电镀是在工件表面上沉积一层金属,以增强工件表面的耐腐蚀性和美观性。常用的涂层金属有镍,锌,铬,铜,银等,涂层所需的处理效果不同,所选择的金属也不同。电镀工艺广泛应用于各种工业领域。
电镀废水净化处理方法探讨
由于电镀件的功能不同,电镀液和操作方法不同,电镀废水中含有多种污染物,使电镀废水的组成发生了很大的变化。这些金属污染可能导致癌症、畸形、基因突变等问题。如果废水未经处理直接进入人类环境,将对生态环境和人类健康造成严重危害。
一方面,我国水资源严重短缺,另一方面,我国电镀废水年排放量高达40亿m3。因此,有效地处理电镀废水,使水资源得到充分利用,缓解我国水资源短缺的现状,是非常有益的。
由于含有大量重金属资源的电镀废水大量排放,具有良好的回收经济价值。
国家在“十二五”规划中要求把重金属防治摆在更加紧迫和紧迫的位置。为了建设环境友好型社会,必须严格控制电镀废水中重金属的污染,达到电镀废水的排放标准。
在传统的被动处理方法之前,电镀废水的问题很难解决,但必须从资源利用的角度对新工艺、新方法进行研究和设计。
电镀废水净化处理方法探讨
1.含重金属的电镀废水的危害
在电镀工件的生产过程中,有两种方法可以产生含有重金属的废水。一是工件表面冲洗。在这一过程中,会产生大量含有重金属的废水。废水中重金属离子的浓度只有几十毫克/吨,非常低。但是,水量大,有机聚合物种类繁多。因此,目前经济有效的处理技术还不多。
电镀废水的另一部分是电镀液、老化电镀液和废液的残留溶液。重金属浓度很高,酸度很强。这些电镀废水不得直接排放,否则对环境的污染非常严重,必须严格处理,排放标准。
由于电镀废水成分复杂,不仅含有大量的重金属,还含有大量的有机和无机添加剂,如EDTA、柠檬酸、酒石酸、乙二醇、硫脲、氰化物等。会导致溶液中的化学需氧量(COD)远远高于标准。
因此,其治疗方法也是一个挑战。通过食物链,这些重金属和有毒添加剂可被人类服用,这可能导致严重的生命和健康危害。
2。重金属电镀废水的现有处理方法
目前处理含重金属电镀废水的方法有化学沉淀法、离子交换法、蒸发浓缩法、吸附法、膜分离法、生物法等,但这些方法各有优缺点。
2 . 1 化学沉淀法
化学沉淀法简单、高效、适应性强。典型的方法是中和法,即通过添加碱性试剂,用氢氧化物沉淀废水中的重金属,用固液分离法去除沉淀。
对于大多数阳离子重金属,当将废液的pH调节至10以上时,可以完全除去重金属。
在实际操作过程中,只需通过添加碱来调节pH值,即可沉淀重金属离子。由碱形成的固体不溶性颗粒通常是胶状的,体积小,不易沉淀。虽然聚丙烯酰胺有机絮凝剂(PAM)经常被加入,但实现完全固液分离仍然困难。
石灰碱性试剂主要是由于石灰价格低、沉淀颗粒粗大、过滤性能好、处理水含盐量低等原因,但矿渣的用量很大。
随着环保要求的提高和全过程监控理念的推广,近几年来,大多数生产厂家都采用氢氧化钠作沉淀剂,矿渣量大幅度降低,但由于钠离子溶于水中,不易形成大颗粒沉淀物去除,因此纯水盐度较高,这就限制了纯净水的高品位再利用。
为了提高重金属离子及其他有毒有害成分的去除效果,经常加入无机絮凝剂如聚铝和聚铁,以提高高价铝和铁离子水解形成的胶体颗粒的表面吸附能力。 。去除效果,也称为凝结方法,是一种纯化方法,其中各种化学相互作用如化学沉淀和胶体表面吸附相互交织。
近年来,一种新型的水处理试剂——生物制剂应运而生。将铁和微生物组分结合使用,在提高pH值的条件下,实现铁的水解和微生物组分功能组的联合吸附沉淀,从而更有效地去除水中重金属等有毒元素。该方法也可分为混凝法。
此外,还使用硫化物沉淀。由于硫化物的溶解度积常数往往较低,因此硫化物沉淀物比氢氧化物更难溶于水中,因此对水溶性重金属离子具有较强的固化能力。但胶体粒径较小,稳定性较好,使PAM难以分离混凝剂,直接导致了较高的处理成本,在保留和添加硫化物试剂的过程中可能产生剧毒的硫化氢气体。而且沉淀的硫化物后续处理难度大,所以在实际选择中必须谨慎.
近年来,大分子长链硫化物试剂相继出现。为了提高硫化物沉淀的粒度,提高固液分离的效率和便利性,采用了扩展的聚合物链,使之成为众多生产厂家采用的方法。然而,安全处置收集到的重金属硫化物仍然是一个挑战。
通过焚烧处理安全地处理所产生的二氧化硫气体也是一个问题。
一般来说,化学沉淀法作为一种稳定可靠的处理方法,技术相对成熟,具有广泛的适用性。但其缺点在于试剂消耗量大,处理成本高。大量的重金属废物是危险的固体废物,处理不当会对环境造成二次污染。为了实现金属资源的回收利用,需要增加新的添加剂。萃取过程将导致整个过程的延长,并显著增加总成本。
2 . 2 离子交换法
利用离子交换树脂材料选择性回收废水中的有价金属,既可净化水,又可提取有价金属,树脂材料也可回收利用,特别适用于低浓度电镀废水的处理,可以说是一种较好的一石以上工艺。然而,在实际处理含重金属电镀废水时,也存在一些突出问题:
研究结果如下:
1)处理效率较低。常用的吸附柱,由于填料床的抗渗性,会显着地限制渗透速率甚至净化能力。对于大型电镀废水生产厂家来说,处理能力是一个瓶颈,设备的增加将大大增加成本。
2)电镀废水中的有机和无机杂质会显着降低树脂的加工能力。金属离子如钙,镁和钠以及高分子有机添加剂会干扰吸附。
3)解吸和回收强酸性金属离子溶液,实现无害化、资源化、经济化的提取和处理也是一个挑战。
4)树脂材料价格较高。该凝胶树脂具有较好的再生性能和较好的选择性,但力学性能差,膨胀率高,价格昂贵,不适合大规模工业化生产。然而,大孔树脂的选择具有强度高、粒径均匀、阻力小等特点。价格较低,但吸附能力有限,再生能力差。
一般来说,离子交换树脂是一种很好的净化液体的技术,但也受到许多因素的限制,例如容易被污染。也就是说,树脂“中毒”现象和重复使用后对最终使用树脂的安全无害化处理也是一个被忽视但不可避免的环境问题。在实际操作中,对树脂床填充废液的预处理和预净化要求较高。因此,树脂净化的操作过程需要高的技术要求和高的人力资源投入,因此有必要在工业实际操作中综合考虑制约因素。
2 . 3 蒸发浓缩法
蒸发浓缩方法是通过加热方法蒸发废水的水以浓缩的方法。浓缩的废水可以返回到电镀浴中再利用,蒸发的水蒸气可以冷凝用于生产中的其他过程。
由于电镀废水中含有大量的水,蒸发消耗了大量的能量,往往不值得损失。
对于电镀废水,由于其水量大,金属浓度低,应用难度大。
对于电镀废液,由于体积小、浓度高,可以考虑采用蒸发浓缩法。
具体操作中的设备组合主要是真空蒸馏和膜式蒸发器,可显着提高热利用效率。
2 . 4 膜分离法
膜分离技术是利用膜孔的大小来限制离子的通过。分离效率高,无二次污染,操作简单,占地面积小,在电镀废水处理方面具有较强的技术优势。
反渗透膜技术是一种较早应用于电镀废水处理的成熟技术。其经济效益较理想,用途广泛。这种方法不会产生污泥,在处理过程中会造成二次污染。纯净水可用于其他生产目的,浓缩物可继续用于电解过程。反渗透技术还可以与离子交换技术和蒸发浓缩技术相结合,取得较好的效果。
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