化学镀镍废水处理工程实例
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镍钴合金电镀废水处理工艺
镍钴合金电镀废水处理可真是个重要又有点棘手的事儿呢。咱先得知道这镍钴合金电镀废水里都有啥,就像要打扫一个房间,得先知道里面都堆了些啥杂物一样。这废水中啊,有镍离子、钴离子,还有可能夹杂着些其他的重金属离子,再加上一些电镀过程中用的化学药剂啥的,那成分可复杂了。
这废水要是直接排出去,那可不得了,就像把垃圾直接倒在干净的河流里一样,会把环境搞得一塌糊涂。那怎么办呢?
有一种办法是化学沉淀法。这就好比是给那些在废水中捣乱的重金属离子找个“家”,让它们乖乖待着。我们往废水中加一些化学药剂,像氢氧化钠之类的碱。这些碱就像一个个小警察,碰到镍离子和钴离子,就把它们抓住,形成沉淀。嘿,这沉淀就可以从废水中分离出来了。不过呢,这方法也不是十全十美的。有时候这“小警察”力量不够大,或者这废水里还有其他干扰因素,就不能把所有的重金属离子都抓住。这是不是有点像在人群里抓小偷,有时候小偷太狡猾,就不容易一网打尽呢?
还有离子交换法呢。把废水通过一种特殊的树脂,这树脂就像一个筛子,只允许水通过,那些镍离子和钴离子就被筛子给留下来了。这就好比是在一堆混在一起的豆子和沙子里,用一个特殊的工具把豆子都挑出来,只留下沙子。可是这树脂也有“累”的时候啊,用一段时间就得再生,就像人工作累了要休息一样。而且这树脂也不便宜,要是废水里重金属离子浓度太高,这成本可就蹭蹭往上涨了。
生物法也是一种选择。有些微生物啊,它们可厉害呢,就像一群小小的清洁工。它们能把镍离子和钴离子吸收到自己体内,然后通过自身的代谢把这些离子转化成无害的物质。这就像是把垃圾吃进去,然后变成肥料一样神奇。但是呢,这些微生物很娇弱的,废水的温度、酸碱度稍微有点不对,它们就罢工了。这就像人一样,环境不舒服了,干活就没劲儿了。
膜分离法也不能被忽视。通过超滤膜或者反渗透膜这些神奇的东西,就像一道无形的屏障,把废水里的杂质和水分离。水可以顺利通过,那些重金属离子和其他污染物就被挡在外面了。不过这膜啊,就像一件很精致的衣服,很容易被划破或者堵塞。要是废水里有一些大颗粒的杂质或者粘性的东西,这膜的寿命可就大打折扣了。
工程技术:电镀废水处置工程案例分析
[内容摘要]“超滤+反渗透”膜法水处置电镀中水既可达到最新电镀废水排放标准,又可实现中水回用,节约了水资源。超滤取代传统的反渗透系统的预处置,具有更高的过滤精度,保证了反渗透系统的进水水质同时延长反渗透的利用寿命。
[关键词]中水回用;超滤;反渗透
前言
目前电镀废水的处置方式一般采用物化法之分流—综合两段处置。前段处置多分三支水:铬水、氰水和综合水(铜镍锌水)。铬水用还原剂使之变价还原,氰水用两级氧化破氰,铜镍锌水直接与前两股水汇合而成为综合水。后段处置综合水,大体上是用碱(烧碱或石灰)、聚合氯化铝(PAC)和有机絮凝剂(PAM)使重金属絮凝沉淀。随着国家标准《电镀污染物排放标准》(GB21900-2021)于2021年8月1日实施且所有的电镀企业将于2021年7月1日执行《电镀污染物排放标准》中的更为严格的标准,电镀废水处置通过传统的方式处置很难达到新的排放标准,对电镀废水进行深度处置或寻求新的处置工艺已经成为各电镀厂家必需面对的难题。超滤+反渗透膜法处置电镀中水,既可达到排放标准又可以实现中水回用。
工程案例超滤技术分析
1、工程概况 中山某电子产生电镀废水,设计超滤系统的产水量50T/H,产水水质达到SDI≤5,浊度<。
该电镀废水处置工程由东莞某水处置设备承建,采用UF+RO膜法对电镀中水进行处置。
该工艺流程核心是反渗透(RO)处置单元,该单元的处置原理是在压力的驱动下,使废水中的水从反渗透膜中透过成为可回用的水,而不能透过的盐分及少量的有机物将保留在浓缩液中。为减轻反渗透单元的处置压力,在反渗透处置前增加了超滤单元,超滤能截留~微米的颗粒和杂质,有效阻挡住胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物。为了避免废水中所含的杂质污染超滤膜元件,影响系统的稳定运行和膜元件的利用寿命,必需对进水进行有效的预处置。因此,处置系统增加了叠片过滤器、石英砂过滤器、袋式过滤器等预处置单元,并适当投加了阻垢剂、消毒剂、除氯剂。
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化学镀镍废水处理臭氧技术
臭氧技术对多种废水均具有较好的处理效果,如制药废水、化工废水、印染废水等。将臭氧技术用于电镀废水处理具有三方面的优势:一是臭氧的氧化能力强,可与有机物发生一系列反应,实现破络合作用;二是电镀废水中含有的重金属(如废、铜、锌等)是臭氧化反应的催化剂曰,可提高臭氧化的处理效果;三是在臭氧化过程中,不需外加其他药剂,因而污泥产生量少。为此,采用臭氧技术处理化学镀废废水,并研究了最佳的处理条件。
1、实验
1.1 水样来源及特性
实验所用废水水样取自江苏省某电镀厂的化学镀废生产车间,废水呈蓝绿色。废水水质指标见表1。
1.2 实验试剂
实验所用试剂均为分析纯,实验用水为去离子水。
1.3 实验装置及方法
臭氧处理技术的工艺流程如图1所示。臭氧反应器为圆柱体,直径为50mm,高度约为1300mm,有效容积为2L。钛曝气头位于反应器的底部,尾气经过臭氧分解器。首先,使用蠕动泵将废水泵入反应器内;然后,打开氧气钢瓶和臭氧发生器,将含臭氧的气体以稳定的流速输入反应器内;在反应过程中记录压力表、流量计、pH计、ORP计等仪表数据,测定进、出反应器的气相臭氧浓度;反应结束后取水样,加入NaOH溶液(质量分数为10%)调节水样的pH值至11.0,并加入絮凝剂PAM,沉淀过滤后,取上清液分析废水水质。 精品整理
2、结果与讨论
2.1 正交试验
以出水中残余镍的质量浓度为指标,以通气流量、臭氧发生器电流、废水初始pH值、反应时间为因素,进行L9(34)正交试验。采用极差分析法对正交试验结果进行分析。废水初始pH值的极差最大堤主要因子;臭氧发生器电流的极差最小,是次要因子。影响因素的排序为废水初始pH值〉通气流量〉反应时间〉臭氧发生器电流。最优水平为:通气流量4L/min,臭氧发生器电流0.20A,废水初始pH值11.0,反应时间4h。
图2为正交试验的效应曲线图。由图2可知:废水初始pH值的影响最大,并且随着废水初始pH值的增大,出水中残余镍的质量浓度急剧下降。其次是通气流量,但当通气流量增大到一定程度时,镍的去除率并没有明显增大。 精品整理
1 化学镀镍废水芬顿氧化处理工艺
化学镀镍是指在高温下通过化学作用,将镍离子催化还原成为金属镍,沉积在镀件表层,形成镀层。化学镍镀液中含有大量的还原剂、络合剂和稳定剂等。化学镀镍废水主要来源于化学镀镍生产过程中的镀件清洗,其主要污染指标为络合镍、次亚磷酸盐、COD、氨氮等。对于电镀园区,化学镀镍废水约占含镍废水总量的10%~15%,其处理工艺主要是将化学镀镍废水和电镀镍废水混合处理,通过调整pH值使镍离子沉淀去除。但是,化学镍中的络合态镍并不能转化为游离态镍离子而经沉淀后去除,另外,废水中的次亚磷没有得到较好的处理,即化学镀镍废水中的总镍和总磷并未有效去除。由于化学镀镍废水的总量并不多,所以经过其他废水的稀释,可以降低总镍和总磷的浓度,总体达标。随着电镀产业的不断调整,电镀园区将引进更多类型的企业,如PCB企业等,化学镍生产线有可能明显增多,那么化学镀镍废水的量也将大大增加,仅靠稀释将无法达到要求排放。目前已报道的化学镍废水的处理方法有:郦朝晖采纳漂水氧化+钙盐沉淀法,该法采纳酸性氧化沉淀+离子交换深度处理法的工艺,但漂水与次亚磷的反应效率不高,需要投加大量的漂水,成本过高。夏俊方等采纳UV/过硫酸钾-沉淀工艺,该法通过UV催化、过硫酸钾氧化、加减沉淀、重捕剂深度处理的技术,其最佳的pH值为6.5,出水总镍为1.4mg/L;未能达到电镀废水的排放要求。黄元盛采纳H2O2破络化学沉淀法,使用化学沉淀法+过氧化氢破络+螯合剂方法处理化学镀
2 镍废液中的镍离子。但此方法的缺点是,反应时间较长,并有温度的要求,难以在工业上推广应用。
关智杰等提出臭氧预破络-重金属捕集法,废水中总Ni浓度为2.76mg/L,该法的讨论对象并不是化学镀镍废水,而是化学镀镍废水经过物化处理的出水。针对上述不足,本讨论以电镀行业化学镀镍工艺产生的实际电镀废水中为讨论对象,提出了采纳芬顿氧化工艺对化学镀镍废水进行处理,出水总镍浓度为0.1mg/L,满意行业排放标准的要求。