電鍍廢水處理

電鍍廢水處理

工業廢水的處理
電鍍廢水的來源:主要是漂洗水(約占80%)、廢鍍液、清洗水等(約占20%)。電鍍廢水成分:電鍍生産排出的廢水或廢液的處理。電鍍工廠排出的廢水和廢液中含有大量金屬離子如:鉻、鎬、鎳,含氰,含酸,含堿,一般常含有有機添加劑。金屬離子有的以簡單的陽離子形式存在,有的則以酸根陰離于形式存在,有的以複雜的絡合離子存在。電鍍廢水主要污染物:主要污染物為各種金屬離子,常見的有Cr、Cu、Ni、Zn、Pb、Cd、Fe、Mn、Sn、Au、Ag等;其次是酸堿物質,硫酸、磷酸、鹽酸、硝酸、氫氧化鈉等;另外還有劇毒類氰化物。電鍍廢水處理方法:根據不同的電鍍廠生産和排污情況,有不同的工藝處理方法。常規的處理工藝有化學沉澱法、混凝沉澱法、離子交換法、膜分離法、生物法、電解法等等,通常是幾種不同方法的組合,比如化學-膜分離,電解-膜分離等。常用中和沉澱法、中和混凝沉澱法、氧化法、還原法、鋇鹽法、鐵氧體法等化學方法。化學法設備簡單,投資少,應用較廣,但常留下污泥需要進一步處理。
    中文名:電鍍廢水處理 外文名:Treatment of electroplating effluent 所屬學科: 危 害:危害環境和人類身體健康 專 業:環境科學技術 釋 義:将電鍍後的污水處理為無污染的水 意 義:保護環境 處理方法:化學法、生物法、物化法等

電鍍廢水的來源

電鍍生産中産生的廢水成分非常複雜,除含氰(CN-)和酸堿外,重金屬是電鍍業潛在危害性極大的污水類别,這些物質嚴重危害環境和人類身體健康。電鍍廢水的主要來源有:

1、鍍件清洗水(是主要的廢水來源)。該廢水中除含重金屬離子外,還含有少量的有機物,其含量較低,但數量較大。

2、鍍液過濾沖洗水和廢鍍液的排放。這部分廢水數量不大,但含量高,污染大。

3、工藝操作和設備、工藝流程中等造成的“跑、冒、滴、漏”排放的廢液。

4、沖洗設備、地坪等産生的廢水。

電鍍污水的治理在國内外普遍受到重視,已研制出多種治理技術,通過将有毒治理為無毒、有害轉化為無害、回收貴重金屬、水循環使用等措施消除和減少污染物的排放量。随着電鍍工業的快速發展和環保要求的日益提高,電鍍污水治理已開始進入清潔生産工藝、總量控制和循環經濟整合階段,資源回收利用和閉路循環是發展的主流方向。

處理方法

我國處理電鍍廢水常用的方法有化學法、生物法、物化法和電化學法等。

化學法

化學法是依靠氧化還原反應或中和沉澱反應将有毒有害的物質分解為無毒無害的物質,或者直接将重金屬經沉澱或氣浮從廢水中除去。

1、沉澱法

(1) 中和沉澱法。在含重金屬的廢水中加入堿進行中和反應,使重金屬生成不溶于水的氫氧化物沉澱形式加以分離。中和沉澱法操作簡單,是常用的處理廢水方法。

(2) 硫化物沉澱法。加入硫化物使廢水中重金屬離子生成硫化物沉澱而除去的方法。與中和沉澱法相比,硫化物沉澱法的優點是:重金屬硫化物溶解度比其氫氧化物的溶解度更低,反應pH值在7~9之間,處理後的廢水一般不用中和,處理效果更好。但硫化物沉澱法的缺點是:硫化物沉澱顆粒小,易形成膠體,硫化物沉澱在水中殘留,遇酸生成氣體,可能造成二次污染。

(3) 螯合沉澱法。通過高分子重金屬捕集沉澱劑(DTCR)在常溫下與廢水中等重金屬離子迅速反應,生成不溶水的螯合鹽,再加入少量有機或(和)無機絮凝劑,形成絮狀沉澱,從而達到捕集去除重金屬的目的。DTCR系列藥劑處理電鍍廢水的特點是可同時去除多種重金屬離子,對重金屬離子以絡合鹽形式存在的情況,也能發揮良好的去除效果,去除膠質重金屬不受共存鹽類的影響,具有較好的發展前景。

2、氧化法

通過投加氧化劑,将電鍍廢水中有毒物質氧化為無毒或低毒物,主要用于處理廢水中的低價态離子及造成色度、昧、嗅的各種有機物以及緻病微生物。如處理含氰廢水時,常用次氯酸鹽在堿性條件下氧化其中的氰離子,使之分解成低毒的氰酸鹽,然後再進一步降解為無毒的二氧化碳和氮。

3、化學還原法

化學還原法在電鍍廢水治理中最典型的是對含鉻廢水的治理。其方法是在廢水中加入還原劑或鐵粉等,使Cr(Ⅵ)還原成Cr(III),然後再加入NaOH或石灰乳沉澱分離。該法優點是設備簡單、投資少、處理量大,但要防止沉渣污泥造成二次污染。

4、中和法

通過酸堿中和反應,調節電鍍廢水的酸堿度,使其呈中性或接近中性或适宜下步處理的酸堿度範圍,主要用來處理電鍍廠的酸洗廢水。

5、氣浮法

氣浮法作為處理電鍍廢水的技術是近幾年發展起來的一項新工藝。其基本原理是用高壓水泵将水加壓到幾個大氣壓注入溶罐中,使氣、水混合成溶氣水,溶氣水通過溶氣釋放器進入水池中,由于突然減壓,溶解在水中的空氣形成大量微氣泡,與電鍍廢水初步處理産生的凝聚狀物黏附在一起,使其相對密度小于水而浮到水面上成為浮渣排除,從而使廢水得到淨化。

生物法

生物處理是一種處理電鍍廢水的新技術。一些微生物代謝産物能使廢水中的重金屬離子改變價态,同時微生物菌群本身還有較強的生物絮凝、靜電吸附作用,能夠吸附金屬離子,使重金屬經固液分離後進入菌泥餅,從而使得廢水達标排放或回用。

1、生物吸附法

凡具有從溶液中分離金屬能力的物體或生物體制備的衍生物稱為生物吸附劑。生物吸附劑主要是菌體、藻類及一些提取物。微生物對重金屬的吸附機理取決于許多物理、化學因素,如光、溫度、pH值、重金屬含量及化學形态、其他離子、螫合劑的存在和吸附劑的預處理等。生物吸附技術治理重金屬污染具有一定的優勢,在低含量條件下,生物吸附劑可以選擇性地吸附其中的重金屬,受水溶液中鈣、鎂離子的幹擾影響較小。該方法處理效率高,無二次污染,可有效地回收一些貴重金屬。但是生物成長環境不容易控制,往往會因水質的變化而大量中毒死亡。

2、生物絮凝法

生物絮凝法是利用微生物或微生物産生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。微生物絮凝劑是由微生物自身産生的、具有高效絮凝作用的天然高分子物質,它的主要成分是糖蛋白、黏多糖、纖維素、蛋白質和核酸等。它具有較高電荷或較強的親水性和疏水性,能與顆粒通過離子鍵、氫鍵和範德華力同時吸附多個膠體顆粒,在顆粒間産生架橋現象,形成一種網狀三維結構而沉澱下來。對重金屬有絮凝作用的生物絮凝劑約有十幾個品種,生物絮凝劑中的氨基和羟基可與等重金屬離子形成穩定的螯合物而沉澱下來。該方法處理廢水具有安全方便無毒,不産生二次污染,絮凝範圍廣,絮凝活性高、生長快,絮凝作用條件粗放,大多不受離子強度、pH值及溫度的影響,易于實現工業化等特點。

3、生物化學法

生物化學法是通過微生物與金屬離子之間發生直接的化學反應,将可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。其優點是:選擇性強、吸附容量大、不使用化學藥劑。污泥中金屬含量高,二次污染明顯減少,而且污泥中重金屬易回收,回收率高。但其缺點是功能菌和廢水中金屬離子的反應效率并不高,且培養菌種的培養基消耗量較大,處理成本較高。

物化法

物化法是利用離子交換或膜分離或吸附劑等方法去除電鍍廢水所含的雜質,其在工業上應用廣泛,通常與其他方法配合使用。

1、離子交換法

離子交換法是利用離子交換劑分離廢水中有害物質的方法。最常用的交換劑是離子交換樹脂,樹脂飽和後可用酸堿再生後反複使用。離子交換是靠交換劑自身所帶的能自由移動的離子與被處理的溶液中的離子通過離子交換來實現的。多數情況下,離子是先被吸附,再被交換,具有吸附、交換雙重作用。對于含鉻等重金屬離子的廢水,可用陰離子交換樹脂去除Cr(VI),用陽離子交換樹脂去除Cr(Ⅲ)、鐵、銅等離子。一般用于處理低有害物質含量廢水,具有回收利用、化害為利、循環用水等優點,但它的技術要求較高、一次性投資大。

2、膜分離法

膜分離是指用半透膜作為障礙層,借助于膜的選擇滲透作用,在能量、含量或化學位差的作用下對混合物中的不同組分進行分離。利用膜分離技術,可從電鍍廢水中回收重金屬和水資源,減輕或杜絕它對環境的污染,實現電鍍的清潔生産,對附加值較高的金、銀、鎳、銅等電鍍廢水用膜分離技術可實現閉路循環,并産生良好的經濟效益。對于綜合電鍍廢水,經過簡單的物理化學法處理後,采用膜分離技術可回用大部分水,回收率可達60%~80%,減少污水總排放量,削減排放到水體中的污染物。

3、蒸發濃縮法

該方法是對電鍍廢水進行蒸發,使重金屬廢水得以濃縮,并加以回收利用的一種處理方法,一般适用于處理含鉻、銅、銀、鎳等含重金屬的電鍍廢水。一般将之作為其他方法的輔助處理手段。它具有能耗大、成本高、占地面積大、運轉費用高等缺點。

4、活性炭吸附法

活性炭吸附法是處理電鍍廢水的一種經濟有效的方法,主要用于含鉻、含氰廢水。它的特點是處理調節溫和,操作安全,深度淨化的處理水可以回用。但該方法存在活性炭再生複雜和再生液不能直接回鍍槽利用的問題,吸附容量小,不适于有害物含量高的廢水。

電化學法

1、電解法

電解法是利用電解作用處理或回收重金屬,一般應用于貴金屬含量較高或單一的電鍍廢水。電解法處理Cr(VI),是用鐵作電極,鐵陽極不斷溶解産生的亞鐵離子能在酸性條件下将Cr(VI)還原成Cr(Ⅲ),在陰極上Cr(Ⅵ)直接還原為Cr(Ⅲ),由于在電解過程中要消耗氫離子,水中餘留的氫氧根離子使溶液從酸性變為堿性,并生成鉻和鐵的氫氧化物沉澱去除鉻。電解法能夠同時除去多種金屬離子,具有淨化效果好、泥渣量少、占地面積小等優點,但是消耗電能和鋼材較多,已較少采用。

2、原電池法

以顆粒炭、煤渣或其他導電惰性物質為陰極,鐵屑為陽極,廢水中導電電解質起導電作用構成原電池,通過原電池反應來達到處理廢水的目的。近年來,鐵碳微電解技術在電鍍廢水的處理中受到越來越多的重視。

3、電滲析法

電滲析技術是膜分離技術的一種。它是将陰、陽離子交換膜交替地排列于正負電極之間,并用特制的隔闆将其隔開,在電場作用下,以電位差為推動力,利用離子交換膜的選擇透過性,把電解質從溶液中分離出來,從而實現電鍍廢水的濃縮、淡化、精制和提純。

4、電凝聚氣浮法 采用可溶性陽極(Fe、AI等)材料,生成等大量陽離子,通過絮凝生成等沉澱物,以去除水中的污染物。同時,陰極上産生大量的H2微氣泡,陽極上産生大量的O2微氣泡,以這些氣泡作為氣浮載體,與絮凝污物一起上浮。大量絮體在豐富的微氣泡攜帶下迅速上浮,達到淨化水質的目的。

我國電鍍廢水的常規處理技術已經比較成熟,現代生物法處理電鍍廢水是非常有發展前途的一項廢水處理技術,且不産生二次污染,關鍵是要運用新技術對其進行深度處理,進一步提高出水水質。膜處理技術因其分離效率高,且能回收重金屬,今後必将在電鍍廢水處理中占據重要的地位。同時通過推廣清潔生産工藝,從電鍍生産的各個環節上減少排污量,變“被動治理”為“積極治理”,也是解決電鍍廢水污染的根本方法。

發展方向

我國和其他國家一樣,十分重視電鍍廢水的治理問題。在過去幾十裡,對電鍍廢水的治理方法進行了許多研究工作,在治理投資上也在不斷增加,今後還會與過去一樣,積極努力地解決這一問題。根據國内外對電鍍廢水的治理及研究情況,發展動向應為以下幾個方面:

積極開展綜合防治

經過幾十年的發展,電鍍廢水的治理已經從原來的單純“治廢”,轉變成綜合治理,即進行既要防治,又要回收資源的積極方法。過去對清洗工藝進行了多方面的改革,成效顯著。如多級逆流漂洗、水槽設計的改革、鍍件吊挂方式的變化等,這些改革大幅度減少了鍍液的帶出,既回收了有用物質,又減少了電鍍廢水治理負擔和治理成本,綜合治理是防治污染的發展趨勢,同時也存在許多技術問題尚待解決。

發展閉路循環

閉路循環是處理電鍍廢水最經濟、最有效的方法之一,是治理電鍍廢水的方向,從而實現電鍍漂洗水基本零排放。但末槽濃度的控制以及離子交換裝置的應用與操作等問題還未得到很好的解決。

改革電鍍工藝

改革電鍍工藝是防治污染的根本方法,推廣應用各種無氰、無鉻以及其他無污染、少污染的電鍍工藝,可以減少廢水的污染源。無氰電鍍、低鉻鈍化和以鋅或錫鋅合金代替镉等電鍍工藝,還有用電泳漆代替電鍍的場合也在增加。在國内許多單位都在進行探索和實踐,但電鍍還是不能被徹底替代的,而且還有許多具體問題需要解決。

多元組合技術

在電鍍廢水的治理中,單一的方法往往難以達到理想的要求,各種組合方法将逐漸代替單一的處理方法。從國内外的發展動态來看,趨向于以化學方法為主,再輔以其他組合處理技術和自動檢測控制手段。研制和開發多功能組合處理機是一種發展方向。它既能處理成分複雜的混合電鍍廢水,又可以使流程和設備小型化,從而節省占地面積和工程投資。

社會化治理

電鍍廠點多而且面廣,在生産中産生地廢渣污泥以及濃廢液相對較少,而且又較為分散。對于這些物質,除少數單位綜合回收外,大多數直接排放,造成二次污染。因此,可以考慮一個城市和一個地區集中回收,建立城市和地區性地電鍍廢渣、廢液的回收再生中心,這樣,既可以保護環境,又可以變廢為寶,同時還能節省投資、降低能耗,提高經濟效益。如天津開發區電鍍廢水處理中心已建成,其工藝先進,符合電鍍廢水社會化處理的要求,工藝設計采用單元組合,合理且富有彈性,實現了資源回用,閉路循環、最小排放的目标,很值得借鑒推廣。

加強管理

保證廢水治理設備的正常運行是防治污染的一個必要條件。如果已建成的廢水治理設施不能正常運轉,廢水治理也就名存實亡了。因此必須加強日常管理,采用獎懲和污染治理工作人員考核必須相結合;組織有關人員定期培訓、技術交流和出國進修。另外,應制定法規、健全制度。各電鍍廠點盡可能按照ISO 9000與ISO 14000系列的标準要求自己。

電鍍、石化、制藥是當今全球的三大污染工業,可以說20世紀的電鍍廢水治理達标排放是不徹底的,21世紀治理電鍍廢水發展的趨勢應是徹底消除污染,努力做到零排放。在今後的電鍍廢水治理中,應從實際出發,選擇合理的處理方法,對電鍍廢水開展經濟有效的綜合防治,争取環境效益、經濟效益和社會效益的協調統一,真正實現清潔生産。

現象

原三嶼村村主任湯長鋒說,在建廠之前,村委會發起過調研,全村700戶人家,3000多人,超過九成反對污水處理廠落戶。但令村民憤怒的是,在環評報告仍存争議(環評報告稱,每天有6000噸電鍍廢水處理尾水要進入翁垟污水處理廠,但可行性報告反對,稱是風險轉接,環境治理成本的轉移)時,污水處理廠就先建成土建結構

生态環境部組織開展的“生态環境損害賠償磋商十大典型案例”評選結果日前揭曉,蘇州高新區某企業滲排電鍍廢水生态環境損害賠償案入選。

2016年1月7日,深圳市中恒華發科技有限公司主動申請并注銷了排污許可證。2016年1月8日,該公司要求光明新區城建局查處本廠區内的8家分租廠的無證排污行為。該公司以排污許可證已注銷為由拒不處理其廢水處理站内貯存的3000餘噸電鍍廢水

2018年5月23日,蘇州高新區原環境保護局接到對江蘇某電子有限公司涉嫌偷排廢水的投訴後,聯合公安機關成立專案組,查實該企業電鍍廢水滲漏經土壤流入河道造成生态環境損害。經鑒定評估,該案違規排放廢水118噸,受污染土壤總面積約3400平方米,造成的生态環境損害金額為622.7萬元。蘇州國家高新技術産業開發區管理委員會與賠償義務人開展了多輪磋商,于2019年7月18日簽訂了生态環境損害賠償磋商協議,并向法院申請司法确認。賠償義務人繳納了賠償金,土壤、地下水修複工作已基本完成,地表水環境損害賠償金由區财政統一調配用于蘇州高新區生态補償專項資金

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