電鍍廢水處理畢業(yè)設(shè)計畢業(yè)論文.doc

南華大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第1頁共69頁引言電鍍是世界三大污染行業(yè)之一，隨著我國鄉(xiāng)鎮(zhèn)電鍍企業(yè)的迅速發(fā)展，我國的電鍍污染問題日趨嚴重。小型電鍍廠往往是區(qū)屬的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè),這些電鍍廠廢水水量都較少,一般日排放量只有幾十噸,其污染因子也較少，多數(shù)為含鉻、鋅酸性廢水，但其危害很大，治理勢在必行。這些企業(yè)多數(shù)位于市郊,其技術(shù)和經(jīng)濟力量薄弱.對于廢水的治理要求是工藝簡單，便于掌握和正常運行，而且投資和運行費用當然也要較低。本設(shè)計就是根據(jù)上述特點，選擇有效的處理方法和流程，處理后的水完全達到國家的排放標準。小型電鍍廠廢水處理工程第2頁共69頁第1章電鍍廢水概論1.1電鍍污染現(xiàn)狀電鍍行業(yè)是通用性強、使用面廣、跨行業(yè)、跨部門的重要加工工業(yè)和工藝性生產(chǎn)技術(shù)。電鍍可以改變金屬或非金屬制品的表面屬性，如抗腐蝕性、外觀裝飾性、導(dǎo)電性、耐磨性、可焊性等，廣泛應(yīng)用于機械制造工業(yè)、輕工業(yè)、電子電氣工業(yè)等，某些特殊功能鍍層，還能滿足國防尖端技術(shù)產(chǎn)品的需要。由于電鍍行業(yè)使用了大量強酸、強堿、重金屬溶液，甚至包括鎘、氰化物、鉻酐等有毒有害化學(xué)品，在工藝過程中排放了污染環(huán)境和危害人類健康的廢水、廢氣和廢渣，已成為一個重污染行業(yè)。就我國電鍍廢水而言,據(jù)不完全統(tǒng)計,全國電鍍廠點約1萬家,職工約有40萬人,每年排出的電鍍廢水約40億m3。1999年,全國工業(yè)和城市生活廢水排放總量為401億m3,其中工業(yè)廢水排放量197億m3。由此可見,電鍍廢水的排放量約占廢水總排放量的10%,占工業(yè)廢水排放量的20%。電鍍廢水不僅量大,而且對環(huán)境造成的污染也嚴重,因為電鍍廢水中不僅含有氰化物等劇毒成分,而且含有Cr、Zn、Cu、Ni等自然界不能降解的重金屬離子。除了少部分國有大型企業(yè)、三資企業(yè)及新建的正規(guī)專業(yè)電鍍廠擁有國際先進水平的工藝設(shè)施，大多數(shù)中小型企業(yè)仍然使用簡陋而陳舊的設(shè)備，操作方式以手工操作為主。我國電鍍行業(yè)存在的主要問題是：（1）廠點多、規(guī)模小，專業(yè)化程度低。特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)電鍍企業(yè)的迅速發(fā)展，使電鍍廠（點）向市郊和農(nóng)村擴散，給污染控制與環(huán)境管理帶來了很多的困難，電鍍污染問題日趨嚴重。（2）裝備水平低。表現(xiàn)在一方面缺少機械裝備，以手工操作為主；另一方面是技術(shù)裝備水平不高，自動化程度低、可靠性差，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。（3）管理水平較低，經(jīng)濟效益較差。（4）電鍍污染治理水平低，有效治理率低。雖然企業(yè)都建立了污水處理設(shè)施，但仍有少部分企業(yè)的設(shè)施未能正常運轉(zhuǎn)。生產(chǎn)廢氣一般都有排風(fēng)裝置，但大部分企業(yè)未對廢氣進行凈化處理。固體廢物和危險廢物的管理尚未走入正規(guī)軌道。電鍍生產(chǎn)過程中排放大量的有毒有害物質(zhì)，對環(huán)境造成的污染及危害越來越為人們所認識。（5）經(jīng)營粗放，原材料利用率低。經(jīng)對運行較正常的汽車、摩托車行業(yè)電鍍線調(diào)查表明，鍍硬鉻的鉻酐利用率為38%，而裝飾性鉻的鉻酐利用率僅為10%（國外平均為南華大學(xué)城市建設(shè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第3頁共69頁24%）。由此可見，一大部分甚至絕大部分寶貴的原材料流失并變成了污染物。在清潔生產(chǎn)審計中調(diào)查的10條電鍍加工線中，平均用水量為0.82t/m2，是國外的10倍。近年來，國內(nèi)許多電鍍企業(yè)從實際出發(fā)，積極開發(fā)和推廣低濃度、低污染的電鍍工藝、逆流清洗工藝，發(fā)展電鍍槽（廢）液的凈化與回收技術(shù)，消除和減少污染。不少企業(yè)還根據(jù)國家和地方的規(guī)定要求，結(jié)合企業(yè)自身條件和發(fā)展規(guī)劃，制定電鍍污染物的排放指標、鍍件漂洗用水定額、漂洗水水質(zhì)標準等規(guī)定和相應(yīng)的技術(shù)措施，并納入企業(yè)的生產(chǎn)計劃管理，建立污染治理檔案，定期檢查與考核，以控制電鍍“三廢”對環(huán)境的污染。1.2電鍍廢水的危害性電鍍廢水就其總量來說，比造紙、印染、化工、農(nóng)藥等的水量小，污染面窄。但由于電鍍廠點分布廣，廢水中所含高毒物質(zhì)的種類多，其危害性是很大的。未經(jīng)處理達標的電鍍廢水排入河道、池塘，滲入地下，不但會危害環(huán)境，而且會污染飲用水和工業(yè)用水。1.2.1含鉻廢水的危害由于鍍鋅在整個電鍍業(yè)中約占一半，而鍍鋅的鈍化絕大部分采用鉻酸鹽，因而鈍化產(chǎn)生的含鉻廢水量很大，鍍鉻也是電鍍中的一個主要鍍種，其廢水量也不少。在銅件酸洗、鍍銅層的退除、鋁件鈍化、鋁件電化學(xué)拋光、鋁件氧化后的鈍化等作業(yè)中也廣泛使用鉻酸鹽。因此，含鉻廢水是電鍍中的主要廢水來源之一。金屬鉻幾乎是無毒的。二價鉻的化合物，一般認為是無毒的。其余的鉻化合物，當濃度過高時，都不同程度地具有毒性。六價鉻對人體的危害，因進入途徑不同，中毒表現(xiàn)也不同。（1）對人體皮膚的損害六價鉻化合物對皮膚有刺激和過敏作用。在接觸鉻酸鹽、鉻酸霧的部位，如手、腕、前臂、頸部等處可能出現(xiàn)皮炎。六價鉻經(jīng)過切口和擦傷處進入皮膚，會因腐蝕作用而引起鉻潰瘍（又稱鉻瘡）。（2）對呼吸系統(tǒng)的損害六價鉻對呼吸系統(tǒng)的損害，主要是鼻中隔膜穿孔、咽喉炎和肺炎。（3）對內(nèi)臟的損害六價鉻經(jīng)消化道侵入，會造成味覺和嗅覺減退，以至消失。劑量小時也會腐蝕內(nèi)臟；引起腸胃功能降低，出現(xiàn)胃痛，甚至腸胃道潰瘍，對肝臟還可能造成不良影響。小型電鍍廠廢水處理工程第4頁共69頁三價鉻是生物所必需的微量元素。通過動物試驗發(fā)現(xiàn)三價鉻有激活胰島素的作用，還可以增加對葡萄糖的利用。國外有人認為三價鉻與鋁一樣，基本上不顯示毒性。三價鉻不易被消化道吸收，在皮膚表層與蛋白質(zhì)結(jié)合，三價鉻在動物體內(nèi)的肝、腎、脾和血中不易積累，而在肺內(nèi)存留量較多，因而對肺有一定損害。與六價鉻相比，三價鉻的毒性僅為六價鉻的百分之一。也有報道，三價鉻對魚的毒性比六價鉻還大，例如對鮭魚的起始致死濃度，三價鉻（硫酸鉻）為1.2mg/l，六價鉻（重鉻酸鉀）為5.2mg/l。然而對家兔和狗的實驗，發(fā)現(xiàn)六價鉻的毒性較大。在對含鉻廢水的處理中，由于三價鉻的氫氧化物溶度積較小，易于沉淀除去，因此多數(shù)處理方法中，均將六價鉻還原為三價鉻再除去。1.2.2含鋅廢水的危害鋅是人體必需的微量元素之一，正常人每天從食物中攝取鋅1015mg。肝是鋅的儲存地，鋅與肝內(nèi)蛋白結(jié)合成鋅硫蛋白，供給肌體生理反應(yīng)時所必需的鋅。人體缺鋅會出現(xiàn)不少不良癥狀，誤食可溶性鋅鹽對消化道黏膜有腐蝕作用。過量的鋅會引起急性腸胃炎癥狀，如惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉，偶爾腹部絞痛，同時伴有頭暈、周身乏力。誤食氯化鋅會引起腹膜炎，導(dǎo)致休克而死亡。1.3我國治理電鍍廢水的發(fā)展歷程電鍍廢水中含有鉻鋅、銅、鎘，鉛、鎳等重金屬離子以及酸、堿氰化物等具有很大毒性的雜物。有的還屬于致癌和致畸變的劇毒物質(zhì)因此必須認真地加以處理以免對人們造成危害。20世紀50年代末是我國電鍍廢水治理的起步階段60年代至70年代中期才開始引起重視但仍處于單純的控制排放階段。70年代中期至80年代初，大多數(shù)電鍍廢水都已有了比較有效的處理，離子交換、薄膜蒸發(fā)濃縮等工藝在全國范圍內(nèi)推廣使用，反滲透、電滲析等工藝已進入工業(yè)化使用階段