化工厂常见电镀废水的来源、特点、处理工艺对比

化工707 2021-01-11 11:55:40


电镀技术在化工厂的应用


电镀技术在现代工业中有着广泛应用,这些应用随着现代工业的技术的进步而有所发展。


电镀工艺在化工行业,是一个以提高产品质量为中心、以节约能源、原材料、清洁生产,服务于大市场为契机的,使我国电镀技术从不同层面都得到了长足的进步。 


比如化工设备维修中对关键零件的局部修复有其独到之处, 设备及模具维修中对关键零件的局部修复有其独到之处, 操作方便灵活,经济效率明显。 操作方便灵活,经济效率明显。


电镀行业生产废水分类及水质特点


电镀废水主要分为六大类


一般清洗水、含氰废水、含铬废水、混排废水、前处理废液、含镍废水。


电镀废水来源及特点




主要污染物处理技术


电镀废水主要的污染物是铬、氰、COD、Cu、镍、 pH等。


含铬废水主要的处理方法



1
铬化学还原法



1.原理


化学还原法是利用硫酸亚铁、亚硫酸盐、二氧化硫等还原剂将废水中六价铬还原成三价铬离子,加碱调整pH值,使三价铬形成氢氧化铬沉淀除去。这种方法设备投资和运行费用低,主要用于间歇处理。


2.如用硫酸亚铁做还原剂



硫酸亚铁还原法处理含铬废水是一种成熟的较老的处理方法。由于药剂来源容易,若使用钢铁酸洗废液的硫酸亚铁时,成本较低,除铬效果也很好。


(1)硫酸亚铁中主要是亚铁离子起还原作用,在酸性条件下:(pH=2~3),其还原反应为:


H2Cr2O7+6FeSO4+6H2SO4=Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+7H2O


用硫酸亚铁还原六价铬,最终废水中同时含有Cr3+和Fe3+,所以中和沉淀时Cr3+和Fe3+一起沉淀,所得到的污泥是铬与铁氢氧化物的混合污泥,产生的污泥量大,且没有回收价值,这是本法的最大缺点。


(2)其主要工艺参数为:


.废水的六价铬浓度为50~100mg/L;

.还原时废水的pH=1~3;

.还原剂用量一般控制在Cr6+:FeSO4·7H2O=1:25~30

.反应时间不小于30min

.中和沉淀的pH控制在7~9


2
电解法


1.原理


电解还原处理含铬废水是利用铁板作阳极,在电解过程中铁溶解生成亚铁离子,在酸性条件下,亚铁离子将六价铬离子还原成三价铬离子。同时由于阴极上析出氢气,使废水pH逐渐上升,最后呈中性,此时Cr3+、Fe3+都以氢氧化物沉淀析出,达到废水净化的目的。


2.电解还原处理含铬废水的工艺参数


.含铬废水Cr6+浓度为50~200mg/L;

.废水pH≤6.5,一般含铬25~150mg/L之间的废水,pH值为3.5~6.5,故不需调节pH值;

.温度影响不大,一般处理后水温约上升1~2℃。


3.优缺点


电解还原法具有体积小、占地少、耗电低、管理方便、效果好等特点。缺点是铁板耗量较多,污泥中混有大量的氢氧化铁,利用价值低,需妥善处理。


3
离子交换法



1.原理


离子交换法是利用一种高分子合成树脂进行离子交换的方法。应用离子交换法处理含铬废水是使用离子交换树脂对废水中六价铬进行选择性吸附,使六价铬与水分离,然后再用试剂将六价铬洗脱下来,进行必要的净化,富集浓缩后回收利用。


2.优缺点


用这种方法可以回收六价铬、回用部分水。但由于钝化含铬废水、地面冲洗含铬废水等,除了含六价铬外,还含大量的其他重金属阳离子以及多种酸根阴离子。


组分比镀铬漂洗水复杂得多。因而离子交换法处理镀铬废水比较容易,而处理其他含铬废水比较困难,虽然该方法在技术上有独特之处,在资源回收和闭路循环方面发挥了主导作用,但其投资费用大、操作管理复杂,一般的中小型企业难于适应。


除以上3种处理方法是目前国内最常用的电镀含铬废水处理技术。早期还有钡盐法、活性炭法等,钡盐法基本上已停止使用,近年来还有生物法等新兴的生物技术处理含铬废水。


含氰废水主要的处理方法



1
碱性氯化法



1.原理


在碱性条件下,直接向废水中投加次氯酸钠或是投加氢氧化钠及通氯气生成次氯酸钠,从而将氰化物破坏而除去。


2.氧化反应方程式:


(1)以次氯酸钠为氧化剂:


总反应方程式:


(2)向含氰废水中投加氢氧化钠并通入氯气作氧化剂



总反应方程式:



2
臭氧处理法


原理及优缺点


臭氧氧化法是利用臭氧作为氧化剂来氧化消除氰污染的一类方法。用臭氧处理含氰废水,处理水质好,不存在氯氧化法的余氯问题,且污泥少,操作简单,用空气为原料,不存在原材料供应运输问题,但耗电量较大,设备投资较高。


用臭氧处理含氰废水,一般分为二级处理:第一级将氰氧化为CNO,第二级再将CNO氧化为CO2,N2,由于第二阶段反应很慢,往往要加入亚铜离子作为催化剂。


3
电解法


高浓度含氰废水最成功的处理技术是点解,在工业上主要用于铜,镍气体废液和浸渍废液,碳性除垢和去锈水中高浓度氰化物的处理。对漂洗水中的氰化物,由于初始浓度较低,一般不采用电解法处理。


电解法原理:


废水中的简单氰化物和配合氰化物通过点解,在阳极和阴极上产生化学反应,把氰电解氧化为二氧化碳和氮气。


其中电解的介质中投加食盐时阳极的化学反应为:



阴极的化学反应为:


4
活性炭吸附法


活性炭处理电镀含氰废水是利用废水中存在的溶解氧,过程为:当有铜离子存在时,活性炭有以下反应:



氰通过活性炭的催化作用而形成氰酸盐,铜加速了氰酸盐的水解作用,但铜会在活性炭表面形成碳酸铜的沉淀,这种沉淀积累过多时,会增加吸附柱水头损失和活性炭的吸附作用,因此,当达到一定程度后,可用酸洗回收铜。


前处理废水的处理


前处理废水主要是进行除油。

1
来源


前处理废水来自镀件的抛光、清洗、除油处理,因此,前处理排出的废水主要含有油、酸、碱和部分表面活性剂物质,关于这部分废水的处理主要是除油。


2
工艺


前处理废水来自镀件的抛光、清洗、除油处理,因此,前处理排出的废水主要含有油、酸、碱和部分表面活性剂物质,关于这部分废水的处理主要是除油。


含镍废水的处理


1
化学沉淀法


Ni(OH)2沉淀法是含镍废水处理常用的基本方法,沉淀法处理含镍废水时所要求的pH值一般通过投加氢氧化钠或氢氧化钙来控制。


2
离子交换法


离子交换法能达到回收镍盐的目的,工艺操作比处理含铬废水简单。采用阳离子交换树脂,一种是强酸阳离子树脂,一种是弱酸阳离子树脂,各有优缺点。 离子交换法处理镀镍清洗废水的交换床形式一般分为固定床和移动床两种,水量不大时,一般采用固定床;当处理水量大,浓度低,树脂较贵时,采用移动床。


3
反渗透法



用反渗透法处理电镀废水时较理想的一种方法,此法不产生污泥渣,渗透出来的纯水又可回到清洗槽使用,而浓缩液则可补充回镀槽。


混排废水的处理




混排废水主要指镀槽渗漏、操作或管理不善引起的跑、冒、滴、漏的各种槽液和排水;另外还有车间地面冲洗、刷洗极板水等。混排废水成分复杂,不易控制,由于含氰废水和含铬废水混在一起,故对这部份废水的处理应先破氰,将氰氧化,然后还原除铬。


综合废水的处理


综合废水是指电镀厂除上述分质废水以外的其它废水,此类废水一般还需接纳经过破氰的含氰废水、经过除铬的含铬废水、经过除油的前处理废水、经过破氰除铬的混排废水、经过除镍的含镍废水后进行处理。其中含有其它重金属,如铜、锌、镉等,以及有机物,需要进一步混凝反应。


其它废水指含镉废水、含锌废水等,一般不单独分质处理,特殊情况下单独处理。


附:水处理工程常用技术规范总览:



还不是化工707 APP用户?

长按二维码下载!

>>>还想了解更多?请点击“阅读原文”,再来看蝉联5年”能效领跑标杆企业”的河南心连心化肥有限公司使用的啥技术?