电镀废水中有机污染物产排污特征与排放控制要求.pdf
2014 年 4 月
电镀及精加工
第36卷第4期(总第253期)
doi: 10.3969/j. issn. 1001-3849.2014.04.004
电镀废水中有机污染物产生及排放特征
和排放控制要求
王海燕,
罗国荣,
钱小平,
周小松,
刘英姿,
王克和,
郭景奎。
吴雪芳
(1.中国环境科学研究院,北京
; 2. 大连市表面工程协会,辽宁 大连
3. 深度
广东省深圳市工业表面处理行业协会
)
摘要:结合电镀生产工艺及电镀废水末端处理工艺,分析电镀废水中有机污染物的产生及排放。
污染节点、类型及特点。根据我国现行国家及地方水污染物排放标准,电镀废水中有机污染物的排放
该限值表明电镀企业需对废水中的有机污染物进行二级生物处理或深度处理,才能达到标准的要求。
在实际调查的基础上,分析了电镀废水有机污染物达标的难点,提出了源头防治与末端组合工艺相结合的污染防治方法。
防治思路。
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关键词:电镀废水;有机污染物;污染产生及排放特征;排放标准
中图分类号:X703
文档识别码:A
. 严、荣、平、宋、紫、
何,.奎,吴学芳
(1.国家,,中国;2.
中国;3.,
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收稿日期: 2013.09.21
修订日期: 2013-11-16
基金项目:国家环境保护公益产业科研项目()
带领
单词
电镀行业是我国国民经济的重要基础产业
但由于电镀废水中含有重金属等污染物的排放
废水、废气、废渣等,环保方面尤其电力方面备受关注。
电镀废水排放量较大,越来越受到人们的关注。
有机污染是电镀废水最重要的两个特征,也是限制因素
治理和回收存在两大瓶颈。
重点研究了电镀废水中重金属污染的防治,对有机污染的防治较少。
研究较少。2008年,《电镀污染物排放标准》(国标
国家环保总局发布第21900-2008号《电镀废水有机污染物排放标准》,对电镀废水进行排放管理。
与此同时,近年来各地环境保护标准不断提高。
地方政府也出台了多项发展
水污染物排放标准,包括有机
污染物排放控制要求。鼓励企业关注和处理
本研究对电镀废水中的有机污染物进行了系统分析。
全面梳理水体有机污染物产生、排放节点及特征。
满足国家及地方相关标准的排放限值要求,达标难度
提出了电镀废水有机污染防治的主要技术思路。
希望本文能为电镀废水有机污染的防治提供参考。
电镀废水产生及排放有机污染物的特征
1.1
电镀废水中有机污染物污染节点分析
在电镀前处理、电镀工艺及电镀后处理中
可以使用有机化学原料。图1显示了电镀生产流程。
污染节点分析图,标记可能产生的有机污染
材料电镀废水处理工艺。
清除附着在表面的油脂、润滑剂等污垢,改善缺陷,活化表面
含有油脂和蜡、乳化剂、表面
表面活性剂和腐蚀抑制剂,因此电镀废水中含有这些
一些物质,去除油脂,蜡,润滑剂和其他有机物。
在电镀过程中,为了提高电镀效果,
需要添加各种添加剂,包括光亮剂、匀染剂和柔软剂
剂等,主要是多组分混合的高分子有机化合物。
之后还需经过脱水、化学防腐等后处理。
高品质产品的脱模需要密封剂、添加剂等,这将产生
因此,电镀废水中的有机物主要为
每次电镀过程中添加的有机物和从基材上去除的油
脂肪和其他有机物。
日本人
部门
原因
w 废水
G-排气
S-固体废物
噪音
图1
电镀工艺污染节点分析图
1.2
电镀废水中有机污染物种类及含量
电镀废水中有机物含量通常用化学需求量来表示。
氧含量(COD),一般用重铬酸钾法测定,标记为
化学需氧量
据研究,电镀前处理、电镀层及电镀后处理
三阶段电镀废水COD及指标水平、排水量
其含量及水质稳定性见表111-2 3.废水中含有的有机物
类型见表 2ll
。
表格1
电镀废水中有机污染物在电镀工艺各阶段的污染特征
化学需氧量(P)/
排水比/
技术
水质特征
(克·升
%
电镀
清洗水:0.1~5.0
20
~ 25
水质不稳定,
预处理
脱脂母液:20~50
有废母液影响
电镀
0.04 —0.06
60-70
水质稳定
电镀
清洗水:0.05~0.15
~ 10
水质不稳定
后期处理
母液
:2~3
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2014 年 4 月
电镀及精加工
第36卷第4期(共253期)
· l5 ·
表 2
电镀工艺各阶段产生的电镀废水中的有机污染物
工作
艺术
有机物的存在
- 一
调平
抛光膏(油脂、石蜡等)
日本人
表面活性剂
、溶剂(汽油、煤油、三氯乙烯、四氯乙烯等)
部门
脱脂
原因
软水剂(有机羧酸盐、有机聚膦酸盐等)、预处理产生的有机物(油脂、抛光膏、胶粘剂等)
酸洗活化缓蚀剂(吡啶、六亚甲基四胺、二邻甲苯基硫脲、丙烯磺酸盐、阳离子表面活性剂等)
氰化物、EDTA、初级增白剂(甲醛、茴香醛、香豆素、水杨酸、糠醛、苄基丙酮、邻氯苯甲醛等)
镀锌
载体增白剂(糊精、三乙烯四胺、环氧胺缩聚物等)
辅助增白剂(吡啶、喹啉、氯甲苯、环氧乙烷等)
氰化物、有机易还原化合物(巯基或硫酮化合物等)
载体光亮剂或表面活性剂(亚甲基萘二磺酸等)
有机硫化物(聚二硫化钠丙烷磺酸盐、黄原酸盐衍生物、2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噻唑等)
磺酰胺衍生物(甲硫脲、巯基吡啶等)
镀铜
聚醚化合物(聚乙二醇、辛基酚聚乙二醇醚等)
季铵化合物(N-苄基三甲基氢氧化铵等)、有机染料(吩嗪染料、酞菁染料等)
有机羧酸(柠檬酸、酒石酸等)
醇胺(三异丙醇胺等)、醛酮(糠醛等)
增白剂(苯磺酸、糖精、甲醛、香豆素等)
流平剂(丁炔二醇、烷基吡啶卤化物、N-烯丙基萘基苯溴化物等)
镀镍
防针孔剂(十二烷基硫酸钠、硫酸醇等)
其他功能性添加剂(如萘磺酸、糖精等应力消除剂;香豆素、萘二磺酸等涂料硬化剂)
电
催化剂(氯羧酸)、防针孔剂(甲醛、乙二醛等)
铬合金
铬雾抑制剂(全氟磺酸烷基化合物、全氟辛烷磺酸乙铵盐)及其他(乙醇酸、二氯丁二酸、磺丁基
电镀
二辛二酸等)
氰化物、络合剂[柠檬酸盐、1-羟基乙基-1,1-二膦酸(HEDP)、氨基三甲基膦酸(ATMP)、乙二胺四甲基
镀金
甲酸(EDTMP)等;有机添加剂(吡啶-3-磺酸、丙烯酸、甜菜碱)
主增白剂(巯基或硫酮化合物、烯丙基硫脲、甲基脲、联吡啶、二硫化碳、黄原酸盐等;含不饱和键
银
有机物及其缩合产物糠醛、茴香醛、丙烯醛等)
载体光亮剂(表面活性剂土耳其红油、磺化脂肪酸胺、聚氧乙烯烷基胺、甲基聚乙醇季铵盐等)
络合剂或螯合剂(腈二乙酸、EDTA、酒石酸钾钠、柠檬酸钠、三乙醇胺、HEDP、ATMP等)
化学
还原剂[甲醛或聚甲醛、肼、肼(硼氢化钠)、二甲氨基硼烷等]
稳定剂(巯基苯并噻唑、若丹宁、联吡啶、丙腈等)
镀铜
促进剂(2.羟基吡啶、4.氰基吡啶、苯并三唑等)
改性剂(1,10-菲咯啉、聚氧乙烯烷基醚、全氟烷基碘酸钾等)
络合剂或螯合剂(乙醇酸、乳酸、柠檬酸、HEDP、ATMP、二乙醇胺、水杨酸、丙二酸等)
化学
缓冲液(乳酸、酒石酸、柠檬酸、己二酸、HEDP、ATMP等)
还原剂(肼、联氨、二甲氨基硼烷、吡啶硼烷、二乙氨基硼烷等)
镀镍
稳定剂(尿素、硫脲、巯基苯并硫代吡啶、二甲酸酐、巯基苯并噻唑等)、促进剂(丁二酸、己二酸等)
改性剂(尿素、乙二胺、二乙烯三胺、二唑啉酮、有机硫化物、表面活性剂等)
精加工
抛光膏(油脂、石蜡等)
后退
钝化
铬酸盐钝化剂(甲酸钠、冰醋酸等)
部门
无铬有机钝化剂(二氨基三氮唑、单宁酸、丙烯酸树脂、苯并三氮唑、柠檬酸等)
原因
防变色
乙酸乙酯、环氧树脂、三聚氰胺、酚醛树脂、乙烯基树脂、硅树脂、氟树脂、油、石蜡等。
剥离
表面活性剂、间硝基苯磺酸钠、次氮基三乙酸、甘油、三乙醇胺、六亚甲基四胺、柠檬酸等。
·
16 ·
2014年4月
P 和 F
第1.36卷第4期第253期
表2中的表面活性剂可根据极性基团的解离性质进行分类。
分为阴离子表面活性剂(硬脂酸、十二烷基苯磺酸
钠等)、阳离子表面活性剂(苯扎氯铵、苯扎溴铵
等)、两性离子表面活性剂(卵磷脂、氨基酸型、甜菜
碱性类型等)和非离子表面活性剂(脂肪酸甘油酯,
对于不同的电镀工艺,
电镀废水的COD水平也是不同的。
镀金、镀铬清洗废水COD浓度在100mg/L以上。
以柠檬酸镀铜、HEDP镀铜为代表的镀铜漂洗废水是
水的COD浓度分别约为400和300mg/L。
1.3
电镀废水有机污染物排放节点分析
目前,电镀废水多采用分类处理。
见图2,含氰废水、含铬废水、酸碱废水为首
经过氧化物脱氰、还原、中和后与含金属反应
废水及混合废水、化学沉淀及微电解的应用
本阶段去除的主要污染物为
氰化物和金属离子,pH值也需要调整;但对于有机污染物
对污染物的处理是有限的,处理后出水若不达标,还需要进一步处理。
一
分步处理,如生物处理或多种技术的组合
有机物达标后方可排放。若需废水回用,
采用反渗透膜法,淡水可在生产过程中重复利用。
水和反冲洗水需经过进一步处理后才能排放。
进入环境的电镀废水中的有机污染物来源于电镀生产。
尤其在电镀前处理废水中,有机污染物含量较多,占全部
80%以上的有机污染物J。此外,反渗透后的浓缩水
有机污染物含量也较高,这两处都是电镀废水有机污染物。
污染防治的重点。
塑料网
.
网
金属废水
我治疗 ll 渗透 1 l 地方
综合污水处理厂
淡水回用
排)
嘴
图 2
电镀废水终端处理工艺
1.4
电镀废水中有机污染物的排放水平
经过对国内50多家电镀企业的实地考察,
90%以上的电镀企业采用化学沉淀法处理废水。
处理后废水COD浓度为20~350mg/L。
一
不同公司在不同时间采集的样品的检测结果也存在差异。
可能与企业的电镀种类、生产变化、加工工艺等有关。
甚至某电镀公司在一年内对其做过10次试验。
沉淀后废水的COD浓度为29至
275mg/L。废水经氧化、絮凝处理后,COD
減少了。
我国对废水中有机污染物的控制要求
根据《电镀污染物排放标准》(GB 21900-
2008)
根据《中华人民共和国民法总则》有关规定,
水体P(COD)排放限值分别为100mg/L、80mg/L。
适用于特别敏感区域的特殊排放限值是50mg/L。
《电镀污染物排放标准》(GB 21900-2008)及《废水
综合排放标准(GB 8978-1996)
及城镇污水处理
污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)
现在
执行地方相关水污染物排放标准
比较。
《电镀污染物排放标准》中现有设施COD排放量
排放限值与《污水综合排放标准》一级标准和《城镇生活污水排放标准》一致。
《污水处理厂污染物排放标准》二级标准相同,即
排放水平应达到二级生物处理后的水平;
《城镇污水处理厂排放标准》中的特殊排放限值及
污染物排放标准》一级排放限值相同,即达到
再生水处理要求深度处理;“电镀污染物
排放限值介于
之间。
此外,地方水污染物排放标准
,需要电镀废料
水体P(COD)达到50、60mg/L,特别是近三年
标准要求城镇污水处理厂排放浓度应达到50毫克/升。
一
一级排放可以重复利用,这与当地的水环境有关
质量状况与环境管理需求相关。
各地纷纷提出二级生物
电镀企业必须高度重视
受關注程度。
有机污染物达标难点分析及污染防治