电镀废水处理
电镀为被镀件提供装饰性保护层,提高被镀件的表面硬度和耐磨性,提高被镀件的导电性等表面性能。电镀生产过程中的流出物主要来自电镀件的清洗、地面清洗、挂档和板材清洗、废罐液置换等。
电镀工艺种类繁多,工艺复杂,废水水质差异大,但共同的特点是都含有重金属离子、酸、碱等污染物。基于十年的电镀废水处理经验,科林·沃尔特公司采用废水分离收集和处理的电镀废水处理工艺。
电镀废水处理工艺:
预处理废水---预处理---生化反应---排放
含铬废水---减少反应---沉淀---排放或中水收集罐
含镍废水---重金属回收设备---成套回用水及重金属浓缩液
含氰废水---氰化物破裂反应---沉淀---排放或排放到回用水收集罐
含络合废水---通过络合反应溶解---沉淀---排放或中水收集罐溶解
酸碱废水---理化反应---沉淀---排放或回用集水罐
综合废水---物化反应---沉淀---终端,保证---排放
电镀废水处理工艺流程图
工艺流程(1)自然循环
漂洗过程是电镀生产的重要组成部分。在保证电镀件质量的前提下,应将漂洗水消耗量压缩得很低,使漂洗水消耗量小于或等于电镀镀液蒸发和流出之和,即小于镀液的消耗量。此时,所有的冲洗水都可以补充到电镀槽,废水不会向外排放,实现自然循环,此时不需要废水处理设施;在解决电镀废水污染问题的所有方法中,自然循环法是一种很好的方法。如何实现电镀废水的自然循环?例如,装饰性镀铬,罐液温度为50°C,恒温为8小时,蒸发量为10%,镀附液量控制在1%,通过四级逆流冲洗,每个罐的蒸发量为1%,上述总计为15%, 并且每班添加等量的淡水,将增加的冲洗水控制在15%以下,从而实现自然循环。又如镍铁合金电镀,镀液温度为60°C,恒温为8小时,蒸发量为12.5%,电镀件附着液量控制为1%,四级逆流冲洗为每槽自然蒸发量的1%,合计为17.5%, 并且冲洗水量可控制在17.5%,实现自然循环。结转量的控制主要取决于控制镀件在镀液槽上的停留时间,必要时可对镀件增加吹塑或喷涂清洗,使镀件的附着液尽可能滴入镀液槽内。漂洗水量的控制主要依靠多级逆流漂洗,必要时在漂洗槽上方增加喷淋和吹气,并在漂洗槽中加入空气搅拌,以提高漂洗效率,减少漂洗用水量。
(2)强制闭路循环
在电镀生产过程中,当采取漂洗法和减少漂洗用水量的措施时,漂洗水的消耗量仍大于罐液的减少(消耗量),此时无法实现废水的自然循环,需要采取人为的强制措施,实现废水的闭路循环系统, 这就是所谓的废水强制循环,而强制循环的处理技术有以下几种效果
1.逆流冲洗-薄膜蒸发法在
电镀生产过程中,逆流漂洗系统中的冲洗槽废水被引入薄膜蒸发器进行蒸发浓缩,达到所需浓度后返回电镀槽重复使用,蒸发过程中产生的冷凝水(即纯净水)返回到最终的漂洗槽作为漂洗水进行循环使用, 从而构成了废水的闭路循环系统。该处理系统只消耗一定量的蒸汽和冷却水,不消耗化学品,不产生废渣,无二次污染,回收的浓缩液成分与电镀液相同,可直接返回电镀槽使用。BH-100A薄膜蒸发器已广泛应用于镀铬、镀镍、镀铜、镀金等废水的回收处理,全国29个省市的近1000家厂家采用了该技术设备。在正常运行的情况下,蒸发器的设备投资成本可以在2~3年内收回。对于含氰废水的氰化物电镀,可选用BH-100B真空薄膜蒸发器。
2.逆流冲洗-反渗透
逆流冲洗罐的冲洗水被引入反渗透装置,经过反渗透处理后,浓缩水被回收并返回到电镀罐,而新鲜水则返回到一级冲洗罐,形成闭路循环系统。在处理过程中,反渗透只消耗一定的功率,不需要化学品,不产生废渣,没有二次污染。节约能源。是处理电镀废水的理想技术设备。在反渗透处理技术中,关键作用是反渗透膜,反渗透膜在我国应用广泛,一种是醋酸纤维素膜,适用于处理镍镀废水和其他接近中性溶液的电镀废水。
3.离子交换法
电镀废水采用离子交换法处理,根据不同的水质需要选择不同的工艺,废水中的金属阳离子通过阳离子树脂交换去除,阴离子通过阴离子交换去除。处理过的水返回漂洗槽循环作为初级纯水,再生树脂的再生金属返回电镀槽再利用,从而实现电镀废水的闭路循环系统,不排放废水。如果回收金属溶液的浓度或纯度不能满足使用要求,则需要增加浓缩装置或净化装置,以确保所有回收的金属废液都返回电镀罐使用。对于电镀含铬废水,宜采用全饱和一次纯水循环与酸性公塔和三负极塔串联的基本工艺流程,实现铬酸的回收和水的循环利用。对于镀镍废水,宜采用双阳塔系列全饱和、一次纯水循环的基本工艺流程。硫酸镍回收和水循环利用。对于氰化铜镀层和铜锡合金废水,宜采用氰化物除阴塔和除铜阳塔串联的基本工艺流程,实现水的循环利用。对于钾盐镀锌废水,宜采用双阳塔系列全饱和和一次纯水循环的基本工艺流程,实现氯化锌和水的循环利用。
(3)处理后出院
1.化学处理
通过在电镀废水中添加化学物质,将废水中的污染物物质氧化,还原为化学反应或混凝,然后从水中分离出来,使废水达到排放标准后才能得到净化排放。根据废水中所含的污染物,可以使用不同的处理工艺。例如,用氧化剂(次氯酸钠、漂白香精等)处理含氰废水(氰化物镀铜、镀镉、镀银、镀合金等);含铬废水处理中添加还原剂(可选用亚硫酸氢钠、水合肼、硫酸亚铁等);用混凝剂处理镀锌(碱性锌酸盐镀锌)废水;酸碱废水的处理,添加中和剂等。然后采用沉淀、气浮、过滤等固液分离措施,将金属氢氧化物从废水中分离出来,使废水达标排放,分离出的污泥可根据其特性得到综合利用或无害化,防止二次污染。
电镀废水化学处理是一种传统的处理技术,其处理效果稳定,处理成本低(每米3废水约0.2~0.5元),易于操作管理,但处理后产生的污泥需要妥善处理,对没有回收价值的电镀废水应采用化学处理。
2.电解处理
氰化物镀银和无氰镀银和酸性镀铜废水可采用电解法处理,在镀银生产线的一次冲洗槽旁边安装回收银电解槽,采用无隔膜单极电解槽,在电解过程中,废水中的银离子沉积在阴极, 金属银定期回收。对于氰化银电镀废水,在电解回收银的同时,还进行电解氰化物破碎,处理后的水返回一级冲洗槽,最后冲洗槽用流水冲洗,冲洗水达到排放标准时直接排放。用同样的技术处理酸性镀铜废水,可以回收金属铜。对于这种金属设备的电解回收,正极材料一般可以是不锈钢,负极材料应为不溶性阳极(如镀钛二氧化铅、镀钛钌、石墨等),电解槽的电源可以是直流电源或脉冲电源。近年来,一些人通过研究,提出了许多电镀废水处理技术,并根据统一的数学模型,综合考虑技术、经济、环境、资源、能源等因素,选择最优的,使技术选型建立在科学的基础上,是一种可取的方法。
电镀废水的危害
就其总量而言,与造纸、印染、化工等行业相比,电镀废水的排放量较小,污染面狭窄,但由于电镀厂分布广泛,废水中含有的剧毒物质种类众多,其危害性非常大。未经处理的电镀废水排入河流、池塘,渗入地下,不仅会危害环境,还会污染饮用水和工业用水。电镀废水中含有铬、锌、铜、镉、铅、镍等重金属离子,以及酸类等剧毒杂质。有些也是剧毒物质,具有致癌性和变形性。因此,必须严肃处理。以免对人造成伤害。
电镀废水有毒有害。例如,氰化物可引起人类和动物的急性中毒和死亡,低浓度的长期影响也可引起慢性中毒。镉可引起肾脏病变,并可能导致痛苦的疾病。六价铬可引起肺癌、胃肠道疾病和贫血,并可在骨骼、脾脏和肝脏中蓄积。因此,必须严格控制和妥善处理电镀废水。