11电镀废水处理技术的研究进展.pdf

日期: 2024-06-14 21:14:19|浏览: 64|编号: 74144

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11电镀废水处理技术的研究进展.pdf

电镀废水处理技术研究进展王亚东(东南大学能源环境学院环境工程系,南京)总结了国内外电镀废水处理技术的研究进展,介绍了不同处理技术的工艺特点及其在电镀废水处理中的应用,为电镀废水处理技术的选择提供了依据。关键词:电镀废水;处理技术;研究进展中图分类号:X781。文章编号:(2008),,China):water,.:ater;;引言电镀是当今世界三大污染行业之一。

据不完全统计,我国电镀行业每年排放的电镀废水约有40%。电镀废水水质复杂,成分难以控制,其中含有的一些重金属离子和氰化物是致癌、致畸、致突变的毒性物质,对人体危害极大。因此,电镀废水处理技术的研究显得日益重要。对电镀废水实施污水回用和贵金属回收,不仅可以节约水资源、回收重金属,而且可以有效解决重金属对水体的污染,保护生态环境。电镀废水常规处理技术目前,电镀废水常规处理技术主要有化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法、电解法等。同时,铁氧体法、膜分离技术、溶剂萃取法、吸附法、生物法等新技术也得到了越来越多的研究和应用。 氢氧化物沉淀法在电镀重金属废水中添加碱性沉淀剂,可使废水中的重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀,然后分离去除。此法所用的沉淀剂有石灰、碳酸钠、烧碱等,它们来源广泛、价格低廉,操作简便,是常用的废水处理方法。但使用此法的出水在pH值较高时,可能会出现阶段性沉淀,尤其当废水中存在Zn、Al、Pb、Sn等两性金属时。对于可能与重金属形成络合物而影响处理效果的阴离子硫化物沉淀法,可通过添加硫化物沉淀剂将电镀废水中的重金属离子分离去除。与氢氧化物沉淀法相比,重金属硫化物的溶度积较小,更容易沉淀,同时出水pH值不需要再次中和即可排放。

但此法生成的沉淀物细小,易形成胶体,处理成本高,同时硫化物沉淀剂残留在水中,遇酸会产生硫化氢气体,造成二次污染,因此此法在实际中应用并不广泛。钡盐沉淀法工程。2008年9月15日收稿日期:修回日期:作者简介:王亚东(1983)硕士生,主要研究方向为污水处理。:此法主要处理对象为六价铬,所加入的沉淀剂有氯化钡、硫化钡和碳酸钡。加入的固体钡盐与废水中的铬酸接触反应,生成溶度积远小于加入钡盐的铬酸钡,从而去除废水中的六价铬。此法工艺简单,处理后出水清澈透明。 钡盐来源较少,沉淀分离困难,会引入二次污染。 化学氧化法 此法主要用于电镀废水处理中含氰废水的处理,即将氰离子(CN)氧化成CNO进行去除。常用的氧化剂有氯类氧化剂、氧气、臭氧、过氧化氢等,其中碱性氯化法是目前广泛用于除氰化物的方法。此法是在碱性条件下最终氧化成无毒的二氧化碳和氮气,可以比较彻底地解决氰化物的污染问题。另外,结合臭氧/紫外光对氰化物的去除率可达99.9%。 化学还原法 电镀废水中的铬分为三价和六价,因此对于含铬废水的处理,一般先用还原剂将废水中的Cr()还原,然后再用沉淀法去除水中的三价铬离子。

常用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸盐、铁屑、二氧化硫等。用铁屑法处理电镀含铬废水,六价铬的去除率可大于99.9%,总铬的去除率大于99.5%。离子交换法离子交换法是利用交换器本身携带的可自由移动的离子与废水中需处理的离子进行交换来净化废水的方法。离子交换器通常具有吸附和交换双重功能,即先吸附废水中需交换的离子,然后再进行交换。在电镀废水处理中,离子交换法去除效果好,还可回收铜、镍、镉、铬、银氰化物、金氰化物等络合离子,应用十分广泛。 常用的离子交换剂有离子交换树脂、沸石(ISX)、离子交换纤维等。利用离子交换技术处理含镍废水已有大量研究,用黄药(ISX)处理含铜废水,去除率可大于99%。沸石对多种重金属离子均有良好的交换性能,适用于处理低浓度、大体积的电镀废水。山东省某电镀中心采用离子交换浓缩法处理含铬电镀废水,出水各项指标均达标,并实现了CrO3的闭环回收利用,经济效益和社会效益明显。电解法电解法是一种比较成熟的电镀废水处理技术,具有去除率高、无二次污染、能回收沉淀的重金属等优点。 采用电解法处理电镀废水时,溶液中的阳离子在电场作用下向阴极迁移,阴离子向阳极迁移,溶液中的金属离子在阴极得到电子,以金属形式析出。近年来电解法发展很快,利用铁屑电解原理制成的动态废水处理装置和高压脉冲电凝聚法在处理电镀重金属废水方面取得了良好的效果。

四川某增压器厂采用铁屑电解法处理含铬电镀废水,出水铬含量远低于国家标准,且此法的投资和运行费用比普通电解低。量大时此法耗电量较大,铁板消耗也大,电解前需浓缩。铁盐法铁盐法是在硫酸亚铁(FeSO4)还原法的基础上发展起来的。此法利用过量的FeSO4作还原剂,在一定的酸度下使废水中的各种金属离子(主要是Cr)沉淀出来,使废水净化,特别适用于含有多种重金属离子的混合电镀废水的处理。铁盐法的主要优点是硫酸亚铁来源广泛,价格及设备简单,处理量大,净化效果好,污泥不会造成二次污染。 但该方法产生的污泥量大,且由污泥制取铁氧体的工艺条件难控制,加热所需能耗(处理费用高。 铁氧体法处理含铬废水,最高去除率可达99.99% 膜分离技术 膜分离技术是利用膜的选择渗透性,分离去除废水中某些成分的方法。膜技术是一种非常有前途的净化分离技术,无二次污染,并能回收废水中的重金属。[13]用于电镀废水处理的膜技术主要有电渗析、反渗透、超滤、纳滤等。膜技术用于处理含镍废水,纳滤、反渗透、超滤对镍离子的截留率均在99%以上,处理后的重金属废液经浓缩后可达回用水标准。纳滤技术用于处理含铜、含铬废水,取得了良好的效果。

长沙某新材料公司采用纳滤和反渗透技术对电镀镍漂洗水进行回收处理,镍离子截留率在99%以上,浓缩液中镍离子浓度满足电镀工艺要求。溶剂萃取法溶剂萃取法是将不溶于水但能溶解水中某种物质的溶剂(称为溶质或萃取物)加入废水中,使溶质充分溶解在溶剂中,然后从废水中分离、除去或回收。萃取过程包括混合、分离和与回收液接触,可连续操作,分离效果好。利用溶剂萃取法从含氰废水中提取铜、锌的报道较多。用体积分数为40%磷酸三丁酯的煤油溶液作为萃取剂处理含铬废水,Cr的提取率可达99%。用溶剂萃取法处理废水的关键是采用选择性高的萃取剂。 由于萃取过程中溶剂的损失和再生过程中能耗较大,该方法的应用受到很大的限制。吸附法吸附法处理电镀废水是利用吸附剂的独特结构去除废水中的重金属离子,常用的吸附剂有活性炭、腐殖酸、海泡石、壳聚糖树脂等[17]。吸附法因操作简单、投资少、处理效果好而受到越来越多的重视。用活性炭吸附法处理电镀含铬废水,Cr的去除率可达91.6%,操作简单,再生容易,得到了广泛的应用,去除率可达99%,出水中Cr含量低于国家排放标准,具有实际应用前景。锯末吸附电镀废水中的重金属离子,价格低廉,特别适合处理含铜废水[20]。

椰壳纤维用于处理电镀废水,回收率达99.99%[21]。此外,研究表明,橘皮[22]、蛋壳膜[23]等也可用于吸附回收电镀废水中的重金属物质。吸附法处理电镀重金属废水的主要问题是处理后的出水难以达标回用,一般只能作为预处理方法。生物法生物法处理电镀废水主要依靠人工培养的复合功能菌,此类功能菌具有静电吸附、酶催化转化、络合、絮凝、共沉淀和pH缓冲等作用[24]。功能菌首先将废水中的Cr(II)和铅离子吸附络合成团簇,重金属离子沉淀成污泥,经固液分离后去除。 根据去除重金属离子的机理不同,生物法可分为生物絮凝、生物吸附、生物化学和植物修复26]。某电子管厂采用生物法处理电镀含铬废水,运行稳定,对金属浓度变化适应性强,处理效果良好11]。采用复合生物吸附剂FY01与活性污泥处理含铬废水,废水pH适应性可达97.7%27]。改性后的城市污泥pH为7,吸附时间为20 min,吸附温度为室温,Cr(II)初始浓度为[50 mg/ ],达到了废物处理和综合利用的目的。王亚雄等。

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