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浅析电镀废水处的新方法及发展趋势
浅析电镀废水处理的新方法及发展趋势
摘要:针对电镀废水的特点及处理现状,论述常见处理的方法,优点及存在的问题,提出电镀废水处理的新方法—电絮凝、微电解及发展趋势,以期指导实践,保证电镀废水达标排放。
关键词:电镀废水,氧化还原法,化学沉淀法,电絮凝
引言
电镀行业是关乎国计民生的行业,大到重型器械,小到硬币、打火机风罩等,都经过电镀的工序才得以面世。电镀行业又是高污染、高用水量的行业,由于电镀工艺差别,产生的废水量、种类及特点又不同,通常按照废水中污染物种类主要分为含氰废水、含铬废水、重金属废水及酸碱废水,其中,含氰废水、含铬废水由于含有剧毒的氰化物及毒性极强的六价铬,未处理达标就排放水体会对水体造成极大的危害,从而危害到水生动植物及赖以生存的农作物、动物及人类。
1·电镀废水的治理历史及现状
我国对电镀废水的治理起于20世纪50年代末,至今已经有50多年的历史了,但直至2008年,国家环保部才出台相关的行业排放标准。在此之前2007年,由于太湖蓝藻事件的爆发,曾出台《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》,其中电镀废水COD,NH3-N等指标被明确规定由原来《污水综合排放标准》中一级排放标准100mg/L,15mg/L提高到80mg/L,5mg/L。2008年出台的《电镀污染物排放标准》,首次对电镀行业污染物排放提出了行业标准。其中,以各种重金属离子的排放要求尤为严格,表3标准中对部分地区六价铬排放标准0.1mg/L,总铬排放标准达到0.5mg/L,总镍排放标准0.1mg/L,体现了对电镀行业特征污染物———重金属离子从严的排放要求,同时COD排放要求也提高至50mg/L以上。
2·电镀废水的处理方法简介
电镀废水的处理方法按照原理分为:物理法、化学法、生化法等。以下对各种特征废水的处理方法进行叙述。
2.1 含氰废水处理方法
电镀废水中氰化物多为络合状态,传统工艺采用化学氧化法,即:加入强氧化剂解络后再加药沉降的方法。过程如下:将含氰废水pH加碱调节至10~11,向废水中加入氧化剂次氯酸钠,将废水中剧毒的络合氰根离子氧化成低毒的氰酸根离子,即一次破氰。之后,加酸将废水pH回调至7~8,继续向废水中加入次氯酸钠使氰酸根离子氧化成N2,从废水中溢出,即二次破氰。相对而言,二次破氰最终使CN-转化成无毒的N2从废水中溢出,是较彻底的除氰方法,但处理费用较高。对含氰废水的碱性次钠破氰的处理方法,至今仍是最为行之有效的方法。然次钠药剂费用之高,也是电镀废水处理运行费用的主要组成部分。
近几年来,由于氰化氢价格的不断上涨,国内外都有针对从中高浓度含氰废水中回收氰化物的研究———酸性回收法。其原理是利用HCN的沸点低(仅为26.5),利用HCl吹脱装置和HCN气体吸收装置可回收HCN。从理论上来讲,该方法对实现HCN的回收,减少药剂费用方面,意义十分积极。但回收工艺受到废水中CN-浓度、温度、处理装置的汽液比等各种因素的影响以及HCN气体的剧毒性,其回收装置及效果有待进一步的试验和不断改进。
2.2 含铬废水处理方法
含铬废水,主要有六价铬废水和三价铬废水。三价铬废水可作为普通重金属废水处理,六价铬废水需采用还原剂还原再化学沉淀的方法进行处理。将废水pH调节至2~3之间,加入焦亚硫酸钠或硫酸亚铁作为还原剂,将六价铬离子还原成三价铬离子,再通过沉淀的方法从废水中分离。一般来说两种还原剂的处理效果相当,但投加过量的硫酸亚铁引入大量的Fe2+,再将Cr6+还原为Cr3+的过程中,Fe2+被氧化成Fe3+,在后续的加碱沉淀过程中,Fe3+与OH-结合生成沉淀,产生大量污泥,增加了压滤机的处理负荷,而采用焦亚硫酸钠则不存在这个问题。在含铬废水的处理中,Cr3+离子理论上的最佳沉淀pH值在8~9左右,而9~11之间则可能发生反溶。在实际工程中,由于废水中是多种重金属离子共存,沉淀的pH值需经过小试确定。
2.3 重金属废水
重金属废水多来源于电镀工艺中的镀后漂洗工艺,其特点是含有单一的或多种重金属离子,浓度一般不超过200mg/L。这类废水一般与经过氧化的含氰废水、经过还原的六价铬废水一起,加碱沉淀即可。
若废水水质较好或重金属成分较为单一,则可考虑回收水或重金属。如废水中仅含有镍离子,则可采用离子交换的处理方法对废水中的镍离子进行回收,可得到30g/L以上的镍浓缩液,具有很高的回收价值,而废水也得到净化,可回用于工艺中用水要求不高的地方,树脂吸附饱和后可用酸碱再生,循环使用。此法要注意由于很多待镀件是铁件,废水中可能含有Fe2+和Fe3+,对树脂有毒害作用,工艺中应采用预曝气除铁或锰砂过滤器除铁。又如:同时含铜镍且排放量较大水质较好的废水,全部加碱沉淀后排放较为浪费,建议可采用将其单独收集,预处理后经过膜进行回收,可回收60%
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