电镀废水处理工艺?

日期: 2024-06-06 16:08:09|浏览: 61|编号: 72169

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电镀废水处理工艺?

电镀工艺是通过电解的方式将金属镀到产品表面的过程,常用的镀层种类有镀镍、镀铜、镀铬、镀锌、镀镉、镀铅、镀银、镀锡、镀金等。

物理方法

一般采用以下几种方法处理电镀废水,在去除重金属、六价铬、氰化物等特有物质的同时,能有效去除COD和色度。物理方法包括:

催化微电解处理技术

微电解技术是处理高浓度有机废水的理想工艺,该工艺用于处理高盐、难降解、高色度的废水,不仅能显著降低COD、色度,还能大大提高废水的可生化性。

该技术利用微电解设备中微电解填料的“原电池”效应,在不通电的情况下处理废水。当水通过时,设备中会形成无数个电位差高达1.2V的“原电池”。该“原电池”以废水为电解液,通过电流的放电,对废水进行电解、氧化、还原,达到降解有机污染物的目的。处理过程中产生的新生态[?OH]、[H]、[O]、Fe2+、Fe3+等,可与废水中的许多成分发生氧化还原反应,如破坏有色废水中有色物质的发色团或助色团,甚至断链,达到降解脱色的效果; 生成的Fe2+进一步氧化为Fe3+,它们的水合物有很强的吸附-絮凝活性,特别是加碱调节pH值后生成氢氧化亚铁和氢氧化铁胶体絮凝剂,其絮凝能力远高于一般药剂水解得到的氢氧化铁胶体,能絮凝水体中大量分散微小颗粒、金属颗粒及有机大分子。其工作原理是基于电化学、氧化还原、物理和絮凝沉淀的共同作用。该工艺具有适用范围广、处理效果好、成本低、处理时间短、操作维护方便、耗电少等优点,可广泛应用于工业废水的预处理和深度处理。

阳极:Fe-2e→Fe2+ E(Fe/Fe2+)=0.44V 阴极:2H+2e→H2 E(H+/H2)=0.00V

当存在氧气时,阴极反应如下:

O2 + 4H﹢ + 4e → 2H2O E(O2)= 1.23V

O2 + 2H2O + 4e → 4OH-E (O2/OH-) = 0.41V

新型微电解填料是针对目前有机废水难降解、难生物降解的特点而研发的多元催化氧化填料,采用多元金属合金熔融催化剂,采用高温微孔活化技术生产,是一种新型投加型不结块微电解填料,应用于废水处理,能高效去除COD、降低色度、提高可生化性,处理效果稳定持久,还能避免运行过程中填料钝化、结块等现象,是微电解反应持续作用的重要保障,为目前化工废水处理带来了新的活力。

吸附法

活性炭具有很多的微孔结构和巨大的表面积,通常1g活性炭的表面积为700~,因此具有极强的物理吸附能力,能有效吸附废水中的六价铬离子(Cr6+)等重金属离子。当活性炭达到吸附平衡后,还可以通过加热、酸浸、碱浸等方法除去吸附剂,使活性炭再生。

生物方法

生物法是处理电镀废水的高科技生物技术,利用人工培养的脱硫菌、动物胶原蛋白、铬酸盐还原菌、硫酸盐还原菌等功能菌,对电镀废水产生静电吸附、酶催化转化、络合、絮凝、夹杂共沉淀、pH缓冲等作用,使有害金属沉淀于污泥中回收利用,排出的水用于细菌培养等用途。电镀废水生物处理成本低、效率高、管理方便,不会对环境造成二次污染,有利于生态环境的改善,是今后电镀废水处理的主流方向。

化学法

电镀废水一般采用以下方法处理:在废水中加入试剂,使其中的有毒物质转化为无毒物质或毒性大大降低的沉淀物。化学方法包括:

中和沉淀法

例如将酸性废水与碱性废水进行中和,或加入碱性物质,形成沉淀。

中和混凝沉淀法

例如离子交换法除铬中,阳离子交换柱再生废液是含有重金属离子(Zn2+、Cr3+、Fe3+等)的强酸性废液,可用阴离子交换柱再生废碱液除去酸根或加碱中和,使其以氢氧化物形式沉淀出来,若加入高分子絮凝剂,可改变此沉淀物的沉降性能和分离性能。

氧化法

例如,处理含氰废水时,常用次氯酸盐在碱性条件下氧化其中的氰离子,分解为低毒的氰酸盐,然后进一步降解为无毒的二氧化碳和氮气。

还原方法

例如,可用亚硫酸氢钠或硫酸亚铁加石灰处理含铬废水,将Cr6+还原为毒性较小的Cr3+,并形成氢氧化铬沉淀。

钡盐法

例如用钡盐处理含铬废水,使铬酸盐转化为铬酸钡沉淀。

铁氧体法

电镀废水经处理后生成铁的氢氧化物或其他重金属氢氧化物沉淀,重金属经氧化反应转化成强磁性的铁氧体晶体。此方法可用于处理含铬废水,化学法设备简单,投资少,应用广泛,但往往会留下污泥需要进一步处理,且电镀废水分散,污泥不易集中处理利用。

物理方法

主要包括电解、离子交换、膜分离和银提取机处理。

银机处理方法

该设备特点:

1、双电解法采用纯物理方法,只消耗少量电能,无二次污染。

2、银提取深度99%以上,提取银纯度98%以上。

3、可处理离子交换法、浮选法无法处理的含有高浓度药剂的废定影液。

4、可处理国内外电解法无法处理的漂白液含量较高的扩色漂白液。

5、残留废液银含量可达0.02g/L,经过后续环保处理后废液银含量可降至

低于0.2ppm,满足最严格的欧洲排放标准。

6、操作全电脑自动化,不需专人看管,能耗低。

7、设备小巧紧凑,占用空间小,处理能力大,可达1500-1800升/月。

8、本设备不需要任何耗材及电解加速器,运行和维护成本低。

技术参数:

1、提银后残余废液银含量小于0.01g/L

2.银提取纯度:99.5%

3.尺寸:360*280*800mm

4、工作电压:交流220V

5.功率:20W

6.处理量(月):30升—30000升

电解

以含铬废水处理为例,采用可溶性铁阳极在直流电场作用下产生亚铁离子,废水中的Cr6+离子以CrO4、Cr2O4形式还原为Cr3+离子,在酸性条件下,随着废水在电解过程中pH值的升高,形成Cr(OH)3沉淀。选用不同材质的阳极,可处理含有其他各种金属离子的废水。电解法操作管理简单,除能处理镀铬漂洗水外,还可处理钝化、阳极氧化、磷化等漂洗水,且设备成套齐全;但钢耗、电耗较多,产生的污泥尚无妥善处理方法。

离子交换法

利用离子交换树脂活性基团上的可交换离子(H+、Na+、OH-等)去除废水中的阳离子和阴离子。此法处理电镀废水时,不但可以循环水,而且可以回收金属离子溶液。此法已用于处理含金、镍、铜、镉、铬等的废水。专门用于处理电镀废水的人工合成的弱酸、弱碱大孔树脂,可去除铬、镍和铜,以及一些金属的氰化物络合阴离子(见废水离子交换处理法)。一般来说,离子交换法初期投资较大,对运行管理水平要求较高,但处理效果稳定。由于它能将金属和水重复利用,是电镀废水实现闭路循环的主要处理方法之一。 主要问题是再生废液会带有钠、铁、氯离子等杂质离子,不能直接回用于电镀槽,排入环境又会造成污染。

膜分离

利用半透膜或离子交换膜等膜材料,在外界驱动力作用下,将废水中的溶解物与水分离浓缩,达到废水净化的目的。膜分离法中,反渗透用于浓缩含镍、含镉废水,已应用于生产。隔膜电解用于再生镀铬废液。扩散渗析可用于酸回收。膜分离法成本相对较高。

蒸发浓缩法是利用热源和蒸发器在常压或负压条件下直接浓缩废水。此法处理高浓度废水比较经济,常与三级逆流漂洗、气水喷淋或离子交换等配合使用。钛管薄膜蒸发器、蒸发釜在生产中广泛用于浓缩含铬废水、含氰废水等,也是闭路循环的主要处理工艺之一。

展望电镀废水处理技术的发展前景,一是减少水量,广泛推广逆流冲洗和喷淋技术;其次,综合利用化学法产生的污泥和离子交换再生废液,开发适合处理电镀废水的各种优质树脂和膜,进一步研究完善闭环循环系统,实现资源的充分利用。

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