污水处理技术工艺

干货:电镀废水处理四大方法及优缺点分析

发布日期:2019-03-08 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

污水的处理和回用对于节约水资源和保护环境具有重要意义。本文综述了各种废水处理技术的优缺点,以及几种新材料在废水处理中的应用。

01化学沉淀法

化学沉淀法是通过将化学物质引入废水中,然后将其与水分离,将溶解状态的重金属转化为水不溶性化合物的沉淀物,从而除去重金属。

化学沉淀法以其操作简单、工艺成熟、成本低、能同时去除废水中的多种重金属等优点被广泛应用于电镀废水的处理。

1.碱性沉淀法

碱性沉淀法是在废水中加入碱性物质,如neah、石灰、碳酸钠等,使重金属形成较难溶解的氢氧化物或碳酸盐沉淀,并被除去。该方法成本低,操作简单,应用广泛。

然而,碱法沉淀的污泥产量较大,会产生二次污染,且出水pH偏高,因此有必要调回pH值。氢氧化钠以其相对较少的污泥量和易于回收利用的特点,在工程中得到了广泛的应用。

2.硫化物沉淀法

硫化物沉淀法是指在废水中加入硫化物(如硫化等),使废水中重金属含量达到7~9之间,不需要调节pH值即可排放。

但是,硫化物沉淀颗粒是细小的,并且需要添加絮凝剂以辅助沉淀,从而提高了处理成本。硫化物还在酸性溶液中产生有毒的HS气体,这在实际操作中具有局限性。

3.铁氧体法

铁素体法是在铁素体生产原理的基础上发展起来的,它使废水中的各种重金属离子形成铁素体晶体,并共同沉淀,以净化废水。该方法主要是在废水中加入硫酸亚铁,经过还原、沉淀、絮凝,最终形成铁素体。由于设备简单、成本低、沉降快、处理效果好,被广泛应用。

ph值和硫酸铁对铁素体法去除重金属离子的影响,确定镍、锌、铜离子的最佳絮凝ph值分别为8.00~9.80、8.00~10.50和10.00。亚铁离子与其摩尔的比例为2比8。六价铬的最佳还原ph值为4.00~5.50,最佳絮凝ph值为8.00~10.50,最佳进给比为20。出水的镍含量小于0.5毫克/升,总铬含量小于1.0毫克/升,锌含量小于1.0毫克/升,铜含量小于0.5毫克/升,符合“电镀污染物排放标准”(gb 21900-2008)中“表2”的要求。

化学沉淀法的局限性

随着废水排放标准的提高,传统的单一化学沉淀法难以经济、有效地处理电镀废水,往往与其它工艺相结合使用。

采用铁氧体(一种具有物理吸附和离子交换功能的材料)处理含镍约/L的高浓度含镍废水。结果表明:Fe/Fe中含镍废水的pH值最高,Fe/Fe中含镍废水的浓度最高。是由氧气法控制的。当摩尔比为21,反应温度为35℃,反应时间为15 min时,出水镍的平均浓度由原来的6.8mg/L降至6.8mg/L,去除率可达%。然后,在投加量1.5g/L,pH=6.5,温度35℃,反应6h的条件下,镍去除率可达100%,出水Ni浓度为0.05mg/L,达到2008年“表2”标准。

采用先进的Fenton化学沉淀法处理含有螯合重金属的重金属,用零价铁和过氧化氢分解螯合物,然后碱金属沉淀重金属离子,不仅可以去除镍离子(去除率高达98.4%),并且可以减少COD化学需氧量。

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02氧化还原法

1.化学氧化法

化学氧化对含氰电镀废水的处理效果尤为明显。将废水中的氰化物离子(CNI)氧化成氰酸盐(CNO-)再氧化成二氧化碳和氮气,可以彻底解决氰化物污染问题。

常用的氧化剂包括氯氧化剂、氧气、臭氧、过氧化氢等,其中碱性氯化作用最为广泛。在初始总氰化物浓度中,采用芬顿法处理低浓度2.0mg/l的氰化物电镀废水。反应的初始ph值为3.5,h202/feso的初始ph值为3.5:1,加入的h202为5.0 g/l。在60分钟的最佳条件下,氰化物的去除率可达93<unk;GT;,总氰化物浓度可降低为0_3mg/l。

2.化学还原法

化学还原法主要针对电镀废水处理中的六价铬废水。在该方法中,还原剂(如FeSO,NaHSO3,Na2SO3,SO2,铁粉等)。在废水中加入六价铬,将六价铬还原为三价铬,然后加入石灰或氢氧化钠进行沉淀分离。铁素体还原法也可归为化学还原法。

该方法的主要优点是工艺成熟,操作简单,处理量大,投资少,对工程应用效果好,但污泥量大,产生二次污染。以硫酸亚铁为还原剂,对80t/d的含总铬70~80mg/L的电镀废水进行了处理。出水总铬<1.5mg/L,处理成本3.1元/t,经济效益高。

含有80mg / L六价铬和pH6-7的电镀废水用偏亚硫酸氢钠作还原剂处理,出水的六价铬浓度小于0.2mg / L.

03电化学法

电化学法是指在电流作用下,通过氧化还原、分解、沉淀、气浮等一系列反应,去除废水中的重金属离子和有机污染物。

该方法的主要优点是去除率快,能完全中断匹配的金属环节,便于重金属回收利用,面积小,污泥量少,但其极板消耗快,吸收大功率,去除低浓度电镀废水。效果不好。仅适用于中小型电镀废水处理。

电化学方法主要有电凝法、磁电解法、内电解法等。

该方法以铁板或铝板为阳极,生产铁或铝。随着电解的进行,溶液的碱性增加,形成Fe(OH)-2,Fe-(OH)-3或Al(OH)-3。污染物通过沉淀和沉淀去除。

由于传统电凝法的长期操作,电极板被钝化。近年来,高压脉冲电凝法逐渐取代了传统的电凝法,不仅克服了板钝化的问题,而且克服了电流效率。增加20%~30%,电解时间缩短30%~40%,节能30%~40%,污泥产量小,重金属去除率可达96%~99%。

采用高压脉冲电凝技术处理某电镀厂的电镀废水。Cu20、Ni2、CN1和COD的去除率分别为99.80%、99.70%、99.68%和67.45%。

电凝通常与其他方法结合使用。采用电凝法和臭氧氧化法处理电镀废水,以铁、铝为极板。六价铬、铁、镍、铜、锌、铅、toc(有机碳总量)和鳕鱼的去除率分别为99.94、100.0、95.86、98.66、99.97、96.81、93.24和93.43。

近年来,内电解得到了广泛的关注。内电解法利用原电池的原理,一般在废水中加入铁粉和碳粒子,以废水为电解质介质,通过氧化还原、置换、絮凝、吸附、共沉淀等反应,同时去除多种重金属离子。

该方法不需要电能,处理成本低,污泥少。采用静态试验方法,研究了铁-碳微电解工艺对模拟废水中COD和Cu2的去除效果。COD和Cu的去除率分别为0%和0%。微电解塔连续流动研究结果表明,14d后COD的去除率仅为10%~15%,铜的去除率在45%~50%之间。因此,有必要定期更换包装或加工包装。

04膜分离技术

膜分离技术主要包括微滤(MF),超滤(UF),纳滤(NF),反渗透(RO),电渗析(ED),液膜(Lv)等,采用膜选择性渗透性。分离并去除污染物。

该方法去除效果好,可实现重金属的循环利用和废水的回用,占地面积小,无二次污染。膜技术是一种很有前途的技术,但膜成本高,易受污染。

分析了膜技术在电镀废水处理中的应用及效果。结果表明,电镀废水的水质符合排放标准,并与常规废水处理技术和膜生物反应器组合工艺相结合。在进行了uf净化和rf、nf脱岩膜的综合处理后,水质达到了再利用的标准,ro型水和nf型水的导电性分别低于100g/cm和100g/cm。鳕鱼分别约为5毫克/升和10毫克/升;镀镍和洗涤废水通过ro膜后,镍浓度高达25倍,实现了镍的回收。人工生产的水质达到再利用标准。

投资和运行成本分析表明,该项目运行1年多可回收反渗透镍精矿的设备成本。

液膜法不是传统的固相膜,而是悬浮在液体中的一层很薄的乳化液颗粒,是一种新型的溶剂萃取分离技术,它包括成膜、分离、纯化和破乳等过程。

美国华人黎念之(Norman N. Li)发明了乳液膜分离技术,它具有萃取和渗透的优点,结合了萃取和反萃两步。该乳液膜法还具有传质效率高,选择性好,二次污染小,节能,投资少等特点,对电镀废水中重金属的处理和回收利用效果良好。

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