常見的電鍍廢水處理技術(shù)有哪些?
化學(xué)法
化學(xué)法是依靠氧化還原反應(yīng)或中和沉淀反應(yīng)將有毒有害的物質(zhì)分解為無毒無害的物質(zhì),或者直接將重金屬經(jīng)沉淀或氣浮從廢水中除去。
生物法
生物處理是一種處理電鍍廢水的新技術(shù)。一些微生物代謝產(chǎn)物能使廢水中的重金屬離子改變價態(tài),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(jīng)固液分離后進入菌泥餅,從而使得廢水達標(biāo)排放或回用。
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(zhì),其在工業(yè)上應(yīng)用廣泛,通常與其他方法配合使用。
如何去除電鍍廢水中的有機污染物?
電鍍廢水中有機污染物的來源主要有預(yù)處理、電鍍和后處理三個方面。表1顯示了電鍍廢水中有機污染物的比例。從表中可以看出,電鍍廢水中的有機污染物主要來自預(yù)處理部分,而電鍍工藝本身的比例相對較小。
1 codc在電鍍預(yù)處理廢水中產(chǎn)生有機污染物的過程中,與電鍍企業(yè)的產(chǎn)品類型和工藝路線有很大的關(guān)系。在電鍍前必須對工件進行裝飾(如拋光、滾動、壓花等),然后進行除蠟、除油、酸洗等工藝。其目的是為以后的電鍍工藝提供一個干凈的表面。目前,絕大多數(shù)電鍍廠采用乳化除蠟和除油工藝。在他們的廢水中,它們含有大量非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑和其他部分助劑(如腐蝕抑制劑等)。這些物質(zhì)本身就是聚合物的有機污染物。在生產(chǎn)過程中,工件表面的蠟和油被乳化到工作母液中。在生產(chǎn)過程中,工作母液中的油會逐漸積累到限值。此時,工作母液必須完全排出,然后重新配制。由于電鍍前工作母液中的污染物主要是表面活性劑、助劑、礦物油和蠟,這部分廢液沒有回收利用價值,所以所有電鍍企業(yè)都將其直接排放到污水處理系統(tǒng)中。此時,母液codcr可達20,000至50,000毫克/升。一般情況下,電鍍公司預(yù)鍍母液的工作周期為7至15天,因此這部分廢水對污水處理系統(tǒng)的密碼值有強烈的影響。在正常情況下,在電鍍過程中排出的清潔水沉渣在100至200毫克/升之間。這部分廢水?dāng)?shù)量較大,占廢水排放總量的20~25‰,負荷狀況相對穩(wěn)定。
2.電鍍廢水中有機污染物的產(chǎn)生電鍍過程中的有機污染物主要來自添加到電鍍液中的各種光亮劑。這些光亮劑是多組分混合聚合物有機化合物。單一品種的加入量為80≤150mT/(kA·h),一般電鍍液需要添加2個≤3個品種的光亮劑。在電鍍過程中,工件會消耗這些光亮劑,其中一些光亮劑會分解成涂層,有些留在鍍液中,另一部分會從工件中取出并進入清洗水中。因此,電鍍過程中的凈化水CODcr在40~60 mg/L之間,其它不含有機光亮劑,如含稀添加劑的鍍鉻和不含光亮劑的堿性鍍銅。電鍍工藝的凈化水占總排放量的60%~70%,該部分廢水的CODc相對穩(wěn)定。
3電鍍廢水中有機污染物的產(chǎn)生電鍍后處理工序是指在電鍍工件后進行的工序,例如浸沒表面活性劑脫水處理(亦稱為脫水劑),或為加強防腐而采取的化學(xué)防腐處理,例如鍍銅或浸在苯并三氮唑溶液中的銅鋅合金。此外,在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢品需要通過涂層(即去電鍍)去除。若用防染鹽除鎳(亦稱除鎳粉),廢水中含有大量的間硝基苯磺酸鈉和,廢液呈暗褐色,處理后的廢水呈淡黃色(有些被誤認為六價鉻超標(biāo)),色度難以去除。電鍍后廢水的CODcr變化較大,母液COD0為2 0 0 0~30 0 0 mg/L,凈化水為5 0≤15 0 mg/L(與所用工藝有關(guān))。結(jié)果表明,在2 0 0 0×3 0 0 0 mg/L的凈化水中,母液的COD0為5 0×15 0 mg/L,這部分廢水的排放量不大,約占總排水量的5%。電鍍廢水中有機污染物的去除方法針對電鍍前廢水中有機污染物的組成,理化性質(zhì)和生物學(xué)特性,進行了三種工藝實驗,即生化法,微波化學(xué)法和物理化學(xué)法。
4在生化法實驗過程中,新大禹公司生產(chǎn)了一臺小型模擬機進行實驗。該方法的工藝流程如圖1所示。污水在理化處理池中通過調(diào)節(jié)pH至8-9,加入混凝劑去除沉淀池中的重金屬離子和少量有機物。然后在厭氧池中微生物降解有機物。在好氧池中,有機物被厭氧微生物進一步降解。在后期,有機物被微生物代謝分解。微生物的死亡以絮狀物的形式沉淀下來。但是,考慮到預(yù)處理廢水中可能混入重金屬離子和陰離子表面活性劑,對細菌有毒性,因此在生化處理前應(yīng)設(shè)置理化裝置,去除廢水中的重金屬離子,穩(wěn)定廢水的酸堿度。鑒于預(yù)處理廢水中的有機污染物主要是表面活性劑和礦物油,生物降解性差,綜合考慮了生化處理系統(tǒng)的抗沖擊負荷和運行可靠性,認為該處理工藝不是最佳的處理工藝。而且風(fēng)險很高。5微波化學(xué)工藝是近年來發(fā)展起來的一種新型廢水處理工藝。它利用微波獨特的物理、化學(xué)和生物效應(yīng),與多種化學(xué)藥劑配合,完成有機污染物的氧化、分解、吸附和凝結(jié)。該方法采用的是由北京東方環(huán)保技術(shù)公司-lrbgroup-rbbe有限公司制造的波長為2,450mhz的2kw微波反應(yīng)器。由于該公司以技術(shù)保密為由拒絕參加其具體的實驗,在試驗過程中,作者不知道諸如劑量、ph值、溫度和微波功率調(diào)節(jié)等技術(shù)參數(shù)。從昆明6號污水處理廠生活廢水3,500立方米/d微波化學(xué)處理系統(tǒng)的試驗報告中獲得的信息和實地視察分析。原理是為利用微波進行化學(xué)反應(yīng)提供額外的能量場。廢水中的一些有機污染物在有關(guān)物劑的作用下被直接氧化,另一部分在敏化劑的作用下吸收微波場中的能量,使敏化劑的局部溫度迅速升高,使得有機物被分解。從實驗的試驗數(shù)據(jù)來看,該工藝的去除率可以非常高。而且反應(yīng)時間很短。微波諧振器只需要10至25秒。反應(yīng)中產(chǎn)生多種氣體,如24、co、co2、n2、h2s、h20等8種氣體。氰化物和重金屬的去除率也很高。如果過程中污染物的去除率大于80<lunk;gt;,則有必要增加向廢水中添加lv氧化劑的量。此時,反應(yīng)后凝結(jié)沉淀過濾后排出的水中可以聞到刺激性殘留的lv氣味。如果去除率低于80<,則沒有明顯氣味。此外,還有明顯的作用是通過微波化學(xué)去除污水,具有較強的殺菌作用。因此,對該工藝在生活污水處理廠中應(yīng)用的可能性,特別是綜合處理成本進行檢驗具有重要意義。根據(jù)昆明市環(huán)保局提供的昆明6號污水處理廠微波化學(xué)法深度處理裝置驗收報告,codcr在入水時為300,450升,出水時為7至15升。其單位處理成本為0.886元/立方米。北京潤澤東方公司提供的運營成本預(yù)算為1.35元/立方米(指預(yù)鍍處理廢水)。6物理化學(xué)過程試驗是由三角環(huán)境保護研究所的工作人員設(shè)計的。首先,在實驗室進行了大量物化反應(yīng)所需試劑的篩選,并對工藝流程和工藝參數(shù)進行了優(yōu)化,去除率為70%~80%。在此基礎(chǔ)上,在高平電鍍廢水處理廠進行了3次1000L的小型工業(yè)試驗,取得了理想的處理效果。當(dāng)在pH調(diào)節(jié)池中加入燒堿(也可以加入石灰)或酸來控制pH在8.5到9.5之間時,會產(chǎn)生大量的沉淀(重金屬離子和沉積物中的一些有機物)。然后加入一定量的氧化劑、混凝劑和吸附劑,對剩余有機物進行深度分解和吸附,然后沉淀分離。該方法可使預(yù)處理后的廢水與其它低CODc的廢水混合后出水CODcR可保證在70≤~80ⅡL左右(即達標(biāo)排放)。結(jié)果表明,處理后的廢水COD_(Cr)可達70 mmol·L~(-1)左右,COD_(Cr)可達80ⅡL左右。此外,所用藥劑價格低廉,易于購買,設(shè)備簡單,工程造價低,操作可靠。無需獨立處理單元即可完成現(xiàn)有工程的改造,單位處理成本為0.50~0.70元/m3。三種處理方法的處理效果比較,電鍍廢水中有機污染物的種類與不同地方的電鍍工藝和原料有很大的不同,因此處理效果也不同。因此,當(dāng)?shù)貙趩挝挥斜匾虻刂埔说夭捎貌煌墓に嚭突瘜W(xué)品,以達到最佳的處理效果。即使在去除率最高的微波化學(xué)法中,在2 000 m3/d的處理規(guī)模設(shè)備上,在2個月的調(diào)試過程中,去除率也只有75%以下,有待于進一步提高。
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