電鍍廢水是危害性較強(qiáng)的一類環(huán)境污染源
電鍍行業(yè)是關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的行業(yè),據(jù)了解,我國(guó)電鍍工廠大約有一萬(wàn)多家。同時(shí),電鍍行業(yè)又是高污染、高用水量的行業(yè)。而一般情況下,電鍍工業(yè)產(chǎn)生的廢水類型一般分為四種:鍍鉻廢水,含氰廢水和鍍鎳廢水,除了上述三種還有一種是綜合廢水。其中,電鍍工業(yè)污水含銅、鉻、鎳等重金屬濃度高,直接排放對(duì)環(huán)境的影響非常大,危害最嚴(yán)重。因此,對(duì)電鍍廢水進(jìn)行處理,對(duì)處理效果進(jìn)行監(jiān)督管理,就顯得非常重要。對(duì)于電鍍廢水的處理工藝,一方面要考慮它的處理效果,另一方面,還應(yīng)考慮它的經(jīng)濟(jì)效益。節(jié)省投資,節(jié)約能源,提高經(jīng)濟(jì)效益,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用,這是進(jìn)行廢水處理前必須考慮的問(wèn)題。
1 電鍍廢水的處理方案分析
電鍍廢水中含有銅、鎳等金屬物質(zhì),具有較高的回收價(jià)值。因此,為了減少環(huán)境污染,提高電鍍企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效率,一般會(huì)對(duì)電鍍廢水進(jìn)行
回收性的處理,來(lái)回收金屬銅、鎳等。而從目前情況看,電鍍廢水的處理方案已經(jīng)比較成熟,處理效果也比令人滿意。在下文中,介紹了常用的一種處理方案的基本步驟。
1.1 第一步———沉淀池預(yù)處理
沉淀池的預(yù)處理的主要目的,是通過(guò)自然沉降或者離心沉降的方式,將電鍍廢水中的金屬渣滓沉淀出來(lái),以方便于下一步的處理。一方面,需要用泵將電鍍廠中產(chǎn)生的廢水輸送到處理廠的沉淀池中。由于廢水的酸性比較強(qiáng),要求輸送管道和泵具有較強(qiáng)的抗酸腐蝕能力。而且,需要保證管道的封閉性能,以免廢水泄露污染環(huán)境;另一方面,在廢水進(jìn)入沉淀池后,一般采用自然沉降法沉降。雖然這種方法耗能較低,但沉降速率比較慢。在電鍍廢水處理壓力較大的情況下,一般用離心沉降法。這種方法的好處是處理速度較快,而且沉降出來(lái)的金屬泥能夠自主地進(jìn)入到排泥道中。
1.2 第二步———綜合廢水反應(yīng)池處理
在金屬泥沉降完全完成后,得到的廢水基本上呈現(xiàn)澄清狀態(tài)。
此時(shí),打開閥門,將廢水釋放到下一個(gè)處理池———綜合廢水反應(yīng)池中。將廢水中主要的鉻、銅、鎳等元素沉淀出來(lái),主要是通過(guò)加藥。
首先,含氰的廢水先進(jìn)行破氰反應(yīng),去除氰化物,含鉻廢水進(jìn)行還原反應(yīng),去除六價(jià)鉻,最后混合一起統(tǒng)一調(diào)整PH沉淀。根據(jù)反應(yīng)池中廢水的總體積,計(jì)算出需要的投藥量,一是避免處理藥品的浪費(fèi),二是省去過(guò)量藥品的處理步驟,從而降低處理費(fèi)用。藥物投放后,廢水中的六價(jià)鉻離子就會(huì)與過(guò)氧硫代硫酸鈉產(chǎn)生反應(yīng),將六價(jià)的鉻離子還原成三價(jià),以便于下一步的沉降。為了加快反應(yīng)效率,應(yīng)使用攪拌裝置對(duì)廢水進(jìn)行攪拌,在廢水呈現(xiàn)出綠色后,說(shuō)明還原反應(yīng)已經(jīng)大致完成,可以進(jìn)入下一步的處理作業(yè)了;其次,調(diào)節(jié)廢水的PH值。一般情況下,為了節(jié)省費(fèi)用,提高調(diào)節(jié)效果,一般用生石灰作為PH調(diào)節(jié)藥品。同樣,在投料之前,也要計(jì)算出生石灰的用量。在一般情況下,將廢水的PH值調(diào)節(jié)到 8.5~9.4 即可,因?yàn)樵谶@個(gè)數(shù)值范圍內(nèi),主要的三種金屬離子三價(jià)鉻離子、鐵離子和鋁離子均能有效沉淀,以氫氧化物沉淀的方式沉降在池底;最后,在沉降處理完成后,需要再次測(cè)定金屬離子的含量和廢液的PH值。如果金屬離子含量仍然較高,需要延長(zhǎng)沉淀反應(yīng)時(shí)間,同時(shí)調(diào)節(jié)PH值到弱堿性狀態(tài)。
1.3 第三步———斜板沉降板沉降
在沉淀反應(yīng)處理過(guò)程中,由于金屬離子并不是以全部沉淀的形式直接地沉降到反應(yīng)池的底部,同時(shí)大部分以絮狀的方式存在于溶液中。因此,需要將溶液通過(guò)斜板沉降板。這種沉降板一般與水平面呈20°左右的夾角,在板的上面布滿大大小小的孔洞,每一個(gè)孔洞都有塑料做成的刺狀物,用于“鉤住”絮狀沉淀物。同時(shí),為了增強(qiáng)沉降效果,往往還會(huì)在沉降板的上層加入一些氯化鈣,作為沉降劑。而這步處理得到的沉淀泥,則通過(guò)專用管道輸送到沉淀處理車間,而溶液則進(jìn)入無(wú)閥濾池中。
1.4 第四步———濾池過(guò)濾處理
經(jīng)過(guò)初步沉降和斜板沉降處理后,仍然有少量絮狀沉淀混雜在溶液中。
因此,需要將溶液輸送到無(wú)閥濾池中進(jìn)行過(guò)濾。該濾池中一般有比較密的濾網(wǎng)能夠?qū)⒓?xì)微的沉淀顆粒抑留。而處理后的溶液需要進(jìn)一步檢測(cè)有害物質(zhì)的含量,如果達(dá)到了國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn),就可以排放了。同時(shí),過(guò)濾得到的沉淀物也一同送到污泥處理車間。這樣,電鍍廢水的基本處理就完成了。
2 電鍍廢水處理實(shí)例
2.1工程廢水特點(diǎn)
某企業(yè)主要是對(duì)印版滾筒進(jìn)行電鍍,電鍍的金屬主要是:鍍鎳、鍍銅、鍍鉻。本項(xiàng)目主要是酸性電鍍,生產(chǎn)原料中無(wú)氟、無(wú)氰、無(wú)絡(luò)合劑、無(wú)鉛、無(wú)鎘重污染化學(xué)品。本工程電鍍廢水量較小,廢水中的金屬離子主要有鎳、鉻、銅離子。根據(jù)計(jì)算,電鍍廢水中金屬離子濃度:
(1)鍍鎳廢水:鍍鎳廢水中鎳的濃度為1.1mg/L。
(2)鍍銅廢水:鍍銅廢水中銅的濃度為11.1mg/L。
(3)鍍鉻廢水:鍍鉻廢水中鉻的濃度為11.7mg/L。其中六價(jià)鉻的含量11.2mg/L。
2.2電鍍廢水處理工藝流程
本項(xiàng)目生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水主要是電鍍廢水,廢水中含有的重金屬主要是鎳、銅、鉻。鎳和鉻屬于第一類污染物。對(duì)于含第一類污染物鉻的廢水,本次工程主要采用化學(xué)法即用硫酸、焦亞硫酸鈉將六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻后,三價(jià)鉻離子可以與后續(xù)的混凝沉淀形成氫氧化鉻,再次采用電解對(duì)部分未還原的六價(jià)鉻再次還原形成三價(jià)鉻離子。最終形成氫氧化鉻沉淀去除廢水中的鉻離子。
本次工程含鎳廢水量較小,含鎳量較低,本項(xiàng)目含鎳廢水首先
調(diào)節(jié)p H值,投加鐵鹽混凝劑,去除部分鎳離子,然后再與其他重金屬?gòu)U水進(jìn)行電解、膜處理。
一級(jí)處理。鍍鉻廢水在破鉻反應(yīng)罐內(nèi)加酸及焦亞硫酸鈉對(duì)鉻還原,在酸性條件下,六價(jià)鉻與還原劑發(fā)生氧化還原反應(yīng),六價(jià)鉻被還原成三價(jià)鉻再進(jìn)入到中和反應(yīng)罐內(nèi)與機(jī)加工清洗水、鍍鎳、銅廢水加堿進(jìn)行中和反應(yīng),三價(jià)鉻、銅離子和鎳離子在堿性條件下生成金屬氫氧化物細(xì)小顆粒,在絮凝劑的作用下形成團(tuán)狀,加快沉降速度,減少沉淀時(shí)間。
二級(jí)處理。主要是經(jīng)混凝沉淀處理后的廢水,在電解塔內(nèi)進(jìn)行電解。電解塔是利用鐵屑作陽(yáng)極。炭粒作陰極,廢水作電解質(zhì)溶液形成微小原電池,在酸性介質(zhì)及有氧條件下,發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生新生態(tài)的氫和亞鐵,而新生態(tài)的氫和亞鐵能與水中的六價(jià)鉻和絡(luò)合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)同時(shí)生成的氫氧化鐵具有較高的絮凝作用,吸附分散微小顆粒和有機(jī)分子。經(jīng)電解后的廢水進(jìn)一步混凝沉淀后,進(jìn)人深度處理。
三級(jí)處理。主要是運(yùn)用綜合過(guò)濾裝置,將溶液中的絮狀沉淀和沉淀顆粒徹底過(guò)濾掉。其中,綜合過(guò)濾裝置主要成分有石英砂、活性炭和硅膠等,能夠?qū)崿F(xiàn)很高的過(guò)濾效果。過(guò)濾后,經(jīng)過(guò)檢測(cè),達(dá)到了國(guó)家相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)。
3 電鍍廢水處理效果及回用情況
由監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可知,經(jīng)本工程的污水處理工藝處理后,廢水排放可以滿足《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21900—2008)要求,物理分離系統(tǒng)的透過(guò)液被處理為純水,完全達(dá)到去離子水標(biāo)準(zhǔn),送回到電鍍線上的漂洗槽重復(fù)使用。因此就實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)閉路循環(huán),在整個(gè)系統(tǒng)的循環(huán)中,生產(chǎn)過(guò)程帶入的雜質(zhì)被逐級(jí)濾除,水和貴重金屬被分離后再次循環(huán)使用。同時(shí),廢水排放水質(zhì)可以滿足《污水再生利用工程技術(shù)規(guī)范}(GB50335—2002)及《再生水作為循環(huán)冷水水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(HG/T3923—2007)中要求水質(zhì)COD≤60mg/L、BOD5≤5mg/L、NH3一N≤10mg/L、SS≤10mg/L的要求,工程廢水可以回用到生產(chǎn)過(guò)程中去,實(shí)現(xiàn)廢水的零排放。
結(jié)束語(yǔ)
總之,電鍍廢水是危害性較強(qiáng)的一類環(huán)境污染源,電鍍行業(yè)必須予以重視。上述處理方案的成本一般比較高,而且工藝比較復(fù)雜,處理效果有時(shí)也不夠理想。因此,在未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi),相關(guān)部門應(yīng)加快新型處理技術(shù)的開發(fā),以實(shí)現(xiàn)更好的處理效果。