【文章內(nèi)容簡介】 L， pH=69，鍍鎳廢水水質(zhì)：鎳 2030mg/L，總鉻 3540 mg/L，六價鉻 2530 mg/L，懸浮狀油類 6080mg/L， pH=23。 處理后水質(zhì)要求：氰化物 ，銅 ，鋅 ，鎳 ，總鉻 mg/L，六價鉻 mg/L，懸浮狀油類 20mg/L， Ph=6~9 表 2 電鍍廢水 原水水質(zhì)指標(biāo) 和處理后要求 序號 項 目 原水水質(zhì)指標(biāo) （處理前） 處理后要求 （處理后 ） 1 氰化物 (mg/L) 80100 2 銅 (mg/L) 2535 3 鋅 (mg/L) 1525 4 懸浮狀油類 (mg/L) 6080 20 ***學(xué)院 環(huán)保專業(yè)畢業(yè)設(shè)計報告書 14 5 鎳 (mg/L) 2030 6 總鉻 (mg/L) 3540 7 六價鉻 (mg/L) 2530 8 Ph 23 6~9 工程概況： （ 1） 廠區(qū)地理位置：本廠區(qū)位于西 江中下游，東面靠西江，西面為公路，背面山坡，南面空地。土質(zhì)為沖積沙質(zhì)粘土。夏季吹西南風(fēng) 1~3 級，冬季吹東北風(fēng) 1~4 級。預(yù)計偶有臺風(fēng) 8~12 級。夏季氣溫 28~35℃，冬天氣溫 525℃。 （ 2） 電鍍廠廢水主要來自鍍件清洗，還有鍍液過濾反沖洗廢水，部分廢鍍液，此外還有少量電鍍車間跑、冒、滴、漏排出的廢水及實驗室廢水。 （ 3） 處理后的廢水直接排入西江，污泥脫水后外運，不產(chǎn)生二次污染。 （ 4） 西江水位最高 ，最低 ，常水位 。 （ 5） 廢水處理廠規(guī)劃用地為 150m2，東西長 15m，南北寬 10m，地面相對標(biāo)高為177。 ，地面承壓力為 8T/m2。 第三章 電鍍廢水處理方法比較 化學(xué)沉淀法是使廢水中呈溶解狀態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苡谒闹亟饘倩衔锏姆椒?，包括中和沉法和硫化物沉淀法等? 在含重金屬的廢水中加入堿進(jìn)行中和反應(yīng)，使重金屬生成不溶于水的氫氧化物沉淀形式加以分離。中和沉淀法操作簡單，是常用的處理廢水方法。實踐證明在操作中需要注意以下幾點： (1)中和沉淀后，廢水中若 pH值高，需要中和處理后才可排放； ***學(xué)院 環(huán)保專業(yè)畢業(yè)設(shè)計報告書 15 (2)廢水中常常有多種重金屬共存，當(dāng)廢水中含有 Zn、 Pb、 Sn、 Al等兩性金屬時，pH值偏高，可能有再溶解傾向，因此要嚴(yán)格控制 pH值，實行分段沉淀； (3)廢水中有些陰離子如：鹵素、氰根、腐植質(zhì)等有可能與重金屬形成絡(luò)合物，因此要在中和之前需經(jīng)過預(yù)處理； (4)有些顆粒小，不易沉淀，則需加入絮凝劑輔助沉淀生成。 加入硫化物沉淀劑使廢水中重金屬離子生成硫化物沉淀除去的方法。與中和沉淀法相比，硫化物沉淀法的優(yōu)點是：重金屬硫化物溶解度比其氫氧化物的溶解度更低，而且反應(yīng)的 pH值在 7—9之間，處理后的廢水一般不用中和。硫化物沉淀法的缺點是：硫化 物沉淀物顆粒小，易形成膠體；硫化物沉淀劑本身在水中殘留，遇酸生成硫化氫氣體，產(chǎn)生二次污染。為了防止二次污染問題，英國學(xué)者研究出了改進(jìn)的硫化物沉淀法，即在需處理的廢水中有選擇性的加入硫化物離子和另一重金屬離子(該重金屬的硫化物離子平衡濃度比需要除去的重金屬污染物質(zhì)的硫化物的平衡濃度高 )。由于加進(jìn)去的重金屬的硫化物比廢水中的重金屬的硫化物更易溶解，這樣廢水中原有的重金屬離子就比添加進(jìn)去的重金屬離子先分離出來，同時防止有害氣體硫化氫生成和硫化物離子殘留問題。 化學(xué)還原法 電鍍 廢水中的 Cr 主要以 Cr6+離子形態(tài)存在，因此向廢水中投加還原劑將 Cr6+還原成微毒的 Cr3+后，投加石灰或 NaOH 產(chǎn)生 Cr(OH)3 沉淀分離去除?；瘜W(xué)還原法治理電鍍廢水是最早應(yīng)用的治理技術(shù)之一，在我國有著廣泛的應(yīng)用，其治理原理簡單、操作易于掌握、能承受大水量和高濃度廢水沖擊。根據(jù)投加還原劑的不同，可分為 FeSO4 法、 NaHSO3 法、鐵屑法、 SO2 法等。 其中 亞硫酸鹽還原處理法是國內(nèi)常用的處理含鉻廢水的方法之一，它主要優(yōu)點是處理后能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，并能回收利用氫氧化鉻，設(shè)備和操作也較簡單，沉渣量少且易于回收，因而 應(yīng)用較廣；但亞硫酸鹽貨源缺乏，國內(nèi)有些地區(qū)不易取得，當(dāng)鉻污泥找不到綜合利用出路而存放***學(xué)院 環(huán)保專業(yè)畢業(yè)設(shè)計報告書 16 不妥時，會引起二次污染。 用亞硫酸鹽處理電鍍廢水，主要是在酸性條件下，使廢水中的六價鉻還原成三價鉻，然后調(diào)整 pH 值，使其形成氫氧化鉻沉淀而除去，廢水得到凈化。常用的亞硫酸鹽有亞硫酸氫鈉、亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉。 其中 技術(shù)條件與參數(shù) 如下 ： （ 1）廢水的酸化 亞硫酸鹽還原六價鉻必須在酸性條件下進(jìn)行。當(dāng) pH 值 ≤時，反應(yīng)可在 5 min 左右進(jìn)行完畢；當(dāng) pH 值在 ～ 時，反應(yīng)時間在 30 min 左右；當(dāng) pH 值 ≥ 時，反應(yīng) 速度很慢。在實際生產(chǎn)中，一般控制廢水 pH 值在 ～，反應(yīng)時間控制在 2030 min 為宜。 （ 2）亞硫酸鹽投加量 表 為亞硫酸鹽與六價鉻的理論投藥比與實際投加量的情況。 表 3 亞硫酸鹽與六價鉻的投量比 序號 亞硫酸鹽種類 投量比（質(zhì)量比） 理論值 實際使用量 1 Cr(Ⅵ )∶ NaHSO3 1∶ 3 1∶ 4～ 5 2 Cr(Ⅵ )∶ Na2SO3 1∶ 1∶ 4～ 5 3 Cr(Ⅵ )∶ Na2S2O5 1∶ 1∶ ～ 4 （ 3）廢水經(jīng)酸化、還原反應(yīng)后，加堿調(diào)整廢水的 pH 值，使氫氧化鉻沉淀，一般控制 pH 值為 7～ 8，其反應(yīng)時間為 20 min。 （ 4）沉淀劑的選擇 常用氫氧化鈣、碳酸鈉、氫氧化鈉等均可使三價鉻成為氫氧化鉻沉淀。采用石灰，價格便宜，但反應(yīng)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(yīng)時會產(chǎn)生二氧化碳。氫氧化鈉成本高，但用量少，泥渣純度高，容易回收。因此一般采用氫氧化鈉作沉淀劑，濃度取 20%。 應(yīng)用化學(xué)還原法處理含 Cr 廢水，堿化時一般用石灰，但廢渣多；用 NaOH，則污泥少，但藥劑費用 高，處理成本大，這是化學(xué)還原法的缺點。 鐵氧體法 ***學(xué)院 環(huán)保專業(yè)畢業(yè)設(shè)計報告書 17 鐵氧體沉淀法是在硫酸亞鐵處理法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型處理方法。它就是使廢水中的各種金屬離子形成鐵氧體晶粒一起沉淀析出，從而使廢水得到凈化。 例如 在含 Cr 廢水中加入過量的 FeSO4，使 Cr6+還原成 Cr3+, Fe2+氧化成 Fe3+，調(diào)節(jié) pH 值至 8 左右，使 Fe 離子和 Cr 離子產(chǎn)生氫氧化物沉淀。通入空氣攪拌并加入氫氧化物不斷反應(yīng)，形成鉻鐵氧體。其典型工藝有間歇式和連續(xù)式。鐵氧體法形成的污泥化學(xué)穩(wěn)定性高，易于固液分離和脫水。鐵氧體法除能處理 含 Cr廢水外，特別適用于含重金屬離子的電鍍混合廢水。我國應(yīng)用鐵氧體法已經(jīng)有幾 十年歷史，處理后的廢水能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，在國內(nèi)電鍍工業(yè)中應(yīng)用較多 。 鐵氧體法具有設(shè)備簡單、投資少、操作簡便、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點。但在形成鐵氧體過程中需要加熱 (約 70 攝氏度 )，能耗較高，處理后鹽度高，而且有不能處理含 Hg 和絡(luò)合物廢水 ， 試劑投量大，相應(yīng)產(chǎn)生的污泥量也大，污泥制作鐵氧體時的技術(shù)條件難控制，需加熱耗能較多，處理成本也較高 的缺點。 電解法 電解法處理含 Cr廢水在我國已經(jīng)有二十多年的歷史，具有去除率高、無二次污染 、所沉淀的重金屬可回收利用等優(yōu)點。大約有 30多種廢水溶液中的金屬離子可進(jìn)行電沉積。電解法是一種比較成熟的處理技術(shù)，能減少污泥的生成量，且能回收 Cu、Ag、 Cd等金屬，已應(yīng)用于廢水的治理。不過電解法成本比較高，一般經(jīng)濃縮后再電解經(jīng)濟(jì)效益較好。 近年來，電解法迅速發(fā)展，并對鐵屑內(nèi)電解進(jìn)行了深入研究，利用鐵屑內(nèi)電解原理研制的動態(tài)廢水處理裝置對重金屬離子有很好的去除效果。 另外，高壓脈沖電凝系統(tǒng) (High Voltage Electrocagulation System)為當(dāng)今世界新一代電化學(xué)水處理設(shè)備，對 表面處理、涂裝廢水以及電鍍混合廢水中的 Cr、 Zn、 Ni、Cu、 Cd、 CN等污染物有顯著的治理效果。高壓脈沖電凝法比傳統(tǒng)電解法電流效率提高 20%— 30%；電解時間縮短 30%— 40%；節(jié)省電能達(dá)到 30%— 40%；污泥產(chǎn)生量少；對重金屬去除率可達(dá) 96%一 99%。 溶劑萃取分離 溶劑萃取法是分離和凈化物質(zhì)常用的方法。由于液一液接觸，可連續(xù)操作，分離效果較好。使用這種方法時，要選擇有較高選擇性的萃取劑，廢水中重金屬一般***學(xué)院 環(huán)保專業(yè)畢業(yè)設(shè)計報告書 18 以陽離子或陰離子形式存在，例如在酸性條件下，與萃取劑發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，從水相被萃取到有機(jī) 相，然后在堿性條件下被反萃取到水相，使溶劑再生以循環(huán)利用。這就要求在萃取操作時注意選擇水相酸度。盡管萃取法有較大優(yōu)越性，然而溶劑在萃取過程中的流失和再生過程中能源消耗大，使這種方法存在一定局限性，應(yīng)用受到很大的限制。 吸附法 吸附法是利用吸附劑的獨特結(jié)構(gòu)去除重金屬離子的一種有效方法。利用吸附法處理電鍍重金屬廢水的吸附劑有活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖樹脂等?；钚蕴垦b備簡單，在廢水治理中應(yīng)用廣泛，但活性炭再生效率低，處理水質(zhì)很難達(dá)到回用要求，一般用于電鍍廢水的預(yù)處理。腐植酸類物質(zhì)是比較廉價的 吸附劑，把腐植酸做成腐植酸樹脂用以處理含 Cr、含 Ni廢水已有成功經(jīng)驗。有相關(guān)研究表明，殼聚糖及其衍生物是重金屬離子的良好吸附劑，殼聚糖樹脂交聯(lián)后，可重復(fù)使用 10次，吸附容量沒有明顯降低。利用改性的海泡石治理重金屬廢水對 Pb2+、 Hg2+、 Cd2+有很好的吸附能力，處理后廢水中重金屬含量顯著低于污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。另有文獻(xiàn)報道蒙脫石也是一種性能良好的粘土礦物吸附劑，鋁鋯柱撐蒙脫石在酸性條件下對Cr6+的去除率達(dá)到 99%，出水中 Cr6+含量低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)，具有實際應(yīng)用前 景 。 膜分離技術(shù) 膜分離 是指通過特定的膜的滲透作用，借助于外界能量或化學(xué)位差的推動，對兩組分或多組分的氣體或液體進(jìn)行分離、分級、提純和富集。 包括電滲析、反滲透、膜萃取、超過濾等。 對于酸性較強(qiáng)的廢液應(yīng)選擇在酸性環(huán)境中，具有較好穩(wěn)定性的芳香族聚酰胺中空纖維膜。（ B－ B－ B－ 15）和芳香聚酰肼（ DP－ 1）膜，對鍍鎘廢水及含氰等堿性較強(qiáng)的廢液應(yīng)選用耐堿性較好的分離膜。對于具有較高氧化性的 Cr(VI)的去除則要求膜具有較好的抗氧化能力，一般 Cr(VI)的去除，選用聚苯并咪唑酮（ PBJL）膜和聚砜酰胺（ PSA）膜。 用電滲析法處理 電鍍工業(yè)廢水，處理后廢水組成不變，有利于回槽使用。含Cu2+、 Ni2+、 Zn2+、 Cr6+等金屬離子廢水都適宜用電滲析處理，已有成套設(shè)備。 ***學(xué)院 環(huán)保專業(yè)畢業(yè)設(shè)計報告書 19 反滲透法已大規(guī)模用于鍍 Zn、 Ni、 Cr漂洗水和混合重金屬廢水處理。采用反滲透法處理電鍍廢水，已處理水可以回用，實現(xiàn)閉路循環(huán)。液膜法治理電鍍廢水的研究報道很多，有些領(lǐng)域液膜法已由基礎(chǔ)理論研究進(jìn)入到初步工業(yè)應(yīng)用階段，如我國和奧地利均用乳狀液膜技術(shù)處理含 Zn廢水，此外也應(yīng)用于鍍 Au廢液處理中。膜萃取技術(shù)是一種高效、無二次污染的分離技術(shù)，該項技術(shù)在金屬萃取方面有很大進(jìn)展。 膜分 離作為新的分離凈化和濃縮技術(shù)，過程中大多數(shù)無相變化，常溫下操作，有高效、節(jié)能、工藝簡便、投資少、污染小等優(yōu)點，尤其對于處理熱敏物質(zhì)領(lǐng)域如食品、藥品、和生物工程產(chǎn)品，顯示出極大優(yōu)越性。與傳統(tǒng)分離操作（如蒸發(fā)、萃取或離子交換等）相比較，不僅可以避免組分受熱變性或混入雜質(zhì)，通常還有低能耗和效率高的特點，因而具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，故發(fā)展相當(dāng)迅速，應(yīng)用也越來越廣泛。在國際膜會議上曾將 “在 21 世紀(jì)的多數(shù)工業(yè)中膜過程所扮演的戰(zhàn)略角色 ”列為專題，進(jìn)行深入討論，并認(rèn)為它是 20 世紀(jì)末到 21 世紀(jì)中期最有發(fā)展前途的高技術(shù)之一。隨著膜 組件國產(chǎn)化程度的提高，制約膜技術(shù)發(fā)展的投資額及維修費用過高的問題將得到緩解，在加上水回用需求的增加，在未來的電鍍廢水處理工程實踐中，膜分離技術(shù)將越來越受到人們的重視。但是作為一項新技術(shù)，它的先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性究竟怎樣尚需深入探索。目前，膜分離技術(shù)面臨的問題主要是國產(chǎn)膜性能不佳、進(jìn)口膜價格昂貴、膜易被污染。 離子交換處理法 在電鍍廢水處理過程中，離子交換是將廢水中的離子與離子交換樹脂上的離子進(jìn)行交換而被除去，從而使廢水得到凈化。 應(yīng)用的離子交換劑有離子交換樹脂、沸石等等，離子交換樹脂有凝膠型和大孔型。前 者有選擇性，后者制造復(fù)雜、成本高、再生劑耗量大，因而在應(yīng)用上受到很大限制。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(xiàn)的。推動離子交換的動力是離子間濃度差和交換劑上的功能基對離子的親和能力，多數(shù)情況下離子是先被吸附，再被交換，離子交換劑具有吸附、交換雙重作用。這種材料的應(yīng)用越來越多，如膨潤土，它是以蒙脫石為主要成分的粘土，具有吸水膨脹性