電鍍廢水處理綜述

1、電鍍廢水的成分非常復(fù)雜，除含氰（CN）-廢水和酸堿廢水外，重金屬廢水 是電鍍業(yè)潛在危害性極大的廢水類別。多數(shù)廢水為含鉻（Cr）（ Ni）、含鎘（Cd）、銅（Cu）、鋅（Zn）廢水，而含金（Au）和銀（Ag）貴重金屬廢水直接 回收。隨著電鍍工業(yè)的快速發(fā)展和環(huán)保要求的日益提高，目前，電鍍廢水治 理 已開始進入清潔生產(chǎn)工藝 清潔生產(chǎn)工藝、總量控制階段，但是進步的資源回收 利用和閉路循環(huán)將是發(fā)展的主要方向。所以現(xiàn)所提出的微濾+反滲透處理回收電鍍廢水技術(shù)，將會被更多企業(yè)采用。1. 概述電鍍是利用化學和電化學方法在金屬或在其它材料表面鍍上各種金屬。廣 泛應(yīng)用于機器制造、輕工、電子等行業(yè)。為提高鍍件的質(zhì)量

2、,電鍍生產(chǎn)中使用的 電鍍添加劑種類和數(shù)量越來越多 ,成分也越來越復(fù)雜 ,這些添加劑含有與重金屬離 子絡(luò)合作用較強的成分，如:酒石酸、EDTA焦磷酸鹽、檸檬酸和氨 等，在采用傳 統(tǒng)化學沉淀法處理電鍍廢水過程中 ,重金屬離子就不能完全形成氫氧化物沉淀 ,其 中的重金屬離子含量極容易超過國家廢水排放標準。以本公司設(shè)計施工的上海世界知名拉鏈電鍍廠，電鍍廢水采用雙膜法深度處理里回用實現(xiàn)零排放，取得經(jīng)濟與環(huán)境效益的雙重收益為案例，論證雙膜法工藝的優(yōu)異。2. 工藝流程3. 前段傳統(tǒng)工藝說明3.1 化學沉淀對高濃金屬處理本案例工藝前段處理采用傳統(tǒng)電鍍重金屬廢水基本治理技術(shù)?；瘜W沉淀法， 是使廢水中呈溶解狀態(tài)的

3、金屬離子，轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苡谒蛘呷芙舛群艿偷慕饘?化 合物，包括堿性條件下氫氧化物沉淀法和硫化物沉淀法等。此法可以處理高 濃 金屬離子，但是不能夠?qū)ξ⒘侩x子進行去除。隨著環(huán)保要求標準不斷提高， 僅 靠化學沉淀不能夠讓廢水穩(wěn)定達標排放，尤其是銅離子和磷經(jīng)常超標，考慮 到 經(jīng)濟效益和環(huán)保效益所以增設(shè)了后續(xù)雙膜深度處理工藝，全部廢水分質(zhì)回用 實 現(xiàn)零排放。3.1.1中和沉 淀法在含重金屬的廢水中加入堿提高廢水的 PH 值，使重金屬生成不溶于水的 氫 氧化物絮凝體沉淀加以分離。中和沉淀法操作中需要注意以下幾點：（1）根 據(jù)廢水中含有的金屬離子情況，控制合適的 pH 值 。（2）當廢水中含有兩性金 屬時，

4、pH 值高會出現(xiàn)再溶解，因此要嚴格控制 pH 值，實行分段沉淀；（ 3）廢 水中有 些陰離子如：鹵素、氰根、腐植酸等，可與重金屬形成絡(luò)合物，因此要 在中和之前需經(jīng)過預(yù)處理；（ 4） 有些顆粒小，不易沉淀，則需加入絮凝劑輔助沉淀生成。通過大量試驗與實際運行，此工藝在車間廢水排放變化較大情況時， 處理水銅離子經(jīng)常超過 0.5mg/l 一級標準，嚴重時候會接近 5mg/l 。3.1.2硫化物 沉淀法為了強化銅處理效果，也試驗加入硫化物藥劑，使廢水中重金屬離子生成 硫化物更好的沉淀除去。與中和沉淀法相比，S2與Cu2+形成CuS具備更低的溶度積，難溶于水不溶于稀鹽酸。但是形成金屬硫化物單質(zhì)細小不容易沉

5、淀，需要投加絮凝劑或者助凝劑。并且硫化物投加不能過量，否則遇酸生成硫化氫氣體，產(chǎn)生二次污染。3.2 氧化還原處理3.2.1化學還 原法電鍍廢水中的Cr主要以Cr6+離子形態(tài)存在，因此向廢水中投加還原劑 將 Cr6+還原成微毒的Cr3+后，投加石灰或NaOH產(chǎn)生Cr （OH） 3沉淀分離去除。 其治理原理簡單、操作易于掌握、能承受大水量和高濃度廢水沖擊。根據(jù)投 加 還原劑的不同，可分為FeSO4法、NaHSO3法、鐵屑法、SO2法等。3.2.2化學氧化法氧化法是投加強氧化劑對污染物氧化處理，例如破氰、投加漂水降低 COD 方法。3.3 吸附 法利用吸附法處理電鍍重金屬廢水的吸附劑有活性炭、腐植酸

6、、海泡石、聚 糖樹脂等?；钚蕴垦b備簡單，在廢水治理中應(yīng)用最廣泛，但活性炭再生效率 低， 運行時間短極容易失效，更換成本更是昂貴，且活性炭處理水質(zhì)很難達到回 用 要求，穩(wěn)定達標都困難?；钚蕴繉τ袡C物的吸附能力很強，但是對金屬吸附 效率低、速度慢、飽和容積小。以本拉鏈廠電鍍廢水工程為例，原工藝進水銅 離 子小于1mg/l，水量700立方米/天，出水0.2mg/l,吸附量490g,如此僅能有 效 運行一個月，現(xiàn)場沒有設(shè)計再生裝置失效后更換?；钚蕴抗?2 個塔、每個 8 噸， 這樣更換一次費用就是 16 萬，如此之高很少有工廠能夠接受，同時因環(huán)保 指 標提高及政策要求很快更換為雙膜，實現(xiàn)零排放。3.4

7、 生物處理技術(shù)根據(jù)生物去除重金屬離子的機理不同可分為生物絮凝法、生物吸附法、生 物化學法以及植物修復(fù)法。此工程案例采用接觸酸化槽處理電鍍沉淀池調(diào)節(jié) 水， 主要針對不達標的銅離子。接觸酸化槽中能夠培養(yǎng)出幾百種菌群，使水中膠 體 懸浮物相互凝聚沉淀。對重金屬有絮凝作用的約有十幾個品種，生物絮凝劑 不 僅氨基和羥基可與Cu2+等重金屬離子形成穩(wěn)定 的鰲合物而沉淀下來。同時接觸 酸化槽中采用了兼氧式工藝，使好氧與厭氧交替運行。在厭氧條件下產(chǎn)生 H2S 可 與廢水中的重金屬離子，生成溶解度很低的金屬硫化物沉淀而被去除。同 理 接 觸氧化槽能處理微量未除去 Cr6+,去除率可達99.7%。4. 膜分離技術(shù)

8、4.1 微濾膜技術(shù)特點微濾英文縮寫：MF,它的過濾孔徑在：0.1um以上，遠遠夠不上脫鹽的那 種精度，所以它的脫鹽率為 0。微濾過程操作分死端 過濾和錯流過濾兩種方式。 在死端過濾時，小于膜孔的溶質(zhì)粒子在壓力的推動下可以隨水一同透過膜，大于膜孔的溶質(zhì)粒子被截留，通常堆積在膜面上。隨著時間的增加，膜面上堆積的顆粒越來越多，膜的滲透性將下降，這時必須停下來清洗膜表面或更換膜。錯流過濾是在壓力推動下料液平行于膜面流動，把膜面上的滯留物帶走，從而使膜污染保持一個較低的水平。微濾膜使用方式分為在實際運行過程中有很多差異，液中膜把膜片浸在生物處理池中，這樣可以強化生物處理效果，減少修建生物二沉池。也可以使

9、用管式微濾膜，如同反滲透一樣運行，這樣在膜的清洗過程中比較方便運行管理，可以使用高濃度清洗液在線清洗，每次清洗后運行時間久同時膜片容易更換。這兩種都屬于 MBR 工藝，考慮到間歇運行特點， 采用后種方式管式膜處理沉淀池出來接觸酸化槽廢水。4.2 超濾膜超濾膜是一種具有超級“篩分”分離功能的多孔膜。它的孔徑只有幾納米 到幾十納米，只有一根頭發(fā)絲的 1 %。，在膜的一側(cè)施 以適當壓力，就能篩出大 于孔徑的溶質(zhì)分子，以分離分子量大于 500道爾頓、粒徑大于220納米的顆 粒。超濾膜屬于深層過濾，后者具有較致密的表層和以指狀結(jié)構(gòu)為主的底層，表層厚度為 0.1 微米或更小，并具有排列有序的微孔。超濾也可

10、以說介于微濾 和反滲透之間的性能，產(chǎn)水水質(zhì)達到生活雜用水標準，對反滲透的保護遠遠好于微濾膜，有條件的工程可以優(yōu)先考慮采用超濾 +反滲透工藝。4.3 反滲透目前，反滲透膜如以其膜材料化學組成來分，主要有纖維素膜和非纖維素 膜兩大類。如按膜材料的物理結(jié)構(gòu)來分，大致可分為非對稱膜和復(fù)合膜等。在纖維素類膜中最廣泛使用的是醋酸纖維素膜。該膜總厚度約為 100卩m，全表皮 層的厚度約為0. 25卩m，表皮層中布滿微孔，孔徑約 510埃，故可以濾除極 細的粒子，而多孔支撐層中的孔徑很大，約有幾千埃。非纖維素類膜以芳香聚酷胺為主要品種，其他還有聚酰胺膜，殼聚糖膜，聚砜酰胺膜，聚四氟乙烯接枝膜，聚乙烯亞胺膜等等

11、。近年來發(fā)展起來的聚酰胺復(fù)合膜，高交聯(lián)度芳香聚酷胺由苯三酰氯和苯二胺聚合而成。由于這種膜是由三層不同材料復(fù)合而成故稱為復(fù)合膜。反滲透膜的品牌 :海德能膜、陶氏膜、通用流體膜、東麗膜、世韓 膜等。由于反滲透脫鹽能力極強，在污水處理回用中，對溶解固形物仍然可以穩(wěn) 定達到95%以上，COD和BOD的去除率在97%左右，因此其處理出水指標高于 自來水，部回用水不需要軟化即可作為鍋爐補給水，省去軟化設(shè)備和軟化藥 劑。 本工程每天不但減少 700 噸自來水消耗量，同時不再向附近水體排放 700 噸污 水，在一定程度上節(jié)約成本，有很高點的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。反滲透出水電導(dǎo)大的原因 :反滲透清洗條件在正常操作

12、過程中 ,反滲透元件內(nèi) 的膜片會受到無機鹽垢、微生物、膠體顆粒和不溶性的有機物質(zhì)的污染，這些污染物沉積在膜表面，導(dǎo)致標準化的產(chǎn)水流量和系統(tǒng)脫鹽率分別下降或同時惡化，需要及時清洗。5. 電鍍重金屬廢水治理技術(shù)展望隨著全球可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，循環(huán)經(jīng)濟和清潔生產(chǎn)技術(shù)越來越受到人 們關(guān)注。電鍍重金屬廢水治理已向清潔生產(chǎn)工藝、物質(zhì)循環(huán)利用、廢水回用 等 綜合防治階段發(fā)展。未來電鍍重金屬廢水治理將貫徹循環(huán)經(jīng)濟、重視清潔生 產(chǎn) 技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用；采用全過程控制、結(jié)合廢水綜合治理、最終實現(xiàn)廢水零 排 放。電鍍廢水種類繁多，各種電鍍工藝差異很大，僅使用傳統(tǒng)廢水治理方法 往 往有其局限性，達不到嚴格的環(huán)境要求，同時不穩(wěn)定。綜合多種治理技術(shù)特 點 的膜技術(shù)，因其穩(wěn)定優(yōu)異的性能，無可替代的深度處理技術(shù)，處理后水可以 直 接回用的經(jīng)濟價值和環(huán)保價值必將逐步受到重視。6