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化学分类法在电镀废水处理的技术应用

中国污水处理工程网 时间:2019-10-12 15:17:53

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 摘  要:随着社会及经济的发展,我国对电镀行业的需求越来越多。但是由于电镀工艺的繁杂,在电镀过程中,电镀废水的成分种类较多,通常包括一些重金属离子、无机、有机化合物等有害物质,急需进行相应的处理。因此,本文就从电镀废水的来源、危害及化学分类处理法等方面进行了简单的介绍,以期为同行的人带来一些借鉴。
关键词:电镀废水;处理化学分类法;应用

1引言
随着科技的进步及生产力的发展,电镀在人们生活中的地位越来越重要。由于在电镀生产过程的有毒化学物质的使用,所以排放的废水具有很强的污染性,含有许多有害的重金属离子。如果电镀废水没有经过处理就排放出去,不仅会造成重金属离子的浪费,而且会给环境带来巨大的破坏,严重的还会影响到人们的生活,因此,必须加强对电镀废水的处理工作,保护好人们赖以生存的环境

2电镀废水的来源
电镀废水指的是在整个电镀过程中生成和排放的所有废水,主要包括前处理产生的废水、镀件漂洗产生的废水、废镀液及其他的废水等。

前处理主要包括整平平面、化学处理和电化学处理三个过程,在这个过程中产生的废水约占了电镀废水总量的50%。在前处理过程中,经常用到的试剂包括:(1)碱性化合物-NaOH、Na2CO3、Na3PO4等;(2)有机溶剂-煤油、丙酮、四氯化碳等来除油污;(3)HCl、H2SO4等-进行酸洗除锈;(4)缓蚀剂-硫化煤焦油、硫脲等。在进行酸洗除锈时,由于清水酸度较高,所以产生的废水中也会有一些有机化合物及游离酸等成分。
废水中大部分的污染物都是因为镀件表面的附着液在清洗时带入的。对于不同的镀件而言,如果使用不同的工艺及漂洗方法,产生的废水量及废水中污染物的浓度也是具有差异的。例如:对于镀铬而言,主要可分为高度镀铬、低度镀铬和普通镀铬,它们废水中金属离子的含量分别是150-300mg/L、20-50mg/L、50-100mg/L。
废镀液主要来源于三个方面:(1)在过滤过程中,过滤机的渗漏,相比较而言,虽然渗漏的废液的量比较少,但所含的金属离子的浓度很高;(2)在过滤前后,清洗各种器件时,滤渣及漂洗液一起被排放到废水中;(3)渡槽的底部有剩余的杂质很多的、浓的液体。
其他废水主要来源于三个方面:(1)用于处理废水的水;(2)在化验室中所使用的化验用水;(3)电镀厂管理不善,导致“跑、冒、滴、漏”出的水。

3电镀废水的危害
由于电镀废水中成分比较复杂,如果没有经处理就排放到环境中,会对人类造成很大的危害。例如:(1)重金属离子基本上都是有毒有害物质。铜(Cu)会对人体造血细胞的生长及某些酶的活性造成影响;铅(Pb)可在人类内蓄积进而引发慢性中毒;镍(Ni)可抑制人体的酶系统;铬(Cr)会造成人体呼吸系统、皮肤以及内脏的损坏等;(2)在酸性条件下,含氰的废水能够产生剧毒物质-氢氰酸。浓度很低时,就可造成人体心律不齐,引发头痛;在较高的浓度时,会马上使人死亡;(3)酸碱废水的排放,还会影响水体中水生生物的生长,破坏水体的酸碱度。

4含铬电镀废水的处理
对于含铬的电镀废水,主要采用的是化学沉淀法和氧化还原法进行处理。
化学沉淀法指的是通过加入一些化学试剂,使废液中的有些毒性物质与其发生化学反应,生成一些难溶的化合物,从而将固体和液体进行分离,除去毒性物质。根据沉淀剂的不同,通常可分为钡盐沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体沉淀法及氢氧化物沉淀法等。
氧化还原法指的是,通过加入还原剂或氧化剂,使废水中的重金属离子、有机溶剂等与其发生氧化还原反应,将有毒害的物质转变为微毒性或者是无毒性的物质。在对含铬废水进行处理时,通常使用的还原剂为硫酸亚铁,然后再加入大量的石灰作为助凝剂或沉淀剂。但由于加入石灰量过大,所花的费用比较多,所以现阶段以粉煤灰作为沉淀剂,以硫酸亚铁作为还原剂处理含铬的废水更为常见。

5含镍电镀废水的处理
对于含镍的电镀废水,通常使用的是化学沉淀法进行处理。主要可分为硫化物沉淀法、铁氧体沉淀法及螯合物沉淀法。
硫化物沉淀法,指的是使废水中的重金属离子形成硫化物沉淀,将固体和液体进行分离,从而达到去除有害物质的目的。
螯合物沉淀法发展较晚,主要是选择重金属螯合剂作为沉淀剂。在反应过程中,重金属螯合剂能够迅速和多种重金属离子螯合,生成不溶于水的螯合盐,然后进行絮凝沉淀,从而将重金属离子除去。

6含氰电镀废水的处理
对于含氰的电镀废水,通常使用化学氧化法进行处理。常用的氧化剂包括次氯酸钠
(NaClO)、二氧化氯(ClO2)等。

7含铜电镀废水的处理
对于含铜的电镀废水,通常是用化学沉淀法进行处理。但是目前而言,利用化学沉淀法来处理含铜电镀废水的相关文献还是比较少见的。因此,由于电镀废水的成分十分复杂,含有许多的重金属离子,所以比较适合采用化学分类法来进行处理。

8工程实例
某电镀厂在整个生产过程中产生的电镀废水,主要包括含氰废水、含铬废水及酸碱地面废水,对其使用了化学分类法进行处理,效果十分显著。其废水处理的流程如下所示:
(1)含铬废水的预处理
使用化学沉淀法和还原法对含铬废水进行 预 处 理 , 化 学 反 应 过 程 为 : 
 
  
预处理完成后,将处理好的废水和酸碱废水进行混合。
(2)含氰废水的预处理
对含氰废水进行预处理使用的是碱性氯化法,氧化剂为次氯酸钠,化学反应过程为:

 
预处理完成后,将处理好的废水和酸碱废水进行混合。
(3)酸碱混合废水的处理
预处理后的含铬、含氰废水和酸碱地面废水混合后得到酸碱混合废水。将混合废水首先经过酸碱废水调节池进行调节,然后进入“免维护一步净化器”,最后再进入“不饱和深度净化器”进行深度的处理,确保达到废水处理的排放标准。在酸碱混合废水处理过程中的化学变化为:

 
 
(4)深度处理
对于深度处理,就是在不饱和深度净化器的内部填充一些复合填料,从而确保色度、络合物、金属离子等都达到国家规定的标准。

(5)污泥处理
对于在废水处理过程中生成的污泥,要依靠静压定期的排入污泥池,通过重力进行浓缩后,将上清水排出,用污泥提升泵将浓缩后的污泥送入厢式压滤机进行脱水,将其制成含水量为75%-80%的泥饼,定期将泥饼外运。

(6)效果
通过化学分类法处理电镀废水,不仅使废水中各离子的浓度达到了国家规定的排放标准,而且降低了运行的成本,操作简便,处理效果稳定。

9小结
综上所述,电镀废水中含有许多有害的物质,从经济、适用、有效的目的出发,化学分类法会成为废水处理中十分重要的一个环节。因此,在今后的电镀废水处理过程中,要结合工程的实际,综合考虑各个方面的因素,积极做好废水处理工作。

参考文献:
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