污水处理技术工艺

干货必读:电镀废水处理十大方法及优缺点分析

发布日期:2019-04-12 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

电镀废水的处理与回用对节约水资源、保护环境起着至关重要的作用。综述了各种电镀废水处理技术的优缺点,以及一些新材料在电镀废水处理中的应用。

01化学沉淀法

化学沉淀法是将溶解的重金属转化为不溶于水的化合物,将试剂放入废水中,然后从水中分离出来,达到去除重金属的目的。

化学沉淀法以其操作简单、工艺成熟、成本低、同时去除废水中多种重金属等优点,在电镀废水处理中得到了广泛的应用。

1.碱性沉淀法

碱法沉淀是在废水中加入氢氧化钠、石灰、碳酸钠等碱性物质,使重金属沉淀形成溶解度较低的氢氧化物或碳酸盐。该方法具有成本低、操作简单等优点,得到了广泛的应用。

然而,通过碱沉淀法生产的污泥很大,并且产生二次污染,并且流出物的pH高,并且需要调节pH。 NaOH广泛用于工程中,因为它产生相对少量的污泥并且易于回收。

2.硫化物沉淀法

硫化物沉淀法是通过添加硫化物(如Na2S、Naris等)使废水中的重金属沉淀,形成比氢氧化物溶解性小的产物。出水的酸碱度为7-9,无需调节酸碱度即可排放。

但硫化物沉淀颗粒较小,需加入絮凝剂辅助沉淀以增加处理成本。硫化物在酸性溶液中也会产生有毒的hs气体,在实际操作中也有限制。

3.铁氧体法

铁酸盐法是根据铁氧体生产原理发展起来的,使废水中的各种重金属离子形成铁素体晶体沉淀在一起,从而达到净化废水的目的。该方法主要是通过向废水中添加硫酸亚铁,通过还原、沉淀絮凝,最终形成铁素体,由于其设备简单、成本低、沉淀速度快、处理效果好等优点,得到了广泛的应用。

测定了pH值和硫酸亚铁对氧化铁法去除重金属离子的影响。镍、锌、铜离子的最佳絮凝pH值分别为8.00μ、8.00×10.50和10.00μ。Fe~(2+)与它们的摩尔比为2.8,六价铬的最佳还原pH值为4.00~5.50,最佳絮凝pH值为8.00~10.50,最佳投料比为20。废水含镍<0.5 mg/L、铬<1.0 mg/L、锌1.0 mg/L、铜0.5 mg/L、镍<0.5 mg/L,符合“电镀污染物排放标准”(GB21900-2008)表2的要求。

化学沉淀法的局限性

随着污水排放标准的增加,传统的单一化学沉淀方法难以经济地处理电镀废水,往往与其他工艺相结合。

采用碳酸铁氧体(一种具有物理吸附和离子交换功能的材料)工艺处理镍含量约为4000mg/L的高浓度含镍电镀废水,首先采用铁氧体法在11.0和铁/铁中控制其pH值。在摩尔比为0.55、FeSO4.7H_2o/Ni21质量比和反应温度为35C的条件下,废水中镍的平均浓度由4212.5mg/L下降到6.8mg/L,持续15分钟,去除率达99.84%。在加入1.5g/L碳酸盐,pH=6.5,反应温度35C,处理6小时的条件下,出水中镍的去除率为96.48%,出水中镍的浓度为0.24mg/L,达到GB21900-2008“表2”标准。

用先进的化学沉淀处理含有螯合重金属的废水,用零价铁和过氧化氢降解螯合物,然后加入碱沉淀的重金属离子不仅可以去除镍离子(去除率高达98.4&lt;unk&GT;-rrbi),还可以减少鳕鱼化学需氧量。

02氧化还原法

1.化学氧化法

化学氧化法处理含氰电镀废水的效果尤为明显。该方法首先将废水中的氰化物(CN-)氧化为氰酸盐(CNO-),然后将氰酸盐(CNO-)氧化为二氧化碳和氮气,彻底解决了氰化物污染的问题。

常见的氧化剂包括氯氧化剂、氧气、臭氧、过氧化氢等,其中碱性氯化法应用最为广泛。采用Fenton法对初始总氰化物浓度为2.0mg/L的低浓度氰化电镀废水进行了处理。最佳反应条件为:初始pH为3.5,H_(202)Fe_2SO_4摩尔比为3.5~1,H_(202)用量为5.0 g/L,反应时间为60 min。氰化物去除率可达93%,总氰化物浓度可降至0~3mg·L-1·h-1。

2.化学还原法

化学还原法主要用于电镀废水处理中六价铬废水的处理。在该方法中,将还原剂(如FeSO,NaHSO 3,Na 2 SO 3,SO 2,铁粉等)加入废水中以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。上述铁氧体方法也可以归类为化学还原方法。

该方法的主要优点是工艺成熟,操作简单,处理量大,投资少。在工程应用中效果良好,但大量污泥会造成二次污染。以硫酸亚铁为还原剂,处理总铬含量为7o~80mg/L的80t/d电镀废水。出水总铬小于1.5mg/L,处理成本为3.1元/t,具有较高的经济效益。

焦亚硫酸钠被用作还原剂,处理含有80毫克/升六价铬的电镀废水,ph值为6~7,排出的六价铬浓度小于0.2毫克/升。

03电化学法

电化学方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,金属链完全断裂,重金属易于循环利用,占地面积小,污泥量少,但电极板消耗快,能耗大。低浓度电镀废水去除效果不佳,仅适用于中小型电镀废水的处理。

电化学方法主要包括电凝,磁电解和内电解。

电凝法是以铁或铝板为阳极,制备Fe2+、Fe或Al。随着电解的进行,溶液的碱度增加,形成铁(OH)2、铁(OH)3或铝(OH)3,通过絮凝和沉淀去除污染物。

由于传统的电凝方式在长时间运行后会引起电极板的钝化,高压脉冲电凝方式在近年来逐渐取代了传统的电凝方式。它不仅克服了电极板的钝化问题,而且提高了电流效率。20&lock;&GT;~30&lock;lock;GT;,电解时间缩短30~40;lock;GT;,电能节省30~40;垃圾处理污泥量小,重金属去除率高达96~99。

采用高压脉冲电絮凝法处理某电镀厂电镀废水,Cu2+、Ni2、CN-和COD的去除率分别为99.80%、99.70%、99.68%和67.45%。

电凝聚也常与其他方法相结合,采用电凝聚和臭氧氧化处理电镀废水,以铁、铝为板,出水六价铬、铁、镍、铜、锌和铅的总有机碳(TOC()。COD去除率分别为99.94%、100.00%、95.86%、98.66%、99.97%、96.81%、93.24%和93.43%。

近年来,内部电解受到广泛关注。内电解法利用原电池的原理,通常将废铁粉和碳颗粒添加到废水中,并使用废水作为电解质介质,通过氧化还原,置换,絮凝,吸附,共沉淀等各种反应的组合。 ,可以使用一次。去除各种重金属离子。

该方法不需要电能,处理成本低,污泥量少。通过静态试验研究了铁碳微电解模拟电镀废水中COD和铜离子的去除效果。去除效率分别达到59.01%和95.49%。然而,采用微电解反应塔进行的连续流研究表明,经过14天的处理,微电解废水的COD去除率仅为10%-15%,铜的去除率降至45%-50%。因此,有必要定期更换填料或对填料进行再生。

04膜分离技术

膜分离技术主要有微滤(mf)、超滤(uf)、纳滤(nf)、反渗透(ro)、电透析(ed)、液膜(lv)等。采用膜选择分离和去除污染物。

该方法去除效果好,可实现重金属回收和废水回用,占地面积小,无二次污染。这是一项很有前途的技术,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:结合常规废水处理工艺和膜生物反应器(MBR)工艺,电镀废水经处理后水质达到排放标准,电镀废水经超滤膜净化,反渗透和纳滤膜处理后,水质达到回用水标准。RO和NF的电导率分别低于100 g/cm和1000 gScm,COD值分别为5mg/L和10 mg/L。镀镍洗涤废水通过反渗透膜后,镍浓度达到25倍以上,实现了镍的回收。反渗透生产的水质达到回用标准。

投资和运营成本分析表明,1年多的工程运行可以回收RO浓镍的设备成本。

液膜法不是传统的固相膜,而是将一薄层乳状颗粒悬浮在液体中。它是一种类似于溶剂萃取的新型分离技术,包括膜制备、分离、纯化和破乳工艺。

normann.li博士是美国裔美国人,他发明了乳液膜分离技术,该技术具有萃取和渗透的优点,将萃取和反向萃取两个步骤结合在一起。乳液膜法具有传输效率高、选择性好、二次污染少、节能低、基础设施投资少等特点,对电镀废水中重金属的处理和回收利用有较好的效果。

05离子交换法

离子交换法是利用离子交换剂对废水中的有害物质进行交换和分离。常用的离子交换剂有腐植酸、沸石、离子交换树脂、离子交换纤维等。离子交换的操作包括交换、反冲洗、再生和清洗四个步骤。

该方法操作简单,重金属回收利用,二次污染小,但离子交换成本高,再生器消耗大。

强酸性离子交换树脂处理含镍废水镍及镍回收方法的研究。结果表明,6-7的pH值有利于强酸性阳离子交换树脂去除镍离子。离子交换镍去除的合适温度为30℃,合适的流速为15BV / h(即每小时树脂床体积的15倍)。合适的解吸剂是10%盐酸,解吸流体流速为2 BV / h。原来的4.6BV解吸溶液可用于制备镀浴,平均镍离子质量浓度为18.8g / L.

Mei.1ing Kong等人研究了CHS-L树脂对Cr(VI)的吸附能力。结果表明,低浓度Cr(VI)下,树脂的交换吸附速率受液膜扩散和化学反应控制。CHS-1树脂对Cr(VI)的最佳吸附pH值为2-3,298K时其饱和吸附量为347.22mg/g,CHS-1树脂可用5%氢氧化钠溶液和5%氯化钠溶液洗脱,再生后吸附量没有明显下降。

用钛酸酯偶联剂与丙烯酸甲酯共聚,在碱性条件下水解制备磁性弱酸阳离子交换树脂ndmci.

通过对重金属Cu的吸附,发现NDMC-l树脂粒径小,比表面积大,具有较快的动力学性能。

06蒸发浓缩法

蒸发浓缩法是通过加热蒸发电镀废水,使液浓度得到再利用。一般适用于高浓度铬、铜、银、镍等重金属废水的处理。低浓度重金属废水处理不经济,能耗低.

在电镀废水的处理中,蒸发浓缩法经常与其他方法一起使用以实现闭环,这是良好的,例如大气压蒸发器和逆流冲洗系统的组合。蒸发浓缩法操作简单,技术成熟,可循环使用。然而,浓缩干燥固体的处理成本很高,这限制了其应用,并且通常仅用作辅助处理装置。

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