电镀废水处理方法及工艺研究

日期: 2024-06-15 23:06:52|浏览: 65|编号: 74398

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电镀废水处理方法及工艺研究

摘要:电镀生产过程中会产生大量有毒物质,存在于工业废水中,对环境造成污染,需要科学有效的处理工艺,减少污染。本文主要对电镀废水的处理工艺进行分析研究,以提高废水处理的效果

关键词:电镀废水处理;方法;工艺

介绍

由于世界经济的繁荣与不断发展,科学技术日新月异,促进了电镀工业规模的扩大。每年工业生产排放的电镀废水量十分巨大。电镀废水的危害性很大,特别是对水体和环境的破坏会十分严重,时间越长,毒性越强,进一步对生态环境造成极大的破坏。与其他污染相比,电镀废水的危害程度远远超过其他污染。因此,采用科学合理的处理方法对电镀废水进行净化处理显得十分重要。

1 电镀废水处理存在的问题

1.1废水处理成本过高,设备投资大

污水处理企业需要投入大量的资金引进污水处理设备,投入使用时如果发现实际处理效果达不到预期,废水处理不是很彻底,很多指标达不到国家标准的要求,但企业在原材料等方面已经投入了大量的资金,因此如果能够提供人力、物力、财力去开发新型的废水处理设备,对于控制建设过程的投资成本也是很有意义的。另外还要尽量简化工艺流程,扩大其使用范围,从根本上杜绝已经发生的负面现象。自主研究开发新型废水处理技术才是最实用、最根本、最有效的方法。

1.2 治疗效果达不到预期效果,工艺不够成熟

基于以往的实践经验,现在科研人员已经开发出了很多废水处理工艺技术,行业内广泛应用的方法有电解法、硫酸亚铁法、物理法、离子交换法、焦亚硫酸钠法、铁焦法等。在废水处理过程中,很多污水处理厂采用亚硫酸钠法、焦亚硫酸钠法、铁焦法处理电镀废水;由于硫酸亚铁法、离子交换法、电解法的处理效果不太好,而且管理流程比较繁琐,操作要求比较高,所以这些方法在建设管理和运行中效果达不到预期,在实际应用中很少使用。但在实际应用中,像硫酸亚铁法、焦亚硫酸钠法、亚硫酸钠法等,很难稳定地将pH值和投料量控制在允许的范围内,如果投入量超过标准要求,这样就大大浪费了物质资源,增加了大量的处理成本,有百害而无一利,同时还会使污水中的COD值升高,造成二次污染。 当原料投入过多时,溶液中会发生化学反应,产生络合离子,这些络合离子很难用简单的方法去除。而如果原料投入量不足,杂质无法充分降解,杂质含量达不到标准要求,达不到预期的处理效果。因此,在原料投入量控制方面应加强相关研究和技术创新。

2 电镀废水处理相应措施

2.1 超滤膜技术

所谓超滤膜技术,具体是指依靠滤膜在溶液本身压力的作用下,具有筛分和渗透性能,使水中低分子溶质透过滤膜,而高分子物质则被滤膜截留,从而完成污水处理的一种物理处理技术。它不仅可以滤除水中的漂浮颗粒和垃圾,还可以有效处理其中的微生物、细菌、病毒等物质。例如电镀中镍、锌、铜等金属元素都是威胁自然界万物健康的有害元素。另外,电镀生产形成的废水离子无法被微生物吸收,难以去除。在处理此类电镀废水时,可以结合使用渗透技术与超滤膜技术,去除水体中的污染物和不良物质,避免对环境造成破坏。 上述两种技术即便能有效解决该类废水中的污染物,但也只是治标不治本,依然无法彻底根治,只能处理总有机碳的86%。

2.2 MBR技术

膜生物反应器是将膜分离技术与污水生物处理技术有机结合的一种新型高效污水处理工艺,MBR被视为城镇污水和工业废水处理及回用的“最佳实用技术”。

MBR系统可将微生物完全保留在生物反应器内,实现反应器水力停留时间与泥龄的完全分离,对有机物和氨氮去除效率高,出水可直接回用。改造后的废水处理设施具有工艺模块化、自动化程度高、操作简便等特点。MBR系统正常运行后,对有机物和氨氮去除效果显著,对部分重金属也有吸附作用,可保证出水水质稳定达标。因此,膜生物反应器可作为电镀废水处理的一种技术选择。

2.3 采用清洁生产技术

对于引入电镀集中区的企业,应要求其采用清洁生产技术,具体可以从材料与工艺替代、生产工艺与操作优化两个方面考虑。在原料方面,应尽可能选用低毒原料,替代原来的氰化物、六价铬等剧毒原料;在生产过程中,应设置自动化生产线、多级逆流清洗,在线回收重金属,从源头上降低电镀废水量和浓度。如含铬废水在线回收可采用“活性炭过滤+铬阳离子去除+两级铬阴离子去除处理系统”,离子交换系统由活性炭交换柱、阳离子交换柱、阴离子交换柱组成。含铬洗涤水通过耐腐蚀泵输送到活性炭交换柱,去除悬浮颗粒等有机杂质; 然后进入阳离子交换柱,去除废水中的重金属离子及其他阳离子,净化水质。通过采用重金属废水在线回收工艺等清洁生产技术,可以降低电镀废水中重金属含量及废水排放量,减轻废水终端处理压力。

2.4 含氰废水处理

含氰废水的处理采用氯气与氧气相结合或以氯为基础的处理方法和臭氧处理方法。含氰废水的处理步骤包括两部分:首先,氰化物被氧化成氰酸盐,从而降低废水的毒性。其次,氰酸盐被充分氧化,分解成氮气和二氧化碳。次氯酸钠和二氧化氯易发生化学反应,生成液氯,液氯又可作为氧化剂,是含氰废水的氯基处理方法。在过滤氰化物的过程中,还可以利用氧化还原原理,去除某些水中的S2-、SO32-、NO3-等阴离子。

2.5 含磷废水处理方法

化学除磷是通过化学方法将废水中可溶性含磷物质转化为不溶性含磷物质,由液相转移到固相。常用的方法是加入铁盐、铝盐或钙盐等无机金属盐药剂,与可溶性磷酸盐反应生成磷酸铁、磷酸铝、磷酸钙等溶度积较小的化合物。这些细小的不溶性固体在加入混凝剂、絮凝剂后聚集成较大的不溶性固体,然后沉淀下来。经浓缩、过滤后,实现固液分离,磷进入污泥中。随着科技的不断进步,出现了一些新型的除磷剂,特别是处理非正磷酸盐的除磷剂。一些废水处理化学公司开发了次磷去除剂,其原理是通过架桥作用捕获、吸附废水中的次磷,并使其沉淀去除磷。磷仍然以次磷的形式存在于污泥中。

生物除磷,反硝化除磷菌DPB能在缺氧(无分子氧和硝酸盐)环境中吸收磷。反硝化除磷菌DPB以硝酸盐为电子受体,产生生物吸磷,生物吸磷的同时,硝酸盐被还原为氮气,使吸磷和反硝化两个不同的生物过程能在同一环境中利用同一类型的细菌完成。此外,还有人工湿地除磷。它是在一般人工湿地系统的基础上,人为地控制和优化系统,利用湿地基质、水生植物和微生物之间的相互作用,通过一系列物理、化学和生物作用,实现以除磷为主要目标的废水除磷技术。其优点是:高效、投资少、能耗低、操作简单、设置灵活、维护运行费用低。但此法占地面积大。

结论

综上所述,电镀废水处理技术种类繁多,但由于电镀行业管理水平、生产工艺等存在各种问题,处理后的废水水质也有很大差异,仅靠一种废水处理方法很难达到废水处理标准。根据污水监测结果,需要多种处理技术相结合对污水进行处理,才能达到最显著的处理效果。同时,为促进电镀废水技术的发展,需要加强处理过程的监督管理,改革电镀技术。

参考:

[1]杨建.电镀工业园区废水集中处理技术[J].中国环保产业,2018,930~34.

[2]张忠义.电镀集中区域电镀废水处理技术[J].电镀与涂饰,2017,3,57-60.

[3]胡国强.膜法处理电镀清洗废水零排放工艺设计与研究[J].宁波大学学报(理工版),2017(23):92~97.

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