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電鍍污水處理

發布時間:2012年8月23日 來源:

(1)電鍍污水的成分非常復雜,除含氰(CN-)污水和酸堿污水外,重金屬污水是電鍍業潛在危害性極大的污水類別。根據重金屬污水中所含重金屬元素進行分類,一般可以分為....

(1)電鍍污水的成分非常復雜,除含氰(CN-)污水和酸堿污水外,重金屬污水是電鍍業潛在危害性極大的污水類別。根據重金屬污水中所含重金屬元素進行分類,一般可以分為含鉻(Cr)污水、含鎳(Ni)污水、含鎘(Cd)污水、含銅(Cu)污水、含鋅(Zn)污水、含金(Au)污水、含銀(Ag)污水等。電鍍污水的治理在國內外普遍受到重視,研制出多種治理技術,通過將有毒治理為無毒、有害轉化為無害、回收貴重金屬、水循環使用等措施消除和減少重金屬的排放量。隨著電鍍工業的快速發展和環保要求的日益提高,目前,電鍍污水處理已開始進入清潔生產工藝、總量控制和循環經濟整合階段,資源回收利用和閉路循環是發展的主流方向。

(2)電鍍污水處理方法的選擇

在選擇電鍍污水處理方法之前,應當對各種處理方法的效果、投資、占地面積、設備性能、原材料要求等方面有較為全面了解。電鍍污水處理方法很多,但各有所長,也各有所短。因此,要取長補短,往往幾種方法組合使用,效果更好。因各電鍍廠點生產情況不同、條件不同,電鍍污水情況也不同。制訂電鍍污水處理方案時要根據本廠的鍍種和實際情況,切不要照抄照搬。

例如:在處理氫氧化銅為主的沉淀物固液分離時,不能采用氣浮法,應采用斜紋法;而在處理氫氧化鋅和氫氧化鉻時,應采用氣浮法。處理方案應經過嚴格論證、完善,避免盲目投入,降低運轉成本。選擇污水處理方法的基本原則:

①污水經處理,應符合國家排放標準或可回用,不產生二次污染。

②對污水變化的適應性要強,如污水濃度、pH值及其成分變化等。

③處理過程中,化學藥劑用量少、電能消耗少、運轉成本要小。

④處理工藝可操作性好,處理性能穩定。

⑤處理機和土建設備(如:污水池等)之間要匹配。

⑥處理污水能連續運轉,并能自動記錄、自動檢控。

(3)電鍍污水處理各種工藝比較

工藝方法

建設

投資

工藝

流程

占地

面積

出水

水質

運   行   成   本

污   泥   數量

設   備   維   護  

工 藝 弱 點

離子

交換法

復雜

運行復雜 , 反沖廢液產生二次污染需再處理,費用較高。適合鎳水回用

污泥量少,回收價值高。

設備需經常檢查維護,樹脂費用較高。

操作復雜處理能力受限制

化學法

較復雜

一般

用電量大,加藥劑較多,操作復雜,污泥量大,需操作人員多,成本高,通常為 4 元 / 噸

污泥量大,回收價值低,有害固廢物處置費高。

設備受酸堿腐蝕大,維修量大,設備使用期短。

藥劑費高,一級排放標準達標困難,特別是 Ni 、 Cu 。

膜法

最好

運行費用高,適保用純漂洗水,水可以回用,

金屬回收

需要專業人員管理

膜污堵嚴重膜更換成本高,需要完善預處理和管理

BM 菌法

簡單

較少

較好

電量少,培菌費用低,菌廢比 1 : 80-100 ,操作簡單人員少,處理成本較低,通常為 2.5 元 / 噸。

污泥量少,回收價值高。

設備數量少,大部分工作在中性條件下,故障率低,維修簡便。

培菌需加溫,母菌培養較難。

CHA

生化法

簡單

較好

培菌溫度降低,氣溫 5 ℃ 以上不需加溫,菌活性增強,菌廢比提高至 1 : 100-150 ,處理成本 2 元 / 噸左右。

污泥量少,回收價值高。

設備數量少,大部分運行在中性條件下,故障率低,維修簡便。

母菌培養較難

高級電化學

簡單

設備運行成本 2.5 元線,可達到嚴控區排放指標。

污泥量少,廢渣可回收

維護簡單,僅更換電極。

高級電化學電鍍污水處理一體機處理原理:

高級電化學產生四種作用:電高級氧化、電還原、電絮凝和電氣浮。

1、 電氧化

電解中的氧化作用分為直接氧化和間接氧化。直接氧化,即污染物直接在陽極失去電子而發生氧化,如氰化絡離子在陰極被還原成CNˉ,CNˉ在陽極首先被氧化成氰酸,然后分解成氨和二氧化碳,反應如下:
            CNˉ+2OHˉ-2e→CNOˉ+H2O
            2CNOˉ+4OHˉ-6e→2CO2+N2+2H2O
            CNOˉ+H2O→CO2+NH3+OHˉ

間接氧化,陽極電解出的氧和臭氧在電場的作用下,與水發生反應,生成雙氧水,而鐵極板上又能電解出亞鐵離子,這兩種物質產生芬頓效應,芬頓反應所產生的自由羥基具有超強的氧化性,其氧化性僅次于氟。能把直接氧化剩下來的氰化物進一步去除,提高去除率。

2、還原反應:

陰極在高級電源的作用下,使污水中的金屬離子直接還原為單質金屬。反應如下:Cr6++3e→Cr3+Cu2++2e→CuZn2++2e→ZnAg++e→Ag其它重金屬類同。

間接還原,陰極在高級電源的作用下,電解出氫,在高壓電場的作用下,會在水中形成游離氫,游離氫是最強的還原劑。間接還原反應可以把直接還原反應剩下來的金屬離子還原成金屬單質,進一步出去污染物,提高處理效益。鐵極板上電解出的亞鐵離子,對六價鉻也具有很好的還原作用。

2、 電絮凝

可溶性陽極例如鐵、鋁等陽極,在電源作用下,陽極失去電子后,形成金屬陽離子Fe2+、Al3+,與溶液中的OHˉ成金屬氫氧化物膠體絮凝劑,吸附能力極強,在電鍍污水處理中將污水中的污染物質吸附共沉而去除。

4、電氣浮

當電壓達到水的分解電壓時,在陰極和陽極上分別析出氫氣和氧氣。氣泡小,分散度高,作為載體粘附水中的懸浮物而上浮,容易將污染物質去除。電氣浮既可以去除污水中的疏水性污染物,也可以去除親水性污染物。電解產生的氣泡粒徑很小,氫氣泡約為10~30μm,氧氣泡約為20~60μm;而加壓溶氣氣浮時產生的氣泡粒徑為100~150μm,機械攪拌時產生的氣泡直徑為800~1000μm。由此可見,電解產生的氣泡捕獲雜質微粒的能力比后兩者為高,出水水質自然較好。此外,電解產生的氣泡,在20時的平均密度為0.5gL;而一般空氣泡的平均密度為1.2gL。可見,前者的浮載能力比后者大一倍多。

 


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