化工環(huán)境電鍍廢水處理

1、組員：目錄n企業(yè)簡(jiǎn)介n公司主要電鍍加工產(chǎn)品種類(lèi)n電鍍的種類(lèi)電鍍工藝n工藝流程n電鍍廢水的主要來(lái)源及其廢水污染物n我國(guó)的電鍍廢水分類(lèi)n國(guó)家電鍍排放標(biāo)準(zhǔn)n含鉻廢水預(yù)處理n混合廢水處理n方案一的優(yōu)缺點(diǎn)n方案二n具體流程n反應(yīng)機(jī)理 n影響水質(zhì)因素n該公司工程投資與運(yùn)行費(fèi)用 n工程實(shí)例結(jié)果n一體化處理技術(shù) 的優(yōu)缺點(diǎn)企業(yè)簡(jiǎn)介n1999年成立于深圳市寶安區(qū)松崗街道,寶華電鍍廠交通十分方便,寶華電鍍廠位于107國(guó)道、深圳主干道寶安大道附近和離廣深高速出入口附近15分鐘路程,左臨廣深高速福永街道沙井街道附近的高速出口新橋站、右臨東莞長(zhǎng)安站,虎門(mén)站,地理環(huán)境優(yōu)越.工廠占地面積3000多平方米,承蒙新老顧客的關(guān)愛(ài),

2、使本企業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。新近成立寶華東莞電鍍加工廠,寶華虎門(mén)電鍍廠,電鍍廠位于虎門(mén)鎮(zhèn)南柵工業(yè)區(qū),將能更好的服務(wù)于東莞與廣佛片區(qū)的客戶(hù).公司自創(chuàng)建以來(lái),經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展和創(chuàng)新,已擁有了先進(jìn)的生產(chǎn)工藝,配備了一百多種完善的生產(chǎn)設(shè)備和雄厚的技術(shù)開(kāi)發(fā)實(shí)力,能保證每天按質(zhì)按量按時(shí)的完成電鍍等生產(chǎn)訂單任務(wù),并有運(yùn)輸專(zhuān)車(chē)多輛,可及時(shí)接送客戶(hù)貨物。具有豐富的專(zhuān)業(yè)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和完善的品質(zhì)保證體系,贏得了海內(nèi)外以及國(guó)內(nèi)客戶(hù)的高度信賴(lài). 公司主要電鍍加工產(chǎn)品種類(lèi) n電鍍汽車(chē)電子相關(guān)配件,電鍍衛(wèi)生潔具,電鍍加工家用燈飾配件,電鍍加工五金首飾配件,電鍍加工五金飾品,塑膠飾品,電鍍小五金,電鍍加工各類(lèi)貴金屬類(lèi)配件產(chǎn)品,電鍍手表類(lèi)

3、,鐘表類(lèi),酒店用品大小配件,數(shù)碼相機(jī)外殼,金屬按鍵,手機(jī)配件電鍍,手機(jī)按鍵,電鍍掌上電腦外殼, 電鍍MP3外殼,按鍵,電鍍汽車(chē)配件,化學(xué)鎳化學(xué)鎳電鍍各類(lèi)五金件,各類(lèi)車(chē)床配件等周邊產(chǎn)品。 電鍍的種類(lèi)n電鍍法(electroplating) n無(wú)電鍍法(electroless plating) n熱浸法(hot dip plating) n熔射噴鍍法(spray plating) n塑料電鍍(plastic plating) n浸漬電鍍(immersion plating) n滲透鍍金(diffusion plating) n 陰極濺鍍(cathode supptering) n真空離子電鍍(va

4、cuum plating) n 合金電鍍 (alloy plating) n復(fù)合電鍍(composite plating ) n 局部電鍍(selective plating) n穿孔電鍍(through-hole plating) n筆電鍍(pen plating) n電鑄(electroforming) 電鍍工藝n電鍍加工廠在實(shí)際電鍍加工生產(chǎn)的要素： 1.陰極：被鍍物，指各種接插件端子。 2.陽(yáng)極：若是可溶性陽(yáng)極，則為欲鍍金屬。若是不可溶性陽(yáng)極，大部分為貴金屬（白金，氧化銥）. 3.電鍍藥水：含有欲鍍金屬離子的電鍍藥水。 4.電鍍槽：可承受，儲(chǔ)存電鍍藥水的槽體，一般考慮強(qiáng)度，耐蝕，耐溫等因

5、素。 5.整流器：提供直流電源的設(shè)備。 在電鍍的過(guò)程中,我們必須處理好各種影響電鍍品質(zhì)的電鍍加工細(xì)節(jié)問(wèn)題.希望各位電鍍師傅能很好的處理好各種電鍍細(xì)節(jié). 工藝流程電鍍廢水的主要來(lái)源及其廢水污染物n前處理對(duì)于金屬基體材料，其電鍍的處理工藝可分為：n1、整平平面（包括磨光、拋光、噴砂、滾光、刷光等）n2、化學(xué)處理（包括除油、除銹和侵蝕等）2n3、電化學(xué)處理（包括電化學(xué)除油和電化學(xué)侵蝕等）n除油過(guò)程中常用堿性化合物如NaOH、Na2CO3、Na3PO4、Na2SiO3等，對(duì)于油污特別嚴(yán)重的零件有時(shí)還用煤油、汽油、丙酮、甲苯、三氯乙烯、四氯化碳等有機(jī)溶劑除油，再進(jìn)行化學(xué)堿性除油。為去除某些礦物油，通常在

6、除油液中加一定量的乳化劑，如OP乳化劑、AE乳化劑、三乙醇胺油酸皂等。因此除油過(guò)程中產(chǎn)生的清洗廢水以及更新廢液都是堿性廢水，常含有油類(lèi)及其它有機(jī)化合物。n酸洗除銹常用的有鹽酸、硫酸，為防止鍍件基體的腐蝕，常加入某些緩蝕劑如硫脲、磺化煤焦油、烏洛托品聯(lián)苯胺等。酸洗除銹過(guò)程產(chǎn)生的清洗水一般酸度都較高，含有重金屬離子及少量有機(jī)添加劑。n前處理廢水是電鍍廢水處理中的重要組成部分，約占電鍍廢水總量的50%，廢水中含有一定的鹽份、游離酸、有機(jī)化合物等，組分變化很大，隨鍍種、前處理工藝以及工廠管理水平等而變。鍍層漂洗n鍍層漂洗水是電鍍作業(yè)中重金屬污染的主要來(lái)源。電鍍液的主要成分是金屬鹽和絡(luò)合劑，包括各種金屬

7、的硫酸鹽、氯化物、氟硼酸鹽等以及氰化物、氯化銨、氨三乙酸、焦磷酸鹽、有機(jī)膦酸等。除此之外，為改善鍍層性質(zhì)，往往還在鍍液中添加某些有機(jī)化合物，如作為整平劑的香豆素、丁炔二醇、硫脲，作為光亮劑的有糖精、香草醛、芐叉丙酮、對(duì)甲苯磺酰胺、苯磺酸等。因此鍍件漂洗廢水中除含有重金屬離子外，還含有少量的有機(jī)物。漂洗廢水的排放量以及重金屬離子的種類(lèi)與濃度隨鍍件的物理形狀、電鍍液的配方、漂洗方法以及電鍍操作管理水平等諸多因素而變。特別是漂洗工藝對(duì)廢水中重金屬的濃度影響很大，直接影響到資源的回收和廢水的處理效果。鍍層后n鍍層后處理主要包括漂洗之后的鈍化、不良鍍層的退鍍以及其他特殊的表面處理。后處理過(guò)程中同樣產(chǎn)生大

8、量的重金屬?gòu)U水。一般來(lái)說(shuō)，常含有Cr6+ 、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Fe2+等重金屬；H2SO4、HCl、H3BO3、H3PO4、NaOH、Na2CO3等酸堿物質(zhì)；甘油、氨三乙酸、六次甲基四胺、防染鹽、醋酸等有機(jī)物質(zhì)。總的來(lái)說(shuō)，這類(lèi)鍍層后處理廢水復(fù)雜多變，水量也不穩(wěn)定，一般都與混合廢水或酸堿廢水合并處理。電鍍廢液n電鍍、鈍化、退鍍等電鍍作業(yè)中常用的槽液經(jīng)長(zhǎng)期使用后或積累了許多其他的金屬離子，或由于某些添加劑的破壞，或某些有效成分比例失調(diào)等原因而影響鍍層或鈍化層的質(zhì)量。因此許多工廠為控制這些槽液中的雜質(zhì)在工藝許可的范圍內(nèi)，將槽液廢棄一部分，補(bǔ)充新溶液，也有的工廠將這些失效的槽液全部棄去。這

9、些廢棄的各種濃度液一般重金屬離子濃度都很高，積累的雜質(zhì)也很多，不僅污染物的種類(lèi)不同，而且主要污染物的濃度、其他金屬雜質(zhì)離子的濃度以及溶液介質(zhì)也都往往有較大的差異。這些差異決定了這些廢水的處理技術(shù)上的多樣性和工藝上的特殊性。我國(guó)的電鍍廢水處理技術(shù)的現(xiàn)況n在我國(guó)內(nèi)電鍍加工過(guò)程中產(chǎn)生的電鍍廢水的治理工作在起步發(fā)展階段，在各大發(fā)達(dá)城市普遍存在電鍍廠點(diǎn)多而分散、電鍍廠布局不合理、電鍍生產(chǎn)加工技術(shù)落后等現(xiàn)象，且處理廢水僅限于鉻、氰兩種，廢水處理效率水平極低。隨著電鍍加工生產(chǎn)工藝水平的不斷改革和廢水治理科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，八十年代改革開(kāi)放以來(lái)，廢水治理的電鍍種類(lèi)有所增加，電鍍處理方法也從單項(xiàng)治理技術(shù)向綜

10、合治理技術(shù)發(fā)展，電鍍廢水治理向社會(huì)化、設(shè)備化、系列化發(fā)展越來(lái)越成為人們的共識(shí)和努力的方向。但由于種種因素所限，國(guó)內(nèi)目前依然主要遵循誰(shuí)污染誰(shuí)治理的原則，與國(guó)際上一些技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家各種形式的社會(huì)化、專(zhuān)業(yè)化治理相比還有一定差距。 我國(guó)的電鍍廢水分類(lèi)n當(dāng)前國(guó)內(nèi)處理電鍍廢水主要是先將其分成3類(lèi)，n一.含鉻廢水n主要用還原來(lái)處理六價(jià)鉻。n二.含氰廢水n主要用破氰來(lái)處理。n三.其他廢水n包括銅，鎳，鋅等國(guó)家電鍍排放標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方案n方案一：廢水分開(kāi)處理n方案二：廢水合并處理方案一n含氰廢水格柵調(diào)節(jié)池廢水泵電磁流量計(jì)二級(jí)氧化反應(yīng)池混合廢水池n含鉻廢水格柵調(diào)節(jié)池水泵電磁流量計(jì)還原反應(yīng)池混合廢水池n混合廢水格柵混合廢水

11、池n混合廢水池水泵電磁流量計(jì)中和反應(yīng)池 壓濾泵壓濾機(jī)砂濾池PH調(diào)節(jié)池標(biāo)準(zhǔn)化排放口含氰廢水預(yù)處理：n含氰廢水格柵調(diào)節(jié)池廢水泵電磁流量計(jì)二級(jí)氧化反應(yīng)池混合廢水池 含氰廢水經(jīng)格柵后，進(jìn)入含氰廢水調(diào)節(jié)池，經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)后泵入二級(jí)氧化反應(yīng)池，該池內(nèi)安裝有PH自動(dòng)控制儀、ORP自動(dòng)監(jiān)控儀和攪拌機(jī)，加藥時(shí)可通過(guò)PH計(jì)和ORP儀反饋的信號(hào)而控制加藥量，一級(jí)氧化反應(yīng)是氰化物在堿性條件下被氯氧化為氰酸鹽的過(guò)程，其反應(yīng)式分如下兩種步驟： CN -+ClO-+H2O=CNCl+2OH - (一) CNCl+2OH-=CNO-+Cl-+H2O (二) 在一級(jí)反應(yīng)過(guò)程中，(一)式反應(yīng)很快，但(二)式反應(yīng)中PH值小于8.5時(shí)

12、，反應(yīng)速度慢，而且釋放出劇毒物CNCl的危險(xiǎn)，因此在第一級(jí)反應(yīng)過(guò)程中污水的PH值要控制到11。n第二級(jí)氧化反應(yīng)是將第一級(jí)反應(yīng)生成的氰酸鹽進(jìn)一步氧化成N2和CO2，雖然一級(jí)反應(yīng)生成的氰酸鹽毒性很低，僅為氰的1%，但是CNO-易水解成NH3，對(duì)環(huán)境造成污染，其反應(yīng)原理為：n2NaCNO+3HOCl=2CO2+N2+2NaCl+HCl+H2On反應(yīng)時(shí)，該池的PH值應(yīng)控制在7.58之間，因PH8時(shí)，反應(yīng)速度慢;當(dāng)PH太低時(shí)，氰酸根會(huì)水解成氨，并與次氯酸生成有毒的氯胺。n經(jīng)二次破氰預(yù)處理后，原來(lái)的絡(luò)合物被打開(kāi)，廢水直排到混合廢水池后再與混合廢水一并處理。含鉻廢水預(yù)處理： n含鉻廢水格柵調(diào)節(jié)池水泵電磁流量

13、計(jì)還原反應(yīng)池混合廢水池n由于還原反應(yīng)時(shí)，廢水須調(diào)PH值至23之間，因此將酸洗廢水引進(jìn)與含鉻廢水混合，可減少酸的用量，降低廢水處理的運(yùn)行費(fèi)用，達(dá)到以廢治廢的目的。n含鉻廢水經(jīng)格柵處理后，進(jìn)入含鉻廢水調(diào)節(jié)池，經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)后泵入還原反應(yīng)池，該池內(nèi)安裝有PH自動(dòng)控制儀和ORP儀及攪拌機(jī)，PH計(jì)與ORP監(jiān)控儀可自動(dòng)控制還原反應(yīng)池加藥量。電鍍廢水中的六價(jià)鉻主要以CrO42-和Cr2O72-兩種形式存在，隨著廢水PH值的不同，兩種形式之間存在著轉(zhuǎn)換平衡：n2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2OnCr2O72-+2OH-CrO42-+H2On由上式可以看出在酸性條件下，六價(jià)鉻主要以 Cr2O72-形式存

14、在，在堿性條件下則以CrO42-形式存在。但是電鍍含鉻廢水、漂洗廢水一般PH都在5以上，多數(shù)以CrO42-存在，其還原時(shí)通常PH最佳控制在2.53之間，其反應(yīng)原理(還原劑以 Na2SO3為例)為：n2H2CrO4+3 Na2SO3+3H2SO4=Cr(SO4)3+3Na2SO4+5H2On亞硫酸鈉用量理論上為：亞硫酸鈉 六價(jià)鉻=4 1，加藥時(shí)投料不宜過(guò)大，否則浪費(fèi)藥劑，也可能因生成Cr2(OH)2SO32+而沉淀不下來(lái)。n還原后的廢水直排入混合廢水池后再與混合廢水一并處理?；旌蠌U水處理： n混合廢水池水泵電磁流量計(jì)中和反應(yīng)池 壓濾泵壓濾機(jī)砂濾池PH調(diào)節(jié)池標(biāo)準(zhǔn)化排放口n混合廢水為含鉻預(yù)處理后廢水

15、、含氰廢水預(yù)處理后廢水、鍍鎳、普通鍍銅、除油等廢水，該廢水混合后經(jīng)格柵處理由防腐泵提升經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)進(jìn)入中和反應(yīng)池，該池內(nèi)安裝有PH計(jì)及攪拌機(jī)，當(dāng)向反應(yīng)池投加堿(CaO)時(shí)，各金屬在一定的PH值下生成相應(yīng)的氫氧化物沉淀物。根據(jù)別人電鍍廢水行業(yè)的處理經(jīng)驗(yàn)，混合廢水最佳沉淀的PH值為9.5，反應(yīng)后的出水進(jìn)入中間水池，再經(jīng)過(guò)經(jīng)砂濾后，出水的PH還是偏堿性，因此再經(jīng)PH調(diào)節(jié)池加酸調(diào)節(jié)后可達(dá)標(biāo)排放。壓濾后的污泥外運(yùn)集中深埋或制磚或回收金屬離子或經(jīng)其它無(wú)害化處理。方案一的優(yōu)缺點(diǎn)方案二方案二：一體化處理技術(shù) 工藝流程 混合廢水（含氰廢水、含鉻廢水）混合調(diào)節(jié)池水泵溶氣罐鑄鐵/焦炭反應(yīng)器脫氣池反應(yīng)池電解反應(yīng)投加堿

16、液調(diào)節(jié)沉淀池斜管沉淀池分離砂濾池清水回用池 具體流程n混合廢水經(jīng)廠區(qū)收集管道流至調(diào)節(jié)池，由耐腐蝕性一級(jí)污水泵提升至鑄鐵/焦炭反應(yīng)器中，在空氣輔助作用下，水中重金屬離子及CN-等在鑄鐵/焦炭表面發(fā)生無(wú)數(shù)內(nèi)電解反應(yīng)，通過(guò)一系列反應(yīng)達(dá)到轉(zhuǎn)化目的。出水經(jīng)過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)投加堿液調(diào)節(jié)pH后自流至斜管沉淀池進(jìn)行泥水分離，清水經(jīng)過(guò)砂濾后即可達(dá)標(biāo)排放或者回用。斜管沉淀池排放污泥在濃縮池中濃縮后經(jīng)壓濾機(jī)脫水處理，干泥餅中含有大量重金屬，屬于危險(xiǎn)廢物，交由專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)回收處理。反應(yīng)機(jī)理 陽(yáng)極鑄鐵： Fe-2eFe2+ E0(Fe2+/Fe)=-0.44V (1) Cu2+FeFe2+Cu (2) 陰極焦炭： 2H+2e

17、2HH2 E0(H+/H2)=0.00V (3) O2+2H2O+4e2OH- E0(O2/OH-)=0.41V (4) O2+4H+4e2H2O E0(O2/H2O)=1.22V (5) 不斷生成的Fe2+在強(qiáng)氧化劑Cr6+作用下，生成具有良好絮凝作用 的Fe3+，同時(shí)將Cr6+轉(zhuǎn)化Cr3+，其反應(yīng)為： 6Fe2+Cr2O2-7+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O (6) 同時(shí)，如果污水中還含有氰化物，則可發(fā)生： CN-O2CNO-N2 (7) 通過(guò)以上一系列無(wú)數(shù)的內(nèi)電解反應(yīng)，污水中的重污染物物質(zhì)得到了 轉(zhuǎn)化，繼而在后續(xù)處理單元中得到更進(jìn)一步去除。影響水質(zhì)因素 1. 鑄鐵/焦炭反應(yīng)器對(duì)系統(tǒng)

18、的影響 鑄鐵/焦炭反應(yīng)器是本技術(shù)的關(guān)鍵處理設(shè)施，其主要參數(shù)的設(shè)計(jì)直接決定著系統(tǒng)出水效果的好壞。在水質(zhì)一定的情況下，鑄鐵和焦炭的質(zhì)量比、安裝方式、焦炭粒徑大小以及接觸反應(yīng)時(shí)間是關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)。在進(jìn)水pH值為13的條件下，采用的鑄鐵：焦炭質(zhì)量比約為11.5:1，分層安裝，鑄鐵粒徑細(xì)?。?15 mm），焦炭以細(xì)薄塊狀最好；整個(gè)反應(yīng)器接觸時(shí)間為2030 min，提供空氣量為0.10.13 m3/min時(shí)，水樣分析表明，在此條件下，污水中含有的高危險(xiǎn)物質(zhì)Cr6+及CN-等能夠良好的轉(zhuǎn)化為低危險(xiǎn)、易除去的Cr3+及CNO-等。 2.水中空氣的影響 一體化處理池中出水含有大量的空氣，在進(jìn)行加藥前必須盡量脫除。本工程設(shè)計(jì)之初由于沒(méi)有充分考慮好脫氣問(wèn)題，在斜管沉淀池中經(jīng)常發(fā)生污泥上浮現(xiàn)象，原因即為水中含有的空氣在沒(méi)有完全脫除之前已經(jīng)被投加堿及PAM包裹在絮凝體內(nèi)，造成污泥密度變小而上浮。脫氣池設(shè)置較大的表面積及增加攪拌有利于快速脫氣。 3. pH值的影響 重金屬沉淀對(duì)pH要求較高，所以采用pH自動(dòng)控制器來(lái)投加NaOH量。 4.砂濾流速影響 砂濾池主要將出水中可能含有的微小懸浮物除去，避免固化重金屬重新溶解到清水中，過(guò)高的濾速不利于濾除微小的懸浮物。該公司工程投資與運(yùn)行費(fèi)用