電鍍廢水處理工藝

一般來說，電鍍廢水的來源有:

(1)電鍍清洗水；

(2)廢電鍍液；

(3)其他廢水，包括車間地面沖洗水、極板沖洗水、通風設備冷凝水、各種槽液以及因鍍液泄漏或操作管理不當造成的“跑、冒、滴、漏”的排放；

(4)設備冷卻水和冷卻水在使用過程中除了溫度升高外，沒有污染。

(5)金屬表面處理:金屬表面處理包括表面處理前的清洗、電鍍、鈍化膜保護、機械加工和涂層，以電鍍?yōu)橹鳌?/p>

電鍍廢水的水質(zhì)和水量與電鍍生產(chǎn)的工藝條件、生產(chǎn)負荷、運行管理、用水量等因素有關(guān)。電鍍廢水水質(zhì)復雜，成分不易控制。它含有鉻、鎘、鎳、銅、鋅、金、銀、氰化物等重金屬離子。，含有堿，通常含有有機添加劑。有些金屬以簡單陽離子的形式存在，有些以酸根陰離子的形式存在，有些以絡合離子的形式存在。

目前國內(nèi)常用的電鍍廢水處理方法有化學法、生物法、物理化學法和電化學法。

化學方法

化學法是依靠氧化還原反應或中和沉淀反應，將有毒有害物質(zhì)分解成無毒無害的物質(zhì)，或通過沉淀或浮選直接去除廢水中的重金屬。

1.沉積法

(1)中和沉淀法。向含重金屬的廢水中加入堿進行中和反應，使重金屬分離成不溶于水的氫氧化物沉淀。中和沉淀法操作簡單，是一種常見的處理廢水法。

(2)硫化物沉淀法。一種通過加入硫化物生成硫化物沉淀去除廢水中重金屬離子的方法。與中和沉淀法相比，硫化物沉淀法的優(yōu)點是重金屬硫化物的溶解度低于其氫氧化物，反應的pH值在7-9之間，處理后的廢水一般不需要中和，而處理效果更好。但硫化物沉淀法的缺點是:硫化物沉淀顆粒小，易形成膠體，硫化物沉淀留在水中，遇酸產(chǎn)生氣體，可能造成二次污染。

(3)螯合沉淀法。高分子重金屬捕集沉淀劑(DTCR)在常溫下與廢水中的Hg2+、Cd2+、Cu2+、Pb2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+、Cr3+等重金屬離子快速反應，生成不溶于水的螯合鹽，然后加入少量有機和/或無機絮凝劑，形成絮狀沉淀，從而達到捕集和去除重金屬的目的。DTCR系列化學品處理電鍍廢水的特點是能夠同時去除多種重金屬離子，并且還能很好的去除復鹽形式的重金屬離子。膠體重金屬的去除不受共存鹽的影響，具有良好的發(fā)展前景。

2.氧化法

通過加入氧化劑，將電鍍廢水中的有毒物質(zhì)氧化成無毒或低毒物質(zhì)，主要用于處理廢水中的CN-、Fe2+、Mn2+低價離子，以及引起色度、臭味、氣味的各種有機物和病原微生物。例如，在使用處理含氰廢水時，常采用次氯酸鹽在堿性條件下氧化其中的氰離子，使其分解為低毒的氰酸鹽，再進一步降解為無毒的二氧化碳和氮氣。

3.化學還原法

含鉻廢水的處理是電鍍廢水處理中典型的化學還原法。該方法是在廢水中加入還原劑FeS04、nah so 3、Na2SO3、SO2或鐵粉將Cr (ⅵ)還原為Cr(ⅲ)，然后加入NaOH或石灰乳沉淀分離。該方法的優(yōu)點是設備簡單、投資少、處理用量大，但要防止沉淀污泥造成二次污染。

4.中和與法律

通過酸堿中和反應，將電鍍廢水的pH值調(diào)節(jié)至中性或接近中性或適合下一步處理，主要用于電鍍廠的處理酸洗廢水。

5.空氣浮選

處理電鍍廢水氣浮技術(shù)是近幾年發(fā)展起來的新技術(shù)?；驹硎峭ㄟ^高壓水泵將水加壓到幾個大氣壓，注入溶解池，使空氣和水混合成溶氣水，溶氣水通過溶氣釋放器進入池內(nèi)。由于突然減壓，溶解在水中的空氣形成大量的微氣泡，附著在電鍍廢水最初產(chǎn)生的冷凝液處理上，使其相對密度小于水，漂浮到水面作為浮渣排出，從而凈化了廢水。

生物學方法

生物處理是處理電鍍廢水的新技術(shù)。一些微生物代謝產(chǎn)物可以改變廢水中重金屬離子的價態(tài)。同時，微生物菌群本身具有很強的生物絮凝和靜電吸附作用，可以吸附金屬離子，使重金屬經(jīng)固液分離后進入泥餅，使廢水達標排放或回用。

1.生物吸附法

由具有從溶液中分離金屬能力的物體或生物制成的衍生物稱為生物吸附劑。生物吸附劑主要是細菌、藻類和一些提取物。微生物對重金屬的吸附機理取決于許多物理和化學因素，如光照、溫度、pH值、重金屬含量和化學形態(tài)、其他離子、螯合劑的存在以及吸附劑的pre 處理。生物吸附技術(shù)在治理重金屬污染方面具有一定的優(yōu)勢。低含量條件下，生物吸附劑可以選擇性吸附重金屬，受水溶液中鈣鎂離子干擾影響較小。該方法處理效率高，無二次污染，可有效回收部分貴金屬。但生物生長環(huán)境不易控制，經(jīng)常因水質(zhì)變化而中毒致死。

2.生物絮凝法

生物絮凝是一種利用微生物或微生物產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物絮凝沉淀的去污方法。微生物絮凝劑是微生物自身產(chǎn)生的一種天然高分子，具有很高的絮凝效率。其主要成分有糖蛋白、粘多糖、纖維素、蛋白質(zhì)和核酸等。它具有較高的電荷或較強的親水性和疏水性，可以通過離子鍵、氫鍵和范德華力與顆粒同時吸附多個膠體顆粒，在顆粒間產(chǎn)生架橋現(xiàn)象，形成網(wǎng)絡三維結(jié)構(gòu)并沉降下來。目前絮凝重金屬的生物絮凝劑大約有十幾種。生物絮凝劑中的氨基和羥基能與重金屬離子如Cu 2+、Hg2+、Ag+、Au2+形成穩(wěn)定的螯合物并沉淀。該方法處理廢水具有安全、方便、無毒、無二次污染、絮凝范圍廣、絮凝活性高、生長速度快、絮凝條件廣泛、基本不受離子強度、pH值和溫度影響、易于產(chǎn)業(yè)化的特點。

3.生化方法

生物化學是微生物與金屬離子的直接化學反應，將可溶性離子轉(zhuǎn)化為不溶性化合物，并將其去除。其優(yōu)點是選擇性強，吸附容量大，不使用化學藥劑。污泥中金屬含量高，二次污染明顯減少，污泥中重金屬易于回收，回收率高。但其缺點是功能菌與廢水中金屬離子的反應效率不高，培養(yǎng)細菌的培養(yǎng)基消耗量大，且處理成本高。

物化方法

物理化學法是利用離子交換、膜分離或吸附劑去除電鍍廢水中所含的雜質(zhì)，在工業(yè)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從廢水中分離有害物質(zhì)的方法。常用的交換劑是離子交換樹脂，飽和后可用酸堿再生，重復使用。離子交換是通過交換劑攜帶的自由運動的離子和處理溶液中的離子來實現(xiàn)的。大多數(shù)情況下，離子是先被吸附再被交換的，具有吸附和交換的雙重作用。對于含鉻等重金屬離子的廢水，陰離子交換樹脂可用于去除Cr(VI)，陽離子交換樹脂可用于去除Cr (III)、鐵和銅等離子體。一般用于處理有害物質(zhì)含量較低的廢水中，具有循環(huán)利用、化害為利、循環(huán)用水等優(yōu)點。，但技術(shù)要求較高，一次性投資較大。

2.膜分離法

膜分離是指以半透膜為阻隔層，在能量、含量或化學勢差的作用下，膜的選擇性滲透，實現(xiàn)混合物中不同組分的分離。利用膜分離技術(shù)，可以回收電鍍廢水中的重金屬和水資源，減少或消除其對環(huán)境的污染，實現(xiàn)電鍍的清潔生產(chǎn)。采用膜分離技術(shù)處理高附加值的金、銀、鎳、銅等電鍍廢水。，就可以實現(xiàn)閉路循環(huán)，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益。對于綜合電鍍廢水，經(jīng)過簡單的物理化學方法處理后，大部分廢水可通過膜分離技術(shù)回用，回收率為60% ~ 80%，減少了排放總量污水和排入水體的污染物。

3.蒸發(fā)濃縮法

該方法是一種處理蒸發(fā)電鍍廢水以濃縮重金屬廢水并回收利用的方法。一般適用于處理含鉻、銅、銀、鎳等重金屬的電鍍廢水。目前一般作為其他方法的輔助處理手段。具有能耗高、成本高、占地面積大、運行費用高等缺點。

4.活性炭吸附法

活性炭吸附是處理處理電鍍廢水的一種經(jīng)濟有效的方法，主要用于含鉻和氰化物的廢水。其特點是溫和處理調(diào)節(jié)，運行安全，深度凈化處理水可重復使用。但是這種方法存在活性炭再生復雜、再生液不能直接循環(huán)回鍍液等問題。吸附容量小，不適用于有害物質(zhì)含量高的廢水。

電化過程

1.電解法

電解是利用電解處理或回收重金屬，一般適用于貴金屬含量高或單一的電鍍廢水。電解法處理Cr(VI)以鐵為電極，鐵陽極不斷溶解產(chǎn)生的亞鐵離子在酸性條件下可將Cr(VI)還原為Cr (III)，Cr(VI)在陰極上可直接還原為Cr (III)。因為氫離子在電解過程中被消耗，水中剩余的氫氧根離子使溶液由酸性變?yōu)閴A性，生成鉻和鐵。電解法可同時去除多種金屬離子，具有凈化效果好、污泥少、占地面積小等優(yōu)點，但耗電耗鋼較多，目前應用較少。

2.原電池法

以顆粒炭、煤渣或其他導電惰性物質(zhì)為陰極，鐵屑為陽極，廢水中的導電電解質(zhì)起導電作用，組成原電池，通過原電池的反應達到處理廢水的目的。近年來，鐵炭微電解技術(shù)在電鍍廢水處理中越來越受到重視。

3.電滲析法

電滲析是一種膜分離技術(shù)。在這種方法中，陰離子交換膜和陽離子交換膜交替排列在正負電極之間，并用特殊的隔板隔開。在電場的作用下，以電位差為驅(qū)動力，利用離子交換膜的選擇透過性，將電解液從溶液中分離出來，從而實現(xiàn)電鍍廢水的濃縮、脫鹽、精制和凈化。

4.電凝聚浮選

可溶性陽極材料(鐵、鋁等。)用于產(chǎn)生大量的陽離子，例如Fe2+、Fe3+、Al3+等。和沉淀，如Fe(OH)2、Fe(OH)3、al(OH)3等。通過絮凝作用去除水中的污染物。同時，陰極上產(chǎn)生大量H2微氣泡，陽極上產(chǎn)生大量O2微氣泡。這些氣泡被用作氣浮載體，與絮凝的污物一起上浮。大量的絮體隨著豐富的微氣泡迅速上浮，起到凈化水質(zhì)的作用。

我國電鍍廢水常規(guī)處理技術(shù)比較成熟，現(xiàn)代生物法處理電鍍廢水是一種很有前途的廢水處理技術(shù)，不會產(chǎn)生二次污染。關(guān)鍵是利用新技術(shù)對其進行深化處理并進一步提高出水水質(zhì)。膜處理技術(shù)由于其分離效率高和回收重金屬的能力，將在未來的電鍍廢水處理中發(fā)揮重要作用。同時，通過/[K17/]清潔生產(chǎn)工藝，減少電鍍生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的污水排放量，變“被動處理”為“主動處理”，也是解決電鍍廢水污染的根本方法。

在電鍍廢水的處理中，單一的方法往往難以達到理想的要求，各種組合方法將逐漸取代單一處理方法。從國內(nèi)外發(fā)展趨勢看，傾向于以化學方法為主，輔以其他組合處理技術(shù)和自動檢測控制手段。多功能組合處理機的研發(fā)是一個發(fā)展方向。既能處理處理成分復雜的混合電鍍廢水，又能使流程和設備小型化，從而節(jié)省占地面積和工程投資。

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