污水处理技术工艺

电镀废水多组分污染物组合控制技术浅析

发布日期:2019-08-08 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

电镀业在现代工业中具有广泛而重要的地位,在我国经济和社会发展中发挥着不可或缺的作用。同时,电镀也是一个高污染行业。我国每年可排放废水40亿立方米,固体废物5亿吨,酸性气体3000万立方米,其中50%以上不符合国家污染物排放标准。在电镀过程中,由于原辅材料和淡水消耗量大,电镀废水中伴随着大量的氰化物、锌、铬、酸、碱等污染物。这些未经处理的废水一旦进入自然环境,将对当地生态和人类健康造成严重危害。

由于电镀企业在中国的分散布局,污染源也分散,存在较低的清洁生产工艺、自动化专业化程度低、污染防治水平低、有效管理水平低等一系列问题。同时,在工艺生产过程中,由于电镀种子的丰富和多样性,具体工艺环节不相同,必然导致各种污染物的复合排放问题,如不同浓度的有机氰化物有机污染物和重金属离子的共存和排放。根据电镀废水的污染特性,《电镀废水处理工程技术规范》(HJ2002/2010)强调,电镀废水应按分类收集并按质量处理。在十二五规划期间,电镀行业的清洁有序发展对超过我国重金属减排目标做出了突出贡献。十三五计划明确指出,钢铁、水泥、石化、有色金属、玻璃、燃煤锅炉、造纸、印染、化工、焦化、氮肥、农副产品加工、原料制药业、制革、农药、电镀等行业等行业应作为促进行业满足排放标准的重点。在新的形势下,为了进一步应对我国的号召,本文在系统地确定电镀行业复合污染的原因和处理思路的基础上,提出了一种更为有效的整体解决方案。

1.电镀废水的来源和特点

由于电镀行业需要消耗大量的水,大多数工艺都使用水作为溶剂。废水来源大致可分为以下几类:(1)电镀生产过程中的电镀漂洗废水是电镀废水的主要来源之一,占车间排放废水的80%以上,其中大量的电镀废水中含有大量的废水。etal可以分离。无机和有机污染物,如种子、有机活化剂、稳定剂等(2)在镀液过滤过程中,残留镀液、失效或变质的镀液、清洗镀液中含有高浓度污染物的废水,尽管这部分废水量小,但各种污染物浓度高,一般需要单独处理。(3)实验室用水主要包括电镀工艺分析及废水、废气检测等实验分析用水。水量不大,但成分复杂。一般经统一处理后排入电镀混合废水系统。(4)其他杂用水,如清洗机械设备、车间地面等产生的废水。

电镀工业中存在着多种复杂工艺,但各企业电镀废水的质量差异很大,但其共同特点是含有大量的重金属离子、酸、碱等污染物。常见的重金属离子污染物包括铬、铜、镍、锌、金、银和铅。常见的酸、碱污染物包括硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、氢氧化钠、碳酸钠等。此外,废水中还含有一定量的有机物、氨氮等。因此,根据不同类型的特征污染物,电镀废水一般进一步分为:(1)高浓度COD废水;(2)含氰废水;(3)重金属离子废水;(4)综合废水与多种污染物同时混合。考虑到电镀废水中污染物的多样性,由于电镀废水过程中各种有机物或氨氮的形成与重金属离子的相互作用,分离质量处理显得尤为重要,这给电镀废水的混合后处理带来了困难。例如,镀镍废水必须与氰化废水分开处理,因为镍和氰化物会形成氰化镍,它属于相对稳定和困难的化合物。在镀铜工艺中,焦磷酸盐镀铜产生的废水一般含有氨,需要与其它金属离子废水分开处理,否则会形成金属络合物,金属离子难以去除。

2.电镀废水多组分污染控制技术

2.1电镀废水的主要处理方法

长期以来,电镀废水的处理主要基于对重金属的无害化控制和有机物的降解。可分为化学法、物理化学法和生化法。其中,化学沉淀法应用最广泛,主要是因为它具有投资少、工艺相对简单等一系列优点。但是,由于废水质量的波动、沉淀时间的长短、搅拌条件、管理水平等因素的影响,导致了出水水质的不稳定,污泥的分离和二次污染是不容忽视的。物理定律是在不改变物质的化学性质的情况下,根据不同的物理性质,从系统中分离和去除污染物。它一般用于水中悬浮物或重金属离子的分离、去除或浓缩,如吸附、蒸发浓缩、膜分离等。生化处理具有处理成本低、环境效益好、污泥少、无二次污染等优点,通过降解微生物代谢活性和吸附去除水中有机或无机污染物,具有广阔的应用前景。

通常,不同的污水处理方法具有不同的适用性。依靠单一处理方法难以使电镀废水达到标准排放。因此,如何处理多个处理工艺,处理效果好,经济成本低,操作简单,无二次污染,易于实现工业化加工是电镀废水处理技术的未来发展方向。为了实现这一目标,两种或多种有利工艺的有效结合是当前电镀废水处理技术研究的主要内容和方向,如离子交换 - 电沉积组合法,化学法 - 膜分离技术,生物膜 - 电解法。 ,生物学方法 - 膜分离技术等

2.2基于膜分离技术的复合控制方法

膜分离技术是通过膜的选择性透性实现物质分离的手段,主要包括微滤、纳滤、超滤、反渗透、电渗析、扩散透析等。采用膜分离法处理电镀废水,特别是对镀铜、镀锌、镀镍废水的处理,处理效率高,工艺操作简单,金属的回收容易实现,无二次污染。该技术还存在膜易堵塞、使用寿命短、使用成本高等缺点。因此,在膜透析前经常需要将相应的工艺结合起来,才能最大限度地提高膜的净化效果,延长膜的使用寿命。云南某电镀车间采用TiO 2光催化处理废水,使预处理废水COD降低75%以上,降低了超滤和反渗透操作负荷,延长了清洗周期,延长了膜的使用寿命,回水率可提高85%。将纳米过滤系统的白心平嵌入到化学沉淀池中,实现了膜透析与化学沉淀的相互作用循环,更有效地去除了溶液中的各种阳离子和重金属离子。

2.3基于离子交换的组合控制方法

离子交换法是以高分子树脂为基础的离子交换剂与溶液中物质进行离子交换的可逆反应。离子交换法适用于低浓度的电镀废水,具有能耗低、化学试剂用量少、不产生污泥、处理效果好等优点,但运行成本高,设备需要维护,树脂易受污染。通过将离子交换与其他技术相结合,可以进一步提高清洁生产水平并改善污水质量。张惠灵采用R32离子树脂吸附含铜离子的电镀废液。经处理后,高浓度的解吸液进入电解槽,电解回收铜,纯度高达99.7%。联合电解的优点是减少了设备运行的经济损失,减少了水资源消耗和对环境的影响。此外,离子交换法可与膜透析技术相结合,发挥其去除离子污染物的优势; 刘国昌通过偶联离子交换和纳滤技术成功分离和浓缩Cr(VI)和Cl-。高达3200 mg / L,大大提高了铬的回收效率。

2.4基于生物膜反应的组合控制方法

生物膜处理是一种生物处理方法。目前,电镀废水中污染物的重金属毒性是限制生物处理的最关键问题之一。如何降低重金属对微生物生命活动的毒性引起了越来越多的关注。膜生物反应器(MBR)是将生物处理技术与膜分离技术相结合的一种新型水处理技术。废水中污染物的去除主要通过微生物的代谢活性和膜组件的高效分离来实现。目前,限制其广泛应用的主要因素是膜污染速度快,更换和清洗成本高。“497”强化膜生物反应器处理工艺,在重金属浓度较高的情况下,采用生物膜水解反应器可提高COD去除率。在韩立明反应器中,通过在MBR反应器中加入悬浮生物载体形成复合MBR工艺,与常规MBR工艺相比,悬浮填料的加入改变了反应器中生物相丰度的比值,为微生物提供了更加多样化的生活环境,使铜、镍、铬等污染物的平均去除率分别达到94.4%、74.8%和51.0%。

3.总结

对于电镀废水中不同浓度和不同类型的多组分污染物,应根据污染物之间的相互作用,从废物回收的角度结合最合适,最有效的控制技术。这样,实现了各种工艺之间的优缺点,同时也降低了设备的维护难度,从而促进了整个电镀行业的清洁生产。

电镀废水多组分污染物组合控制技术浅析

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