矿废物的煤矸石由于颗粒本身的特殊结构和性能,表现出良好的吸附性能和化学稳定性。

秦巧燕等进行了活化煤矸石处理模拟含铬废水的试验,在最优条件下,铬的去除率在90%以上。白汀汀等通过试验对比了粉煤灰吸附法和铁氧体法对Cr6+的去除率,结果表明:在最佳条件下,用粉煤灰处理废水的最佳除铬率比铁氧体法除铬率高,除铬效果更好。陈小萍等研究了活性炭纤维对六价铬的吸附作用,研究结果表明:利用活性炭纤维去除水中的Cr(Ⅵ),其适宜条件为pH值为1~3,吸附时间为1.5h;通过电化学改性可以提高吸附率,并可实现活性炭纤维的现场再生。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

2化学处理技术2.1化学还原沉淀法该方法是通过化学反应使Cr(Ⅵ)变为Cr(Ⅲ),Cr(Ⅲ)在碱性条件下生成Cr(OH)3,排出上清液,以实现铬的去除。因此选择还原性化学物质将Cr(Ⅵ)还原成容易沉淀的Cr(Ⅲ)是整个技术的关键,选择高效价廉的还原剂是最佳选择。目前常用的还原剂主要有气态的SO2、液态的水合肼以及固态的亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁等。此方法常常产生大量污泥,可从污水源头分流、污泥分类回收等途径解决污泥带来的后续处理问题。

蒋小友等研究了用水合肼回收电沉积铬废液中铬的工艺条件,试验结果表明,在30℃下于25mL含铬废液中加入1.6mLH2SO4和0.8mL水合肼,8min可使Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)。颜家保等用硫酸亚铁作为还原剂处理Cr(Ⅵ)废水,处理后出水六价铬和总铬的质量浓度分别在0.55及1.5mg/L以下,达到了国家排放标准;而且通过研究pH值对整个工艺的影响,得出Cr(Ⅵ)还原阶段pH值应控制为2~3,Cr(Ⅲ)沉淀阶段应控制为8~9。用亚硫酸钠作还原剂与用硫酸亚铁工艺条件相似,处理出水同样能达到排放标准。石俊仙等用矿山铁的硫化物矿物处理皮革厂含铬废水,在试验得到的最佳条件下,直接用矿山铁的硫化物矿物处理高质量浓度含铬废水,去除率达到73%。李秋菊等研究利用晶钟诱导沉积不锈钢酸洗废液中铁、铬及镍的有价金属,以达到废酸液进行资源化利用的目的,结果显示温度越低,废酸HF越高,越有利于金属沉积,且晶钟添加量对金属沉积影响不大。

2.2铁氧体法铁氧体法同样是用硫酸亚铁作为还原剂,与还原沉淀法的区别在于铁氧体法不是通过生成Cr(OH)3沉淀去除Cr(Ⅲ),而是通过形成有磁性的铁氧体达到同时去除铁和铬的目的。具体操作为:硫酸亚铁在一定酸度下还原Cr(Ⅵ)为Cr(Ⅲ);然后调节溶液pH值,使Fe3+、Cr3+以及Fe2+共沉淀;加热,通入压缩空气,使剩余Fe2+被氧化为三价,当Fe2+与Fe3+质量浓度比达到2︰1时,便形成铁氧体。反应见式(3)~式(9)。

Cr6++3Fe2+→Cr3++3Fe3+(3)

Cr3++3OH-→Cr(OH)3↓(4)

Fe3++3OH-→Fe(OH)3↓(5)

Fe2++2OH-→Fe(OH)2↓(6)

Fe(OH)3→FeOOH+H2O(7)

FeOOH+Fe(OH)2→FeOOH·Fe(OH)2(8)

FeOOH·Fe(OH)2+FeOOH→FeO·Fe2O3↓+2H2O(9)

由于Cr3+与Fe3+具有相同的离子电荷和相近的离子半径,在铁氧体形成的过程中,Cr3+取代Fe3+成为铁氧体的组成部分,从而达到去除Cr(Ⅵ)

的目的。反应见式(10)和式(11)。

2Cr3++Fe2++8OH-→FeO·Cr2O3↓+4H2O(10)

6Fe3++3Fe2++24OH-→3FeO·Fe2O3↓+12H2O(11)

魏振枢分别从FeSO4·7H2O的投加量、反应的酸碱度控制和加热与曝气几个方面对铁氧体法处理含铬废水的工艺条件进行了探讨。来风习等为了克服铁氧体法的缺陷,用一种复合方法超声波-铁氧体法处理含铬废水,结果Cr6+去除率达到99.9%以上,这就从节能和经济的角度让传统铁氧体法得以优化。

2.3电解法电解法使废水中的有害物质通过电解过程在阳、阴两极发生氧化和还原反应,或利用电极氧化和还原的产物与废水中的有害物质发生化学反应,使有害物质转化为无害物质或生成不溶于水的物质,从水中除去。电解法除铬用铁作阴极和阳极,阳极溶解产生的Fe2+将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),阴极附近由于H+不断还原为H2,溶液逐渐显碱性,Fe3+和Cr(Ⅲ)生成Cr(OH)3沉淀,从而除去废水中的Cr(Ⅵ)。发生的化学反应见式(12)~式(17)。

阳极反应:Fe-2e-→Fe2+(12)

Cr6++3Fe2+→Cr3++3Fe3+(13)

阴极反应:2H2O+2e-→H2+2OH-(14)

沉淀反应:Cr3++3OH-→Cr(OH)3↓(15)

Fe3++3OH-→Fe(OH)3↓(16)

Fe2++2OH-→Fe(OH)2↓(17)

赵丽等分别从废液浓度、pH值、反应时间和换极周期4个因素考虑,利用正交试验对电解法处理含铬废水进行了研究,认为在工业废水Cr(Ⅵ)初始质量浓度较高(不小于300mg/L)时,单纯依靠普通的铁板阳极溶解的Fe2+还不能够充分还原Cr(Ⅵ),需加一定的还原剂,当废水初始质量浓度不高于600mg/L、pH值为3、反应时间为40min和换极周期为10min时,且根据前期正交试验(Fe2+与Cr2O7质量浓度比为1∶1)确定加入的FeSO4量的反应条件下,去除率可达94%以上。电解法由于有沉淀和絮体的生成,需要过滤工艺,且阴极附近氢气的生成会影响它们的沉降,GaoP等为了解决这一问题,设计了电絮凝-电浮选联合工艺,省去了过滤步骤,利用电解-电浮选产生的气泡有效地使絮体浮出水面,从而达到去除的目的。

3生物处理技术生物法处理废水一直是水处理领域研究的热点,因为它具有资源丰富、效率高、投资低、选择性强以及不产生二次污染等优点。生物法处理含铬废水主要包括氧化还原、离子交换、形成配位化合物和静电吸引等机理,主要以投加生物吸附剂和生物絮凝剂的方式来完成。

3.1生物吸附法大量研究证实,具有生物活性的生物体及非活性的生物质均具有较强的生物吸附性能。应用死的微生物细胞吸附去除污染物具有一定的优越性,它不会受到废水中毒性物质的影响,不需要持续不断地提供养分,且可以再生再利用。近几年国内外对含铬废水的处理焦点多集中在生物吸附法上,通过寻找合适的废生物质材料吸附铬等重金属,这些生物质材料包括木屑、玉米芯、板栗壳、咖啡渣、橄榄渣、椰子皮、苔藓、核桃壳及其改性产品等。

ElNemrA等从反应体系的pH值水平、污染物含量、吸附剂用量及吸附时间几个方面研究了鸡毛菜(海洋红藻)及其生物质活性炭对废水中铬去除效果的影响,结果表明,在溶液pH值为1时吸附量最大,两者最大的吸附能力为12和66mg/g。

LiuC等利用咖啡渣作为生物吸附剂还原吸附电镀废水中的Cr(Ⅵ),在试验条件下Cr(Ⅵ)被完全还原和吸附,还原生成的少量Cr(Ⅲ)在后续混凝沉淀单元被完全去除,为咖啡渣的废物利用提供了思路。DehghaniMH等利用经处理后的旧书、旧报纸吸附去除Cr(Ⅵ),研究表明,随着Cr(Ⅵ)质量浓度和反应溶液pH值的降低以及吸附剂含量的提高,Cr(Ⅵ)去除率增大;在初始Cr(Ⅵ)质量浓度为5~70mg/L、pH值为3、接触时间为60min及吸附剂投加量为3.0g/L的条件下,Cr(Ⅵ)最大吸附能力可达到59.88mg/g[41]。VieiraMGA等研究用马尾藻做填料的填料柱对Cr(Ⅵ)的吸附作用,运用因子设计方法研究了运行条件对吸附能力的影响,如进水Cr(Ⅵ)质量浓度、填料柱进液流量和吸附剂量,结果显示进水Cr(Ⅵ)质量浓度对填料柱吸附能力的影响最大,填料柱进液流量次之;在最佳运行条件下得到的吸附能力为19.06mg/g。木屑作为建筑和家具等行业的固体废物,主要由质量分数为45%~50%的纤维素和质量分数为23%~30%的木质素组成,这些成分由于结构上含有羟基、羧基和酚基等基团,使它具有绑定金属的能力,因此,大量的试验和实际工程研究应用木屑、改性木屑吸附去除废水中的铬,且去除效果明显。

3.2生物絮凝剂法生物絮凝剂是利用生物技术通过生物发酵、抽提、精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒、廉价的水处理剂。与传统絮凝剂相比,生物絮凝剂具有高效、无毒、易降解且不产生二次污染的特点。

马军等通过试验分析得出了微生物絮凝法处理含铬工业废水的最佳工艺条件为:pH值为7.5~8.0,水温在10℃以上,最高进水Cr(Ⅵ)质量浓度为100mg/L,活性菌体积分数为0.8‰~1.2‰,反应时间为13~16min[48]。杨思敏等用微生物絮凝剂处理Cr(Ⅵ)溶液时,结果显示黑曲霉分泌微生物絮凝剂对低质量浓度Cr(Ⅵ)还原效果较好,在pH值为1~5时,还原能力均较高,对质量浓度为20mg/L的Cr(Ⅵ)的还原率均大于99%。

4技术展望由于相关工业的快速发展,含铬废水排放仍将保持浓度高、排放量大的特征,为了保护环境,强化含铬废水治理,今后治理技术进一步开发与应用应从以下几个方面加以考虑。

(1)废物减排和再利用是治理环境污染的一种重要方式,以循环经济思路为指导,加强以废治废的技术开发,充分利用废弃物资源如煤矸石、粉煤灰及农业废弃物等,这样既减少了废物排放,又治理了其他类型的污染,可以首先从当地可利用资源考虑。

(2)前文中含铬废水治理方法各有优缺点,并各有其应用前提条件和最佳条件,应在综合分析的基础上建立联合处理或复合处理技术体系,以使处理方案兼顾社会、经济和环境综合效应,达到最佳效果。

(3)文中所述大部分相关研究是在实验室进行的,条件易于掌控,而实际处理工程则十分复杂,影响因素更为复杂,且有时难于准确控制,应加强中试以使各种方法更符合实际工程需求。

(4)由于化学法将产生大量的污泥,污泥铬含量很高,应合理进行污泥的处置。

(5)生物处理法的出水含有大量的生物,出水不易进行回收利用,因此,生物处理工艺应考虑后接消毒处理。

『拾』 电镀铬企业电镀废水中总铬含量一般比六价铬高多少

一般最普遍的镀铬来工艺是,铬酐自+硫酸,此类工艺产生的都是6价格;不过随着环保意识的加强,也出现了镀三价铬的,该工艺主要使用三价铬的化合物和络合剂,产生的主要是三价铬。这类问题可以到像环保通之类的平台问问看看,主要是关于水处理方面的,希望对您有帮助。

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