工业电镀废水处理技术研究进展

日期: 2024-04-12 11:01:59|浏览: 51|编号: 46919

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工业电镀废水处理技术研究进展

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北极星水处理网讯: 摘要:随着工业技术的发展,电镀产品的使用量不断增加,产生的电镀废水也越来越多。 电镀废水产生量大、浓度高、成分复杂。 含有大量游离金属和各种络合物。 结构稳定,生物降解性差。 直接排放将对生态环境和人体健康造成极其严重的不利影响。 传统的电镀废水处理方法有化学沉淀、吸附、离子交换、膜分离等,近年来国内外兴起了生物法和高级氧化技术。 本文根据电镀废水的水质特点和排放标准,将传统处理方法与近年来国内外几种新兴处理技术进行比较,从经济成本、方法实用性、处理条件、处理效果等方面分析其优缺点。等,为电镀废水处理领域的学者和技术人员提供参考。

关键词:电镀技术; 工业废水; 处理过程

电镀技术是一项非常重要的现代表面加工技术。 广泛应用于金属表面保护、装饰加工、电子工业、通讯、军工、航空航天等领域。 是制造业产业链中不可或缺的一环。 电镀行业作为世界三大污染行业之一,是重金属废水(包括镍、铜、铬、锌等重金属)的主要输出行业[1]。 目前,我国有电镀厂近2万家,主要分布在珠江三角洲和长三角地区。 电镀废水年排放量达8×1010吨,且每年仍在以5%的速度增长[2]。 2008年,环境保护部发布了新的《电镀污染物排放标准》(GB 21900-2008),对电镀废水中各类污染物的排放浓度提出了新的更高标准。 新设企业必须按照新标准处理废水并达标排放。 新形势下,传统的电镀废水处理方法包括化学沉淀法、吸附法、离子交换法、生物法等面临着巨大的挑战。 膜分离、高级氧化技术等新的处理方法不断涌现。 下面对几大技术的优点和存在的问题进行简单介绍,为电镀废水处理技术的研究和实际应用提供参考。

1、传统加工方法

传统的电镀废水处理方法有化学沉淀法、吸附法、离子交换法、生物法等。

1.1 化学沉淀法

化学沉淀法主要有氢氧化物沉淀法和硫化物沉淀法,即在电镀废水中加入强碱氢氧化物或硫化物,使其与重金属反应生成氢氧化物或硫化物沉淀。 然而,对于电镀废水,为了保证镀层均匀、光泽,常在镀液中添加EDTA、氰化物、柠檬酸等强络合剂,以及一些一价、二元和多价配体酸。 3]。 重金属与络合后,这些物质不易与氢氧化物、硫化物发生沉淀反应,该方法的去除效果有限。 例如,李猛[4]发现,当化学镀镍废水中直接添加适量NaOH时,当pH值达到9.2时,Ni浓度仍保持在1.2 mg·L-1。 但当废液中含有镀镍工艺常用的EDTA、苹果酸、柠檬酸等络合物时,加碱不会产生Ni(OH)2沉淀,此时Ni并没有被去除。 目前,化学沉淀法也衍生出了一些较为有效的沉淀技术,如铁素体沉淀、螯合沉淀等,但处理结果仍远远超过《电镀污染物排放标准》(GB 21900-2008)规定的排放标准。 化学沉淀法操作简单,不受温度和金属种类和浓度的影响,去除游离金属离子效果好。 但需要大量的化学品并产生大量的泥浆,对于处理复杂的电镀废水效果不佳。

1.2 吸附法

由于其多孔表面,具有巨大的比表面积和大量的活性基团,吸附剂可用于吸附废水中的污染物。 较常见的吸附剂包括沸石、粒状和粉状活性炭、氧化铝、粉煤灰等[5]。 根据吸附剂的原理,吸附剂可分为物理吸附剂和化学吸附剂。 该吸附法操作简单,不需要任何絮凝剂直接去除,成本低,选择性好,吸附剂在一定情况下可以再生。 但也存在吸附剂用量巨大、吸附饱和后吸附容量急剧下降等缺点。

1.3 离子交换法

离子交换法是将废水中的各种离子与交换器中的交换基团进行交换,以达到去除废水中污染物的目的。 离子交换树脂是离子交换方法中常用的,主要分为阴离子交换树脂、阳离子交换树脂、腐植酸交换树脂和螯合交换树脂四种类型。

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离子交换法去除率高,操作设备容易控制,再生清洗频率低,但设备复杂,投资成本高。

1.4 生物规律

生物法是利用生物体的生理特性,如微生物和植物的絮凝、吸收、积累和富集作用,将废水中的重金属吸入生物体内,从而达到去除水中金属的目的。 利用生物体的特性,创造适合微生物生长的环境,培养具有高选择性、高吸附性、高降解性的复合功能菌,对废水中的污染物进行吸附和降解。 生物法具有适应性强、来源广、运行成本低、污泥量少、无二次污染等优点[6]。 但它们也存在菌种选择和繁殖慢、处理效率低、重金属对微生物有毒害等缺点。 功能及其他缺点。

2 新兴加工方法

新兴的处理方法主要有膜分离、高级氧化技术等。

2.1 膜分离法

膜分离法是指利用外部能量或化学势差,在膜两侧形成压力差,电镀废水中的金属离子选择性透过膜,实现与废水分离的技术。 目前,膜分离方法主要有电渗析、微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)等。 膜分离法去除效率高,操作简单,但膜更新速度快,成本高。

2.2 高级氧化技术

由于电镀废水中的难去除有机物主要是与重金属络合的有机物,可以利用高级氧化技术打破这种络合反应,然后辅助传统的化学沉淀技术,将污染物浓度降低到排放范围内。标准。 ,并且可以回收贵金属,具有一定的经济效益。 高级氧化技术最显着的特点是采用羟基自由基作为主要氧化剂与有机物发生反应。 反应中产生的有机自由基可以继续参与H2O的链式反应,也可以通过生成有机过氧化物自由基而被进一步氧化。 分解反应不断进行,直至降解为最终产物CO2和H2O,从而达到氧化分解有机物和从络合物中解离重金属的目的。 高级氧化技术反应速度快、去除效率高、反应环境要求低、反应彻底。 可单独处理,也可与其他处理技术(如生化处理技术的预处理)结合使用,可降低处理成本。

3 结论与展望

随着人们对生态环境的要求越来越高,仅靠传统的电镀废水处理方法已经不能满足严格的排放标准。 新兴的处理技术处理效果好,但处理成本高。 每种治疗方法都有其自身的优点和缺点。 因此,单一的处理方法已不再适合当前的环保要求和经济发展。 在实际生产过程中,需要根据电镀废水的性质(浓度、酸碱度、各成分比例等)、产量、环境条件和经济条件综合考虑。 、选择合适的加工工艺。 同时,将运用更多方法共同努力,既满足排放标准,又节约成本,促进经济和生态可持续发展。

参考:

[1]徐勇,徐涛.重金属与[C].2008.

[2] 左明. 电镀废水处理工艺优化研究[D]. 华南理工大学,2012。

[3] 张云成,胡汝南,向荣。 电镀手册[M]. 国防工业出版社,2011。

[4] 李猛. 化学镀镍废水的处理与利用[J]. 中国材料技术与装备. 2006(5):112-114。

[5]郑广宏,肖芳。 Cr(VI)电镀废水处理技术研究进展[J]. 工业用水和废水。 2008, 39(5): 11-14。

[6]曾锐,王曦。 电镀废水生物处理技术研究进展[J]. 涂层和电镀。 2006(3):40-43。

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