电镀废水处理ppt课件
电镀工业废水处理技术研究生课程-工业废水处理 国内电镀行业污水排放现状 电镀工业废水的性质及危害 电镀工艺及废水来源 电镀废水分类及处理技术 电镀废水处理工程实例 国内电镀行业发展及污水排放概况 电镀是利用电化学方法对金属和非金属表面进行装饰、保护和获得某些新性能的工艺过程。为保证电镀产品质量，使金属镀层具有平整、美观的外观并与基体牢固结合，镀前必须彻底清除镀件表面的污物，镀后必须清除镀件表面的附着液体。因此，一般的电镀生产过程中不可避免地要排放大量的废水。电镀废水的水质和水量与电镀生产的工艺条件、生产负荷、运行管理和用水情况等有关。 据不完全统计，目前我国有电镀厂约1万家，每年排放含重金属废水约40亿吨，对社会环境和人体健康造成严重危害。由于电镀废水危害极大，国家和地方对电镀废水的监管都比较严格。目前，广东省正采取“电镀企业进园区”的方式，对电镀废水进行集中处理和规范管理，避免违法排放现象的发生。 国内电镀行业发展及污染排放概况 电镀工艺及废水来源 化学脱脂 电解脱脂 清洗 清洗 光亮镀镍 黑镍 清洗 镀铜 清洗 镀铜前 弱腐蚀清洗 镀铬清洗 硫酸浸泡 电镀行业典型工艺流程-镀铜/镀镍/镀镍/镀铬 典型工艺流程 碱+水 含油废水 碱+水 含油废水 水 含油废水 碱+水 废水 氰化亚铜 铜阳极板废液 水 氰化物废水 铜盐 铜阳极板水 含铜废水 镍盐 镍板 镍盐 镍板水 含镍废水 硫酸+水废水 水废水 铬酐 含铬废水 工件产品 电镀工艺及废水来源 化学脱脂 电解脱脂 清洗 清洗 铬酐钝化废水 清洗 电镀锌 清洗 弱腐蚀烘干 电镀行业典型工艺流程-镀锌 典型工艺流程 碱+水 含油废水（碱） 碱 +水 含油废水 水 含油废水 碱+水 酸性废水 废水 氰化物废水 酸+水 含锌废水 铬酐+盐+水 水 含铬废水 工件水 锌盐 锌阳极板浸泡 酸性废水 水清洗 酸性废水 水产品 电镀工艺及废水来源 电镀废水的性质和危害根据电镀工艺不同而不同，主要污染物有： 各种重金属离子：常见的有铬、铜、镍、铅、铝、金等； 酸碱：如硫酸、盐酸、氢氧化钠、碳酸钠、硝酸等； 有毒物质： 氰化物 各种有机物：主要是前处理过程中洗掉的油、油脂、颜料等 电镀废水的性质和危害 各种重金属离子易在生物体中富集，影响人体健康，引起中毒症状。氰化物是剧毒物质。废水中的氰化物，即使是复合状态的，当pH
由于废水中的镍具有回收价值，因此对其进行单独处理，回收镍渣。 最新《电镀污染物排放标准》-2008（部分）：（此前广东省普遍执行《广东省水污染排放标准》DB44/26-2001中的一级标准）与原排放标准基本一致污染物排放限值（现有设施）排放限值（新建设施）特别排放限值总铬（mg/L）1.51.00.5六价铬（mg/L）0.50.20.1总镍（mg/L）1.00.50.1总镉（mg/L）0.10.050.01总铜（mg/L）1.00.50.3总锌（mg/L）2.01.51.0pH值6～96～96～9悬浮物（mg/L）总氰化物0.50.30.2电镀废水-含氰化物废水的处理含氰化物废水的处理方法：电解氧化、活性炭吸附、离子交换、臭氧和硫酸铁压。目前国内外普遍采用碱性氯化法。电镀废水-含氰化物废水的处理1碱性氯化法：其基本原理是在碱性条件下向废水中直接加入次氯酸钠或氢氧化钠和氯气，生成次氯酸钠，从而破坏和去除氰化物。氧化反应方程式：（1）以次氯酸钠为氧化剂。总反应方程式：电镀废水-含氰化物废水的处理（2）向含氰化物废水中加入氢氧化钠，通入氯气为氧化剂。总反应方程式：电镀废水-含氰化物废水的处理。 碱性氯化法破坏氰化物一般分为两个阶段：（1）初级不完全氧化反应，即第一阶段反应；在碱性条件下完成：（2）二次完全氧化反应，即第二阶段。
完全氧化是在氧化剂过量、pH接近中性条件下，将CNO-进一步氧化成CO2和N2，完全破坏碳氮键。 电镀废水处理-含氰废水 含氰废水调解池 一次破氰pH≥10 二次破氰pH=6.0～6.5 沉淀或浮选 电镀废水处理-含氰废水 2臭氧处理法 臭氧氧化法是利用臭氧作氧化剂，氧化消除氰化物污染的方法。臭氧处理含氰废水水质好，不存在氯氧化法的余氯问题，且污泥少，操作简单，以空气为原料，不存在原料供应和运输问题，但耗电量大，设备投资高。 臭氧处理含氰废水一般分两级处理：第一级将氰化物氧化为CNO，第二级将CNO氧化为CO2、N2。由于第二级反应很慢，常加入亚铜离子作催化剂。电镀废水处理-含氰废水过滤器干燥机臭氧发生器反应器4反应器3反应器2反应器1空气变压器电源清水箱回用含氰废水泵含氰废水当废水CN浓度为20-30mg/l时，按照CN：O3 1：5（质量比）投加O3，处理后出水CN浓度可达0.01mg/l以下，可回用作清洗水。 电镀废水-含氰废水的处理3电解对于高浓度含氰废水最成功的处理技术是电解，工业上主要用于处理含铜、镍气废水及含氰浓度较高的浸渍废水、碳除垢、除锈水。
对于漂洗水中的氰化物，由于其初始浓度较低，一般不采用电解法。原理：废水中的简单氰化物与复杂氰化物经过电解，在阳极和阴极发生化学反应，氰化物被电解氧化为二氧化碳和氮气。 电镀废水的处理——在电解含氰废水的介质中加入食盐时，在阳极的化学反应为 Cl-+2e→2[Cl]2[Cl]+CN+2OH-→CNO+2Cl+2H206[Cl]+Cu(CN)32-+6OH-→Cu2++3CNO-+6Cl-+3H206[Cl]+2CNO-+4OH-→2CO2↑+N2↑+6Cl+2H2O 阴极的化学反应为 2H++2e-→H2↑Cu2++2OH-→Cu(OH)2↓ 电镀废水的处理——含氰废水 每升含有数万克氰化物的废水经过7-8天的处理后，氰化物
含量降低到0.5mg/l以下。含硫酸盐的含氰废水电解处理效果较差，电解法在经济上优于氯化法，先用电解法将氰化物降低到1g/l，再用氯化法进行最终处理，费用仅为单独使用氯化法的10%。通过节省电费便可收回电解系统的投资费用。电镀废水-含氰废水的处理4活性炭吸附法活性炭处理电镀含氰废水，利用废水中的溶解氧。 其过程是：当铜离子存在时，活性炭发生如下反应： CN+1/2O2→CNO-CNO-+2H2O→HCO3-+-+OH-→CO32-++2OH-+CO32-→CuCO3·Cu(OH)2 电镀废水处理——含氰化物废水 氰化物通过活性炭的催化作用生成氰酸盐，铜加速了氰酸盐的水解，但是铜会在活性炭表面生成碳酸铜沉淀，这种沉淀积累过多时，会增加吸附柱的水头损失和活性炭的吸附，因此当达到一定程度时，可以用酸洗的方法回收铜。 活性炭处理电镀废水虽然有其优点，但也有其缺点，比如当废水中污染物浓度较高时，活性炭的再生需要较频繁； 长期使用活性炭处理钝化含铬废水后，处理后的水作为清洗水时，三价铬含量会升高，影响钝化膜及洗脱液的利用率等，解决办法有待进一步探索。 电镀废水的处理-含氰废水 含氰废水处理实例：江苏淮阴自行车链轮厂采用碱性氯化法日处理200t含氰废水 （1）项目概况 电镀废水的处理-含氰废水 含氰废水处理实例： （2）工艺流程 废水收集池 一级反应池 二级反应池 第三反应池 第四反应池 砂过滤器 第五反应池出水 -烧碱溶液，调节池水，pH大于102， 4 -均为（1+1）次氯酸钠溶液 3 -（1+1）硫酸溶液，调节池水：pH=8-95 -聚合氯化铝 电镀废水的处理-含氰废水 含氰废水处理实例： （3）经济、环境效益 a 经济效益 处理1t废水，药剂费约0.8元；能耗0.1元；人工管理费0.1元。
但处理后的水可以循环使用，相当于每吨废水收取约0.3元循环使用费；每吨废水还可减少0.4元排污费。这样，处理1吨废水仅需花费0.3元。b环境效益由于处理后的废水中氰化物浓度低于国家排放标准，且可循环使用，节约了水资源，达到了减少污染、改善环境的目的。电镀废水-含铬废水的处理含铬废水的处理方法：化学法、离子交换法、电解法、活性炭吸附法、蒸发浓缩法、表面活性剂法等。常用的是化学还原法。电镀废水-含铬废水的处理1电解法电解法处理含铬废水：一般用铁板作阳极和阴极。 在直流电作用下，铁阳极不断溶解产生亚铁离子，六价铬在酸性条件下被还原为三价铬。铁阳极溶解产生的亚铁离子除起还原作用外，还对氢氧化铬起凝聚、吸附作用，加速废水的固液分离。电镀废水-含铬废水的处理2离子交换法离子交换法用于处理含铬清洗水，进水中六价铬浓度一般在200mg/l以下。但离子交换法处理含铬废水一次性投资较高，运行管理要求严格，在生产运行中，往往因管理不善而达不到预期效果。近年来，离子交换处理设备进一步向小型化、成套设备商品化方向发展，并逐渐与其他处理技术配合使用。 电镀废水-含铬废水的处理废水中的六价铬在近中性条件下主要以CrO4-形式存在，在酸性条件下则以CrO72-形式存在，二者之间的关系为： -+2H+→-+-+2OH-→-+H2O由于废水中的六价铬以阴离子状态存在，因此可用OH型阴离子交换树脂将其去除，其反应为：2ROH+CrO42-→+2OH-2ROH+-→+2OH-电镀废水-含铬废水的处理含铬废水的离子交换法处理
基本水流程图：酸性阳柱滤池1号柱除铬阴柱2号柱除铬阴柱除酸阴柱除钠柱调节池含铬废水水循环铬酸排至处理站HCl槽NaOH槽电镀废水处理-含铬废水3亚硫酸盐还原法亚硫酸盐还原法是国内处理电镀废水的常用方法之一。利用亚硫酸盐处理电镀废水主要是在酸性条件下将废水中的六价铬还原为三价铬，然后加碱调节废水的pH值，形成氢氧化铬沉淀去除，废水得到净化。常用的亚硫酸盐有亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠等。它的主要优点是处理后的水能达标排放，氢氧化铬可回收利用，设备和操作比较简单。缺点是处理成本较高。 电镀废水处理-含铬废水3亚硫酸盐还原法六价铬的亚硫酸盐还原必须在酸性条件下进行，实际生产中废水pH值一般控制在2.5-3.0，反应时间最好控制在20-30分钟。 亚硫酸盐投加量 氢氧化铬沉淀pH值 由于氢氧化铬是两性离子，当pH值过高时，生成的氢氧化铬会再次溶解，所以实际操作中一般将pH值控制在7-8，反应时间最好控制在15-20分钟 种类 投加量配比（质量比） 理论值 实际使用值 亚硫酸氢钠：六价铬 3：14-5：1 亚硫酸钠：六价铬 3.6：14-5：1 焦亚硫酸钠：六价铬 2.74：14-5：1 电镀废水-含铬废水处理3 亚硫酸盐还原工艺 调节池 反应池 沉淀池 污泥脱水 含铬废水排污泥 污泥脱水 氢氧化铬污泥 电镀废水-含铬废水处理4 其它方法 二氧化硫还原法 六价铬还原铬与二氧化硫反应钡盐法生成铬酸钡沉淀铁氧体处理法硫酸亚铁-石灰法污泥量特别大活性炭吸附法电镀废水处理-前处理废水前处理废水处理方法：预处理废水主要是除油。
电镀废水处理-前处理废水 前处理废水来自于镀件抛光、清洗、脱脂等，因此前处理排出的废水主要含有油、酸、碱及一些表面活性剂的物质，这部分废水的处理主要是脱脂。 调节池 油分离器 浮选过滤 前处理废水至综合废水 调节池 继续处理 电镀废水处理-含镍废水 含镍废水的处理方法：化学沉淀法、离子交换法、反渗透法等。 电镀废水处理-含镍废水 1化学沉淀法 Ni(OH)2沉淀法是含镍废水处理常用的基本方法，沉淀法处理含镍废水所需的pH值一般通过投加氢氧化钠或氢氧化钙来控制。 2离子交换法 离子交换法可以达到回收镍盐的目的，且工艺操作比处理含铬废水简单。 采用阳离子交换树脂，一种是强酸阳离子树脂，一种是弱酸阳离子树脂，各有优缺点。离子交换处理镀镍清洗废水的交换床形式一般分为固定床和移动床。当水量不大时，一般采用固定床；当水量大，浓度低，树脂价格昂贵时，采用移动床。电镀废水-含镍废水的处理3反渗透法反渗透是处理电镀废水的理想方法。此法不产生污泥残渣，渗透出来的纯水可返回清洗槽使用，浓缩液可补回镀槽。 高位水箱 漂洗液箱 耐酸泵 反渗透 淡水收集器 进水原水压力表 调压罐 出水压力表 高压泵 原液箱 回流漂洗液 浓缩水 电镀废水处理-混合废水 混合废水主要是指电镀槽渗漏、操作或管理不善而产生的各种槽液及排水，如“跑、冒、滴、漏”等；此外还有车间洗地、洗板水等。
混合废水成分复杂，控制难度大，由于含氰废水和含铬废水混合在一起，这部分废水的处理应先破碎氰化物，氧化氰化物，再还原除去铬。电镀废水处理-混合废水常见的处理工艺为：调节池→一次反应池→二次反应池→除铬还原池电镀废水处理-综合废水综合废水是指除上述分质废水外的电镀厂产生的其它废水。这类废水一般还需要接受已破碎的含氰废水、已除去的含铬废水、已脱油的前处理废水、已破碎的混合废水、已除去的含铬废水、已除去的含镍废水等。
含镍废水接着处理。它含有其他重金属，如铜、锌、镉等，还有有机物，需要进一步进行混凝反应。电镀废水处理-其他废水其他废水是指含镉废水、含锌废水等，这些废水一般不进行分质处理，特殊情况下才单独处理。电镀废水处理-含镉废水1聚合硫酸铁法聚硫酸法近年来在水处理中得到广泛应用，对重金属有明显的去除效果。其流程图如下：经反复证实，当pH在9左右，聚合硫酸铁投加量为40mg/L，分区去除率最佳，不需要过量的聚合硫酸铁。 废水储罐80%循环水混合反应池沉淀池聚合硫酸铁氢氧化钠pH值8-9沉淀物出水回用电镀废水处理-含镉废水2铁氧体法在含镉废水中加入硫酸亚铁，用氢氧化钠调节pH值到9-10，加热，通入压缩空气进行氧化，能生成铁氧体晶体，使镉等金属离子进入铁氧体晶格。过滤即可达到处理目的，其流程如图所示。储罐离心机烘干处理池泥浆过滤出水排放硫酸亚铁氢氧化钠压缩空气蒸汽回收铁氧体研究实验结果表明，铁氧体法去除废水中的镉等重金属离子是可行的，工艺条件为：硫酸亚铁投加量150mg/L，pH值为9-10，反应温度为30-70℃。 通入压缩空气氧化约20min，澄清30min，镉去除率达99.2%以上，出水中镉含量小于0.1mg/L。
电镀废水处理-含锌废水 1化学沉淀法 调节废水中的pH值，使Zn(OH)2沉淀分离，根据实验及数据，当pH值为8.8~9.0时，Zn(OH)2沉淀很快且完全。 2离子交换法 3反渗透法 电镀废水处理工程实例1 （一）项目概况 公司主要生产经营各类手工具、五金制品及零部件、塑料制品、五金塑料制品表面处理、电镀、喷涂、抛光；涂装；真空电镀、离子电镀。现已建设集中电镀废水处理中心。其废水分类为：含氰化物废水、含铬废水、含焦磷酸铜废水、含络合物废水、混合废水、脱脂废水、综合废水。本项目分三期实施。 一期工程将电镀废水按日排放，二期工程将电镀废水日排放量扩大至，三期工程将电镀废水日排放量扩大至。 ——中山市龙山五金科技发展有限公司 电镀废水处理工程 设计单位：广东省环境保护工程研究设计院 （二）废水处理工艺 调节池 多级复合破乳絮凝沉淀反应池 加药斜管沉淀池 复合废水 砂滤器 含油废水调节及油分离器 含油废水浮选机调节池 两级破氰氧化反应池 含氰废水含铬废水调节池 含铬废水铬还原反应池 含焦磷酸铜废水调节池 一体化处理设备（多级沉淀絮凝反应池+沉淀池） 加药 加药 加药混合排放废水调节池 两级破氰氧化反应池 铬还原反应池 加药 综合酸碱废水调节池 综合酸碱废水 多级综合絮凝沉淀反应池 斜管沉淀池 砂滤器 两级中和反应池 排水池 出水达标排放 （三）主要构筑物及设计参数 系统 结构名称 有效容积 m3 设计处理能力水力停留时间含氰废水处理系统调节池/h7.5h氰化物破碎池/铬废水处理系统调节池/h7.6h还原反应池/磷酸铜废水处理系统调节池831.8m3/h46h一体化处理设备-6m3/h8h混合废水处理系统调节池/h7.1h混合废水预处理池88.515m3/h5.9h （三）主要构筑物及设计参数系统结构名称有效容积m3设计处理能力水力停留时间含油废水处理系统调节池/h7.8h气浮机-30m3/h-复杂废水处理系统调节池839m3/h9.2h反应池209m3/沉淀池809m3/h1.5m3/m2h砂滤器-5m3/h- （三）主要构筑物及设计参数系统结构名称有效容积m3设计处理量
处理量水力停留时间综合废水处理系统调节池/h8h中和沉淀反应池/斜管沉淀池/h1.25m3/m2h砂滤设备-100m3/h-出水中和池/砂滤器-5m3/h-（三）投资估算一期总投资估算一期工程已建三期工程公用部分，二、三期仅需新增部分设施，二、三期投资估算均为91.95万元。 （四）运行费用估算运行费用包括：人员工资、办公费、化学品消耗、自来水消耗、电费等。每吨水总运行费用：1.92-2.52元/m3电镀废水处理工程实例2 （一）项目概况该公司拟建设一家专业的电镀厂。 生产过程中产生的废水主要含有氰化物、铬等重金属离子。 废水情况如图所示： -江门市华天机械制造有限公司 电镀废水处理工程设计单位：江门市侨麓环保技术开发中心 广东新达宇环保工程有限公司 （二）电镀废水处理工艺示意图 预处理废水池 预处理废水油分离器 提升泵 气浮、过滤达标排放 含铬废水 含铬废水池 提升泵 还原池 混合废水 混合废水池 提升泵 一级氰化物破除池 二级氰化物破除池 含氰化物废水池 含氰化物废水提升泵 一级氰化物破除池 二级氰化物破除池 调节池 混合废水提升泵 反应池 沉淀池 提升泵 过滤 离子交换达标排放 （三）主要构筑物及设计参数 结构名称 有效容积m3 水力停留时间 备注 含氰化物废水池908h- 含铬废水池1508h- 混合废水池608h-预处理废水池2406h-调节池1807h-一级氰化物破除池17.-二级氰化物破除池17.-还原池-（三）主要构筑物及设计参数构筑物名称有效容积m3水力停留时间备注两级混合排氰化物破除池中和混凝池658h沉淀池267-1m3/m2h中水池砂滤池13-19m/h离子交换柱13--污泥池90-清水池45-（三）投资估算及运行费用1. 投资估算如图2所示，每吨水运行费用为2.71元电镀废水处理工程实例三—江门钢木家具厂电镀废水处理工程设计单位：广东新达宇环保工程有限公司（一）项目概况该厂拟建设一座专业电镀厂。
生产过程中产生的废水主要含有氰化物、铬等重金属离子。 The and of are as : (II) flow Pre- tank trap pump , Clear water tank tank pump tank tank water tank ion - lift pump tank tank - tank pump PH tank tank - tank pump PH tank slag tank tank Plate and frame slag (III) Main and name m3 time - tank 1206h- - tank 1206h- - Pool 1206h- pool 1806h- pool 4808h-First-level pool--level 池减少池 - （iii）主要结构和设计参数结构有效体积M3液压保留时间陈述镍废水pH调整池6-整合净化器20-8m3/m2h中和中和反应池906H- 906H-.9M3/M2H经济分析1.该项目的总投资为328万元。 同时，镍矿石的每日恢复可以获得772.8元的收益。