电子工业废水处理.doc
电子行业废水处理
电镀工业废水
电镀废水的成分十分复杂。
)污水和酸碱污水、重金属污水是潜在的
危害极大的污水类别。根据重金属污水中所含重金属元素,一般可分为铬(Cr)
污水、含镍废水(Ni)、含镉废水(Cd)、含铜废水(Cu)、含锌废水(Zn)、含金废水(Au)、含银废水
(Ag)废水等。电镀废水的处理受到国内外的普遍重视,并开发了多种处理技术。
通过污染物无毒化、有害物质无害化、贵金属回收、水循环利用等措施,消除和减少重金属的排放。
随着电镀行业的快速发展和环境保护要求的不断提高,电镀废水处理开始进入清洁生产阶段。
技术集成阶段,总量控制与循环经济、资源回收利用、闭环循环是主流发展方向。
1、电镀废水的特点
电镀行业废水水质比较复杂,废水中含有铬、锌、铜、镍、镉等重金属离子以及酸、碱、
氰化物等剧毒杂质。污水具有以下特点:
(1)成分复杂。污染物可分为无机污染物和有机污染物两大类。
(2)水质差异大,各厂废水中污染物种类多样,COD
cr
变异系数较大。
(3)污水毒性较大,含有大量重金属离子,如果不经处理直接排放,将对周边水体造成很大危害。
污染。
各电镀厂废水量及成分差别很大,因此首先要把握主要矛盾(选择优良
了解清洗工艺流程(包括清洗方法、工艺流程、清洗方法),然后采取有效、经济、实用的处理方法,这样才能达到治本的目的。
标本兼治,可以最大程度降低运行成本,而且治疗方法能够经受长期的考验。
2、电镀废水处理方法的选择
选择电镀废水处理方法前,应考虑各种处理方法的效果、投资、占地面积、设备性能等因素。
电镀废水处理的方法很多,但各有优缺点。
因此,为了弥补不足,往往最好将几种方法结合起来使用。
电镀废水的情况也是各有不同,在制定电镀废水处理方案的时候要考虑电镀的类型以及自己工厂的实际情况。
例如,处理以氢氧化铜为主的沉淀物固液分离时,不能采用浮选法,而应采用斜纹法;
处理氢氧化锌、氢氧化铬时,应采用浮选法,处理方案应严格论证、完善,避免盲目投资。
降低运行成本。选择污水处理方法的基本原则:
①污水处理后达到国家排放标准或可回用,不造成二次污染。
②对污水变化应有较强的适应性,如污水浓度、pH值及其成分的变化。
③处理过程中化学药剂使用量少,耗电少,运行费用小。
④该加工工艺操作性好,加工性能稳定。
⑤处理机与土建设备(如污水池等)必须匹配。
⑥污水处理系统能连续运行并能自动记录、监控。
3、电镀废水各种处理工艺的比较
加工方法
建造
投资
技术
过程
土地面积
区域
水
水质
运行成本 污泥量 设备维护 工艺弱点
离子
兑换方式
复杂度越高越好
操作复杂,反冲洗浪费液体
二次污染需再次治理。
成本相对较高,适合镍水回收
使用
污泥量少,
回收价值
高的。
设备需要定期检查
检查维护、树脂费用
使用更高。
复杂运算处理能力
受限制的
化学法
更加复杂和普遍
耗电量大,添加化学品较多
较多、操作复杂、污泥量大
规模大,需要很多操作员,
成本较高,一般为4元/吨
污泥量大,
回收价值
低,有害固体
垃圾处理费
高的。
设备酸碱腐蚀
腐蚀较大,维护工作量大
大,设备寿命
短的。
试剂成本高,一次排放
很难达到标准,尤其是
它是Ni和Cu。
膜法最适合大、中、小
运行成本高,适合纯
冲洗水,水可以重复使用,
金属回收
需要专业人士
管理
严重的膜污染和膜更换
成本高,需要改进
加工和管理
BM 细菌法:简单、更少、更好
用电量少,细菌培养成本低,
菌渣比1:80-100,操作
操作简单,人员少,加工容易
成本相对较低,一般为2.5元
/吨。
污泥量少,
回收价值
高的。
设备数量少,规模大
有些工作
在
率低,维护方便
方便的。
菌种培养需要加热,母菌培养
很难饲养。
查
生化法
低调、简单、少即是多
降低培养温度,空气温度
无需加热至5℃以上
增强活性并改善细菌废物比率
至1:100-150,处理
成本约在2元/吨。
污泥量少,
回收价值
高的。
设备数量少,规模大
部分磨合
在
率低,维护方便
方便的。
母菌培养困难
先进电气化
学习
简单就是更好
设备运行成本:2.5元
线,可实现严格控制区域排放
指数。
污泥量少,
废渣可回收利用
维护简单,只需更换
更换电极。
先进电化学镀加工机加工原理:
先进的电化学产生四种效果:电氧化、电还原、电絮凝和电浮选。
1.电氧化
电解中的氧化分为直接氧化和间接氧化,直接氧化是指污染物直接在阳极失去电子。
发生氧化,如氰化物络合离子在阴极被还原为CNˉ,CNˉ在阳极先被氧化为氰酸,然后分解
氨和二氧化碳通过以下反应生成:
CNˉ+2OHˉ-2e→CNOˉ+H
2CNOˉ+4OHˉ-6e→2CO
+N
+2小时
碳氮氧化物
氧气→一氧化碳
+氨
+OHˉ
间接氧化,阳极电解产生的氧气和臭氧在电场作用下与水发生反应生成过氧化氢,而铁板
反应产生的游离羟基具有很强的
其氧化性仅次于氟,能进一步去除直接氧化过程中遗留的氰化物,提高去除率。
2.还原反应:
在高等级电源作用下,阴极直接将污水中的金属离子还原为单质金属,反应如下:
肌酐
6+
+3e→Cr
3+
铜
2+
+2e→Cu
锌
2+
+2e→Zn
银
+电子→银
其他重金属也类似。
间接还原,阴极在高电平电源作用下电解出氢气,在高压电场作用下,在水中形成游离氢。
氢气,游离氢是最强的还原剂。间接还原反应可以将直接还原反应中剩余的金属离子还原为金
它是一种单一物质,可以进一步去除污染物,提高处理效率。铁板上电解出的亚铁离子对六价铬也有积极作用。
修复效果非常好。
3. 电凝
可溶性阳极如铁、铝阳极,在电源作用下,阳极失去电子,形成金属阳离子Fe
2+
,
铝
3+
,与溶液中的OHˉ形成金属氢氧化物胶体絮凝剂,具有较强的吸附能力,吸收污水中的污染物。
它通过共沉淀被去除。
4. 电气浮动
当电压达到水的分解电压时,氢气和氧气分别在阴极和阳极分离,产生的气泡细小且分散性好。
作为载体,它能粘附于水中的悬浮物上浮,从而易于去除污染物。
电解产生的气泡粒径很小,氢气气泡约在10~30μm。
氧气气泡直径约为20~60μm,而加压溶气气浮产生的气泡尺寸为100~150μm,机械搅拌产生的气泡尺寸为20~60μm。
产生的气泡直径为800~1000μm,可见电解产生的气泡捕获杂质颗粒的能力优于后两者。
水质越高,出水水质越好,另外电解产生的气泡平均密度在20℃时为0.5g/L;
气泡平均密度为1.2g/L,可以看出前者的浮力是后者的两倍多。
印刷电路板生产废水
清洗废水
清洁废水来自于打磨、水洗、电镀、洗槽等工序,占总水量的80%以上。
水体呈酸性,污染物浓度较低,一般pH为2-5,COD在100mg/L以下,铜离子质量
浓度在100mg/L以下。
清洗废水流入调节池调节水质、水量后,由提升泵泵入中和池,加入碱溶液调节pH值。
加入混凝剂和混凝剂后,废水中的重金属离子和部分胶体有机物形成
然后污泥排入物化污泥池,沉淀池出水流入中和池。
在池内调节好pH值后,经过砂滤池、活性炭池后流入回用水池。
高浓度有机废水
高浓度有机废水来自于脱胶、脱脂、显影、剥膜、绿油上油等各个工序,其COD浓度很高。
一般达到3000-/L,是污染比较严重的一种废水,该类废水单独收集后,在隔油池中除去。
去除浮油等杂质后水进入调节池调节水质和水量,再由废水泵泵入酸沉池,由pH在线仪表控制注入。
加入酸溶液。在酸性条件下,废水中的有机物会沉淀并漂浮在水面上,并定期被去除。酸沉淀后,加入碱来调节pH值。
然后加入混凝剂,反应后用气动隔膜泵泵入厢式压滤机进行渣水分离。
墨水和悬浮固体被保留在厢式压滤机中,滤液被排出以进行进一步处理。
复杂铜废水
复合铜废水来自于蚀刻、沉铜、沉银等工序,约占印刷电路板生产废水总量的8%左右。
废水中含有高浓度的络合物铜、柠檬酸等,络合废水必须先将络合物(铜螯合物)分解,铜才能沉淀出来
消除。
络合物的稳定性与溶液的pH值有关,pH为2.9-12时,络合铜离子的络合物比Cu(OH)
稳定,
无法通过调节pH值来生成Cu(OH)
:铜离子通过沉淀被除去。然而,CuS 更
为了稳定,通过添加 Na
S可以生成CuS沉淀,从而破坏络合铜离子的平衡,达到去除铜离子的目的。
泥浆的目的是添加聚合物凝结剂,使泥浆和水分离。但为了使配合物中的铜完全沉淀,
必须添加过量的硫化钠,如何控制硫化钠是一个非常关键的因素,一方面硫离子对后续的生化有很大影响
处理过程中微生物的培养有一定的毒性作用;另一方面,硫离子也是出水的控制指标之一。
钠过量
S 需要添加 FeSO
去除。
络合物破环反应、沉淀后的络合废水与预处理后的高浓度有机废水一起进入后续工序处理。