【文章內容簡介】 表 設計出水水質一覽表 m g/L（ 除 PH、 色 度 外 ）pH 氰化物 總銅 Cr6+ 總鋅原水水質 ≤ ≤ ≤ ≤73 電鍍廢水處理方法及流程電鍍廢水處理的目的是通過采用各種水處理技術和設備物理的和化學的各種方法，去除電鍍廢水中污染物，使水質得到凈化，達到國家和地方的水污染物的排放標準，保護水資源環(huán)境和人體健康 [1]。每 股 廢 水 水 質 不 同 ， 針 對 每 股 廢 水 的 污 染 物 特 點 ， 采 取 不 同 的 預 處 理 工 藝 ， 先 除 去 重點 控 制 的 污 染 物 ， 再 進 行 混 合 處 理 。 典型的電鍍廢水處理方法介紹 [2] 化學法 化學處理法就是向廢水中投加一些化學試劑，通過化學反應改變廢水中污染物的化學性質，使其變成無害物質或易于與水分分離的物質，再進一步從廢水中除去的處理方法?；瘜W法在電鍍廢水處理中應用廣泛。據統(tǒng)計，我國約有 41%的電鍍廠采用化學法處理廢水。目前國內常用的化學法有以下幾種：（1）化學還原法；（2）電化學腐蝕法；（3）鐵氧體法；（4）堿性氯化法；（5）中和法；（6）鋇鹽法；（7）不溶性淀粉還原酸酯處理。 物理化學法常用的物理化學法包括了離子交換法、電解法及活性碳吸附法三種。離子交換法。離子交換法是將含重金屬離子廢水通過離子交換樹脂，利用樹脂對廢水中金屬酸根和其他離子的吸收交換作用，將廢水中有毒的金屬回收為較純的金屬酐，回鍍槽直接應用，凈化后的水可回用，達到綜合利用的目的。目前，離子交換法多用于制取電鍍用純水及含鎳、鎘、鉻、金等廢水的處理，常用的是雙陰柱全飽和離子交換工藝流程。離子交換法既可以凈化廢水，又可以回收利用廢水中的有害成分，但一次投資大，一般占地面積較大，技術掌握較難，廢水中處理物濃度不宜太高，存在再生洗脫液的處理問題。在處理電鍍廢水時，該法宜與蒸發(fā)濃縮、反滲透、電滲析等法聯(lián)合使用。8電解法。電解法流程簡單，操作方便，回收的金屬純度也高，但耗電較多，在采用時必須要考慮其經濟效益問題?；钚蕴嘉椒ā；钚蕴嘉椒ㄊ翘幚黼婂儚U水的一種有效方法，主要用于含鉻、含氰廢水，試驗研究工作較多，也有部分投入生產使用，但該方法還存在活性碳再生操作復雜和再生也不能直接回鍍槽利用等問題。 物理法目前應用于電鍍廢水治理中的物理法主要有蒸發(fā)濃縮法、晶析法及膜分離法。蒸發(fā)濃縮法的原理是通過蒸發(fā)手段減少鍍液中的水分，進而達到濃縮鍍液的目的。一般不單獨使用，而是作為組合處理中的一個單元。晶析法是固液分離技術中的一種方法，主要是利用鹽類物質在其過飽和溶液中可以析出較純的結晶鹽這一特征，使一些金屬鹽以晶體的形式得以回收。膜分離法技術包括膜分離法和采用固膜分離的反滲透法。膜分離法不僅能夠作為凈化技術，同時可以回收金屬，并且具有分離效率高、耗能低的優(yōu)點，因此是一項很有前途的分離技術，這種方法特別適用于低濃度的電鍍液。 組合法由于電鍍廢水種類繁多，各工廠的廢水成分也不相同，因此電鍍廢水的治理方法難以達到統(tǒng)一。任何一種治理方法都有優(yōu)缺點，采用一種方法往往達不到理想的治理效果，因而，需要兩種以上的方法組合在一起，相互補充，以達到最好的技術經濟效果。94 工藝設計 處理工藝的選擇電鍍廢水的水質、水量與電鍍生產的工藝條件、生產負荷、操作管理與用水方式等因素有關。因此電鍍廢水的水質復雜，成分不易控制，其中含有的鉻、銅、鎳、鎘、鋅、金、銀等重金屬離子和氰化物等，且毒性較大，有些屬于致癌、致畸、致突變的劇毒物質，對人類危害極大。結合電鍍的實際情況，現進行處理工藝的選擇 [3]。含鉻廢水、含氰廢水、Zn、Cu重金屬廢水的處理工藝有多種，通常將這幾種廢水分別進行處理，工藝復雜．工程造價高；也有將這幾種廢水先混合再進行處理的，但工藝控制較難，目前應用很少。 含鉻廢水的處理該股廢水所含有的六價鉻為一類污染物，按廣東省地方標準《水污染物排放限值》(DB44/262022)規(guī)定，含第一類污染物的廢水，不分行業(yè)和廢水排放方式，也不分受納水體的功能類別，一律在車間或車間處理設施排放口采樣。所以該股廢水必須在車間進行處理，將六價鉻處理達標后可以直接排放，但也可以再排入綜合處理系統(tǒng)進一步處理而排放 [4]。常見的含鉻廢水處理方法有離子交換法、電解法、鐵氧體法、活性炭吸附法和化學還原法。通過多次論證，決定采用化學還原法處理含鉻廢水。(1) 基本原理廢水中的六價鉻主要以CrO 42和CrO 72兩種形式存在，兩者之間存在著平衡：2CrO42+2H+=CrO72+H2O CrO72+OH=2CrO42+H20 由此可見，在酸性條件下，六價鉻主要以CrO 72形式存在；在堿性條件下，則主要以CrO42形式存在。10在處理六價鉻的常用方法中，除鋇鹽法利用了鉻酸鋇溶度積很小而加以沉淀除去外，其余都是氧化還原反應。一般均分兩步：（1） 在酸性條件下利用SO NaHSO FeSO 4等還原劑，將Cr 6+還原為Cr 3+；（2） 改變還原產物的存在形式，即提高PH值使之成為Cr(OH) 3沉淀，然后除去。還原反應要求在PH值，而沉淀的最佳條件是PH值為7—8。還原劑的用量與廢水的PH值有關：在還原的最佳PH值時，還原劑用量小；PH值升高，反應不易進行，還原劑用量多。不同的還原劑的還原能力不同，污泥性質也不同。在選用還原方法時，不僅要考慮采用效率高、來源廣、成本低的還原劑，而且要考慮污泥的回收和利用方法及其要求。由于亞硫酸鈉投加量少、產泥少、綜合管理方便，常被用作還原劑。這種方法管理方便、運行穩(wěn)定可靠、費用較低，近年來在電鍍廢水處理中得到了廣泛應用。用氫氧化鈣、碳酸鈉、氫氧化鈉等均可使三價鉻成為Cr(OH) 3沉淀。采用石灰，價格便宜，但反應慢，且生成泥渣多，泥渣難以回收。采用碳酸鈉，投料容易，但反應時會產生二氧化碳。氫氧化鈉成本較高，但用量較小，泥渣純度高，容易回收。因此一般采用苛性鈉作沉淀劑，濃度取20%。綜上所述，本工程設計采用連續(xù)式處理含鉻廢水：（1）還原劑為亞硫酸氫鈉，—3，反應時間30min（2）沉淀劑為氫氧化鈉，PH值調至7—8,反應時間20min（3） 機械攪拌調節(jié)池 1 反應池 1 綜合處理系統(tǒng) 達標排放含鉻廢水酸風機 pH、ORP 測控亞硫酸鈉圖 41 含鉻廢水車間處理工藝流程圖超越管11 含氰廢水的處理 [6]常見的含氰廢水的處理方法有離子交換法、蒸發(fā)法、電解氯化法、臭氧法和堿性氯化法。為了結合含鉻廢水與重金屬廢水的治理，考慮采用堿性氯化法處理含氰廢水。堿性氯化法，是在堿性的條件下采用氯系氧化劑將氰化物破壞而除去的方法。氯系氧化劑中采用較多的為次氯酸鈉和漂白粉，其次為液氯。各種氧化劑雖然形態(tài)不同，但都是利用次氯酸根的氧化作用。(1)氧化原理次氯酸有很強的氧化能力，按照氰化物被破壞的程度不同，分兩個階段：第一階段是將氰化物氧化成氰酸鹽（CNO ）,對破氰來說尚不徹底，叫做“不完全氧化”；第二階段是將氰化酸鹽進一步氧化分解成二氧化碳很氮氣，叫做“完全氧化”。即是分為一級處理及二級處理兩種工藝。含氰廢水在堿性條件下被氯氧化為氰酸鹽后排放，稱為“一級處理”。其反應為：CN+ClO+H20=CNCl+2OH ① CNCl+2OH=CNO+Cl+H2O ②①式為氧化還原反應，氮5變?yōu)?而氯由+1變?yōu)?。此反應在任何PH值條件下均能迅速完成。但生成的氯化氰有劇毒，在酸性條件下很不穩(wěn)定，易揮發(fā)致毒；然而在堿性條件下，當有足夠氧化劑存在時，即轉變?yōu)槲⒍镜那杷岣鵆NO 。反應的PH值高，則轉變快；反之則慢，即有釋放出氯化氰的危險。因此一級處理必須在堿性條件下進行。一般從車間排出的廢水，PH值不夠高，應加堿提高PH值，因此稱之為堿性氯化法。顯然，一級處理未能將氰處理完全，盡管有的資料報導CNO R的毒性只有CN 毒性的千分之一，但排水要求高時，仍達不到要求。尤其是在反應條件控制不當時，例如冬季氣溫低而反應時間不夠，或PH值偏低時，處理后的水質難以達到要求。而且在排放水中的CNO 當PH值降低后會水解產生氨，造成氨污染，并影響重金屬離子的處理。徹底的處理為“二級處理”，將碳氮鍵完全破壞掉。二級處理有兩種方案：ⅰ 在一級處理后馬上將PH值調至2—3，使CNO 水解為CO 2和NH 3：12CNO+2H2O=CO2+NH3+OH ③ⅱ 在過量氧化劑存在下，仍在堿性條件下將CNO進一步氧化為CO 2和N 2：2CNO+3ClO=CO2+N2+3CL+CO32 ④③式生成的氨也是一種污染物。而且此法消耗酸多，排放時又要加堿中和。酸化早了，易釋放出CNCl，操作麻煩。因而一般所說“二級處理”，均指第二種方案，即“二級完全氧化處理”。(2) 氧化劑采用不同的氧化劑，有不同的利弊。液氯適于處理含氰濃度高、水量大的廢水。處理費用最低、污泥量極少。但通氯操作復雜，自動化水平低時，投氯量難以控制。投放量少氧化不徹底；投放量過多，則排放中的余氯量高，將進而污染水質。采用次氯酸鈉時，投料方便安全，投藥量易于控制，污泥量少。但是，國內貨源比較緊張，適于廢水量少，含氰濃度低的單位采用。漂白粉貨源較廣，當廢水中含有酒石酸鹽絡合劑時，可生成酒石酸鈣沉淀，有利于絡離子的破絡。但污泥量大，藥品存放期不長，并且難以保管。綜上所述，本工程設計采用間歇式處理含氰廢水：（1）、氧化劑為NaClO，投藥量采用氧化還原電位計（ORP）來自動控制投藥量，終點由ORP計控制在（600—650）mV。（2）、由PH計控制。（3）、采用機械攪拌。圖 含氰廢水車間處理工藝流程圖13 含 Zn2+和 Cu2+重金屬廢水處理 [2]電鍍廢水的特點之一是其中含有大量重金屬離子。這些離子不可能通過分解失去毒性，因此，處理它們最好的方法是使它們從溶液中除去?；瘜W沉淀法是其中簡便而有效的方法之一。對于那些有回收利用價值的，濃度較高而成分不復雜的廢水或貴稀金屬廢水，采用合適的化學沉淀法或輔以化學沉淀法作為回收富集的手段是卓有成效的。對于成分復雜的廢水，只要應用得當，也可利用它分步沉淀的性質而提純有用成分。至于根本無回收利用價值的廢水或達不到排放標準而雜質濃度又很稀的廢水，可作為最終處理的手段之一。用化學中和、凝聚沉淀處理法處理電鍍混合廢水實質上是調整廢水得PH值，使廢水中得酸、堿中和，同時使PH值至某一范圍，廢水中的重金屬離子形成氫氧化物沉淀。為加速沉淀物的分離速度，投加一定量的凝聚劑和助凝劑。電鍍混合廢水采用化學中和凝聚處理時，大致可分為三個處理過程，即投試劑中和，凝聚反應，固液分離。至于處理方式可分為間歇式和連續(xù)式處理兩種方式，也有采用間歇式積水連續(xù)式處理的方式。本實驗采用連續(xù)式處理除堿土金屬和部分堿土金屬外，大部分金屬離子都可以與堿反應生成氫氧化物沉淀而得以去除。該法的去除效果與溶液PH值相關，所以控制反應的PH值范圍是該法的關鍵。 金屬氫氧化物的溶解度與PH值的關系有些金屬氫氧化物沉淀（例如Zn、Pb、Cr、Sn、Al 等）具有兩性，即它們既具有酸性，又具有堿性，既能和酸作用，又能和堿作用。氫氧化物沉淀法常用的沉淀劑為石灰、碳酸鈉、苛性鈉、石灰石、白云石等。石金屬氫氧化物 PlM(OH)n Lg[Mn+]=xnPHCu(OH)2 20 Lg[Cu2+]=Zn(OH)2 17 Lg[Zn2+]=Cr(OH)3 10 Lg[Cr3+]=14灰沉淀法具有經濟、簡便、藥劑來源廣泛等優(yōu)點，在處理重金屬廢水中應用最廣。綜上所述，本工程設計選用氫氧化物沉淀法，中和藥劑為石灰與液堿相結合，控—。具體工藝流程見圖 。含鉻廢水 調節(jié)池 還原反應池 含氰廢水 調節(jié)池 氧化反應池 污泥濃縮 污泥脫水 污泥外運 儲水池 混合調節(jié)池 重金屬反應沉淀池 砂濾池 達標排放污水 污泥 上清液圖 車間廢水處理工藝流程圖 工藝流程說明含鉻、含氰廢水分別自流進入含鉻、含氰廢水調節(jié)池，調節(jié)水量均衡水質后，分別用提升泵提升送入還原反應器、氧化反應池中，處理后的水都排人混合調節(jié)池中與含銅、鋅重金屬廢水混合。將混合廢水自流至重金屬反應池，進行中和反應，反應完后排至沉淀器(斜管沉淀池)中沉淀，沉淀池出水進入砂濾池過濾，砂濾池出水用H 2SO4 調節(jié)至pH9后排放。沉泥經污泥提升泵送入板框壓濾機脫水，濾餅外運，濾液返回混合廢水調節(jié)池。各部分反應機理及控制參數如下 ：含銅鋅重金屬廢水15 1廢水，含鉻廢水的處理（1）說明含鉻廢水進入含鉻廢水調節(jié)池，均衡水質水量后，然后用提升泵將廢水抽至還原反應池。當還原反應池水滿后，按每噸水加硫酸（100150）ml，—3。（并開動機械攪拌器攪拌）。按Na 2SO3:Cr6+=4:1r比例投加Na 2SO3（干投）；開動機械攪拌30min。然后加油20%苛性鈉溶液，攪拌，—8，繼續(xù)攪拌15min然后用提升泵將廢水抽至綜合廢水調節(jié)池，與經過初級處理后的2廢水、和經過儲水池的3廢水混合進行綜合調節(jié)。含鉻廢水采用連續(xù)式處理。（3）主