电镀废水处理论文
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电镀废水处理技术论文(2)电镀废水处理技术论文篇二电镀废水处理技术的研究摘要:本文主要研究有关重金属螯合剂在电镀废水的疏导程序,按照合成工艺影响标准进行单位物料反应时间、搅拌速度等流程的规范管理,同时采用红外光可见光谱仪器与电子显微镜装置进行原料内部絮体形态特征探。
介绍了常用传统的电镀污水处理方法,并指出化学法的优缺点.在这基础上介绍了最近几年经实践证明比较好,比较新的电镀污水处理技术,并指出节约用水、保护环境的重要性。
关键词:电镀;废水处理;技术研究中图分类号:C35文献标识码: A引言按照全球水质问题进行统筹观察,有关我国管制流程下的壁垒限制效用也逐渐强烈。
根据电镀废水组织形态观察,涉及特定污染强度与排量规模直接制约相关行业的长远发展趋势。
后期经过实践研究,规划综合模式的化学絮凝处理手段,基本能够全面适应电镀废水简易处理的技术要求,并且整体布置流程下的相关成本价格较为合理,已经引起有关技术单位的全面重视。
一、电镀综合废水处理技术研究电镀规范项目中,涉及锌合金材质的镀件混合比例已经占据整体废水量的60%以上,相关排放工序主要根据除油、清洗、合金电镀、磷化、水洗等搭接而成。
因为内部重金属废水数量过大,除了匹配专用管道还原处理手段之外,仍需借助废液混合搭配技巧进行归控,保证投药沉淀的科学分离功效。
现下各类电镀厂在废水处理活动中普遍缺乏分流节点,尤其是后期工作站基本长期各自为阵,整体废水的不规则处理现象造成汗水治理工作遭受长期的瓶颈限制危机。
在电镀废水内部,涉及不同等级的污染物质与排水管道之间衔接模式未免过于复杂,因此时常衍生排放超标结果。
按照特定时段环保工作的规范力度分析,有关特定污水处理动力已经产生停滞征兆,加上改建资金数目的不足、技术规范体制的欠缺,都给设备正常工作能力造成深刻的限制,最终造成含金属离子污水处理危机的扩散现象。
另外就是,有关厂家在规范管道架构流程中存在忽视态度,严重时容易引发污染物质泄漏危机,影响相关工序的布置时效。
电镀废水技术广泛应用毕业论文一、工程概述 (8)二、设计依据 (8)三、设计原则 (8)四、废水的污染物成分 (9)五、设计围 (9)六、电镀废水工艺选择 (9)6.1 化学法 (9)6.2 生化法 (10)6.3 破络合法 (10)6.4 铁体氧化法 (10)6.5 电解法 (11)七、设计方案 (11)7.1 生化法+破络合法工艺简介 (11)7.1.1工艺原理 (11)7.1.2 工艺特点 (12)7.2 工艺流程图 (12)7.3工艺流程说明 (13)八、工艺设计参数 (15)九、废水处理的主要构筑物和设备 (24)9.1 构筑物 (24)9.2 设备及材料部分 (25)十、平面布置、施工原则等 (26)十一、二次污染防治及设施防腐 (27)十二、主要经济技术指标及其它 (27)十三、结论及其他说明 (31)十四、关于电镀废水的相关介绍和处理工艺新方法简介 (33)致谢 (37)参考文献附:工艺流程图曝气池平面图隔油池平面前言1.电镀废水污染现状:电镀废水的成分非常复杂,除含氰(CN—)废水和酸碱废水外,重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。
根据重金属废水中所含重金属元素进行分类,一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。
电镀废水的治理在国外普遍受到重视,研制出多种治理技术,通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重金属、水循环使用等措施消除和减少重金属的排放量。
随着电镀工业的快速发展和环保要求的日益提高,目前,电镀废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段,资源回收利用和闭路循环是发展的主流方国电镀废水的治理工作在起步阶段,普遍存在电镀厂点多而分散、布局不合理、生产技术落后等现象,且处理废水仅限于铬、氰两种,废水处理率极低。
随着电镀工艺的不断改革和废水治理技术的不断发展,八十年代以来,废水治理的镀种有所增加,处理方法也从单项治理技术向综合治理技术发展,电镀废水治理向社会化、设备化、系列化发展越来越成为人们的共识和努力的方向。
理论与方法248 2015年23期电镀废水COD处理方法研究郭豪蓝星环境工程有限公司,北京 101318摘要:电镀废水中不但含有重金属离子,还含有一定量的COD,过高COD会影响水体的自净能力导致湖泊湿地退化和水生生物大量死亡,打破水生态平衡。
对此,本文阐述了电镀废水COD处理的几种方法。
关键词:电镀废水;COD;处理方法中图分类号:X781.1 文献标识码:A 文章编号:1671-5780(2015)23-0248-01电镀行业是水污染大户,生产过程中会排放大量的有毒有害废水,对环境造成较大的损害。
随着国家对电镀废水治理力度的加大和环保政策的不断宣传,人们对COD的危害认识不断深刻,科技工作者逐渐提出了好氧、厌氧生物法、人工湿地等重点去除COD的方法。
这类方法占地面积较大,前期投资大,生物菌种对重金属敏感,操作过程相比其他方法较复杂,适合处理连续大水量废水,在很多电镀工业园区取得了不错的效果,在中小型电镀企业推广应用较难。
因此,寻找一种合适的电镀废水COD去除方法非常重要。
1 电镀废水中COD的来源1.1 电镀前处理废水中COD的产生电镀前处理是采用除油脱脂、侵蚀等工艺过程去除镀件表面氧化皮和油污。
组成废水COD的主要有机污染物是阴、非离子型表面活性剂和其他助剂,蜡油及矿物油类等。
此时工作母液的COD可以达到20000~50000mg/L。
此外,在铝合金镀件以及塑料电镀前处理过程中会产生一定量的亚硝酸盐、硫化物,也会造成废水COD偏高。
镀前处理过程最后产生的清洗废水COD在300~800mg/L之间,这部分废水的COD 较高,占电镀废水总排放量的60%~70%,加上负荷状态不稳定的性,该部分废水处理难度较大。
1.2 电镀工艺过程中COD的产生电镀工艺过程中的COD主要来源于电镀液中添加的各种添加剂和部分镀种含有的有机络合剂。
这些添加剂主要是多组分的高低碳链有机类化合物。
一部分在电镀过程中被工件消耗,一部分被分解进入镀层,一部分残留在镀液中,剩余部分被工件带出后进入清洗水中。
电镀废水的处理技术[摘要] 电镀废水是含有酸、碱、重金属离子及其它有毒物质的一类废水。
按电镀工序可将原废水分为含铬废水,含氰废水和含硫酸废水三个系统。
电镀废水不仅毒性大,而且难于处理,一直是废水处理领域的难题。
本文在参阅相关文献的基础上,介绍了我国电镀行业排放废水的基本情况及废水组成,并介绍电镀废水的主要处理方法及工艺,最后对电镀废水处理提出展望。
[关键词] 电镀废水处理技术含铬废水1.前言电镀是当今世界三大污染工业之一,随着科技的发展,该工业所排放的电镀废水量也越来越大。
据不完全统计,1999年全国工业和城市生活污水排放总量为401亿m3,电镀厂排出废水为40亿m3,所占比重为10%左右。
电镀废水是在电镀生产过程中产生的具有一定量的酸、碱、重金属离子及其它有毒物质的一类废水。
这类废水不仅毒性大,而且处理难度较大,不易达到处理标准,再加上运行成本较高,使之成为了实际工程建设中一个很棘手的问题。
电镀废水的水质复杂,其中氰化物属于剧毒物质,重金属离子也有非常大的毒性。
由于只有30%至40%在电镀过程中使用的所有金属得到有效的利用,电镀工艺是主要的重金属工业污染之一。
重金属离子易通过食物链而生物富集,有些还属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质,构成对生物和人体健康的严重威胁。
如何有效地治理电镀废水污染已成为人类共同关注的问题。
我国电镀废水治理处于起步阶段,普遍存在点多而分散、布局不合理、生产技术相对落后等问题,废水达标处理率很低。
但国际上处理电镀废水的方法已从单项技术向设备化、系列化、社会化综合治理发展。
2.废水组分复杂电镀生产过程中排放的电镀废水分为前处理废水、电镀漂洗废水、后处理废水以及电镀废液等。
电镀废水的成分非常复杂,除含氰(CN ˉ)废水和酸碱废水外,重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。
根据重金属废水中所含重金属元素进行分类,一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。
电镀废水方案范文电镀废水是指电镀工业过程中产生的废水,其特点是含有大量的重金属离子和有机物质,对环境造成严重的污染和危害。
因此,有效地处理和处理电镀废水是电镀工业可持续发展的关键之一针对电镀废水的处理,可以采取以下方案:1.物理化学处理法物理化学处理法是最常见的电镀废水处理方法之一、主要包括沉淀法、吸附法、离子交换法和膜分离技术等。
沉淀法通过加入沉淀剂,使废水中的重金属离子形成沉淀物,从而达到去除重金属离子的目的。
吸附法则是通过活性炭、氧化铁等材料吸附废水中的有机物质和重金属离子。
离子交换法则是通过离子交换树脂去除废水中的重金属离子,同时还可以回收废水中的有用金属离子。
膜分离技术则是通过逆渗透、超滤等膜分离过程,将废水中的有机物质和金属离子与水分离。
2.生物处理法生物处理法是一种环保、经济、高效的电镀废水处理方法。
它利用微生物和生物膜降解废水中的有机物质和去除重金属离子。
生物处理法可以分为好氧法和厌氧法两种。
好氧法是采用好氧微生物,并通过增氧设备供氧,使有机物质得到降解。
厌氧法则是采用厌氧微生物,在无氧条件下将有机物质转化为沼气、二氧化碳等。
生物处理法对废水中的重金属离子的去除能力有限,但对有机物质去除效果良好。
3.综合处理方案综合处理方案是将物理化学处理和生物处理方法相结合,充分发挥各种方法的优势,以达到高效处理电镀废水的目的。
综合处理方案包括预处理、初级处理、中级处理和高级处理等步骤。
预处理主要是对废水进行沉淀、过滤等预处理工序,以去除悬浮物和大颗粒物质。
初级处理主要是通过化学沉淀和吸附等方法去除废水中的重金属离子和大部分有机物质。
中级处理主要是采用生物处理方法进行进一步去除有机物质和微量重金属离子。
高级处理则是采用各种高级处理技术,如膜分离、离子交换等方法,以达到去除残余的有机物质和重金属离子的目的。
总体来说,电镀废水的处理方案需要综合考虑废水的特性、处理效果、成本和可持续性等因素。
只有综合运用不同的处理方法,并且根据实际情况进行调整和优化,才能有效地处理电镀废水,减轻环境污染,保护生态环境。
浅析电镀废水处理及其工艺摘要:电镀废水的治理在国内外普遍受到重视,对电镀废水治理方法和工艺的研究也很多。
本文结合实例,重点探讨了电镀工业废水的处理技术及工艺,并详细分析了处理效果,结果表明,该处理方法技术成熟,运行费用较低,出水水质达标,可为电镀工业废水的处理提供参考,以消除或减少其对环境的污染,达到保护环境、造福人民的目的。
关键词:电镀废水;废水处理;工艺分析;发展近几年,由于人民群众对经济与生活可持续发展重要性认识的逐渐提高,尤其是在颁布了相关的环保法律法规后,提高了工业界对环保的高度重视。
由于我国是一个水资源比较缺乏的国家,因此,节约与充分利于有限的水资源是当今我国首要解决的问题。
然而,由于电镀生存制造的废水在工业生产中占有很大的比例,因此,电镀行业成为用水大户。
根据相关部门的数字统计,我国电镀生产产生的费用量大约在4亿吨,可以说,总量是非常大的。
然而,当前我国大多数电镀厂排放的废水通过化学、点解、生物处理法等进行处理,在达到排放标准要求后才可以向外排放。
尽管电镀废水经过处理达到了排放标准要求,但是,在废水中依然存在着某些指标不能直接回收利用水资源到电镀生产线中,并且也不可以用在绿化等其它方面。
想要做到电镀废水的“零排放”,那么我们就必须全名考虑各个影响因素,尽力将能源消耗与污染排放达到最小化,从而达到国家最小排放量为宜。
一、电镀废水处理现状与工艺分析1.1化学沉淀法如果我们在处理含铜和镍的废水时,我们可以向废水中加入的沉淀剂主要有以下几种,例如:石灰、硫化物、氢氧化钠等物质。
随后将生成的沉淀加以滤除。
通过大量实践证明,处理含铜和镍的电镀废水最有效的方法就是化学沉淀法,此方法不仅处理的水量过大,而且所使用的药剂也偏大,处理过程比较麻烦,与此同时,我们还必须要时常调节PH值,这样一来,可以使固体和液体更好的分离,从而减少重金属对生态环境造成的二次污染,并且,这也是电镀重金属废水处理最可靠的方法,特别是不可以再回收废水内的重金属物质。
精品毕业论文--电镀废水处理工程设计目录摘要 1说明说一项目概况 111项目地理情况112设计任务 113工程设计规模1二处理方案论证 221 处理方案选择 222 工艺流程的确定7计算书一物料衡算7一含铬废水处理系统7二含氰废水处理系统11三含铜废水处理系统13二主要构筑物及设备选型的计算21格栅1422 调节池1523 酸洗槽1724 铁粉反应器1825 中和反应池2126 反应池一级破氰反应池二级破氰反应池2227 竖流沉淀池2328 斜板沉淀池25三污泥部分设计计算31 污泥浓缩设备 3032 污泥脱水设备 30四管网布置与水力计算41 平面布置3242 高程布置原则 3243污水水头损失计算 3244 污泥管道水头损失计算3545主要构筑物清单37五劳动定员六结论七参考文献说明书一项目概况11项目地理情况以下所有项目都假设定位于广州地区广州地区位于东经112度57分----114度03分北纬22度35分----23度35分属于南亚热带季风气候区该地区气候特点为地处低纬地表受太阳辐射量较多同时受季风影响夏季海洋暧气流形成高温湿多雨的气候冬季北方大陆冷风形成干燥低温少雨年平均气温为214-219度最热78月平均气温为124-135度绝对最高气温为387度最低一月的气温为124-135度珠江水位最高31m最低18m 常水位25m地面相对标高±000m绝对标高45m项目位于珠江下游北面靠珠江南面靠公路土质为冲积沙质粘土夏季吹西南风1-2级冬季吹东北风1-4级雨季偶有台风8-12级夏季气温28-35度处理后直接排入珠江污水厂排污口距珠江约200m 污泥脱水后外运不产生二次污染12设计任务某电镀企业在生产过程中生产大量的生产废水废水主要为含氰废水主要污染物为氰化亚铜氰化锌氰化钠等含铬废水主要污染物为铬酐及含铜废水上述废水若不经处理后而直接排放将对周边环境造成严重影响为了保护环境该厂决定对所排放废水进行处理处理后出水标准达到广东省地方标准《水污染排放限值》DB4426-2001第二时段一级标准后排放或回用于生产13工程设计规模工程规模为1000m3d按照每天20小时的运行时间其具体的水质水量见下表表 1 废水水量水质表单位mgL PH 除外序号污染来源废水产生量指标污染物浓度 1 含铬废水200m3d Cr6PhCODCr ≤55657≤150 2 含氰废水200m3d PhCN- 7 9≤100 3 含铜废水600m3dCu2≤130本工程废水排放执行广东省地方标准《水污染排放限值》DB4426-2001第二时段标准排放标准具体指标见下表表2 废水排放标准表单位为mgL PH 除外名称PH CODCr SS CN- Cr6 总铜排放标准69 90 60 05 0505要求电镀废水处理程度Cr6 557-05 557 99CODcr 150-90 150 40CN- 100-05 100 995Cu5 130-05 130 98二处理方案论证21处理方案选择各种不同的电镀废水可采用多种处理工艺根据废水性质场地达到的要求建设投资费用等条件选定目前处理电镀废水的主要方法有1化学法在电镀废水中投加化学药剂通过化学反应改变废水中污染物的化学和物理性质使其变为无害物质或易于与水分离的物质进下一步从废水中除去的处理方法常用的化学法又有氧化法还原法中和法硫化法混凝沉淀混凝气浮等方法例如含氰废水的碱性氯化法含铬废水的还原法重金属的氢氧化物混凝沉淀法酸碱废水的中和法等该法是传统的电镀废水处理方法随着PHORP等自动控制仪器的采用及投药装备自动化使化学法得到进一步完善和提高成为最常用的方法2离子交换法离子交换法是利用离子交换树脂对废水中的阴阳离子的选择性交换作用来处理废水的方法几乎对所有有害的无机有害离子都可以用此方法处理某些离子交换处理流程能达到回收有用化学材料的目的经处理后的水能用作镀液的补充液或用作清洗水当不考虑再生洗脱液的处理时用离子交换法可以实现无脱水排放的零排放系统因此离子交换法也是处理电镀废水的常用方法之一随着高长寿的离子交换树脂的研制处理设备的小型化自动化此方法仍在不断发展之中离子交换法也有不足之处一次投资大一般占地面积大技术较难掌握废水中处理物浓度不宜太高存在再生脱液的处理问题目前离子交换法多用于制取电镀用的纯水以及含溴铬金等废水的处理离子交换法适用于电镀生产量大资金及技术力量雄厚的单位而且适用于单一废水的处理3电解法电解法是利用通电时阴阳极的电化学反应而使废水中的有毒物质分解氧化还原沉淀的方法电解法在处理含氰含铬含银含铜等废水中得到较多的应用利用电解法原理已制成各种定型设备操作简单对一些小型电镀厂比较适用但电解法消耗电能和极板材料较多还受到其他因素限制目前使用越来越少表3 各类电镀废水处理工艺特点比较工艺方法建设投资运行成本占地面积处理效果出水水质污泥量工艺弱点化学法中低多尚可一般多药剂量大离子交换法高高少好好少操作复杂电解法低高少不确定不确定较多处理量少22工艺流程的确定经过处理效率环境效益经济效益的共同评估本设计采用按废水的不同种类分别处理废水的组合法即铁粉内电解法处理含铬废水二氧化氯协同氧化剂破氰法处理含氰废水混凝沉淀法处理含铜废水本设计思路是在各构筑物废水停留时间上设计构筑物的尺寸参数并且采用连续式的方式处理废水所以本设计的资金投入量低和构筑物尺寸小占地面积小以及减少废水排放操作方法简便提高废水处理效率的优点一工艺流程的优点铁粉内电解法其处理废水后不但各种金属离子浓度远低于允许排放浓度并且还有一定的脱盐和去除COD的能力从经济上来说除了电耗外消耗的主要材料是铁粉其来源广泛价格低廉此法所用的酸和碱可以采用电镀车间产生的废酸和废碱达到以废治废的效果铁粉内电解原理当含Cr6废水通过铁粉时在一定的PH条件下铁粉内发生原电池反应阳极反应 Fe 2e Fe2Cr2O72- 6 Fe2 14H 2 Cr3 6 Fe 3 7 H2O 酸性条件CrO4 2- 3 Fe2 8 H C r3 3 Fe 3 4 H2O 碱性条件阴极反应 2 H 2 e H2二氧化氯协同氧化剂破氰法与传统的化学法相比二氧化氯协同氧化剂破氰法具有节能设备投资少运行成本低体积少效率高操作方便无需专人值守使用寿命长的特点二氧化氯所以有强的氧化力主要是由于是在正四氧化态下的氧化能力较强其活性为氯的263倍因此能处理含氰硫金属离子产酸根残存有机物的工业用其破氰反应如下一级反应pH值=85115ClO2NaCNNaOHH2O→NaCNONaCl3OHClO2Zn CN 2NaOHH2O→Zn CNO 2NaCl2OHClO2CuCNNaOH2H2O→CuCNONaCl3OH二级反应pH值=75852NaCNO2ClO22H2O→N2↑2CO2↑2NaCl4OHZn CNO 22ClO22NaOH2H2O→N2↑2CO2↑Zn OH 2↓2NaCl4OH 2CuCNO2ClO22NaOH2H2O→N2↑2CO2↑2Cu OH 2↓2NaCl2OH 同时利用氧化还原的原理还可以去除废水中的部分阴离子如S2-SO32- NO3-和Fe3 Mn2Ni2混凝沉淀法技术比较成熟运行成本低操作简单用NaOH调整pH值511再用FeCl3做混凝剂PAM作絮凝剂表4 各种金属离子去除的最佳PH值列表如下金属离子PH范围残留浓度 mgL 备注Cu2 7-14 ≤1Ni2 ≥9 ≤1 Sn2 5-8 ≤1 Zn2 9-105 ≤1 PH>105再溶解Fe3 5-12 ≤1 PH>12再溶解Al3 55-8 ≤3 PH>8再溶解流程1污水流程含铬废水处理系统↓_________________↑含铬废水→调节池→酸洗槽→铁粉处理器→中和反应池→坚流沉淀池Ⅰ→排水含氰废水处理系统含氰废水→一级反应槽→二级反应槽→坚流沉淀池Ⅱ→排水↑↑二氧化氯发生器含铜废水处理系统含铜废水→调节池→PH调整槽→混凝槽→絮凝槽→斜板沉淀池→排水污泥流程污泥→污泥浓缩机→污泥脱水机→污泥外运交给专业公司处理工艺流程说明含铬废水处理系统1.含铬废水进调节池进行水质水量的均衡调节2.废水经调节池进入酸洗槽加入酸废水设计中取用H2SO4进行酸化因反应是在酸性条件下进行为后面反应做准备3.以酸化的废水进入铁粉反应器进行内电解反应使Cr6还原为Cr34.反应后的废水进入中和反应池加入NaOH进行中和反应将Cr3Fe3从废水中去除后进入沉淀池进行沉淀5.沉淀后的污泥进行处理与处置含氰废水处理系统1.含氰废水进入调节池进行水质水量的均衡调节2.废水经调节池进入一级反应池在一级反就池内在不同时间段分别加三次药首先加碱废水设计中取用NaOH 调整PH值再从二氧化氯协同氧化剂发生器加入以二氧化氯为主的氧化剂进行一级破氰反应破氰反应后为了后续处理要加入H2SO4使其酸化3废水经过一级破氰流入二级反应槽同样地从二氧化氯协同氧化剂发生器加入以二氧化氯为主的氧化剂进行二级破氰反应二级破氰完全反应后加入NaOH去除废水中的Zn2和Cu2后进入沉淀池进行沉淀4沉淀后的污泥进行处理与处置含铜废水处理系统1含铜废水进入调节池进行水质水量的均衡调节以及曝气2废水经调节池进入FPH调整槽加入碱废水NaOH 进行碱化3经碱化的废水进入混凝槽加入FeCl3使废水水的颗粒凝聚4经凝聚的废水颗粒流入絮凝槽加入PAM使凝聚的颗粒进一步混凝5经最后废水经沉淀池使较大的颗粒沉淀从而去除废水中的Cu离子6沉淀后的污泥进行处理与处置污泥处理系统将分流废水系统的污泥经管道全部集合一起处理污泥流入浓缩机减少自身的含水率湿污泥进入脱水机进一步脱水成干污泥处理好污泥外运交由专业公司回收或处理由废水处理工程经验得知KZ 13-17本工程取KZ 13 平均设计流量工程规模Q 1000 m3d 139×10-2 m3s最大设计流量Q 1000×13 1300 m3d 181×10-2 m3s含铬废水处理系统流量平均设计流量Q 200 m3d 278 ×10-3 m3s最大设计流量Q 200×13 260m3d 362×10-3 m3s含氰废水处理系统流量平均设计流量Q 200 m3d 278×10-3 m3s最大设计流量Q 200×13 260m3d 362×10-3 m3s含铜废水处理系统流量平均设计流量Q 600 m3d 834×10-3 m3s最大设计流量Q 600×13 780m3d 109×10-2 m3s计算书一物料衡算一含铬废水处理该加药及酸化反应都在酸洗槽中进行药品98的浓硫酸计算分析的Cr6的含量用硫酸进行酸化已知进水PH为57根据设计原则设为PH 7要进行反应需将PH调节到16 根据有关资料查得此反应需要10分钟Q 200m3d 167m310min进水PH 7即 [H] 1×10-7molL酸洗槽出水PH 16即[H] 25×10-2molL即进入酸洗槽的[H]总量为n c×v 1670×1×10-7 167×10-4mol调节酸度使用98的浓硫酸稀释为20的硫酸根据有关资料20%和98%硫酸溶液的浓度分别为114×103 g L和184×103 g L即分别为116 molL 和 1878 molL进水 PH 7 出水PH 16即[H] 25×10-2molL设加入20硫酸的量为V167×10-4116×V 1670V 0025V 361 L根据水的离解平衡H OH- H2O此时反应掉的氢离子总量为167×10-10mol反应量可忽略取20的硫酸为 361 L10min则98的浓硫酸取用量计算得为223 L10min则一天中加入98硫酸的总量为 V 2676 L每10分钟槽内总液体Q 1670361 167361L加入铁粉量铁粉加入要在铁粉反应池中进行药品多孔的还原性铁粉多数是粉末冶金所用的铁粉阳极反应 Fe 2e Fe2Cr2O72- 6 Fe2 14H 2 Cr3 6 Fe 3 7 H2O 酸性条件CrO4 2- 3 Fe2 8 H C r3 3 Fe 3 4 H2O 碱性条件阴极反应 2 H 2 e H2废水中 Cr6≤556mgL 根据设计原则取 Cr6=556mgL 即摩尔浓度为107×10-3molL根据反应1L废水中Cr6含量为108×10-3molCr2O72- 6 Fe2 14H 2 Cr3 6 Fe3 7 H2O2 6 2 6107×10-3 a b ca 321×10-3molLb 107×10-3 molLc 321×10-3molL根据《环境工程师手册》实际加入的铁粉量为理论的25 倍即实际加入的铁粉量为 n 321×10-3×25 8025×10-3mol废水中除了Cr6要去除 Cr3也要去除反应后1L 废水中产生的Cr3的总量为321×10-3molL反应后1L 废水中产生的Fe3的总量为321×10-3molL由反应Fe 2e Fe21 2321×10-3 dd 642×10-3molL则转移电子的量为 n 642×10-3molL反应2 H 2 e H22642×10-3e 642×10-3molL即反应中每L水中用掉的H的量是642×10-3mol根据原废水中[H] 25×10-2molL则1L 废水中剩下的H 25×10-2 - 642×10-3 1858×10-2 molL此时废水的PH 173根据资料该反应需要 10 分钟进水Q 200m3d 1670 L10min10min 加入的铁粉量为n 8025×10-3×1670 134 mol 铁粉加入量为134 molmin10min 产生的Cr3为321×10-3×1670 536 mol10min 产生的Fe3为321×10-3×1670 536 mol加入的NaOH量该反应在中和反应池中进行药品浓度为96NaOH 粉末调节为20的NaOH溶液发生的两个中和反应是Cr33OH- Cr OH 3 ↓ Fe3 3OH- Fe OH 3 ↓A B C M N D由上得出 A 321×10-3 mol M 321×10-3mol根据摩尔比13 得出 B 963×10-3 mol C 321×10-3 molN 963×10-3mol D 321×10-3 mol即1L水中用掉的OH- 量为 n 963×10-3 963×10-3 1926×10-2 mol 反应生成的 Cr OH 3量为n1 321×10-3 mol Fe OH 3的n2 321×10-3mol 根据有关资料得生成 Cr OH 3的最佳PH 8出水PH 69即将PH 173的溶液调节至PH 8需反应掉的酸量为186×10-2 mol则1L水中OH-用量为1926×10-2 mol186×10-2 mol 3786×10-2 mol根据反应特点该中和反应用五分钟废水流量为200m3d 084×103L5min1L废水中加入的NaOH量 3786×10-2 mol即加入的NaOH质量 15144g一天中加入的NaOH粉末的质量 200×1000×15144 30288㎏污泥量的计算由上述反应Cr33OH- Cr OH 3Fe33OH Fe OH 3污泥质量计算1 L 废水产生Cr OH 3 n1 321×10-3 mol1 L 废水产生Fe OH 3 n2 321×10-3 mol污泥质量 m1 200×1000×321×10-3×103 66126 ㎏m2 200×1000×321×10-3×107 68694 ㎏污泥总质量 m总 m1 m2 6612668694 13482 ㎏二含氰废水处理系统平均设计流量Q 200 m3d 278×10-3 m3s最大设计流量Q 200×13 260m3d 362×10-3 m3s含氰废水处理系统流量投加量和反应时间当含氰浓度为100mgdm3时二氧化氯投加量为100gm3反应24h用ClO2协同氧化剂处理含氰废水试剂投加量是碱性氯化法处理废水时试剂投加量的15同等处理量时设备的一次性投资比次氯酸钠发生器少20-30调节pH值为25到8每天需要浓度20%苛性钠溶液为V′=50·10-25-10-8·4020%·1219=0026 m310分钟Q 200m3d 167m310min该加药及碱化反应在一级反应池中进行药品96 NaOH 粉末调节为20的NaOH溶液计算用NaOH 进行碱化已知进水PH为57根据设计原则设为PH 5要进行反应需将PH调节到85115现设为将PH值调节为 PH 10进水PH 5即 [H] 1×10-5molL一级反应池PH调整值PH 10即[H] 1×10-10molL即调节pH值为到需要浓度20NaOH溶液为V′=×10-10-10×4020%×1219=2即一级反应池每天需要20 NaOH溶液为V =槽内总液体Q 1670275 167275L2 加入二氧化氯进行一级破氰根据相关资料一级破氰反应时间为10分钟Q 200m3d 167m310min=167×103 L10min二氧化氯是在二氧化氯协同氧化剂发生器产出并流入一级反应池的药品以ClO2为主并兼有H2O2 O3 Cl2在一级反应池的一级破氰的主要化学式ClO2NaCNNaOHH2O→NaCNONaCl3OHClO2Zn CN 2NaOHH2O→Zn CNO 2NaCl2OHClO2CuCNNaOH2H2O→CuCNONaCl3OH废水中 CN-≤100mgL 根据设计原则取 CN-=100mgL 即摩尔浓度为385×10-3molL167×103 L10min废水中CN-含量为643 mol根据一级破氰反应化学式可知每一种氰化物一级破氰反应的消耗比例CN- ClO2= 1 1 和生成氰酸盐是CN- CNO-= 1 1 则一级反应池的一级破氰消耗ClO2的量为 n 643 mol 和一级破氰生成的氰酸盐 n 643 mol由于电解法发生器产生ClO2的纯度在90以上所以根据经验实际加入ClO2的量为112 则应通入n 643×12 7716 mol已知ClO2的纯度在90的浓度为40 molL一级反应池内总液体Q总 167027540 7716 1679L酸化根据有关资料查得此反应需要10分钟用20的硫酸回调Q 200m3d 167m310min一级破氰后反应池总液体Q总 1679 L10min回调PH值该加药及酸化反应都在一级反应池中进行药品98的浓硫酸计算用硫酸进行酸化已知一级破氰后PH值为10要进行后续的二级破氰反应需将PH调节到8 一级破氰废水水PH 10即 [H] 1×10-10molL二级反应池回调PH 8即[H] 1×10-8molL即要酸化的[H]总量为n c×v 1679×1×10-10 1679×10-7mol调节酸度使用98的浓硫酸稀释为20的硫酸根据有关资料20%和98%硫酸溶液的浓度分别为114×103 g L和184×103g L即分别为116 molL 和 1878 molL进水 PH 10 调节PH 8即[H] 1×10-8molL设加入20硫酸的量为V1679×10-7116×V 1679V 1×10-8V 1433×10-6 L取20的硫酸为 1433×10-6 L10min ×10-7Lmin则98的浓硫酸取用量计算得为886×10-7 Lmin则一天中加入硫酸的总量为 V 107×10-4 L药品以ClO2为主并兼有H2O2 O3 Cl2计算以ClO2为主进行二级破氰已知二级反应PH值75-85根据相关资料二级破氰反应时间为20分钟 Q 200m3d 167m310min=167×103 L10minQ总 167027540 7716 1679LNaCNO2ClO22H2O→N2↑2CO2↑2NaCl4OH ZnCNO 22ClO22NaOH2H2O→N2↑2CO2↑Zn OH 2↓2NaCl4OH 2CuCNO2ClO22NaOH2H2O→N2↑2CO2↑2Cu OH 2↓2NaCl2OH从一级破氰得知167×103 L10min废水中CNO-含量为643 mol则二级反应池时20min废水量 334×103 L废水中CNO-含量为1286 mol根据二级破氰反应化学式可知摩尔浓度为385×10-3molL每一种氰酸盐二级破氰反应的消耗比例CNO- ClO2= 1 1 和重金属离子生成沉淀物的比例也是11 则二级反应池的二级破氰消耗ClO2的量为 n 1286 mol由于电解法发生器产生ClO2的纯度在90以上所以根据经验实际加入ClO2的量为112 则应通入n 1286×12 1543 mol已知ClO2的纯度在90的浓度为40 molL一级反应池内总液体Q总 167027540 771640 1543 16816L二主要构筑物及设备选型的计算一格栅设备说明格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成安装在污水渠道上泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部用以截留较大的悬浮物或漂浮物一般情况下分粗细两道格栅数量三台人工式细格栅设计参数栅条宽度s=100mm 栅条间隙宽度e 250mm 栅前水深h=05m过栅流速u 08ms 栅前渠道流速ub 055ms α 60°1 栅条间隙数2 栅槽宽度设栅条宽度栅槽宽度b注经格栅的初步计算确定本工程的废水处理量太和大颗物较少因此一般的格栅计算公式并不适合本工程所以本工程只用一道格栅基于可以会偶尔出一现一些较大的颗粒物如镀材上的氧化皮故格栅选用最小规格的人工式细格栅通过格栅的水头损失 h2格栅条断面为矩形断面故k 3 则栅后槽总高度 h总设栅前渠道超高h1 03m栅槽总长度 L每日栅渣量W设每日栅渣量为007m31000m3取KZ=134二调节池设备类型对角线出水调节池配备含氰废水系统含铬废水系统设备说明工业废水其水质水量随时变化波动较大废水水质水量的变化对排水及废水处理设备特别是对净化设备正常发挥其净化功能是不利的甚至有可能损坏设备为解决这一矛盾废水处理前一般要设调节池以调节水量和水质优点出水槽沿对角线方向设置同一时间流入池内的废水由池的左右两侧经过不同时间流到出水槽达到自动调节的目的数量二座池子构筑材料钢筋混凝土参数计算废水在池内一般停留34小时1.池子的实际容积设废水在池内停留时间为 T 4小时根据流量 Q 200m3d T 4小时则池内废水量 Q1 Q20×T 20020×4 40 m3得出池的实际容积为 40m3设计用调节池的实际容积为V 13V有效 13×40 52 m3取 V有效 52 m32.取池子的有效水深为h1 18m纵向隔板间距 1m则调节池的平面面积是S 29m2取宽为 B 5m则长L 58m纵向隔板间距为 1 m所以隔板数为 4取调节池超高为h 03m为适应水质的变化设置沉渣斗由于电镀废水的悬浮物较少所以按长度方向设置沉渣斗一个共两个沉渣斗沉渣斗倾角为45表 5 调节沉淀池设计参数表单位m池有效水深池超高池长池宽隔板间距沉砂斗高上口径下口径沉砂斗角度180358511040260设备类型对角线出水调节池配备含铜废水系统数量二座池子构筑材料钢筋混凝土参数计算废水在池内一般停留34小时1.池子的实际容积设废水在池内停留时间为 T 4小时根据流量 Q 300m3d T 4小时则池内废水量 Q1 Q20×T 30020×4 60 m3得出池的实际容积为 60m3设计用调节池的实际容积为V 13V有效 13×60 78 m3取 V有效 78 m32.取池子的有效水深为h1 18m纵向隔板间距 1 m则调节池的平面面积是S 44m2取宽为 B 5m则长L 88m纵向隔板间距为 1 m所以隔板数为 4取调节池超高为h 03m设置沉渣斗按长度方向设置沉渣斗一个共两个沉渣斗沉渣斗倾角为45表 6 调节沉淀池设计参数表单位m池有效水深池超高池长池宽隔板间距沉砂斗高上口径下口径沉砂斗角度180388511040260三酸洗槽配备含铬废水处理系统设备说明工业废水要在酸性条件下处理时废水要先进行酸化进行PH调节当进水PH较高时需加酸进行调节该反应要在酸洗槽中进行药品选用98的浓硫酸稀释为20使用参数计算根据《环境工程设计手册》进水PH 7时调节至PH 16需要10 分钟由物料衡算得每10分钟槽内总液体Q 1670361 167361L则酸洗槽实际流量为13Q=2176 L3.取槽的实际容积为 V 35 m3有效高度为1取槽的超高为03 m 其面积为A 35m2取槽的宽为2 m则长为L AB 352 175 m表7 酸洗槽参数表单位 m槽的实际容积m3有效高度超高池宽池长35103235四铁粉反应池配备含铬废水系统设备说明使内电解反应在池内顺利进行保证化学反应的彻底完成所用的池子设备类型垂直轴式机械搅拌池特点反应效果好水头损失小可适应水质水量的变化大小水量都适用水量的处理范围较宽比较实用池子选用材料钢筋混凝土池子座数一座设备参数计算经酸化的废水进入铁粉反应器在铁粉反应器中发生原电池反应阳极反应 Fe 2e Fe2Cr2O72- 6 Fe2 14H 2 Cr3 6 Fe 3 7 H2O CrO4 2- 3 Fe2 8 H C r3 3 Fe 3 4 H2O 阴极反应 2 H 2 e H2根据化学反应特点该反应需要10 min1.反映池尺寸计算反映池容积计算设计流量Q 13 m3h反应时间取 t 10 min反应池中废水量为 Q 1310 42 m3反应池中串联格数及尺寸反应池采用1格一个搅拌器浆叶搅拌器该反应池的有效尺寸为宽 B 24 m 长 L 24 m 高 H 15 mV B×L×H 24×24×15 87 m3反应池超高为 h 03 m池子总高度H总 1503 18 m2.搅拌设备及浆板尺寸叶轮直径板及浆板尺寸叶轮外缘距池子内壁取02m叶轮直径 D 24-2×02 2 m旋转轴上安装 8块浆板浆板长度取L 05 m宽度 B 01 m浆板中心点旋转半径及转速浆板中心点旋转半径R 048 0765 m搅拌机浆板中心点旋转线速度v 05ms则搅拌机每分钟转数为n 624 radmin浆板功率计算外侧浆板线速度v1 069 ms内侧浆板线速度v2 039 ms搅拌机上浆板总面积为A 8bl 8×01×05 04 m2浆板总面积与反应池过水截面积之比为 222 小于25 符合要求求浆板宽径比系数值外侧浆板01 查得K1 345内侧浆板017 查得K2 29搅拌机功率P 58A K1V13 K2V23 58×04× 345×069329×0393 303 W 配用电动机功率电动机总机械效率为 075 传动效率为07配用电动机功率为 N 58 W表8 铁粉反应池参数表池实际容积m3池宽m池长m超高m叶轮上浆板数叶轮直径 m浆板长度 m浆板宽度m872415038220501铁粉反应池示意图单位mm五中和反应池配备含铬废水系统设备说明对于金属阳离子如Cr3 和Fe 3与OH-反应生成沉淀能够清除废水中的Cr3 和Fe 3加之反应池中有搅拌设备使Cr3 和Fe 3与OH-充分反应并且还能够去除其他能与OH-发生反应的金属阳离子设备名称机械搅拌反应池搅拌机类型 HL04型潜水搅拌机耐碱特点特别适合电镀冶金工业中的酸碱中和反应和沉淀反应的彻底进行池数一座1.反应池尺寸计算在反应池中的中和反应根据反应特点取t 5 min即废水量为 Q1 Q20 ×112 104m3取反应池长L 1 m 宽B 1 m 有效水深 h 12 m 超高 h3 03 m即反应池体积为 V LB h 1×1×15 15m3实际高度 H实 1203 15 m表9 中和反应池参数表池长m池宽m有效高度m超高m体积m3面积m21115051512. HL04型潜水搅拌器[4]设计参数根据《环保技术设计手册》功率为04KW 六反应池一级破氰反应池二级破氰反应池配备含氰废水系统设备说明一级破氰反应池反应池内进行絮凝反应絮凝反应过程进行机械搅拌数量2座主要设计参数停留时间 HRT=0 min二级破氰反应池停留时间 HRT=0 min工艺尺寸反应池的有效容积V Q·t 52·230 32 m3式中 Q设计流量m3ht 反应时间水深 H=5 m超高 05 m长 L=0 m宽 B=10 m净尺寸 L×B×H=000 mm×1000 mm×2000 mm搅拌装置按每m3池容输入功率20W计算需要输入的功率N为N 20V2 20·1392 14 W 0014 kW搅拌机机械总效率η1采用075搅拌机传动效率η2为08则搅拌机所需的电动机功率N为N=Nη1η2=0014075·08=0023 kW桨叶构造采用单层平板形两叶长×宽=05 m×02 m桨叶底端距池底025 m 搅拌装置按每m3池容输入功率10 W计算需要输入的功率N为N 10V2 10·1392 14 W 0007 kW搅拌机机械总效率η1采用075搅拌机传动效率η2为08则搅拌机所需的电动机功率N为N=Nη1η2=0007075·08=0012 kW桨叶构造采用平板形8叶桨叶上下边缘分别距水面和池底025 m七竖流沉淀池配备含氰废水系含氰废水系统设备说明该竖流沉淀池为圆形为实现固液分离使Cr OH 3与Fe OH 3沉淀与处理后的废水分离开来废水排放污泥处理由于水量不大污泥量不大故选用竖流沉淀池特点废水采用中心入流周边溢流的方式水流方向与颗粒的沉淀方向相反特别适合于处理水量不大的小型污水处理优点竖流沉淀池排泥容易不需要机械排泥装置便于管理单迟容量少适用于小型水处理池数二座1.竖流沉淀池的尺寸计算取沉淀时间为 T 15h竖流沉淀池的废水上升速度为 v 05mms设计流量为 Q 300m3d 125 m3h竖流沉淀池内的废水量为 Q1 125×15 1875 m3废水流量为 Q 00035 m3s q 00035 m3s2.中心管内流速为 v1 001 ms则中心管面积为 A 035 m2中心管直径为 d 0668 m2喇叭口直径为 d1 135d 135×0668 09 m反射板直径为 d2 13d 13×09 12 m3 沉淀池有效水深为即中心管高度 h2 36vt 36×05×15 27 m4 中心管喇叭口至反射板之间的间隙高度为 V1 0005 msh3 025 m5.沉淀池总面积及沉淀池的直径沉淀池沉淀区的面积为A 7 m2沉淀池总面积为 A A1A2 03507 735 m沉淀池的直径为取沉淀池的直径为 D 32 m即D h2 32 27 12 3 符合要求6.污泥斗高度及污泥斗容积取截头圆锥下部直径为03 m 污泥斗倾角为45 度h5 为污泥斗高度则 h5 ×tg45 145 m则污泥斗容积为。
《电镀废水处理技术研究现状及趋势》篇一一、引言电镀工业是现代制造业的重要组成部分,但电镀过程中产生的废水含有重金属、有机物和其他污染物,对环境和人体健康构成严重威胁。
因此,电镀废水处理技术的研发与应用显得尤为重要。
本文将综述电镀废水处理技术的现状,并探讨其未来发展趋势。
二、电镀废水处理技术研究现状1. 物理化学法物理化学法是电镀废水处理中常用的方法之一。
其中,沉淀法、吸附法、离子交换法等技术在实践中得到广泛应用。
沉淀法主要通过向废水中加入沉淀剂,使重金属离子形成沉淀物,从而实现分离。
吸附法则利用活性炭、沸石等吸附剂吸附废水中的重金属离子。
离子交换法则利用离子交换剂与废水中的重金属离子进行交换,达到去除重金属的目的。
2. 生化法生化法是利用微生物的代谢作用,将废水中的有机物转化为无害物质的方法。
在电镀废水中,生化法主要用于处理含有有机物的废水。
常见的生化处理方法包括活性污泥法、生物膜法等。
这些方法具有处理效果好、成本低等优点,但需要较长的处理时间和适宜的微生物生长环境。
3. 膜分离技术膜分离技术是一种新型的电镀废水处理方法,具有高效、节能、环保等优点。
该方法利用不同孔径的膜对废水中的溶质进行选择性分离,从而达到净化水质的目的。
常见的膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。
这些技术可有效去除废水中的重金属、有机物和其他污染物。
三、电镀废水处理技术发展趋势1. 组合工艺的应用随着电镀废水成分的日益复杂化,单一的处理技术往往难以满足处理要求。
因此,组合工艺成为未来电镀废水处理技术的发展趋势。
组合工艺将多种处理方法进行优化组合,发挥各自的优势,提高处理效果。
例如,将物理化学法与生化法、膜分离技术相结合,形成集沉淀、吸附、生物降解、膜分离于一体的综合处理系统。
2. 新型材料的应用新型材料在电镀废水处理中具有广阔的应用前景。
例如,纳米材料具有较大的比表面积和优异的吸附性能,可用于重金属离子的去除。
此外,新型生物材料如生物炭、生物絮凝剂等在生化法中具有较好的应用效果,可提高废水的可生化性和处理效率。
毕业设计(论文)题目150t电镀废水处理工程初步设计学院名称*****学院指导教师班级环保0 1班学号学生姓名***2008年6月摘要由于电镀行业使用了大量强酸、强碱、重金属溶液,甚至包括镉、氰化物、铬酐等有毒有害化学品,在工艺过程中排放了污染环境和危害人类健康的废水、废气和废渣,已成为当今全球三大污染工业之一。
随着我国乡镇电镀企业的迅速发展,我国的电镀污染问题日趋严重。
其危害很大,治理势在必行。
随着全球可持续发展战略的实施,循环经济和清洁生产技术越来越受到人们关注。
电镀重金属废水治理从末端治理已向清洁生产工艺、物质循环利用、废水回用等综合防治阶段发展。
通过对大量资料的阅读和分析,并且比较了几个常用的电镀废水处理方案以及常用的处理方法后,本文首先阐述了我国电镀废水的污染现状以及对人类产生的危害,结合本次电镀厂的实际情况,从工艺技术,经济分析及运行管理三个方面的比较(对以上待选方案),从而确定出相对合理的处理方案作为本设计的主体工艺方向,处理后的污水可达《污水综合排放标准》(GB8978-96)一级排放标准。
关键词: 电镀废水治理清洁生产SummaryIn order to electroplating profession to use in great quantities strong and sour and strong alkali, heavy metals aqua, even include the poisonous and harmful chemicals of the 镉, cyanide, chrome 酐...etc., the waste water, waste gas exhausting to pollute environment and endanger mankind's health in the craft process with discard a residue, have become nowadays global three greatest pollutionses industry of a.Because the our country village electroplates the quick development of business enterprise, the pollution problem of the electroplating of our country is gradually endangers very greatly, managing power Be going necessarily.Because the world can keep on to develop a strategic implement, circulating economy and sweep a production technique is more and more paid attention to by the heavy metals waste water manages from the bitter end manage already to sweep to produce a craft, material to make use of circularly, the waste water return to use etc. is comprehensive to prevent and cure a stage a development.Pass to a great deal of reading of data and the analysis, and after comparing several to electroplate liquid waste processing project and in common use processing method in common usely, this text elaborated an our country to electroplate the pollution present condition of waste water and produce to the mankind first of bane, combine the actual circumstance that this time electroplates factory, managed three comparisons(to needed to be chosen a project above) from the craft technique, economic analysis and movement, thus made sure an opposite and reasonable processing project was this design of corpus craft direction, handle behind of dirty water can reach 《dirty water comprehensive exhaustion standard 》(GB8978-96)one class exhaustion standard.Keyword: Electroplating the waste water manages to sweep production目录摘要 (2)第1章电镀废水概论电镀污染现状 (6)电镀废水的概论 (7)处理电镀废水的难点 (10) (11)我国治理电镀废水的发展历程 (12)第2章设计基础资料 (13) (13) (13) (13) (14)第3章电镀废水处理方法比较 (14) (15) (17) (18) (18) (19) (20) (22) (23)第4章方案的确定 (25)含氰废水的处理 (26) (26) (27) (28)第5章设计计算 (31) (32) (33) (37) (37) (39) (41) (42) (43)第6章工程投资 (44) (45)第7章电镀废水处理总体布置 (45) (45) (46)谢辞 (47)参考文献 (48)第一章电镀废水概论电镀污染现状中国水资源水质恶化主要来源于废水处理的旧债和新债。
电镀废水处理概述电镀废水是指在电镀过程中产生的含有重金属和有机物等污染物的废水。
这些污染物对环境和人体健康造成很大的威胁,因此需要进行有效的处理。
本文将介绍电镀废水处理的方法和技术,以及相关的环保法规和标准。
废水特性电镀废水的特性主要包括以下方面:1.高浓度的重金属:电镀过程中使用的金属溶液中含有大量的重金属离子,如铬、镍、铜等。
这些重金属对环境和生物体具有很强的毒性。
2.酸碱度高:电镀废水通常具有较低的pH值,可能呈酸性或碱性。
这种酸碱度的变化也增加了废水处理的难度。
3.高浊度:由于电镀过程中产生的悬浮固体颗粒,电镀废水具有高浊度,需要进行固液分离处理。
4.有机物含量高:除了重金属离子外,电镀废水中还含有一定量的有机物,如有机酸、有机溶剂等。
废水处理方法和技术电镀废水处理通常采用以下方法和技术:1. 化学沉淀化学沉淀是常用的电镀废水处理方法之一。
通过添加适当的化学试剂,如氢氧化钙、氢氧化铁等,使废水中的重金属离子与这些试剂发生反应生成沉淀物,从而去除重金属离子。
这种方法适用于废水中重金属离子浓度较高的情况。
2. 吸附法吸附法是利用吸附剂对废水中的污染物进行吸附,达到去除的目的。
常用的吸附剂包括活性炭、氧化铁等。
这种方法具有去除有机物和重金属离子的双重效果,适用于废水中有机物和重金属离子同时存在的情况。
3. 膜分离法膜分离法是一种利用特殊膜的选择性透过性,将废水中的污染物从水中分离的方法。
常用的膜分离技术包括超滤、纳滤、反渗透等。
这种方法具有操作简单、效果好的特点,适用于废水中悬浮固体颗粒和溶解性污染物的分离。
4. 生物处理法生物处理法是利用微生物对废水中的污染物进行降解和转化的方法。
常用的生物处理技术包括曝气池、厌氧池、活性污泥法等。
这种方法适用于废水中有机物浓度高的情况,能够有效降解废水中的有机物。
环保法规和标准为了保护环境和人体健康,各国都制定了相应的环保法规和标准来规范电镀废水的处理和排放。
前言据了解,我国的电镀工厂大约有一万多家,每年排放的电镀废水约40亿m2.含Cr(VI)废水是电镀行业的主要废水来源之一。
Cr(VI)具有强毒性,是国际抗癌眼睛中心和美国毒理学组织公布的致癌物,具有明显的致癌作用,Cr (VI)化合物在自然界不能被微生物分解,具渗透前移性较强,对人体有强烈的致敏作用。
因此,对含Cr(VI)电镀废水的妥善处理,是电镀行业中一个必须解决的环境问题。
电镀行业是通用性强、使用面广、跨行业、跨部门的重要加工工业和工艺性生产技术。
由于电镀行业使用了大量强酸、强碱、重金属溶液,甚至包括镉、氰化物、铬酐等有毒有害化学品,在工艺过程中排放了污染环境和危害人类健康的废水、废气和废渣,已成为一个重污染行业。
除了少部分国有大型企业、三资企业及新建的正规专门电镀厂拥有国际先进水平的工艺设施,大多数中小型企业仍然使用简陋而陈旧的设备,操作方式以手工操作为主。
我国电镀行业存在的主要问题有:(1)厂点多、规模小,专业化程度低。
(2)装备水平低。
表现在一方面缺少机械装备,以手工操作为主;另一方面是技术装备水平不高,自动化程度低,可靠性差,产品质量部稳定。
(3)管理水平较低,经济效益较差。
(4)电镀污染治理水平低,有效治理率低。
(5)经营粗放,原材料利用率低。
一大部分甚至绝大部分宝贵的原材料流失并变成了污染物。
在清洁生产审计中调查的10条电镀加工线中,平均用水量为0.82t/m2,是国外的10倍。
鉴于铬污染的严重危害性,污水综合处理排放标准规定总铬与Cr(VI)的最高允许排放溶度分别为1.5mg/L和0.5mg/L。
在控制排放溶度与总量的同时,发展高效、经济的水处理工艺成为研究的热点。
目前,国内外许多研究者对高盐废水作了许多研究,对于含Cr(VI)电镀废水的处理主要采用化学还原法、电解法、微生物法、萃取法等。
化学法是当前应用最广泛的一种方法,主要有化学还原法和化学沉淀法。
但由于在实际运作中,投料量和PH值较难控制,如果控制不当,可能造成处理效果不佳,如果投料过量,浪费资源,成本不但增加,而且出手COD也会增加,还易形成[Cr2(OH)2SO3]2+络离子,加碱亦难沉淀;如果投料不足,则Cr(VI)还原不充分,出水Cr(VI)还原不充分,出水中Cr(VI)含量不达标。
同时,化学法二次污染较严重,管理操作复杂。
这些因素严重影响了化学法在净化含铬(VI)电镀废水的应用。
针对含铬废水的各种处理技术都有各自的优势和不足之处,将两种或两种以上工艺优化组合,形成协同互补,进一步提高处理效果、降低处理成本,是电镀废水治理技术研究和应用的重要发展趋势。
随着科学技术的发展和世界范围内对环保的高度重视,许多治理电镀废水的新技术不断涌现。
目前电镀废水治理已经进入情境生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段。
本课题拟采用化学沉淀、混凝法对含Cr电镀废水进行还原PH、混凝剂、PH条件及药剂投加量的选择实验。
通过氧化还原的原理将还原剂投入含Cr(VI)的废水中,将Cr(VI)还原成Cr(III)并加入碱使其转化为难溶的Cr(OH)3,此时,再用混凝剂将该氢氧化物混凝沉淀,从而达到去除电镀废水中Cr(VI)的目的。
通过实验在不同还原PH下测量Cr(VI)的还原率,筛选出电镀废水中Cr(VI)还原最有利的PH条件,在最佳还原PH条件下,对混凝剂和混凝PH进行筛选,从而得到适合混凝的条件,使之更好的应用于生产。
本实验还考察了该方法在生产中的经济效益,对物料进行合理配比,这样既节省了企业资金又做到了资源的循环利用,符合环保的要求,符合现在节约型社会的要求,有明显的经济和社会效益。
1 文献综述1.1 含铬电镀废水带来的环境问题电镀废水就其总量来说,比如造纸、印染、化工、等行业的水量小,污染面窄,但由于电镀厂点分布广,废水中所含高毒物质的种类多,其危害性是很大的。
未经处理达标的电镀废水排入河道、池塘,渗入地下,不但会危害环境,而且会污染饮用水和工业用水。
电镀废水中含有铬锌、铜、镉,铅、镍等重金属离子以及酸、碱氰化物等具有很大毒性的杂物。
有的还属于致癌和致畸变的剧毒物质.因此必须认真地加以处理.以免对人们造成危害。
电镀工厂(或车间)排出的废水和废液,如镀件漂洗水、废槽液、设备冷却水和冲洗地面水等,其水质因生产工艺而异,有的含铬,有的含镍或含镉、含氰、含酸、含碱等。
废水中的金属离子有的以简单的阳离子形态存在(如Cr6+、Ni2+、Cu2+等),有的以酸根阴离子形式存在,有的则以复杂的络合阴离子形式存在。
一种废水中常含有一种以上的有害成分,如含铬电镀废水中既有铬又有铜。
此外,一般镀液中常含有机添加剂。
电镀废水多有毒,危害较大。
如六价铬可引起肺癌、肠胃道疾病和贫血,并会在骨、脾和肝脏内蓄积。
因此,电镀废水必须严格控制,妥善处理。
六价铬为吞入性毒物/吸入性极毒物,皮肤接触可能导致敏感;更可能造成遗传性基因缺陷,吸入可能致癌,对环境有持久危险性。
但这些是六价铬的特性,铬金属、三价或四价铬并不具有这些毒性。
六价铬是很容易被人体吸收的,它可通过消化、呼吸道、皮肤及粘膜侵入人体。
有报道,通过呼吸空气中含有不同浓度的铬酸酐时有不同程度的沙哑、鼻粘膜萎缩,严重时还可使鼻中隔穿孔和支气管扩张等。
经消化道侵入时可引起呕吐、腹疼。
经皮肤侵入时会产生皮炎和湿疹。
危害最大的是长期或短期接触或吸入时有致癌危险。
过量的(超过10ppm)六价铬对水生物有致死作用。
实验显示受污染饮用水中的六价铬可致癌。
六价铬化合物常用于电镀、制革等动物喝下含有六价铬的水后,六价铬会被体内许多组织和器官的细胞吸收。
1.2 含铬电镀废水处理现状1.2.1 含铬电镀废水处理概况众所周知,几乎所有的电镀厂点都有镀铬生产,而且其它镀种的镀前、镀后处理还需要使用铬盐。
电镀工业中含铬废水数量之大,可以预见。
因此,电镀含铬废水治理技术已引起人们极大之关注。
我国对含铬废水的处理也经过了几个发展阶段。
60年代,国内曾有少数电镀厂用硫酸亚铁——石灰法处理镀铬废水,该方法虽然能消除Cr6+的污染,但污泥量大而又没有出路,只好弃用。
其后的BaCrO4沉淀法,又因收集困难,不能回用,且所用钡盐会引起二次污染,而没有推广。
铁氧体法及铬黄法,因制得产品化学成份难以稳定,产品制造过程复杂、产量太小和没有销路,应用这两种技术的厂不多。
70年代初期,有人使用了活性炭吸附、电解还原等方法处理含铬废水。
但是电解法产生含Fe、Cr的污泥,且有设备易受严重腐蚀、耗电量多、处理效果不稳定等缺点,即使已经投产的工厂也只得放弃不用。
随后,有报导介绍以水合肼在镀铬后设槽直接还原的方法,以为还原后即可排放,但实际上,对三价铬及水合肼还需要处理,加上对水合肼降解规律的认识不够,以致使用不久即便停用。
活性炭吸附法或以活性洗涤剂脱附的方法,均曾在行业内进行模拟试验,也因吸收效果不佳和脱附后的收集问题,没能推广。
至于槽边电解回收法,虽有回收意义,但实效不大而且耗电量大,也不理想。
1973年,我国第一次环境保护工作会议召开,有关部门参照了国外环保部门的一些法令,制订并颁布了试行的工业废水排放标准,促使电镀界对含铬废水的处理技术的认真研究、开发和推广应用。
当时虽然知道发达国家以采用传统的化学法为治理含铬废水的主要手段,但鉴于我国60年代的治理经验,即电镀污泥难于妥善处理,加上认为传统的化学法一般都不能回收资源,因此国内一些科研机构都极力探讨新方法,尤其着重研究既能回收化工原料又能使水循环利用的闭路循环治理技术。
1974年,离子交换树脂处理镀铬废水方法研究成功,1976年后在工业上大量推广应用。
70年代末期研究成功钛质薄膜蒸发器,用以浓缩回收镀铬等电镀废液。
80年代初,又发展了形形式式的逆流漂洗技术。
此后,一些设计部门便为工厂设计了不少“逆流漂洗——蒸发浓缩——离子交换”组合治理技术的设备。
有几家工厂还将洗脱液送镀槽回用,同时处理后的水可循环利用。
当时被认为是电镀废水处理技术的一大突破,一下子压倒了传统的化学法和当时在中国比较盛行的电解还原法。
据不完全统计,在1976年~1981年,仅上海市就有100 多家工厂采用了这种方法。
离子交换法1974年研究成功,1976年便开始大量推广应用,前后仅两年时间,显然来自生产单位的实践经验不多。
经过几年的实践后,离子交换法暴露了不少弱点,例如投资大,需要一次性投资5~10万元,操作管理要求严格等。
最大的问题是回收的铬酸中含过多的CI-及,大多数工厂都难以直接送电镀槽回用。
即使以电解法清除CI-,用钡盐法沉淀除去,仍然不能直接回用。
后来也曾在行业中推广过如下的方法即采用离子交换法处理,以732型阳离子交换树脂净化回收液中Cr3+、Fe3+等阳离子,加上膜蒸发器浓缩,电解脱氯,BaCO3沉淀,期望直接回用与零排放一起实现。
但这一方法,经同行业大面积实践,证实并未能实现直接回用及零排放,也未体现出经济效益。
一般都多认为:仅仅依靠离子交换树脂一种技术来处理镀铬废水,在经济上是不上算的,处理1吨废水费用已由原来的1元钱左右上升至2~3元钱,远远超过了它回收下来的化工原料的价值。
认为离子交换树脂的治理作用,“被不适当地作了夸大了”。
当然,离子交换法的治理作用是不能完全否定的,譬如在回收富集贵金属废水方面,它仍然是最经济的方法。
对一些含有络合剂不适宜化学沉淀处理的废水,它也仍然不失为一种好方法。
在电镀生产中,镀件漂洗水量愈大则后面的废水处理设备愈庞大,所以我国80年代初就开始改进镀件的漂洗方式,采取提高清洗水温度,向回收槽中添加表面活性剂以增强脱附效果等办法,还采用了种种形式的逆流漂洗以减少污染物带出量,大幅度节约漂洗水,减少废水处理的投资,被认为是经济的治理技术。
除了间歇式及连续式逆流漂洗外,又发展了一种“反喷淋逆流漂洗”工艺。
其特点是在镀槽后端及各级回收槽上都设置喷雾淋洗装置,采用自控元件使这些装置与自动电镀生产线的运转程序同步。
每当镀件提出液面时,用后一级漂洗槽中浓度较稀的废液过喷前一级槽中的镀件,只在终端补充纯水。
采用这种方式最理想的结果是可节约水94%左右。
正因为此项技术效果显著,使国内一些电镀与环保工作者不约而同地走向为另一个极端:认为在电镀生产过程中,只要尽量压缩清洗水量,使清洗水量与镀液蒸发量之间实现平衡,就可以达到封闭循环的目的,认为这已成为“无排放”电镀生产线。
有人还详尽推导了清洗水浓度变化和计算公式。
可惜,这只是电镀与环保工作者的一种理想而已。
首先,在电镀生产过程中,从前道工序带入的杂质,溶解镀件和镀层所引入的杂质,电极材料、挂具、夹具材料的溶解,以及清洗水中的杂质带入等杂质积累是绝对的,不可避免的。
这些杂质对电镀工艺和镀层质量又是极端有害的,必需加以去除。
假使无排放,那么这些杂质到哪里去了呢?对镀铬来说,积累的可用BaCO3去除,Cl-用电解法脱除,但积累的Fe3+、Cu2+、等就必须用树脂交换法才能处理掉。