重金属电镀废水

关键词：食物链重金属电镀废水

重金属电镀废水（精选十篇）

重金属电镀废水篇1

1 含重金属电镀废水的主要来源

1.1 前期处理废水

在对产品进行电镀之前, 部分产品需要进行除锈工艺。除锈工艺中主要采用盐酸、硫酸等溶液对产品的表层氧化锈蚀的部分进行除锈作业, 大量的锈蚀金属通过硫酸与盐酸的作用, 形成重金属离子存在于处理废水中。

1.2 电镀过程中的废水

电镀过程中, 需要对产品进行清洗。清洗水中含有许多重金属盐类以及活性剂与光亮剂, 这部分废水中存在较多的重金属离子, 也是电镀工艺中的主要废水来源。

1.3 废弃电镀液

电镀液经过长期的使用, 其中有效成分不断的消耗, 杂质不断的累积, 最后需要废弃时, 其中含有大量的重金属离子, 如果不经处理直接排放会极大的影响生态环境。

1.4 其他废液

其他废液的产生途径主要是对不合格的产品进行退镀处理、电镀工艺中部分设备中发生渗漏形成废液。这部分废液也需要通过统一的处理之后才能允许排放, 否则会对生态环境造成极大的破坏。

2 含重金属电镀废水的治理手段

目前国内外对电镀废水的治理主要有三个方式。第一种是铁氧化法, 第二种是离子交换法, 第三种是化学法, 第四种为高压脉冲电絮凝法。针对四种手段的优劣, 下文着重进行分析。

2.1 铁氧化法处理含重金属的电镀废水

铁氧化法在对含重金属较多的电镀废水进行处理时, 其成本较低并且原材料获得的途径较为广泛, 是较为常用的电镀废水处理手段。但铁氧化法处理的废水, 废水中仍含有大量的其他重金属离子, 并且废水处理过后出水的色泽不清晰, 存在多的污泥。如果采用电解法进行的话, 耗电量较高, 成本也较大, 无法推广使用。

2.2 离子交换法处理含重金属的电镀废水

离子交换法在处理含重金属较多的电镀废水时, 能够有效的对废水中的重金属进行处理, 将交换薄膜中不会危害环境的物质交换到水中, 将重金属附着于薄膜上。这种方式虽然能够有效的对废水中的重金属进行处理, 但是交换薄膜无法再次利用, 并且更换薄膜的操作较为复杂, 不利于推广使用。

2.3 化学法处理含重金属的电镀废水

化学法处理含重金属较高的电镀废水, 是目前应用极为广泛的方法。经过长期的运用与研究, 这种方式已经日趋成熟, 并能有效的对电镀废水中的重金属进行处理。但是这种方式产生的废渣较多, 工艺流程也较为复杂, 对设备的操作使用要求也极高, 影响了其使用效率。

2.4 高压脉冲电絮凝法处理含重金属的电镀废水

高压脉冲电絮凝法处理重金属含量较高的电镀废水主要是依靠高电压作用, 将电能转化为化学能, 把水分子分解为H+离子与OH-离子, H+离子能够发生很强的还原反应, 与电镀废液中的重金属发生作用形成重金属固体沉淀。在电源的负极主要发生还原反应, 会对电镀废液中的铬 (Cr) 元素进行处理, 形成氢氧化铬沉淀, 能够有效的提升废水的清晰度。在电源的正极主要是对电镀废水中的铜 (Cu) 、镍 (Ni) 、镉 (Cd) 、锌 (Zn) 等元素进行处理, 形成重金属的氢氧化物, 最后沉淀下来。

3 含重金属电镀废水治理的意义

重金属含量超标的电镀废水如果直接排入河流或者是湖泊中, 重金属会促进水生植物的生长, 降低水中的含氧量, 严重情况下会导致鱼虾的大量死亡。通过食物链的作用, 鱼虾摄入的重金属由于无法很好的排出, 逐渐沉积与鱼虾的体内, 作为生物链顶端的人类如果使用了这类食品, 会对人体健康产生不利的影响。由于重金属是重要的致癌物质, 多度摄入重金属, 会提升引发癌症的几率。同时, 重金属会对环境产生极大的破坏, 影响动植物的生长与发育。切实的做好含重金属的电镀废水治理工作, 将会对环境改善起到重要作用, 也对人体的健康做出了有效保障。

4 结语

电镀工艺产生的废水有着非常大的危害, 因此需要落实电镀废水的治理工作。目前电镀废水的处理还存在较大的漏洞, 需要得到进一步的完善。本文通过深入研究产生重金属电镀废水的源头, 列举出主要的处理手段, 帮助相关人员在实际操作时更好的完善工艺, 加大含重金属电镀废水的治理力度, 实现对电镀废水中重金属含量的有效控制。

参考文献

[1]刘世德.综合电镀废水化学处理方法的预处理工艺研究[D].天津大学 (环境工程) , 2009.

[2]王洪奎.浅谈含重金属电镀废水的治理[J].电镀与精饰, 2013 (03) .

重金属电镀废水篇2

利用沸石去除电镀废水中重金属离子的试验研究

天然沸石经过适当改性后用于去除电镀废水中重金属离子的试验结果表明:沸石具有较好的离子交换性能,可同时去除电镀废水中的`Zn,Cr,Ni等重金属离子,以确保电镀废水达标排放.采用沸石进行电镀废水处理时,其最佳过流速度为4～5 m/h,此时,Zn,Cr,Ni的有效去除率分别达到80%,60%,40%以上,工作周期可长达12 h以上.

作者：景有海王新红卢涛 Jing You-hai Wang Xin-hong Lu Tao 作者单位：厦门大学环境科学研究中心,厦门,361005刊名：给水排水 ISTIC PKU英文刊名：WATER & WASTEWATER ENGINEERING年，卷(期)：31(5)分类号：X7关键词：沸石电镀废水重金属离子

重金属电镀废水篇3

关键词: 脱硫酸性废水含铬废水废水处理以废治废

DOI:10.3969/j.issn.1672-8289.2010.09.003

目前,电镀含铬废水处理的工艺很多,效果也较好。但对于一些小型电镀厂来说,突入的成本太高,很难承受。因此,一般的小型电镀厂还是采用药剂还原法处理电镀含铬废水。

电镀含铬废水主要来自镀铬漂洗水、各种铬纯化漂洗水、塑料电镀粗化工艺漂洗水等。含六价铬废水的药剂还原法的基本原理是在酸性条件下,利用化学还原剂将六价铁还原成三价铁,然后用碱使三价铬成为氢氧化铬沉淀而去除1。

电镀废水中的六价铬主要以铬酸根和重铬酸根两种形式存在,随着废水pH值的不同,两种形式之间存在着转换平衡。在酸性条件下六价铬的还原反应很快,一般要求pH<3。常用的还原剂有:亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、二氧化硫、水合肼、铁屑、铁粉等1。

锅炉烟尘脱硫酸性废水中含有HSO-3、HCO-3,、F-、,Ca2+、 Mg2+ 等,pH值在3左右。我国目前工业锅炉中的80%为中小型锅炉2。对于锅炉烟尘脱硫酸性废水处理的工艺也不少,但也是由于一次性突入成本过高。当前大量中小型锅炉烟尘脱硫酸性废水处理最常用的是中和处理技术,要想有较好的处理效果费用也不低。

1、利用锅炉烟尘脱硫酸性废水处理电镀含铬废水实验

笔者通过对锅炉烟尘脱硫酸性废水及电镀含铬废水两种废水的水质进行了分析,做了大量的实验,利用锅炉烟尘脱硫酸性废水处理电镀含铬废水,可以降低处理费用。效果较好。下面是每一样废水单独处理及两种一起综合处理的结果。

实验一、电镀厂镀鉻漂洗废水处理方案

(1)、原水水质:含鉻总量:78.4mg/L、PH 值:5。

(2)、几种最佳投药量的药品选择 :

(3)、结果: 效果最好的为硫酸亚铁还原剂加氢氧化钙中和剂.有用法简单效果好等优点.通过再次实验,祥细过程如下:在1000ml的原水中,加入2.34g硫酸亚铁(固`体),PH值3.84,搅拌6min,加入浓度为20%的1ml氢氧化钙后,旋转开始立即出现絮凝体,细,大量,逐渐增大,当再加入到40ml时,絮凝体急剧下沉。搅拌 20min, 停止搅拌7min.沉淀基本完成。几呼没有悬浮物。上清液水质:含鉻总量:1.6mg/L,pH值:7.63

实验二、锅炉烟尘脱硫酸性废水处理方案

(1)、原水水样:PH值3.7,SS:650mg/L。

(2)、通过多种药剂的实验,选择最好的方案,再从该方案中选择最佳投药量。

(3)、结果:效果最好的方法为;先在水样中加氢氧化钠,调PH值到7-8,再加混凝剂三氯化铁,其最佳投药量为50mg/L(即浓度为1%的三氯化铁5ml),搅拌30min,悬浮物极少,沉淀物多,水接近无色。上清液水质:pH值:7.19;SS:21mg/L.

实验三、利用锅炉烟尘脱硫酸性废水处理电镀含铬废水方案

(1)、原水水样同上

(2)、利用锅炉烟尘脱硫酸性废水处理电镀含铬废水的方案:将含鉻废水与锅炉烟尘脱硫酸性废水混合,可达到以废治废的处理效果。通过多次实验,含络废水与锅炉烟尘脱硫酸性废水以4:1的比例混合效果最隹。而经过对多种絮凝剂的实验。三氯化铁效果最好。下表是通过不同剂量及药剂先后投加的顺序不同的效果:

3)结果:其处理过程为:. 将混合后的水样先加三氯化铁.再加氢氧化钠,效果比较好。水接近无色,沉淀物较多颗粒大,下沉快,基本上无悬浮物。上清液水质:pH值:8;SS:5mg/L;含鉻总量:1.3mg/L

2、水处理成本核算

1.1 含铬废水的处理

处理一吨含铬废水的费用:需要药品:氢氧化钙40克,硫酸亚铁(固体)2.34千克。当前市场价格:氢氧化钙0.9元/千克,40克需要0.036元。硫酸亚铁(固体)0.7元/千克,2.34千克需要1.634元,即一吨含铬废水的处理费用共计1.67元。

2.2 锅炉烟尘脱硫酸性废水的处理

处理一吨锅炉烟尘脱硫酸性废水的费用:需要药品:三氯化铁50克,氢氧化钠50克。当前市场价格:三氯化铁5.85元/千克,50克需要0.293元。氢氧化钠2.2元/千克,50克需要0.11元,即一吨锅炉烟尘脱硫酸性废水的处理费用共计0.40元.

2.3 利用锅炉烟尘脱硫酸性废水处理电镀含铬废水

2.3.1 分别处理一吨混合废水的费用:按4:1的比例,1.67元×0.8+0.40元×0.2=1.416元.

2.3.2 两种废水混合后一吨混合废水的处理费用:三氯化铁80克需要0.468元,氢氧化钠50克需要0.11元,共计0.578元。

2.3.3 从以上的水处理成本核算来看,以废治废每吨废水可节约废水处理成本0.835元(1.416-0.578=0.835元)。

以上各種废水处理药品的价格来源于二零壹零年化学试剂商店提供的工业用化学试剂出厂价。

3、利用锅炉烟尘脱硫酸性废水处理电镀含铬废水的可行性

电镀厂电度槽的电镀液要保持一定的温度,一般用热水循环,这些循环热水有些电镀厂采用电加热,有些采用柴油加热。更多的是采用煤加热,因为烧锅炉使用煤作为热源是最省钱的,比电、柴油分别可以节省86%和75%的资金。因此,大多数电镀厂都有燃煤锅炉,对于这些电镀厂来说,将这两种废水混合后中和处理,既节约了水处理的成本,又可以减少排放3。笔者考察了一部分小型电镀厂,由于锅炉不大,一般没怎么进行处理。对含铬废水的处理都有较为完整的体系。实际上,国家环保部门非常重视,对中小型锅炉都有处理方案,有的城市在用太阳能等替代锅炉的都有一定的经济补偿。不论采取什么方法,都是为了保护环境。而我们每个公民都要有环保意识,都有责任保护环境。小型锅炉同样会产生污染,要引起重视。不妨试试上面介绍的方法,以废治废。废水处理成本不会增加,只需增加排烟脱硫设施,即先采用湿法脱硫,用液体吸收剂洗涤烟尘去除二氧化硫,液体吸收剂与二氧化硫的反应速度很快,湿法脱硫的效率较高,且设备小、投资也不大。再将烟尘脱硫酸性废水集中,与含铬废水按比例混合后,进行处理。

4、小结

利用锅炉烟尘脱硫酸性废水处理电镀含铬废水是通过笔者多次实验获得的可行性方案,达到了以废治废,节能减排的效果。适用于一些有锅炉的小型电镀厂。一般的小型电镀厂都有含铬废水的处理系统(大部分是采用药剂还原法)。只要在含铬废水的集水池旁再建一个集水池,将锅炉烟尘脱硫酸性废水引入,然后增加一个配水池即可。一套利用锅炉烟尘脱硫酸性废水处理电镀含铬废水的综合处理系统就完成了。

参考文献

1.张自杰. 排水工程(下)第四版. 中国建筑工业出版社,2000:492

2.刘精今等. 给水排水 1999年第25卷第8期

3.http://www.pjrsl.com/鹏基热水炉2009年2月27日 47:52

作者简介:

电镀废水的回用及金属回收工艺篇4

1 工程背景

某电镀厂线路板药剂厂排出的废水, 根据环境评价报告组成如下, 水质水量见表1。

该厂废水原规划进入电镀工业园污水处理厂, 执行《电镀污染物排放标准》 (GB21900-2008) 特别排放限值标准。由于废水污染物浓度高, 对园区污水处理产生不利影响, 因此该厂决定将废水进行内部预处理, 回收镍、铬等金属并进行废水回用。

2 工艺确定

随着《电镀污染物排放标准》 (GB21900-2008) 特别排放限值标准 (俗称电镀表3标准) 的逐步实施, 对于电镀废水的处理和排放要求也渐趋严格。为满足排放标准, 电镀废水的处理思路发展为达标排放、废水回用和资源回收。

电镀废水主要含有铜、锌、镍、铬等重金属, 进入环境将造成严重危害。对电镀废水的处理, 一般采用物理过滤、化学沉淀等工艺[1]。常规工艺能耗较高、反应不稳定, 难以做到资源回收、废水回用[2]。近年来出现了膜法处理电镀废水, 包括纳滤-反渗透法[3]、超滤-反渗透法[4]等。膜法能实现金属回收、废水回用, 但膜对预处理要求较高[5], 同时纳滤、超滤作为反渗透前端的过滤器, 容易出现堵塞。因此, 为满足《电镀污染物排放标准》 (GB21900-2008) 特别排放限值标准, 本研究选择微滤-多级反渗透的组合工艺, 并根据废水分类设置不同预处理工艺, 确保膜系统的运行效果。

3 工艺流程

各类废水处理如下, 处理流程均参照图1。

3.1 含铬废水

含铬废水经收集、均质后提升至还原反应池, 在p H=2~3的条件下进行如下反应:

还原反应后, 废水中的Cr6+基本转化为毒性较小的Cr3+, 充分反应后废水进入循环槽, 经微滤系统进行处理, 定时进行排泥, 微滤系统产生的浓液回流到循环槽进行再次过滤, 过滤液进入缓冲槽, 经提升进入多级RO反渗透循环浓缩系统, 以反渗透压将铬盐等污染物移动至浓水中, 去除产水杂质。RO的浓缩液达到要求后回收, RO产水回用。

3.2 含镍废水

含镍废水经收集、均质后提升至还原反应池作初步反应, 提升至循环槽, 经微滤系统进行处理, 定时进行排泥, 微滤系统产生的浓液回流到循环槽进行再次过滤, 过滤液进入缓冲槽, 经提升进入多级RO反渗透循环浓缩系统, 以反渗透压将镍盐等污染物移动至浓水中, 去除产水杂质。RO的浓缩液达到要求后回收, RO产水回用。

3.3 含氰废水及清洗水

含氰废水经收集、均质后提升至一级破氰槽进行处理, 加入Na OH及Na Cl O, 控制p H为10~11, ORP为300~350mv进行一段破氰处理:

自流入二级破氰槽, 加入H2SO4及Na Cl O, 控制p H为7~8, ORP为600m V~650m V进行二级破氰处理:

经过破氰处理后的含氰废水自流入循环槽, 和一般金属废水混合, 经微滤系统进行处理, 定时进行排泥, 微滤系统产生的浓液回流到循环槽进行再次过滤, 过滤液进入缓冲槽, 经提升进入多级RO反渗透循环浓缩系统, 以反渗透压将污染物移动至浓水中, 去除产水杂质。RO浓水排入园区污水处理站, RO产水回用见图1。

4 运行效果

处理系统运行4周, 运行监测情况见表2、表3及表4。运行期间, 各类RO产水均满足《电镀污染物排放标准》 (GB21900-2008) 特别排放限值标准, 含铬RO浓缩液浓度2000~2400mg·L-1, 含镍RO浓缩液浓度4800~5600mg·L-1, 产水水质及浓缩液金属浓度满足企业生产需要, 排至园区污水站的RO浓水污染成分简单、处理难度低于以往的直排废水。整个流程基本不产生污泥, 每吨水电费、药剂费、人工费分别为8.17元、2.90元、7.21元, 吨水总运行成本18.28元。电镀厂运行该污水处理系统后, 基本消除对园区污水站的影响。

5 讨论

5.1 RO产水水质好, 浓缩液满足企业回收要求。

5.2 微滤系统运行稳定, 有效保护RO系统。

5.3 吨水运行成本18.28元, 成本低于废水混合处理。

5.4 产水p H值偏低, RO后可增加中和设施。

5.5 RO膜通量在开始阶段为0.5~0.6m3·h-1·支-1, 此后下降为0.4m3·h-1·支-1, 运行一段时间需要清洗恢复, RO系统的运行与维护有待提高。

摘要：采用微滤-两级反渗透组合膜系统处理电镀废水, 在膜系统前根据不同废水分类分别设置不同的预处理工艺。系统运行4周, 各类废水的RO产水均满足《电镀污染物排放标准》 (GB21900-2008) 特别排放限值标准, 含铬RO浓缩液浓度20002400mg·L-1, 含镍RO浓缩液浓度48005600mg·L-1。

关键词：电镀废水,回用,金属回收,反渗透,微滤

参考文献

[1]王磊, 脱培植, 时旋, 等.电镀废水深度处理实用工艺研究[J].山东化工, 2011, 40 (8) :65-67.

[2]王乐译, 李文国, 王炳厚.膜法处理电镀废水[J].水处理技术, 2012, 38 (7) :131-133.

[3]茆亮凯, 张林生, 陆继来, 等.电镀含锌废水的纳滤_反渗透处理回用研究[J].水处理技术, 2011, 37 (3) :105-107, 111.

[4]季斌, 任以伟, 陈剑平.双膜法在印刷电路板废水中的应用[C].中国水污染治理技术装备论文集, 2011 (16) :193-199.

电镀废水处理工程改造实例篇5

电镀废水处理工程改造实例

摘要：某电子通信企业的电镀废水成分比较稳定,含有大量的铬、铜、氰等重金属污染成分,废水酸度较大,有机物含量较高.原废水处理工程采用电解、中和、气浮等工艺,但出水不能达到<污水综合排放标准>(GB8978 )的要求.故运用物化法在废水中分别加入相应的化学药剂,利用高效反应器发生内电解反应后,再经过絮凝反应过滤去除,各主要污染物去除率均超过91%,达到排放标准.作者：王建民 Wang Jian-min 作者单位：陕西烽火通信集团有限公司,宝鸡,721006期刊：给水排水 ISTICPKU Journal：WATER & WASTEWATER ENGINEERING年，卷(期)：,32(12)分类号：X7关键词：电镀废水工程改造物化法高效反应器

重金属电镀废水篇6

关键词:重金属零排放线路板回收

中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(c)-0134-01

1 前言

电镀和线路板是耗水大户,在多个复杂的生产环节之间,都要进行清洗,多层线路板甚至有超过40多个清洗环节。按照环保法规要求,PCB工厂都有三废治理的,但现在注重的是末端治理。由于一些工厂建设时环保投入不足或后期运行不正常,如治废设施不全、技术措施不当、为节省治废成本等,未能做到达标排放,引起严重环境污染。

要解决企业的环保和效益矛盾,必须开发清洁生产的装备和技术。运用清洁生产的理念,为线路板和电镀行业找到一条即解决环境保护有提高企业效益的工艺技术。

2 线路板废水排放环节分析

线路板有三个环节会产生重金属污染

(1)化学蚀刻铜后产生的含铜废水,覆铜板在蚀刻后需水洗,就有铜离子留在清洗后废水中；

(2)基板清洗水,含有少量有机物与金属铜,这是版面残留油墨类有机物和微蚀刻附带的铜离子留在清洗后废水中；

(3)化学沉铜与电镀产生的含铜废水,电镀或化学镀镍、金、锡等金属产生的含金属废水,PCB生产中都要经过水清洗,排放的清洗水中都会含有这些金属离子。

如以一个大型的月产量3万m2多层PCB的工厂为例,大约每月耗水9万t,用电约450kWh,耗用金属铜约18t。每月会有排放废水约7万t,废水中含有铜、COD需要进行处理后才能排放,经处理后排放废水中会含铜总量约140kg,含COD总量约3.5万kg。两外还产生含金属铜等污染物的废液近1000t,还有含铜废基板和泥渣约100万吨,需要回收金属物,如回收利用充分可有10t多铜得到再生。

3 电镀线路板耗水国内外发展现状

我国的线路板和电镀清洁生产国家标准,对电镀和线路板行业废水产生量进行了明确的规定,以线路板四层板为例,每平方米耗水量,国内一般水平为2.1t,国内先进水平为1.7t,国际先进水平为1.1t。说明国际上也没有推广“零排放”工艺技术。也说明线路板节水还有很大的空间。

电镀和线路板高耗水的根本原因,就是在不同的工序之间,需要将零件清洗干净才能够保证质量。在过去不关心水耗的时期,耗水量都非常大。造成重金属污染的原因,是电镀后的零件清洗,将镀液带入到废水中所致。

“零排放”是行业的一个期望,也有报道提出了各种各样的解决方案,其技术路线也大体相当,就是先尽可能节省清洗水量,再利用蒸发方法将清洗水蒸发掉。从收集到的国内外资料看,这条技术路线是合理的。进一步深入的分析发现,这条清洗的技术路线没有得到实施的原因,就是运行成本太高,无法满足企业的要求。

4 电镀线路板水资源利用新趋势

总结国内外的专利技术资料和研究报告及一些企业的实践,有下列方案:

4.1 节水方案

(1)采用噴淋方法(喷淋的水量等于蒸发量)。

(2)采用多级逆流减少清洗水量,有报道称7级逆流可以实现清洗水量等于蒸发量,从而实现清洗水量的最小化。逆流清洗是清洁生产规定的清洗方式,也是几乎所有企业采用的方式。

4.2 减少重金属污染方法

(1)蒸发浓缩,浓缩后成为固体或者再次循环利用。

(2)树脂吸附,再生,将废水中的重金属吸附在树脂中,通过再生,电解回用。

(3)高温电镀增加回收槽,直接回收带出液。

以上方案都是有效的方案,也各自独立、分散的在一些企业运用,但还未发现一家企业综合运用所有的技术。

如图1所示。

说明:

(1)增加喷淋减少带出液(直接回收90％的带出液到渡槽,目前的工艺,没有这个环节,而是靠自然停留滴落,直接回收的带出液最多仅为30％)；

(2)增加一个喷淋回收槽(再回收90％的带出液,目前低温电镀没有这个环节,高温电镀可以回收50％带出液)；

(3)三槽间歇式清洗(非连续进水,耗水量仅为目前采用的连续逆流清洗的30％一下,目前国内仅有个别企业采用,处于实验研究阶段)；

(4)增加高效浓缩装置,将高浓度的清洗水浓缩到可以回收渡槽的浓度(目前没有运用,是回收重金属不许的环节)；

(5)增加一个浓缩后处理装置,将浓缩后的清洗水经过处理后可以直接加入到渡槽,这事将重金属资源循环利用的的技术。(目前高温电镀后设置的回收槽,是直接将回收液倒回渡槽,回收液可能会影响渡槽的质量,且完全是靠操作人员的经验控制。低温没有回收槽,全部带出液排放到废水处理站)

从技术的角度看,要实现电镀工序废水“零排放”的目标,并不困难,真正的难题是如何实现整套装置的低成本和运行费用的低成本。也是目前的技术研发点。

重金属电镀废水篇7

壳聚糖(脱乙酰甲壳素)是天然几丁质经脱乙酰作用而形成的高分子多糖,其分子结构中富含大量羟基、氨基等功能基团,具有优良的吸附性、成膜性、成纤性和保湿性[1],但由于其在水或有机溶剂中的溶解性低、操作成本高、不能再生等缺点,影响了其进一步应用[2]。高岭土是一种廉价并具有高反应活性的富铝硅酸盐,其巨大比表面积所赋予的吸附和离子交换特性被广泛应用于去除废水中的重金属[3,4,5]。近年来,将壳聚糖插层无机材料制得高选择性大容量吸附并能再生的功能复合材料已成为各领域的研究热点[6,7,8]。

电镀废水中含有大量重金属离子,必须进行减量化、无害化处理。目前,电镀废水中重金属离子的处理方法主要有化学法、生物法和物理法,这些传统方法虽然能有效去除电镀废水中的重金属离子,但存在处理效果不稳定、处理成本高、难以稳定达标排放、易产生二次污染等问题。壳聚糖对金属离子具有吸附和絮凝作用,但以其处理电镀废水时存在易溶解流失及造粒难、从溶液中沉降速度较慢等缺陷[1],因此,需将壳聚糖负载于其他吸附材质制成复合吸附剂[2]。本工作结合化学法和物理法,将壳聚糖插层在经活化处理的天然高岭土骨架上,制得壳聚糖插层高岭土复合吸附剂,将其用于吸附电镀废水中的Cr6+、Ni2+、Cd2+、Pb2+,并对复合吸附剂的最优制备条件及电镀废水中4种重金属元素的最佳脱除条件进行了研究,以为同时吸附处理电镀废水中的多种重金属离子提供一种新方法。

1 试验

1.1 高岭土预处理

准确称取约20.0 g市售高岭土(国药集团化学试剂有限公司)于700℃煅烧4 h,研细,过120目筛,保存于干燥器中,使用前于80℃下烘干至恒重,备用。

1.2 壳聚糖插层高岭土的制备及表征

用5%(体积分数)的乙酸溶液100 m L溶解不同质量的市售壳聚糖(搅拌并水浴加热),制得不同浓度的壳聚糖溶液,然后缓慢加入10.0 g高岭土,搅拌4 h后加入1.0 mol/L的Na OH溶液20 m L沉淀反应物,搅拌60 min后用超纯水洗涤至中性,离心抽滤,并将抽滤物置于80℃烘箱中加热烘干,研细,过120目筛,制得壳聚糖插层高岭土复合吸附剂。

采用Zeiss Ultra55型扫描电镜观察复合吸附剂的微观形貌。准确称取2.0 g插层复合吸附剂颗粒在700℃下煅烧2 h,使插层在高岭土间的壳聚糖在高温下挥发,根据煅烧前后插层复合吸附剂颗粒的质量变化计算壳聚糖插层在高岭土中的负载率。

1.3 吸附试验

准确称取0.3 g壳聚糖插层高岭土插层复合吸附剂于锥形瓶中,加入20 mg/L的Cr、Ni、Cd、Pb重金属离子标准溶液(国家标准物质研究中心)50 m L,调节溶液的p H值为5.5,置于振荡培养箱中,在室温下以180r/min振荡吸附60 min,静止过滤,取上清液,用Optima2100 DV型电感耦合等离子发射光谱仪测定其中残余重金属离子的浓度,按下式计算去除率:

式中η———去除率,%

ρ0———初始浓度,mg/L

ρe———吸附平衡时的浓度,mg/L

以上所有试剂均为分析纯,试验用水为Milli超纯水(电阻率≥18.2 MΩ·cm)。

2 结果与讨论

2.1 壳聚糖插层高岭土的微观形貌

天然高岭土和壳聚糖插层高岭土复合吸附剂的微观SEM形貌见图1。由图1可以看出,天然高岭土的形貌特征为片状结构,堆叠比较紧密,因此,层间距较小,比表面积也较小;经过壳聚糖插层处理后,复合吸附剂的形貌构成仍然以片状结构为主,碎片和针状结构明显增多,表面表现为蓬松状,因此,孔隙增多,比表面积增大,对重金属离子的吸附量也相应增大。

2.2 制备条件的优化

高岭土的预处理温度直接影响高岭土的吸附性能。大量研究资料表明,高岭土在煅烧过程中会随着温度的升高而逐渐由均匀分散状态变为不均匀分布,高岭土颗粒更加紧密,在各颗粒物间分布有大量孔隙,微孔结构更加明显[9]。分别考察了500,600,700,800℃煅烧温度下高岭土负载壳聚糖的变化情况,结果发现,在700℃热处理温度下,壳聚糖在高岭土上的负载率最大。这与高岭土的煅烧温度段有关,当处于500~700℃温度段时,高岭土表面只脱除羟基,而骨架中的Al仍然保留,这样极大地增加了高岭土的比表面积,从而使壳聚糖在高岭土上的负载率也相应增大,当煅烧处于700~925℃温度段时,高岭土的骨架结构发生破坏,使得高岭土的吸附性能降低,壳聚糖的负载率相应下降。因此,选择高岭土预处理温度为700℃。

不同壳聚糖与高岭土质量比(1∶20、1∶15、1∶10、1∶5、1∶1)制得的壳聚糖插层高岭土,对4种重金属离子去除率(η)的影响结果见图2。插层复合吸附剂对Cr6+、Ni2+、Cd2+、Pb2+的去除率η随质量比的增大而增大,说明壳聚糖对重金属离子的吸附处于主导地位。当质量比达到1∶15时,Cr6+的η超过95%,随后增幅趋于平缓;当质量比达到1∶10时,Ni2+和Cd2+的η上升至90%以上,随后增加不明显;当质量比达到1∶5时,Pb2+的η接近最大值,随后出现一个平台,表明此时插层复合吸附剂对Pb2+的吸附接近饱和状态。为确保良好的吸附效果,试验选用插层复合吸附剂中壳聚糖与高岭土的质量比1∶5,4种重金属离子的吸附效率均接近最大值。

2.3 溶液p H值对吸附性能的影响

溶液p H值决定溶液中重金属离子的存在形态,影响插层复合吸附剂的空间结构以及其表面的电荷特性,因此,溶液p H值是影响吸附性能的一个重要因素。溶液p H值对4种重金属离子η值的影响结果见图3。当溶液的p H值在2.0~4.0范围内,4种重金属离子的η均较低,这是由于在强酸性环境中,氢离子参与了与重金属离子的竞争吸附,从而降低了重金属离子的η。随p H值增大,4种重金属离子的η也逐渐增大,当p H值增大到5.0时,Cr6+的η值达到最大值,而另外3种重金属离子的η值分别在p H值为5.5,5.5,6.0时达到最大。因此,确定溶液的最佳吸附p H值为5.0~6.0。

2.4 吸附时间对吸附性能的影响

吸附时间对插层复合吸附剂的影响主要表现为吸附和解吸之间的平衡。选用壳聚糖与高岭土的质量比1∶5时所制得的插层复合吸附剂0.3 g,按吸附试验条件考察吸附时间对4种重金属离子吸附性能的影响见图4。从图4可以看出,在吸附初期,重金属离子的吸附速度远大于解吸速度,η迅速增长,30 min后吸附速度放缓,60 min左右时,4种重金属离子均达到了最大η,此时吸附速度与解吸速度处于动态平衡,为最佳吸附时间。试验最终选择吸附时间为60 min。

2.5 重金属离子初始浓度对吸附性能的影响

由于重金属离子参与复合吸附剂吸附位点的竞争,因此,随着重金属离子初始浓度的增大,吸附剂对重金属离子的吸附量也相应增加,但对重金属离子的η则会降低[10]。采用壳聚糖与高岭土的质量比1∶5时所得插层复合吸附剂,考察不同重金属离子初始浓度下吸附性能的变化情况见图5。由图5可以看出,当Cr6+,Ni2+,Cd2+,Pb2+的初始浓度分别低于30,60,50,50mg/L时,相应的η均在90%以上,因此,使用本复合吸附剂去除重金属离子时,溶液中Cr、Ni、Cd、Pb的初始浓度分别不大于30,60,50,50 mg/L为宜。

2.6 吸附剂用量对吸附性能的影响

壳聚糖与高岭土的质量比1∶5时所得复合吸附剂的用量对重金属吸附性能的影响见图6。随着吸附剂投入量的增大,重金属离子的η也逐渐增大,当吸附剂的用量超过0.3 g后,重金属离子的η增幅不明显。在确保最低吸附剂用量时获得最佳吸附效果,试验最终确定吸附剂用量为0.3 g/50 m L即6.0 g/L。

2.7 插层复合吸附剂的等温吸附模型

将试验数据分别采用Langmuir和Freundlich等温吸附模型进行处理,结果见表1。通过比较R2可以看出,复合吸附剂对重金属离子的吸附符合Langmuir等温吸附模型,试验所得4种重金属离子的最大吸附量与Langmuir等温吸附模型的最大吸附量Qmax基本一致;在Freundlich等温吸附模型中,n描述了等温线的变化趋势,当n处于1~10范围时,表明吸附过程容易进行。从表1可以看出,复合吸附剂对重金属离子的吸附也符合Langmuir等温吸附模型。因此,插层复合吸附剂的吸附过程并不是单一的单分子层吸附。

2.8 吸附剂的解吸再生

分别采用1.00 mol/L Na OH溶液、0.10 mol/L HCl溶液、0.10 mol/L Na Cl溶液各50 m L与达到吸附平衡的复合吸附剂相混合,在室温下以180 r/min振荡60 min进行解吸,考察不同溶液的脱附效果。结果表明,复合吸附剂中的Cr6+在1.00 mol/L Na OH溶液中的解吸率最高,而Ni2+、Cd2+、Pb2+在0.10 mol/L HCl溶液中解吸率均高于Na OH和Na Cl溶液,这是由于Cr6+是以阴离子基团(Cr O42-和Cr2O72-)存在于溶液中,采用Na OH溶液作解吸剂能有效降低吸附剂表面的质子化程度,吸附剂对Cr6+的吸附力减弱从而实现Cr6+解吸,而Ni2+、Cd2+、Pb2+在溶液中主要以阳离子存在,采用HCl溶液能有效与阳离子结合达到解吸的目的。

再生次数对重金属的η的影响结果见图7。经过5次循环吸附-解吸后,复合吸附剂对重金属离子Cr6+、Ni2+、Cd2+、Pb2+的η均在90%以上。因此,本插层复合吸附剂通过解吸能循环使用,再生性能良好。

壳聚糖插层天然高岭土能大量吸附Cr6+、Ni2+、Cd2+、Pb2+4种重金属离子,是由于壳聚糖插层于高岭土间使高岭土的比表面积增大从而表现出良好的物理吸附,同时壳聚糖分子中含有大量的-NH2和-OH功能团,易与重金属离子形成螯合物,发生化学吸附[11]。4种重金属离子中,Cr6+的吸附率最低,这是由于Cr6+在溶液中以Cr O42-和Cr2O72-形式存在,虽然采用复合吸附剂形成了共同吸附,但与另外3种金属离子相比较,其吸附率受离子存在的状态影响明显。

2.9 实际电镀废水的处理

选取重庆某电镀厂电镀废水,按试验方法考察壳聚糖与高岭土质量比1∶5所得复合吸附剂对4种重金属离子的吸附效果,结果见表2。由表2可见,电镀废水中Cr、Ni、Cd、Pb的η分别达到了94.76%、98.58%、92.47%、99.30%,完全达到GB 21900-2008《电镀废水排放标准》的要求。

3 结论

(1)采用壳聚糖插层天然高岭土制得了复合吸附剂,确定了壳聚糖与经700℃高温煅烧后的高岭土按质量比为1∶5制备插层复合吸附剂为最优条件。

(2)插层复合吸附剂对Cr6+、Ni2+、Cd2+、Pb2+4种重金属离子的吸附平衡时间为60 min,投加量为6g/L,在p H为5.0~6.0,4种重金属离子Cr6+、Ni2+、Cd2+、Pb2+的初始浓度分别低于30,60,50,50 mg/L时,常温下4种重金属的去除率分别达到了94.76%、98.58%、92.47%、99.30%。

(3)采用1.00 mol/L Na OH溶液和0.10 mol/L HCl溶液在常温下分别振荡解吸60 min,连续5次吸附-解吸循环,4种重金属离子的去除率仍然不低于90%,再生性能良好,具有循环使用的价值。

参考文献

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[10]Sen G S,Bhattacharyya K G.Adsorption of heavy metals on kaolinite and montmorillonite:A review[J].Phys Chem Chem Phys,2012,14(19):6 698~6 723.

重金属电镀废水篇8

嘉兴市南湖区金属表面处理集聚区是嘉兴市南湖区唯一的电镀园区, 由浙江省环境保护科学设计研究院设计和监理, 由南湖区政府和嘉兴市环保局批准, 由中法控股集团有限公司负责投资和建设。集聚区位于南湖区凤桥镇庄史村, 距嘉兴市区25 km。现拥有大型龙门式挂镀锌、挂镀镍、滚镀锌等90多条全自动电脑生产流水线, 表面处理种类有镀锌、镀镍、镀铬、镀银、镀铜、磷化、电泳、喷漆、铝氧化等工艺。电镀行业的废水处理是引人注目的“三废”治理难点, 电镀园区投入2500余万元兴建了一座处理能力4000 t/d的污水处理站和2400t/d的中水回用处理车间, 已于2008年投入运营。

金属表面处理 (电镀) 行业作为南湖区机械五金电子行业的一个配套产业, 在机械五金电子产业发展中具有十分重要的位置。为了了解嘉兴市南湖区金属表面处理集聚区电镀废水综合处理情况以及废水排放情况, 确保电镀行业健康有序发展, 切实改善生态环境, 有效增强行业竞争力, 笔者于2012年12月到2014年7月间对嘉兴市南湖区金属表面处理集聚区综合废水入网口电镀废水水质p H值、化学需氧量、氨氮、总铬、六价铬、总镍、总锌、总铜等进行了调查, 其调查结果可以反映嘉兴市南湖区金属表面处理集聚区电镀行业的废水处理情况, 并为集聚区电镀行业实行清洁生产技术和废水综合处理技术应用提供参考, 同时为南湖区环保部门制定下一步工作计划提供依据。

2 材料与方法

2.1 样品来源

废水样品取自嘉兴市南湖区金属表面处理集聚区综合废水入网口, 采样标准参考HJ/T 91-2002进行。采样时间为2012年12月至2014年7月, 每月2日、17日各采样1次。

2.2 主要仪器

AB204-S电子天平, 722分光光度计, p Hs-3C酸度计, M6Mk2AA原子吸收光谱仪等。

2.3 检测方法

p H值采用玻璃电极法进行测定 (参照GB/T 6920-1986) , 化学需氧量采用重铬酸盐法进行测定 (参照GB/T 11914-1989) , 氨氮采用纳氏试剂分光光度法法进行测定 (参照HJ 535-2009) , 总铬采用分光光度法进行测定 (参照GB 7466-1987) , 六价铬采用二苯碳酰二肼光度法进行测定 (参照GB/T 7467-1987) , 镍采用原子吸收分光光度法进行测定 (参照GB/T 11912-1989) , 锌采用原子吸收分光光度法进行测定 (参照GB/T 7475-1987) , 铜采用原子吸收分光光度法进行测定 (参照GB/T 7475-1987) 。

3 结果

嘉兴市南湖区金属表面处理集聚区综合废水入网口电镀废水水质测定结果见表1, 在所有检测的项目中, 未发现有超标现象。

4 结论与讨论

此次调查结果显示嘉兴市南湖区金属表面处理集聚区2012年12月-2013年7月间未出现废水排放不达标情况, 从检测结果显示近年来地方政府和地方环保部门实施的“规范建设电镀产业园, 实行统一治污, 实现达标排放”政策初见成效。但随着国家对电镀行业清洁生产水平要求的提高, 未来必定会对电镀行业危险废物处理处置提出更高的要求, 如何使得嘉兴市南湖区金属表面处理集聚区适应未来行业的发展需求, 笔者建议如下。

4.1 加强集聚区基层操作人员培训

集聚区电镀废水处理效果与废水处理操作人员的专业素质有直接关系, 加强集聚区废水处理操作人员业务培训, 提高其专业素质水平是废水治理稳定运行、水质达标排放的关键。笔者建议定期由集聚区管理部门组织操作人员集中学习培训, 以确保治理设备正常运行。

4.2 探索和引进新的电镀废水处理工艺

从运行效果看, 目前集聚区电镀废水处理技术, 能满足现有的废水处理要求。但随着行业发展及浙江省对电镀行业清洁生产水平要求的提高, 使得生产企业必须积极探索和引进电镀废水处理新方法、新技术、新工艺, 与时俱进, 才能适应行业的发展需求。

4.3 推行电镀行业清洁生产

电镀行业清洁生产可以减少电镀行业生产中有毒有害物质使用量, 减少污染物的产生量和排放量, 是从源头到达削减污染, 提高资源利用效率的关键。从政府和环保部门角度, 要积极组织清洁生产宣传教育, 普及清洁生产意识, 并对实施清洁生产的电镀企业在经济上给予一定的补助, 在政策上给以一定的优惠。作为企业, 则要对生产车间进行清洁生产技术改造, 对企业生产过程和环保设施进行全面整治和提升。

参考文献

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重金属电镀废水篇9

电镀是当今全球三大污染工业之一。据不完全统计, 全国电镀行业每年排出的电镀废水约有40亿立方米, 相当于几个大中城市的自来水供水量, 严重加剧水资源的短缺。电镀用水量大、电镀漂洗水严重污染, 导致了电镀工业无法持续发展。

电镀生产过程产生各种漂洗废水和废液, 成为环境污染的主要来源。电镀行业中, 常用的镀种有镀镍、镀铜、镀铬、镀锌、镀镉、镀铅、镀银、镀金和镀锡。以铬电镀工艺为例, 电镀生产工艺流程为:碱洗 (洗油污) →清洗→酸洗 (除氧化皮) →清洗→镀镍 (第一层) →回收 (回收带出镀液) →清洗→镀铬→ (回收带出镀液) →铬还原→中和→清洗→滚洗→烘干→成品。电镀工艺流程中有多次清洗、碱洗、酸洗、滚洗等产生大量清洗水, 因此电镀废水的主要污染因子是铬、镍、锌、铜等重金属离子、氰化物和COD等。这些污染物有的毒性较大, 有些还含致癌、致畸、致突变的剧毒物质, 对人类危害极大。必须经过强化化学方法处理, 通过氧化破氰、还原除铬、中和反应、混凝沉淀等工艺消除污染, 并通过精密过滤彻底去除污染因子。

据统计, 全国27条主要河流, 大多数被严重污染, 其中部分重金属污染的元凶就是电镀废水和废液。由于重金属不能被任何手段分解和破坏, 只能转变其物理和化学形态, 如离子态的重金属经化学处理可能变成固态的重金属污泥, 如果这种含有重金属的污泥处置不当, 通过土壤、空气和水的作用, 重金属有可能重新以离子态进入环境, 并通过食物链危害人体健康。进入人体的重金属经过不断累积, 轻者造成慢性中毒, 重者将导致死亡。目前这种由电镀废水和废液导致的重金属污染已经严重威胁到饮用水源等环境保护的敏感区域。

嘉兴市循环经济研究院以积极开展循环经济为己任, 早就开展以我为组长的《电镀废水零排放技术》项目开发, 经过3年多研究, 终于在2008年完成研究, 并进行小批量生产提供浙江地区30多家电镀企业使用, 获得非常满意的市场效应。处理后的废水完全优于《电镀污染物排放标准》GB 21900-2008标准, 并实现废水循环使用、零排放, 其中回收的重金属不仅避免对环境污染, 而且可以回收利用, 经济、社会效益明显。

2 电镀废水零排放处理和重金属回收再用装置

2.1 基本原理和主要技术特色

本装置通过超滤、反渗透法膜集成技术和离子交换法, 分离、浓缩电镀废水重金属离子, 再使用特殊研制萃取剂萃取浓缩的重金属离子, 并自动重新应用于电镀槽。

超滤是一个以压力差为推动力的膜分离过程, 是一种筛孔分离过程。被处理废水在压差的推动下, 达到分离与浓缩的目的。超滤膜早期用的是醋酸纤维素膜材料, 以后还用聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、氯乙烯醇等以及无机膜材料。膜的孔径大约0.002~0.1μm, 截留分子量大约为500~500000。其操作压力在0.07-0.7MPa左右。

反渗透技术是20世纪60年代发展起来的一项膜分离技术, 是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。

萃取剂选择为了能将浓缩后重金属萃取送回到电镀槽, 我们特别研制用于电镀液的重金属萃取剂。我们选择常用三种金属萃取剂EDTA、HNO3和Ca Cl2, 在一定的萃取条件下, 研究不同的萃取剂对重金属、Zn、Cu和Cd的萃取效率及萃取前后的金属形态变化特征。发现三种萃取剂的萃取效率依次为EDTA>HNO3>Ca Cl2。其中较好萃取剂--ED-TA不仅能萃取酸溶解态的金属, 还能萃取部分铁-锰氧化物结合态、硫化物及有机结合态和残渣态的金属。为了获得更佳萃取剂, 我们选用多元回归分析这三种萃取剂不同量组合, 找出复合萃取剂的最佳组成。我们自己特有萃取剂就保证装置性能和我们设备品牌效益。

本工艺技术创新之处在于首次将超滤技术和反渗透技术有机地组合起来治理电镀废水, 利用超滤除去废水的部分一价盐, 并对金属离子进行预浓缩, 经滤预浓缩后的含金属料液再经反渗透浓缩后由萃取剂直接送回电镀槽, 超滤透过液做工艺水回用。本工艺充分发挥了超滤技术和反渗透技术的特长。

因此, 膜集成技术用于电镀废水资源化不仅不会造成二次污染, 而且还回收了废水中的有害重金属, 变害为宝, 使水资源得到再利用, 从而推动我国电镀工业的持续发展。

2.2 技术流程

电镀后的镀件先进入回收槽, 再经过两个溢流漂洗水槽

回收槽的漂洗水通过增压装置进入预处理装置, 经过两道预处理和重金属捕捉系统后, 出水直接回到2号水洗槽, 溢流到1号水洗槽和回收槽, 形成一个闭路水循环。

重金属捕捉装置饱和后, 经过浓缩、萃取后直接自动加到镀槽重新回用。

2.3 技术关键

前期预处理系统主要是为了前期预处理, 除杂物和系统保护;微滤第二次预处理系统;主要再次预处理和系统保护;高分子重金属捕捉、浓缩系统是本装置关键部件;采用美国高分子重金属捕捉材料、抗污染浓缩分离膜来捕捉、浓缩电镀镍漂洗水, 设计捕捉能力99%以上、浓缩倍数为100倍 (以体积计) ;处理流量为1-500m3/Hr (25℃) ;特制萃取剂是本装置特色;高分子重金属捕捉材料饱和后, 用萃取剂萃取下来的浓缩金属自动回到镀槽, 实现重金属回收再用。所有的漂洗废水做为回用水从新用于漂洗。在镀镍镍回收装置上, 实际已经控制[Ni2+]≤0.1mg/1, 达到国家一级排放标准, 在国内率先实现电镀废水处理的零排放。

2.4 技术指标

废水处理能力按照企业需要:1-500T/h;电镀废水处理装置出水水质指标达到国家《电镀污染物排放标准》GB 21900-2008。

设备连续运行中需要大体每15天换萃取剂;每30天换高分子滤芯。设备有自动检测提示灯, 待提示灯闪烁表示应该尽快换新萃取剂或高分子滤芯。并自动与我公司发送更换信息。到萃取剂和高分子滤芯对废水处理发生改变时会自动停机。

设备无故障运行时间>8000小时;设备使用寿命>10年, 焊接符合[GB/T985一1998][JB/T4785-1997]规定。

本系统选用国外先进的膜元件、增压泵、高压泵, 以及各种仪表、SDI仪和电动球阀。整个系统采用可编程逻辑控制器 (PLC) , 安装COD、重金属特征污染物在线自动监控装置, 同时完成电气和仪表的自动控制与监测。能自动对设备的运行工艺状态、运行参数实时监测, 同时系统也可以进行就地手动操作。本装置中的污染物排放自动监控设备, 能与当地政府的环境污染源监控中心联网。

嘉兴市某电镀厂 (图1) , 每天30吨镀镍漂洗废水, 投资一套10万元废水处理回收设备, 一年后产生37.27万元经济效益。

系统年运行费用。按照1.5吨/小时废水处理设计, 每年工作300天, 每天运行20小时。

设备功率0.55千瓦/小时, 电价0.8元/度。

系统年处理废水量9000吨/年;总运行电费2640元;系统年消耗高分子滤芯和萃取剂2620元。系统年运行费用5260元

系统回收单位成本:5260÷9000=0.58元/吨。

年创造效益:原来采用化学方法处理所需综合费用 (水费+排污费+药剂+电费+人工费) 大约15元/吨;

现在采用本回收设备后, 每吨水可以节约费用15-0.58=14.42元/吨。

系统年节水产生效益:9000吨/年x14.42元/吨=12.97万元。

系统每年回收镍离子2.7吨效益:2.7吨x9万元/吨=24.33万元。

系统每年创造效益:回收水费+回收镍费=12.97+24.33=37.27万元。

3.2 推广情况及用户意见

推广情况。该装置经浙江省30多个电镀企业使用, 一致认为设备的性能可靠, 技术先进, 运行经济, 是电镀行业值得推广的废水处理和重金属回收设备, 真正实现零污染排放。

用户意见。该装置由嘉兴市循环经济研究院研究设计, 完全拥有自主知识产权, 由嘉兴市朝晖节能环保科技有限公司生产。经过一年多的运行, 各指标均达到国家《电镀污染物排放标准》GB 21900-2008。其中:镍、铜、锌、铬等均能达到国家一级排放标准。

经济效益明显, 使用几月后就可以收回成本。

装置在电镀污染物排放监控设置和采样点符合国家标准要求, 也遵照《污染源自动监控管理办法》的规定, 本装置中的污染物排放自动监控设备, 能与当地政府的环境污染源监控中心联网。

装置自动化水平高, 无人操作, 装置运行和需要更换部件都有提前预警显示。

4 环境、经济、社会效益

电镀企业实施国家《电镀污染物排放标准》GB 21900-2008的环境、经济、社会效益。

由于国家《电镀污染物排放标准》GB21900-2008已经从2008年8月1日起执行, 对于全国现有电镀企业, 新标准的实施无疑带来了巨大的环保和技改压力, 但结合已有通过清洁生产审核并进行改造的企业经验来说, 其中蕴含大量的环境、经济、社会效益。

据估计, 新标准实施后, 全国大约60%的电镀企业需要对治理设施进一步改造或增加处理设施才能达标。执行新标准后, 全国现有电镀企业需投入约12亿元对废水处理设施进行改建, 每年电镀废水的处理运行费用约为4.8亿元。

废水处理后再进行重复使用, 则每年又可节省大量新鲜水, 同时废水实现真正零排放, 节省可观的水费和废水处理费, 将产生巨大的经济效益。

同时节省了大量的电镀污泥处理费用。

5 电镀废水零排放处理和重金属回收再用装置显现巨大商机

这台由嘉兴市循环经济院研究开发, 由嘉兴市朝晖节能环保科技有限公司生产的电镀废水零排放处理和重金属回收再用装置, 经过一年多众多企业使用运行, 获得用户好评, 处理后电镀污染物各指标均达到国家《电镀污染物排放标准》GB 21900-2008。其中:镍、铜、锌、铬等均能达到国家一级排放标准。经济效益明显, 很快可以收回成本。

新标准给了现有电镀企业2年的过渡期, 也就是给我们在这2年的准备时间里, 大力推广本装置, 走创新废水处理重金属回收系统实现环境优化组合之路, 用科技使所有电镀企业达标, 为实现人与社会和谐发展作出应有贡献。

摘要：高分子薄膜分离技术具有低能耗、无相变、无污染, 且分离效率、浓缩倍数高等优点, 我们利用它成功地开发出电镀废水零排放系统并实现重金属回收再用。该系统采用二级膜分离技术, 来实现分离、浓缩电镀器件漂洗水。设计浓缩倍数为100倍, 处理流量为500m3/H (r25℃) 。被膜分离后的浓缩液经过特殊研制的萃取剂, 将浓缩的重金属自动萃取回到电解槽再用。本装置适合各类电镀系统, 处理后电镀废水污染物含量优于国家最新《电镀污染物排放标准》GB21900-2008。膜集成技术用于电镀废水资源化不仅不会造成二次污染, 而且还回收了废水中的有害重金属, 变害为宝, 使水资源得到再利用, 从而推动我国电镀工业的持续发展。一年多使用证明, 本装置不仅由于实现电镀废水处理的零排放和回收再利用重金属取得巨大经济、社会效益, 也为在两年过渡期内全国所有电镀企业达标作出应有贡献。

电镀废水的治理篇10

由于电镀工艺废水的处理环节复杂、污水处理成本高等原因, 导致一些违法工厂 (点) 私自排放入河流、湖泊等自然水体, 一方面在污水中的有毒物质会直接杀死水生动物, 另一方面会导致水中氧气大量消耗, 久而久之一切水下生命全部绝技;电镀废水通过土壤渗透到地下水被人应用后, 重金属物质会在体内逐渐累计, 引起慢性中毒, 最终引起死亡。

鉴于电镀废水危害性极大的原因, 我国从法律方面严苛控制其任意排放和不经处理进入生态环境的做法, 但在利益的趋势下, 违法行为依然时有发生。作者认为, 要从源头上控制电镀废水的治理, 必须寻求更经济、更有效的污水处理工艺, 降低企业环保成本, 同时从法律方面严格约束, 提升企业违法成本, 双管齐下, 才会取得更有效的成果。

毒性大、污染成分多、不宜处理、分解难度大等是电镀废水的主要特点, 历史上较为有名的电镀废水污染人体病害案件, 是日本的“疼疼病 (骨痛病) ”事件, 而九十年代发生在我国几大淡水湖的“绿藻”事件, 也是由电镀废水导致的水体富营养化形成的, 这些实践都为人类敲响了治理电镀废水污染的警钟。

1 电镀废水特点及处理工艺

电镀工艺一般被分为前、中、后三阶段, 可以肯定的是在每一个阶段都会产生废水, 废水来源最大的环节是电镀件的漂洗环节, 这一部分的电镀废水约占全部废水量的80%, 同时也是产生大量有害物质的重要环节。因此要考虑电镀工艺废水处理, 应该主要从漂洗环节入手。目前, 国内使用的电镀废水处理工艺主要有以下几种:

1.1 物理沉淀法

物理法是所有针对电镀污水处理中最简单的方式, 也是最经济的方式。这种方法是利用一定容积的蓄水池采用废水悬浮颗粒物的自由沉淀原理, 将电镀废水中的颗粒状、絮物状物质实现回收。但是这种处理工艺并不改变废水中的化学性质, 所以处理效果不明显, 一般作为一个处理环节。除了自然沉淀法, 还有一些通过改变温度、压力的物理方法, 效果明显的例如活性炭吸附法等。

1.2 化学沉淀法

物理沉淀法的作用有限, 可以作为一个中间环节, 采用化学沉淀法主要是向电镀废水中加入碱性物质, 如氢氧化钠、生石灰等, 促使水中的重金属与之发生反应, 转化成不能溶于水的氢氧化物 (置换反应) , 目前化学沉淀处理方式的成本较低、效果明显, 因此被广泛的应用。

1.3 腐蚀电池法

这种工艺方法主要用来处理电镀废水中的金属铬离子以及氰化物毒素, 综合利用了电化学中的腐蚀原理。电化学反应原理中, 金属表面如同存在微小电极的电池, 可以实用生铁作为阳极, 通过电离子转移来分解废水中的重金属离子, 产生沉淀物。很显然, 这种方式与物理法结合使用更好, 有效地减少生铁碎屑结块的情况。

除此之外, 还包括氧化破氰法、还原沉淀法、中合法、气浮法等多种处理工艺。

2 电镀废水处理工艺的发展趋势

随着我国工业发展的速度越来越快, 电镀工艺的应用范围也越来越广, 由此形成的污水总量也呈现增加趋势, 这就从客观角度促使政府和行业对电镀废水加大处理力度。从工艺技术改进入手, 提高利用回收的效率和综合治理的力度, 形成多元化的治理和利用各渠道, 这将是未来电镀废水处理工艺的主要发展方向。

简单来说, 针对电镀废水处理工艺的改进, 是为了实现经济性、节约型和高效性的目标。

首先, 从经济性角度出发。电镀废水中含有的大量重金属离子也是重要的资源部分, 直接排入环境中不仅形成污染, 也造成了有用资源的浪费。通过提高回收利用的能力, 可以促进企业效益转化, 实现新的赢利点。

其次, 从节约型角度出发。我国是水资源十分匮乏的国家, 而电镀工艺中的漂洗环节不仅要浪费大量的水, 同时也形成了污染源, 通过改进化学试剂漂洗的方式, 提升漂洗清洁度的同时, 还可以实现自动化电镀工艺模式。

再次, 从高效性角度出发。引进新的电镀工艺改进措施, 结合现代化企业管理手段, 建立环境审核制度 (内部审核) , 明确岗位责任制度, 解决漂洗水循环利用的问题, 将有效提升电镀废水处理技术的高效性运用。

参考文献