电镀废水处理及回用工艺设计
摘要：根据某电镀车间废水产生的实际水质，设计了一套六价铬还原、铜离子、锌离子、铬离子沉淀的电镀废水处理回用工艺，并验证了该工艺的有效性。通过实践。 性与理性。 在制造业中，经常产生和排放电镀废水。 电镀废水如果不能得到有效处理，将会对环境造成严重的污染和破坏。 传统的处理工艺已不能满足实际要求，迫切需要新的工艺设计，在保证处理效果的同时保证重复利用。
1 工艺设计
如果以铜散热器的生产为核心，在实际生产过程中，很多黄铜件要经过化学脱脂、酸洗，很多钢件需要电镀，都会产生一定量的电镀废水。 ，废水中常含有多种有毒有害物质，如铁离子、锌离子、六价铬和铜离子等。 这些废水如果不进行有效处理直接排放，将会造成极其严重的污染，甚至危害附近水域居民的健康。 为了有效消除这种污染，减少有害物质，需要分析制定合理可行的处理工艺和参数。 电镀废水处理的基本流程如图1所示。
1.1 废水水质
以某电镀车间产生的废水为例，其水质如下：（1）六价铬离子含量在1.0~7.0mg/L范围内，不符合国家标准（不超过0.5毫克/升）； （2）总铬含量在2.0~14.0mg/L范围内，不符合国家标准（不超过1.5mg/L）； （三）铜离子含量在9.0~950.0毫克/升范围内，不符合国家标准（不超过1.0毫克/升）的； （4）锌离子含量在16.0~1 800.0 mg/L范围内，不符合国家标准（不超过5.0 mg/L）的； (5)pH值在2~12范围内。
1.2 六价铬的还原
对于化学沉淀法来说，基本原理是先在弱酸性环境下将六价铬还原为三价铬，然后调节pH值至7以上，促使三价铬形成沉淀。 还原时pH值应控制在1.5~2.5范围内。 不同金属离子的沉淀pH值不同。 具体来说： (1)当pH值为5.5时，三价铬离子开始沉淀。 当pH值为6.3～6.5范围内时，析出大量三价铬离子。 当pH值为9.2时，三价铬离子重新溶解； (2)当pH值为5.8时，铜离子开始沉淀。 当pH值为7.5时，铜离子开始沉淀。 大量离子沉淀； (3)当pH值为7.6时，锌离子开始沉淀； 当pH值为8.3时，大量锌离子沉淀； 当pH值超过11时，锌离子开始溶解； (4)当pH值为2.8时，三价铁离子开始沉淀，当pH值为3.5时，三价铁离子大量沉淀。
根据上述pH值范围，先加酸调节pH值至1.5~2.5开始还原六价铬，然后加碱使生成的三价铬开始沉淀。 此时消耗大量的酸、碱，增加了成本，并产生大量污泥。 对此，采用硫酸亚铁作为还原剂可以有效解决这一问题。 这是因为还原剂基本上不受pH值的影响。 充分利用这一特点，当pH值小于等于6.5时，无需调节pH值。 通过调整该值，即可完成六价铬的还原。 二价铁被氧化形成三价铁后，与其他金属离子共存时，会因沉淀而导致pH值降低。 氢氧化铁可以实现絮凝，为后续的絮凝沉淀打下良好的基础。 充分利用硫酸亚铁和三价铁各自的优点，可将发生絮凝沉淀时的pH值调节至6～8，即为排水管流出的废水的pH值。
根据上述原理，对废水进行减量处理，结果为：
(1)1#水样：pH值为6.0。 处理后铬含量变为0.002mg/L；
(2)2#水样：pH值为6.5。 处理后铬含量变为0.004mg/L；
(3)3#水样：pH值为7.0。 处理后铬含量变为0.016mg/L；
(4)4#水样：pH值为7.5。 处理后铬含量变为0.006mg/L；
(5)5#水样：pH值为8.0。 处理后铬含量变为0.005mg/L；
(6)6#水样：pH值为9.0。 处理后铬含量为0.007mg/L。
可见，还原反应中采用硫酸亚铁作为还原剂，可以克服pH值带来的影响和干扰，同时降低操作过程中的成本。
1.3 铜离子、锌离子、铬离子的沉淀
如前所述，这三种金属离子开始大量沉淀的pH值在6～9范围内。当三价铁离子与其他金属离子共同存在时，6～9的pH范围通常符合国家标准。标准。 。 相关测试结果为：
(1) 1#水样，pH值为6.0，铜、锌、三价铬和总铬含量分别为0.60、0.025、0.020和0.032 mg/L；
(2)2#水样，pH值为7.0，铜、锌、三价铬、总铬含量分别为0.89、0.200、0.004、0.087mg/L；
(3)3#水样，pH值为8.0，铜、锌、三价铬、总铬含量分别为0.36、0.025、0.004、0.022mg/L；
（4）4#水样pH值为9.0，铜、锌、三价铬和总铬含量分别为0.30、0.025、0.002和0.025 mg/L。
为了加快沉淀速度，保证沉淀效率，需要选择合适的絮凝剂。 通过对比试验可以看出，可以采用PAM和PAC混合的絮凝剂。
根据水质情况，通过实验将PAC投加量控制在0.1~0.2 g/L范围内，PAM投加量控制在0.002~0.004 g/L范围内。 相比之下，PAM用量相对较少，沉淀速度快，被破坏的絮凝体可以重新絮凝，对滤渣有良好的脱水作用。 其中，二次絮凝对于本项目尤为重要，因为处理厂的反应池较低，而沉淀池很高。 必须使用泵将废水输送至沉淀池。 提升时必须破坏絮体。 如果没有这个特征，沉淀物就不能再次产生。 为了保证沉淀效率，根据浅层沉淀的基本理论，随着池子深度的不断减小，沉淀效率会越来越高。 通过设置蜂窝斜管，可以缩短沉淀时间，使出水水质达到预期要求。
此外，为了进一步保证回用水的整体质量，沉淀水需要经过两次过滤，直至满足回用要求。
1.4 工艺流程
工艺流程如图2所示。
图2工艺流程中：①隔油池主要具有调节、隔油、蓄水三大功能； ②反应罐中添加的碱是由车间产生的废碱产生的。 碱的合理运用，不仅可以将车间生产用水的pH值控制在6.5以内，为直接还原反应创造良好的条件，而且可以减少新碱的实际消耗量，从而真正达到以废治废的根本目标。
2 处理效果
由于采用硫酸亚铁作为还原反应的还原剂，可将六价铬离子还原反应的pH值调节至6.5以下。 此时，无需调整pH值以及酸和碱的用量即可完成处理。 另外，还原剂反应生成氢氧化铁后，还可以实现絮凝，减少絮凝剂的实际用量，进一步降低成本，最终达到既满足处理质量又节省处理成本的良好效果。 处理工艺参数如表1所示。
3 结论
这种处理方法主要有以下优点：减少对环境的破坏和污染，特别是废水中的重金属，使其符合国家相关标准； 实现废碱回用，保证废水呈弱酸性，同时促进还原反应的持续进行； 只需新建一座处理站，大大节省了工程建设成本。