电镀废水处理研究

关键词： 絮体 絮凝剂 电镀 探析

电镀废水处理研究（精选十篇）

电镀废水处理研究 篇1

关键词：复合絮凝,重金属螯合剂,调节标准,规模样式,细化流程

按照全球水质问题进行统筹观察, 有关我国管制流程下的壁垒限制效用也逐渐强烈。根据电镀废水组织形态观察, 涉及特定污染强度与排量规模直接制约相关行业的长远发展趋势。后期经过实践研究, 规划综合模式的化学絮凝处理手段, 基本能够全面适应电镀废水简易处理的技术要求, 并且整体布置流程下的相关成本价格较为合理, 已经引起有关技术单位的全面重视。

1 电镀综合废水处理技术研究

电镀规范项目中, 涉及锌合金材质的镀件混合比例已经占据整体废水量的60%以上, 相关排放工序主要根据除油、清洗、合金电镀、磷化、水洗等搭接而成。因为内部重金属废水数量过大, 除了匹配专用管道还原处理手段之外, 仍需借助废液混合搭配技巧进行归控, 保证投药沉淀的科学分离功效。按照既定厂家规划技巧研究, 有关细化措施大致包含以下几个层面。

现下各类电镀厂在废水处理活动中普遍缺乏分流节点, 尤其是后期工作站基本长期各自为阵, 整体废水的不规则处理现象造成汗水治理工作遭受长期的瓶颈限制危机。在电镀废水内部, 涉及不同等级的污染物质与排水管道之间衔接模式未免过于复杂, 因此时常衍生排放超标结果。按照特定时段环保工作的规范力度分析, 有关特定污水处理动力已经产生停滞征兆, 加上改建资金数目的不足、技术规范体制的欠缺, 都给设备正常工作能力造成深刻的限制, 最终造成含金属离子污水处理危机的扩散现象。另外就是, 有关厂家在规范管道架构流程中存在忽视态度, 严重时容易引发污染物质泄漏危机, 影响相关工序的布置时效。

有关居民生活废水、工业酸碱、重金属废料都会经过城区总排放污口进行科学转接, 因此此类节点内部污染元素相对复杂, 同时产生强大的负荷效应, 造成石油等污染物质的超标排放结果。

2 化学絮凝工艺拆解

2.1 流程设计规划

结合镀液废水调制工艺进行现场布置, 首要任务就是联合各类污染物质进行清洁, 稳定分流管道的优化质量, 尤其注意氯化物与酸化曝化气法之间的协调作用, 以及油类杂质表面活化剂的灵活乳化效应, 科学维护细致化分离技术的标榜素质。

2.2 废水处理流程设计

有关特定设计能力暂且定位为单位每小时10m3, 其中细化参数内容主要如下所示:首先, 调节中心的废水保留时限维持在8h以内;其次, 完善斜管沉淀结构建设工作时需预留0.5m超高范围, 确保废水实际停留时间不会高于2h, 相关负荷值应稳定在1.5m3之间;再次, 板框压滤设备的过滤面积按照技术规定维持在30m2内;最后, 在加药调试途径上采取间接式分散处理手段, 主要配合硫酸进行铁粉还原搅拌处理, 之后按照既定p H值测定原则进行絮凝结果提取, 在保证沉淀速度加快的基础上, 运用丙烯酰胺进行科学调试。

2.3 流程搭接机理解析

根据电镀废水内部镍、锌等重金属材质的酸碱性定位方法, 实施氢氧化物絮状沉淀管理流程, 具体化学方程式原理表现为:

结合链状高分子混凝搅拌工序进行相关污染物絮凝、沉淀比例校验, 其中助凝剂的功效就是稳定元素吸附潜质, 令絮凝力度不佳的矾花结构得到稳固;根据气浮分离流程验证, 涉及压力容器与释放装置之间的气泡会粘附在絮凝产物之上, 产生浮渣物质, 对其提取之后进行脱水固化改造, 之后能够有效调度中间水箱对水流的吸纳能效。

2.4 处理效果鉴定

运用化学絮凝手段进行电镀废水处理能够产生必要的调试成效, 维护后期出水达标绩效, 并且能够有效适应各类污水的调控要求;整体处理工序排列样式较为简易, 制备结果优异, 不会消耗大量的成本资金, 后期可持续发展潜质优良;实际处理过后的水质校验结果已经留有60%数量能够达到生产回收标准。唯一的不足问题在于锌、铜等重金属物质不能得到全面清除, 在实现后期科学利用流程中需要视现实情况进行合理调节, 杜绝重复污染事件的滋生结果。

3 结语

电镀废水处理工艺技术已经发展成为某种系统化项目结构, 有关创新节点布置与协调工作仍需做到科学规划。技术部门需要做的就是在延续既定处理体系的前提下, 进行后续工艺项目的有机搭接, 提高现实工程处理绩效;另一方面, 全面开发、推广具有清洁功效的电镀工艺规范项目, 将生态环境保护理念渗透到大众生活领域之中;争取使用多级漂洗与清污分流技术, 全面减少电镀生产环节上的排污数量, 这也是贯彻电镀废水污染应调整目标的必要策略内容。

参考文献

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[2]刘立华.高效重金属螯合剂RDTC的研制及处理含铜废水性能[J].环境化学, 2011, 21 (08) :79-86.

电镀废水处理技术的研究进展 篇2

电镀废水处理技术的研究进展

概述了国内外电镀废水处理技术的.研究进展,介绍了不同处理技术的工艺特点及其在电镀废水处理中的应用,为电镀废水处理技术的选择提供了依据.

作 者：王亚东 张林生 WANG Ya-dong ZHANG Lin-sheng 作者单位：东南大学能源与环境学院环境工程系,南京,210096刊 名：安全与环境工程英文刊名：SAFETY AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING年，卷(期)：15(3)分类号：X781.1关键词：电镀废水 处理技术 研究进展

伉俪环保，打造电镀废水处理新工艺 篇3

夫妻携手，刻苦攻关环保新工艺

水在保障人民生活、推动社会进步、维持经济发展中的作用不言而喻。随着城市化、工业化进程加快，生活污水、工业废水不断侵蚀我们的生活，也对污（废）水处理技术提出了严峻挑战。

林世光、罗国维夫妇二人长期从事环境科学的教学和科研及开发工作，主攻方向就是水污染防治。林世光1956年毕业于浙江大学化工系，原为中山医科大学环境治理技术开发中心主任、中山大学环境治理工程公司法人代表和董事长，教授，现任广州市世维环保技术开发有限公司董事长。而他的夫人罗国维女士1957年毕业于北京师范大学化学系，原为华南师范大学水处理研究开发中心主任、环科所副所长，教授，享受政府特殊津贴，现任广州市世维环保技术开发有限公司总经理兼总工。两位教授被同行冠以“环保夫妻”的美名。夫妇二人于2000年成立了广州市世维环保技术开发有限公司。公司的主要业务就是继续深入研究、开发、推广污水处理新技术新工艺。

两位教授意识到从保护环境的角度考虑，电镀行业污染严重，不应该发展。目前环保部门采取自然淘汰的办法，环保各项治理措施不达标的企业（厂）关门，或搬迁到工业园去，污染（如废水）集中处理。但是更应该看到电镀行业还关系着民生问题，不少工业产品不能离开电镀，大的如汽车制造、五金配件等，小的如日常生活用的电热荼壶、咖啡壶、卷发器等，无一不需要电镀。要解决这个矛盾，应该采取积极的方法，从电镀生产工艺到环保各项治理措施，特别是废水处理方法，实行全面改革创新，使之既能保证产品质量，又能极大限度地减少环境污染。为了解决以上的矛盾问题，两位教授刻苦钻研，努力攻关新的污水处理工艺。

首先，要提到“逆流漂洗，循环多次浓缩的废水处理工艺”。在永生电器（深圳）有限公司新建设电镀车间的废水处理中，首次使用了全新的先进的处理技术。这种技术要求电镀生产采用清洁工艺：①在前处理工艺中，采用低温碱性化学除油。②无毒或低毒工艺代替高毒工艺。如镀铜工艺采用硫酸铜镀铜取代氰化物镀铜工艺；镀铬采用三价铬电镀代替原含铬酐（六价铬）镀铬溶液；无氰镀镍，以氯化镍作为电镀液的主要成分；低氰镀金、镀银等；清洗工序是采用逆流漂洗，全部自动化。

电镀厂的镀件经电镀槽镀好后，要用水清洗干净，产生的清洗污水要处理。永生电器（深圳）有限公司新的电镀车间是用逆流漂洗方法清洗镀件。镀镍、镀铜、镀铬等生产线其较浓（第一洗水槽）的清洗污水，通过反渗透系统后，清水回用，浓液经多次循环浓缩，大部分回用于电镀槽，少部分送至金属回收公司，回收金属。清水回用率可达80%以上，最大程度地节水。铜的利用率为90%，镍的利用率为96%。余下少部分可送至金属回收公司，回收金属。如此能节约原材料，降低成本，减少污染。在镀铜、镀镍、镀铬等清洗污水经反渗透系统处理后，真正实现金属零排放。

预处理的废水，除油后用生物法（SPR法）处理后，进入综合处理池。全电镀车余下的各股少量废水，全部进入综合处理池，处理后全部达标排放。目前该电镀车间已按要求建成，同时已投产，产品质量稳定，无论电镀工艺及环保各项设施，特别是生产废水处理，均能达到国内先进水平。

其次，还要提到两位教授的“短程硝化和反硝化生物脱氮法除氨氮”工艺。很多工业生产废水如：化工、制革、垃圾渗漏液等及城市生活污水，都含有较高的氨氮。传统的脱氮技术较复杂，经历典型的硝化和反硝化过程，条件要求高，难操控，一次处理难以达标。典型的硝化和反硝化过程是经历NH3→HNO2→HNO3→N2，事实上HNO2或HNO3均可作最终受氢体，因而整个生物脱氮过程也可以经NH3→HNO2→N2这样的途径完成，短程硝化—反硝化法就是将硝化过程控制在HNO2阶段而终止，随后进行反硝化。与传统工艺比较，短程工艺可节省O262.5%，碱度0%，电子供体（碳源）100%。在优势菌群处理有机废水技术中，他们使用多孔填料固定微生物，多孔填料内的大小孔内可以满足反硝化溶解氧的要求，反硝化细菌可以选择固定，因此只要我们在开始投菌时，增加投入亚硝酸和反硝化优势菌群即可。目前这项新工艺技术已经成功地在顺德德美化工厂有限公司应用，结果使氨氮从200mg/l降低到8mg/l以下。

环保夫妻，致力科研终不悔

林世光、罗国维两位教授不仅致力于刻苦的工艺研究事业，同时还把公益事业放在同等重要的位置，他们经常参加一些活动来呼吁社会各界人士共同关注环保事业，并为这一事业的发展而共同努力。

电镀废水处理技术的研究进展 篇4

关键词：电镀废水,处理技术,研究进展

一、引言

随着人类科学技术的不断发展,尤其是工业技术的进步,工业废水的产量不断增加,而且数量之大,危害的程度已经远远超过了当前的环境承载力,对社会的进步有着严重的阻碍。目前我国的电镀厂家约有15000家,每年产生的电镀废水约有40亿立方米,是水资源污染的重要来源之一。电镀是利用电化学的方法对金属和非金属材料表面进行装饰和防护的一种技术,其目的在于使得该材料能够获取新的性能。目前电镀行业是全球三大污染工业之一,其生产过程中产生的废水中含有多种重金属,包括铬、铜、镍、镉、锌、金、银等重金属离子和氰化物,其中一些物质能够引起癌症、基因突变等,对人类及环境的危害极大,因此,对电镀废水的处理变得尤为重要。

二、电镀废水的来源及危害

电镀废水主要是来自电镀生产过程中镀件的清洗、镀液的过滤、钝化、镀件酸洗、刷洗地板以及生产事故产生的废水,此外还有一些化验过程中产生的废水等。电镀废水的污染物性质主要取决于化学清洗液和电镀液的性质,主要包括四类,分别为含氰废水、含铬废水、酸性废水和碱性废水。其主要的污染物质为重金属离子,其次是酸、碱类物质。此外,还有一些电镀生产过程中还会使用一些颜料,这些物质主要为有机污染物。

氰化物是电镀废水中重要的污染物,是极毒的物质,在酸性条件下它会转变成氢氰酸,危害更为严重。一般人体对氰化钾的中毒剂量是0.25g,在0.05mg/L的浓度下会引起短时间的头痛、心律不齐等现象,在0.1mg/L的浓度下能立即致人死亡。还有在0.04~0.1mg/dm3浓度下就能致鱼类等水生生物死亡。此外,还能使农作物减产。

电镀废水中含有大量的重金属,其对环境及人类有着严重的危害,主要的含有的重金属包括铬、锌、铜、镍、镉、铅等。铬离子在废水中有三价和六价两种,其中六价铬对人体的危害较为严重,主要表现在对人体的皮肤、呼吸系统以及内脏的损害。锌对鱼类及其它水生生物的毒性要大于对人类的危害,锌能够在土壤中富积,使用含有锌的废水进行对农作物的灌溉,会使其在农作物中富积,长时间将会影响人类的健康。过量的锌还会导致急性肠胃炎等症状,同时还有会头晕、乏力等现象。铜对人体造血、细胞生长以及一些酶的产生和分泌具有一定的影响。铜离子的浓度在0.1~0.2mg/L时能够使鱼类死亡。而且铜离子会影响水体的自净功能。除此之外,电镀废水中还存在一些盐类、添加剂等物质,在环境中过量存在后将会造成严重的环境污染。

三、电镀废水的处理技术

1. 化学处理技术

(1)化学沉淀法

化学沉淀法是电镀废水中常用的污水处理技术,该方法技术成熟、操作简单,投资小,可同时去除电镀废水中含有的重金属离子。目前常用的技术有氢氧化物沉淀法、钡盐沉淀法。

氢氧化物沉淀法的去除重金属离子的原理是在电镀废水中投加碱性沉淀剂,使废水中的重金属离子生成氢氧化物沉淀,随后将沉淀物进行分离进而去除重金属离子。该技术的优点是利用的沉淀剂,来源广泛,例如石灰、碳酸钠等,而且价格低廉。但是该技术存在的缺点是最终出水水质p H值偏高,容易导致生成的沉淀物再次溶解,因此在利用该技术进行重金属离子去除的过程中需要严格的控制p H值,进行分段沉淀,而对于一些可能与重金属离子形成络合物的阴离子,应对其进行一个简单的预处理,在进行后续的处理。

钡盐沉淀法的去除重金属离子的原理同氢氧化物沉淀法,只是所需添加的沉淀剂不同,钡盐沉淀法主要是投加氯化钡、硫化钡和碳酸钡等。相比氢氧化物沉淀法,钡盐沉淀法主要是针对六价铬来去除的,在废水中投加钡盐与废水中的铬酸盐发生反应,生成比钡盐溶度积更小的铬酸钡,进而去除废水中的六价铬。该技术操作简单,处理的水量大,而且出水水质稳定。缺点是产生的铬渣同样具有危害性,还需要对其进行有效的控制和处理。

(2)氧化还原法

氧化还原法处理电镀废水的原理为利用氧化、还原的技术将溶解于废水中的有毒有害物质转化为无毒无害的物质。常用的氧化剂有氯系氧化剂、氧气、臭氧、过氧化氢等。例如采用氧化还原法可以去除电镀废水中的氰化物,在碱性条件下采用氯系氧化剂可将CN—氧化成无毒的二氧化碳和氮气,相比其他方法能够比较彻底的解决氰化物的污染。还有可以用来去除电镀废水中的铬离子污染,六价铬的毒性比三价铬的高约100倍。先用还原剂将废水中的六价铬还原成三价铬在去除,同时需要调节p H值,在结合沉淀法可将铬离子去除。目前常用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸盐、铁屑等物质。其中使用铁屑法来处理含铬的电镀废水,六价铬的去除率可达99.9%,总铬的去除率也有99.5%。

(3)铁氧体法

电镀废水中含有重金属离子较多,对环境的污染严重。铁氧体法对单一金属离子和多种金属离子的去除均有良好的效果。该方法是利用过量的硫酸亚铁作为还原剂,在一定的p H条件下,电镀废水中的金属离子形成了铁氧晶粒,然后沉淀析出,使废水得以净化。该方法的优点是还原剂硫酸亚铁来源广泛、设备简单、处理量大而且净化效果好。但是该方法存在产泥量大,处理条件难以控制等缺点。

2. 物理处理技术

(1)离子交换法

离子交换法是利用交换剂所携带的自由电荷与废水中需要处理的离子进行交换,从而去除废水中离子。由于电镀废水中含有各种离子相对较多,因此,该技术在电镀废水中应用较多。此外,离子交换剂还有吸附的功能。但是离子交换剂所携带的电荷是一定量的,因此该技术适用于处理低浓度的重金属废水,还能回收金属离子。

(2)电解法

电解法是一种较为成熟的电镀废水处理技术。电解法处理电镀废水是在电场的作用下,使溶液中的正负离子向着不同方向进行移动,这样使废水中的金属离子在阴极上析出。近年来随着对电解技术的不断研究,电解法的发展速度较为快速,其中利用铁屑的内解原理制作的水处理装置和高压脉冲电凝法处理电镀废水有着良好的出水效果。该技术操作简单、无二次污染,还能够回收重金属。但其存在电解法耗水量、耗电量增大,设施维护较难等缺点。因此,该技术适用于处理中、小规模的电镀废水,处理较大水量时,电镀废水需经过浓缩后在进行处理。

(3)膜分离技术

膜分离技术是利用膜的选择透过性,对废水中的污染物进行分离去除的技术。应用于电镀废水处理中的膜技术主要有电渗析、反渗透、超滤、纳滤等。利用膜分离技术对电镀废水的处理可实现闭路循环,出水水质好,还能回收重金属。该技术的优点是净化效率高、无二次污染,还可回收重金属,是被认为很有发展的污水处理技术。

(4)吸附法

吸附法是利用吸附剂的空间结构对废水中离子进行吸附,而且将其去除的一种方法。主要采用的吸附剂有活性炭、聚糖树脂、沸石、膨润土等。随着材料技术的不断发展,新型的吸附材料使吸附技术更为廉价、效果更好。有利用改性的PAN纤维对电镀废水进行处理,得到了良好的效果,而且该材料再升率高、可重复使用。还有以聚乙烯和具有亲水性基团的丙烯酸制成的高效吸水性树脂,结果表明:该材料对废水中的Cu2+进行多次吸附,出水中Cu2+的排放低于国家污水综合排放标准中最高允许排放的浓度。对于电镀废水的处理,还有使用天然植物材料可进行对电镀废水的吸附、降解、絮凝沉淀等过程,主要有花生壳、木屑、稻草、玉米芯、树皮等。利用天然的材料投资小、操作简单、运行成本低,具有良好的经济效益和环境效益。

四、电镀废水处理技术的发展趋势

电镀废水的污染物含量多、种类复杂。主要存在废水回用率低、运行成本高本、污染治理成本低、机械装备水平低等问题。随着电镀行业的不断发展,电镀废水的排放标准越来越严格,而目前现有的技术还不能满足越来越高的排放标准。应加强对电镀废水处理技术的研究。电镀废水主要的发展方法是进行多元化的组合技术、资源的回收利用、循环经济、清洁生产等。同时要不断地提升科学管理水平,大力的推广综合利用和循环技术,以达到减少电镀行业污染环境的目的。

结语

电镀废水的常规处理技术已经比较成熟,但这些技术还不能满足电镀废水的深度处理要求。因此,如何在已有的处理设施基础上,对其进行科学有效的组合、改进以提高处理效果将是未来的研究方向。此外,应大力的推广循环经济、清洁生产等工艺,从电镀生产的各个环节上去减少污染物排放量,将被动治理变为积极治理,最大程度的降低电镀行业的污染。

参考文献

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[6]王文星.电镀废水处理技术研究现状及趋势[J].电镀与精饰,2011,33(5):43-46.

电镀废水处理研究 篇5

微电解-生物法处理含铬电镀废水的研究

采用微电解-生物法组合工艺处理含铬电镀废水,在实验过程中,电镀废水中的`重金属离子通过微电解法预处理可去除90%以上,剩余部分被后续工艺的微生物功能菌去除.实验结果表明:对Cr6+含量为50 mg/L,Cu2+含量为15mg/L,Ni2+含量为10 mg/L的废水,经处理后,重金属离子的净化率达99.9%,且无二次污染.

作 者：张子间 作者单位：山东理工大学资源与环境工程学院,淄博,255000刊 名：环境污染治理技术与设备 ISTIC PKU英文刊名：TECHNIQUES AND EQUIPMENT FOR ENVIRONMENTAL POLLUTION CONTROL年，卷(期)：20045(12)分类号：关键词：微电解 微生物 电镀废水

电镀废水处理研究 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。

电镀废水处理研究 篇7

由于电镀工艺在机械加工制造业的独占性, 随着机械制造业的发展而传承应用至今。电镀工艺广泛满足了现代机械制造业和机械装备的技术要求, 同时电镀工艺在生产过程中的重金属对环境的污染迄今仍是一个非常严重的问题, 电镀工艺产生大量超标含有重金属的工业废水, 对环境造成严重的重金属污染, 特别是对水环境的污染是一个非常严重而不容忽视的亟待解决的问题。

工业电镀废水模块装置化处理技术研究与开发, 就是有针对性地解决电镀废水重金属达标排放问题, 杜绝重金属对环境和水源的污染, 并使含有重金属的废水经过模块装置化的处理能达到回收利用重金属资源标准。电镀废水模块装置化技术特征:模块化是指解决一个复杂问题时按照一定的顺序, 把系统分成若干模块的过程。模块的作用是在系统的结构中模块可以组合, 分解和更换的单元, 模块化是一种把复杂系统分解成方便管理的模块方式, 它可以根据不同功能设定不同模块, 把所需要解决的问题分解成若干个独立的、相互作用的模块来处理复杂问题的系统过程。

1 现在常用的电镀废水处理工艺状况

该处理工艺是针对电镀废水中的重金属离子经处理后使其达标排放, 但存在重金属污染转移和重金属微排难以实现等环境污染问题。

2 电镀废水模块装置化处理技术

工艺流程示意图:

2.1 电镀废水模块装置化处理工艺的特点

从该模块装置化处理工艺可以清楚看出具有以下特点:

1) 其工作原理清楚, 针对处理含不同种类重金属废水时, 工艺流程相对固定, 有很强的针对性, 工作可靠、使用成本低、使用寿命时间长, 对相关工艺不造成关联影响。

2) 处理成本低, 较现行电镀废水处理工艺在相同电镀废水处理条件下处理成本是最低的, 在沉淀后的固液分离工艺中, 采用了膜过滤技术, 不需要添加絮凝剂和助凝剂, 节约了生产成本。

3) 固液分离完全, 在固液分离工艺中, 由于采用了膜过滤技术, 根据固液分离的技术要求, 合理选择了膜过滤材料, 可以全部祛除重金属氢氧化物微粒, 实现了对重金属离子的微排或不排的要求。

4) 采用模块化装置处理工艺技术, 生产占地面积小, 减少了添加絮凝剂、助凝剂工序和砂滤工序所需生产用地, 所以节省了用地。

5) 处理电镀废水运行稳定, 采用了经典的化学处理方法, 设计了固液分离工艺新的分离器。

6) 重金属循环利用, 由于采用了废水分类收集处理, 经相应的模块装置化处理后所产生的固态重金属氢氧化物较为纯净, 为重金属循环利用提供了条件。

7) 节约了水资源, 减少了排放, 由于采用了模块装置化处理技术, 在工艺设计上能使电镀工艺中所使用的废水进行纯化处理后, 实行纯水回用。

2.2 电镀废水模块装置化处理工艺的创新点

1) 把传统的设施化工艺流程处理, 改变为占地面积省, 结构紧凑、美观、大方的模块化处理装置, 实现了电镀工业废水装置化处理。

2) 节能减排, 由于采用模块装置化处理技术, 电镀工艺过程中所产生的废水采用了分类收集、分类处理工艺, 节省了用电量, 特别是对电镀老液的处理和电镀所需纯水回收再用, 真正达到节能减排。

3) 确保环保排放要求, 模块装置化处理工艺技术, 不仅能确保重金属排放达标, 由于采用了COD消解工艺, 能保证COD达到最新环保排放要求, 最大特点是根据不同环保排放要求可组装成不同模块化处理装置。

4) 运行经济, 节约成本。由于减少了絮凝剂和助凝剂的话投药和对电镀废水分类收集处理, 减少了药品交叉消耗的环节, 使投加试剂药品得到充分利用。

5) 自动运行、操作简便、安全可靠, 模块装置化采用了合理的在线检测工位, 专业的运行处理软件, 在PLC的控制下自动运行, 避免了因人操作不当对达标排放产生的超标排放后果。

6) 电镀废水模块装置化最大的特点, 就是用资源化处理的理念来实现电镀废水处理的资源化利用。一是保证了电镀废水处理后收集的重金属纯度, 保证了重金属资源利用的价值, 同时避免了重金属转移污染的状况;二是对电镀工艺过程中的废水进行分类收集、分类处理, 改变了现行电镀工艺废水混合排放的方法, 为用于电镀工艺的纯水回收再利用创造了条件、减少了浪费、节约了成本、合理使用了资源。

3 科技新技术查新

为了对我们研发的工业电镀废水模块装置化处理技术进行全面的系统的技术解析和推广应用, 有针对性的将研究的核心技术委托了科学技术部西南信息中心查新中心 (国家一级科技查新咨询单位) 对十一个方面进行了国际、国内范围内的科技新技术查新。

3.1 查新点与查新要求

1) 对电镀工业废水资源化处理和资源化利用技术的研究与应用。

2) 对工业电镀废水模块装置化处理工艺技术的研究与应用的研究。

3) 对模块装置化电镀废水标准结构设计的研究, 即每套系统模块装置化处理工艺。还原模块, 破络模块、p H调节模块、沉淀模块、固液分离模块、回用水模块、沉淀物压滤干化, 除COD模块、除磷模块、除氮模块、工艺流程监控模块、工艺运行模块等模块技术的研究和开发。

4) 对工业电镀废水模块装置化处理工艺技术的PLC自动控制技术的研究。

5) 对工业电镀废水模块装置化处理工艺的工序在线检测控制技术的研究。

6) 对工业电镀废水、除COD、除磷、除氮技术的研究。

7) 对模块化装置表面的化学防腐蚀, 抗氧化能力的表面处理技术研究。

8) 对固液分离器, 膜过滤材料的使用和膜过滤技术的应用与研究。

9) 对工业电镀废水模块装置化处理工艺的节能减排、安全运行处理技术的研究。

10) 对采用电镀废水模块装置化处理工艺, 如何保证电镀工件的电镀质量可靠性和稳定性, 达到电镀质量优良性的电镀工件表面电镀质量的技术研究。

11) 采用电镀废水模块装置化处理工艺技术, 对电镀废水处理的达标排放的安全性和可靠性控制与防止的技术研究。

3.2 查新结果

2012年4月28日经检索查新得出以下结论:综上所述, 在所检文献范围内, 可得出如下结论:检出文献中见有电镀废水处理装置及处理技术的相关报道, 但涉及本项目提出的工业电镀废水模块装置化处理工艺及装置, 国内外未见文献报道。

本项目针对工业电镀废水模块装置化处理工艺进行的:PLC自动控制, 工艺在线检测控制, 除COD、除磷、除氮技术, 装置表面的化学防腐蚀, 抗氧化能力的表面处理, 膜过滤材料的使用和膜过滤, 安全运行处理, 保证电镀工件的电镀质量可靠性和稳定性, 达到电镀质量优良性的电镀工件表面电镀质量, 对电镀废水处理的达标排放的安全性和可靠性控制与防止等技术研究, 国内外未见文献报道。

参考文献

[1]吴江市运东邱舍污水处理有限公司.电镀污水深度处理工艺:中国, 200810124121.1[P].2008.

[2]济南晶恒有限责任公司.电镀废水处理回用工艺:中国, 200710014589.0[P].2007.

[3]梁林标.电镀废水的零排放处理回用装置实用新型专利:中国, 200620053958.8[P].2006.

[4]程瑞丰.混氰型电镀废水处理工艺的研究.2007

[5]上海瑞勇电镀废水处理设备公司.根据新标准要求及现有电镀废水处理现状自主研发三种新工艺.http://www.shruiyong.com/product.htm

电镀废水处理研究 篇8

1 金华地区电镀废水排放现状分析

金华地区现有129家电镀企业, 主要存在以下几个方面的问题:企业规模较小, 生产设备简陋, 工艺技术落后, 主要的电镀加工对象为小饰品与五金工具类产品, 因此以手工电镀生产线为主;企业内部管理差, 废水没有严格分质分流, 各种废水跑、冒、混、杂现象普遍;很多废水治理设施陈旧老化, 技术落后, 处理工序不完整, 自动化控制水平低。由于操作人员水平参差不齐导致处理结果很不稳定。综合废水中一般都混有少量氰化物, CN-易与Cu2+、Ni2+等重金属离子发生络合, 而企业现有处理工艺一般没有针对综合废水中氰化物的处理单元, 急于开展对综合废水中低浓度氰化物去除的研究。废水处理存在的另一个问题是综合废水中的有机物浓度较高, 混凝沉淀处理后CODCr不能达到《电镀污染物排放标准》, 而企业现有处理设施没有专门针对有机物去除的单元。

2 电镀废水常规处理方法

根据电镀废水的污染种类, 可以将电镀废水主要分为含氰废水、含铬废水、含铜废水、含镍废水、综合废水等。电镀废水一般都是经分类收集后处理, 含氰废水单独收集破氰后与综合废水混合, 含铬废水单独收集还原六价铬后与综合废水混合, 含铜废水、含镍废水若有贵金属回收价值和需要则单独综合回收利用处置, 否则也可纳入综合废水中一并处理。

(1) 含氰废水根据氰化物含量分为高浓度含氰废水和低浓度含氰废水。对前者一般采用回收氰化物的方法, 如酸化法、溶剂萃取法、离子交换法等;对后者宜采用破坏氰化物的方法[1], 如碱性氯化法、电解氧化法、活性炭吸附法、离子交换法、臭氧法和光催化氧化法[2]等。电镀废水中的氰化物浓度一般不是很高, 采用破坏法较为合适。在氰化物的各种处理方法中, 本课题优选H2O2催化氧化和次氯酸钠两级破氰法。

(2) 重金属的去除方法主要有化学沉淀法、气浮法、离子交换法、活性炭吸附法和生物法等。在上述重金属的去除方法中, 离子交换法适合于电镀废水中重金属的资源回收和闭路循环。生物法直接处理重金属还没有解决生物中毒问题。重金属捕集剂螯合沉淀法去除重金属, 虽然在各种沉淀法中效果最好, 但是价格昂贵, 只适合低浓度废水处理末端补救用途。中和沉淀法和硫化物沉淀法工艺成熟, 成本适中, 又有普遍使用的实践经验, 是本课题优先考虑的方法。

(3) 电镀废水处理新标准实施后, 有机物的去除工作逐渐引起人们重视。各种文献显示, 极少有人专门研究电镀废水有机污染物的处理。可用于电镀废水中有机物去除的方法有:混凝法、吸附法、化学氧化法、微电解法、生物法等。方法的选用时应具体分析该地区电镀废水中有机物与和可生化性等指标。

混凝沉淀处理后的废水COD一般不能达标, 需进一步的处理。生物法处理有机物的成本低, 是优先考虑的方法。生物膜法相对活性污泥法一般不会发生污泥膨胀, 运行管理要求较低, 比较适合于中小电镀企业。生物接触氧化法是具有活性污泥法特点的生物膜法, 它兼具两者的优点。结合该地区电镀废水水质, 因此选用生物接触氧化法处理经双氧水催化氧化预处理后的废水中的有机物。

3 生化法处理电镀废水有机物的试验研究

3.1 实验材料及主要仪器设备

电镀废水:取自金华市某电镀企业生产废水。

活性污泥:取自某酒类生产单位好氧污泥。

主要试剂:双氧水、尿素、PAM (聚丙烯酰胺) 、氢氧化钙、氢氧化钠、磷酸二氢钾、浓硫酸、PAC (聚合氯化铝) 等。

实验主要仪器:pH计、分光光度计、水浴恒温振荡器、COD快速消解分光光度计、多参数水质分析仪等。

3.2 实验方法

(1) 双氧水催化氧化——混凝去除综合废水中的氰化物和有机物。

取200mL综合废水放入锥形瓶中, 加稀硫酸或氢氧化钠溶液调节pH至一定值, 加入一定量的双氧水, 将锥形瓶放入摇床中, 震荡反应一定时间, 反应完后加入石灰乳调节pH至9.5～10.0, 同时加入100mg/L的PAC和10mg/L的PAM, 混凝反应30min后静置沉淀, 取上清液测定氰化物和CODCr。

考察不同双氧水浓度、pH条件、反应时间等对氰化物和有机物去除效果的影响, 综合考虑处理效果和成本以确定最优的反应条件。

(2) 生化法去除电镀废水中的有机物。

因采用生物接触氧化法, 生物膜的培养费时较长, 为了简化实验, 采用生化法对物化预处理后的废水进行处理, 探讨生化法处理电镀废水有机物的可行性。生化处理实验流程:将需要处理的废水与培养后的活性污泥一起按一定比例通入量筒中, 室温下曝气一定时间后, 静置分层, 待污泥沉下来后再排水, 重新加入废水, 如此循环。在曝气过程中开展取样操作, 用小烧杯移取10mL左右的液体, 静置后取上清液测定CODCr。

3.3 分析测试方法

氰化物测定采用《水质氰化物的测定容量法和分光光度法》 (HJ 484-2009) 中的吡啶—巴比妥酸分光光度法;CODCr测定采用消解分光光度法;pH值测定, 采用pH计测定。

4 试验结果与讨论

通过实验考察不同初始pH、H2O2投加量及反应时间对H2O2催化氧化——混凝去除综合废水中氰化物和有机物的影响以及生化法处理电镀废水的可行性。实验结果表明。

(1) 随着H2O2投加量的增加, 氰化物和CODCr的去除率随之增加, 在投加量增大到0.6g/L后, 氰化物的去除率基本保持不变, 而CODCr在H2O2投加量达到0.9g/L后变化很小。

(2) 氰化物和CODCr的去除率随着pH的升高先增大后减小, 在pH值为4.0时氰化物和CODCr去除率达到最大值。

(3) 去除氰化物的最佳反应时间为120min, 而去除CODCr的最佳反应时间为60min。

(4) 在氰化物初始浓度为4.8 mg/L、CODCr初始浓度为530mg/L时, 优化的工艺条件为初始pH=4.0、H2O2投加量为0.6g/L废水、反应时间为120min, 在此条件下经H2O2催化氧化——混凝处理后氰化物的去除率为97.3%, 处理后氰化物浓度为0.13mg/L CODCr的去除率为42.1%, CODCr浓度为30 7mg/L。

(5) 采用生化法处理经H2O2催化氧化和次氯酸钠两级破氰预处理后的电镀废水是可行的, 在进水CODCr为253mg/L时, 曝气24h, CODCr降低至61mg/L, CODCr的去除率达到76.8%。

(6) 根据实验分析, 确定处理工艺路线如下:综合废水先经双氧水催化氧化;含氰废水先经次氯酸钠两级破氰;然后两类废水均匀混合, 采用中和—混凝—沉淀—生物接触氧化工艺, 出水排放。

试验表明:采用双氧水催化氧化法去除电镀综合废水中的氰化物和有机物是有效的, 但双氧水的投加量与废水水质有关需要根据小试实验确定, 当废水水质波动较大时, 投加量控制较难。在实际工程应用中, 还应该结合企业废水具体情况设计各处理单元, 以取得更好的处理效果。采用生物接触氧化法处理经H2O2催化氧化和次氯酸钠两级破氰预处理后的电镀综合废水是可行的, 废水中有机物处理后出水CODCr为56～78mg/L, 能达到新的排放标准。

参考文献

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[2]Maria Nowakowska1, Monika Sterzel1and Krzysztof Szczubia ka1.Photo-sensitized oxidation of cyanide in aque-ous solutions of photoactive modifiedhydroxyethylcellulose[J].Journal ofPolymers and the Environment, 2006, 14 (1) :59～64.

[3]李健, 石凤林, 尔丽珠, 等.离子交换法治理重金属电镀废水及发展动态[J].电镀与精饰, 2003, 25 (6) :28～31, 34.

电镀污水处理常用方法及工艺研究 篇9

1 电镀废水处理工艺流程

该厂车间生产线产生的废水其组成成分复杂, 包括含铬废水、含氰废水、有机废水以及含铜、镍废水等, 若混合在一起处理, 由于水量较大, 污染物浓度较高, 各类废水对处理工艺、反应条件不一, 会造成投资及运行费用提高等问题。因此, 针对含铬废水中Cr6+必须先将其还原Cr3+。含氰废水中的氰化物必须先将其氧化完全, 其它含锌和酸洗废水由于酸度较低, 故先通过低成本的中和方法提高其p H, 然后将其混合在一起将各类重金属去除, 最终自留到排放口排放[2]。

各废水工艺流程如图1~图3。

2 电镀废水治理工艺说明

2.1 回用水工程

车间生产线产生的清洁水经明沟明管排入回用废水调节池与镍回收机清水进行均质, 均质后开启综合废水提升泵定量抽至p H粗调池, 在p H自控系统的控制下, 往废水中自动投加碱液调p H值在8~9之间, 并开启搅拌机进行搅拌, 出水自流至p H细调池, 在p H自控系统的控制下, 再往废水中自动投加碱液调p H值在7~8之间, 废水中的污染物与碱溶反应形成氢氧化物沉淀, 反应完全后出水自流至斜管沉淀池进行固液分离。清水自流至p H调整池, 在p H自控仪控制下投加稀碱溶液调p H在6.8~7.2之间, 确保回用水p H稳定性, 清水经调整p H后进入回用系统。

回用系统包括盘式过滤器、超滤系统 (UF) 、精密过滤器、一级反渗透 (RO1) 、二级反渗透 (RO2) 。其中盘式过滤器和精密过滤器属于预处理系统[3]。

2.1.1 回用水预处理系统

超滤 (UF) 系统超滤膜的材料为改性PVC, 经过改性后的PVC具有亲水性好、耐有机污染、耐酸碱等特点, 超滤膜可用于除去水中的悬浮物、胶体、微生物等[4]。在水压的作用下水分子及小分子物质等透过超滤膜, 水中的悬浮微粒、胶体、微生物等则被截留在超滤膜的内表面。由于超滤膜上的微孔很小, 可以有效除去各种水中悬浮颗粒、胶体、细菌和大分子有机物等, 这些截留物质可能会在膜的内表面集聚, 所以需要对超滤膜组件进行定期的反冲洗和加药清洗。因其具有99%的除去水中胶体和100%的除去水中细菌、微生物的功能, 而被广泛用作废水处理的主要设备[4]。

2.1.2 反渗透 (RO) 系统

反渗透装置是用足够的压力使溶液中的溶剂 (一般是水) 通过反渗透膜 (或称半透膜) 而分离出来, 因为这个过程和自然渗透的方向相反, 因此称为反渗透。经过反渗透处理, 使水中杂质的含量降低, 提高水质的纯度, 其脱盐率可达到98%以上, 并能将水中的细菌, 胶体及大分子量的有机物去除[5]。

反渗透膜脱盐系统配置一套化学清洗系统。主要用途是在反渗透膜面被污染时, 用来对反渗透系统进行化学清洗的, 同时在正常运转时, 用来进行冲洗, 将膜表面的一些沉积物冲掉, 并使被压密实的膜恢复, 恢复膜的性能, 提高产水量, 并能延长膜的寿命。RO装置由1台高压泵及出力30 m3/h的RO膜组件组成。

2.2 综合废水治理

车间生产线产生的无经济价值的综合废水经明沟明管自流至综合废水调节池与破氰后的废水、回用浓水、破铬后的废水等混合进行均质, 均质后的废水用泵定量抽至中和反应池, 在p H自控系统的控制下, 往废水中自动投加碱液调p H值在10~10.5之间, 首先投加混凝剂Na2S溶液进行混凝, 并开启搅拌机进行搅拌, 搅拌反应约15 min后再往废水中投加PAC进行混凝和PAM进行絮凝, 出水自流至竖流沉淀池进行固液分离。

清水自流至p H回调池, 开启p H自动投药装置投加稀硫酸溶液将废水p H值调至7~8, 回调后出水自流至中间池, 中间池的清水用泵抽至压力砂滤罐进行过滤, 进一步将废水中没被分离掉的细小悬浮物去除。压力砂滤罐内配有反冲洗装置, 可视过滤情况采用沉淀后的清水进行反冲洗, 反冲洗水流回废水调节池。压力砂滤罐的出水自流至活性炭吸附罐, 利用活性炭的吸附能力进行一去除污染物后经规范排放口达标排放。

2.2.1 含氰废水治理

车间生产线碱铜、青铜、光亮银的回收缸产生的高氰废水经明管自流至高氰废水池与氰化铜、氰化银再生液混合进行均质, 均质后的废水用泵定量抽至氧化反应池的一级破氰池, 此时开启p H自控系统往废水中投加酸液, 调废水的p H值在10~10.5之间在ORP仪表控制下自动投加Na Cl O水溶液, 并开启搅拌机进行搅水中投加酸液, 调废水的p H值在7~8之间, 同时在ORP仪表控制下自动投加Na Cl O水溶液, 并开启搅拌机进行搅拌, 继续搅拌反应30 min后自流至综合废水调节池。

2.2.2 含铬废水治理

车间生产线银保护缸、钝化缸的清洗废水经明管排入含铬废水调节池进行均质, 均质后开启提升泵定量将废水抽至还原反应池, 在p H仪的控制下自动投加稀硫酸调节p H值在2~3之间, 同时在ORP仪表控制下自动投加亚硫酸钠溶液, 并开启搅拌机进行搅拌, 搅拌反应完全后, 废水自流至综合废水调节池。

2.3 有机废水治理

车间前处理生产线阴电解、除油、除腊缸的清洗废水经明沟明管自流至有机废水调节池进行均质, 废水均质后用泵定量提升至p H调节池, 在p H仪的控制下往废水中自动投加稀硫酸溶液或氢氧化钠溶液, 调废水的p H值在6~8之间, 开启加药槽阀门往废水中投加混凝剂PAC溶液, 在混凝剂PAC的作用下, 废水中颗粒状及胶体状污染物自动形成固体悬浮物, 搅拌反应完全后, 再往反应池内适量投加絮凝剂PAM溶液。在絮凝剂PAM的凝聚及架桥作用下, 废水中形成的固体悬浮物进一步聚合形成较大颗粒的絮体, 然后自流至斜管沉淀池进行固液分离, 清水流入水解酸化池进行酸化, 降解大量易降解的有机物, 再进入接触氧化池A进一步分解较难分解的一些有机物, 此后进入接触氧化池B分解没有被完全分解的有机物, 最终流入排放口排放。

3 结论

该厂通过新建废水站, 选用成熟先进技术, 通过运营与管理把生产过程中产生含铬废水、含氰废水、有机废水以及含铜、镍废水中的有毒有害重金属等危险废水经过先进工艺稳定达标, 其中回收率达到60%以上。

参考文献

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[3]赵晓红, 张敏, 李福德.SRV菌去除电镀废水中铜的研究[J].中国环境科学, 1996, 16 (4) :288-292.

[4]侯爱东, 王飞, 徐畅.综合一体化处理电镀废水技术及应用[J].电镀与环保, 2003, 23 (4) :33-35.

电镀废水处理研究 篇10

浙江省各地都有电镀企业, 电镀废水中含高浓度的Cu2+、Zn2+、Pb2+、Cr3+、Cr6+、CN-离子, 由于治理难度较大, 电镀废水排放已造成水体严重污染。与此同时, 温州制革业由于污泥和废水污染严重, 也面临同样局面。本研究拟将制革污泥改性成吸附剂用于处理电镀企业无机废水, 利用制革污泥自身所含大量有机质与废水中重金属离子发生鳌合反应从而达到净化污水和富集污水中重金属离子的目的, 为电镀废水处理、制革污泥利用寻找双赢出路。

1 实验部分

1.1 实验材料

制革污泥取自于温州平阳。污泥中有害金属成分主要是Pb和Cr, 浓度分别是0.614 3 mg/L和0.912 3mg/L, 除此之外, Al、Ca、S、P等含量也很高, 浓度分别是89.385 mg/L、51.81 mg/L、67.26 mg/L和16.71mg/L。

1.2 实验方法

采用HNO3-H2SO4消解法对样品进行预处理。称取1 g预处理后的污泥置于锥型瓶中, 加入一定浓度Cr标准溶液, 在恒温培养摇床中振荡一定时间后抽滤, 取适量滤液, 用二苯碳酰二肼分光光度法测定。最终确定制革污泥吸附Cr (Ⅵ) 最佳的p H值、振荡时间、污染溶液中Cr6+浓度, 以提高对电镀废水的净化处理效果。

2 结果与讨论

2.1 p H值对吸附量的影响

由图1可知, p H值越小, 制革污泥对Cr的吸附量越大, p H值越大对Cr的吸附量越小。当p H为3时, 制革污泥吸附量最大, 为197.16 mg/L;当p H值为11时, 吸附量最小, 为125.18 mg/L。因此污泥吸附Cr的最佳p H值取3。p H值改变时, Cr在溶液中的存在形态也随之改变。电镀、冶炼、制革、化工等工业废水中常含有剧毒的Cr6+, 以Cr O42-或Cr2O72-形式存在。在Cr (Ⅵ) 的含氧酸根水溶液中, 存在着下列酸碱平衡:

2Cr O42- (黄色) +2H+→Cr2O72- (橙红色) +H2O

Cr O42-和Cr2O72-分别是铬酸H2Cr O4和重铬酸H2Cr2O7的酸根离子, H2Cr2O7的酸性比H2Cr O4强。根据平衡移动原理, 在酸性溶液中, Cr (Ⅵ) 以Cr2O72-形式为主;碱性溶液中以Cr O42-形式为主。从上述平衡关系可知, 增加酸度后, 平衡转化向Cr2O72-方向移动, Cr O42-浓度降低。反之, 增加碱度之后, 则转化向Cr O42-方向移动, Cr2O72-浓度降低。p H值的改变会引起Cr6+在溶液中存在形态的改变。p H值越小制革污泥对Cr吸附量越大, 反之越小, 表明以Cr2O72-形式存在的Cr6+更容易被污泥吸附, 相对而言, 以Cr O42-形式存在的Cr6+不太容易被污泥吸附。因此, 污泥进行吸附实验时应该调节Cr溶液的p H值为酸性, 最佳值为3。

2.2 振荡时间对吸附效果的影响

实验表明, 随着时间增加, 污泥吸附量也随之增加, 但污泥吸附量在20 min后已趋于饱和。30 min及更长时间后的吸附量略小于20 min时, 考虑稳定因素, 污泥吸附的最佳振荡时间选为30 min。这可以说明污泥吸附时间较短, 在短时间内就可达到吸附量饱和。这在实际操作中非常有用, 既能较快完成吸附, 又降低处理成本。

2.3 新旧制革污泥对不同浓度Cr6+的吸附

新污泥就是刚刚配制不久的新鲜污泥, 由于污泥中有机物含量较高, 在水中的分散性不是很好。旧污泥指的是已配制了相当一段时间的污泥, 带有较浓烈臭味, 污泥在水中的分散性较好, 且已有微生物生长。从某种意义上可把旧污泥看成是活性污泥, 新旧污泥最大区别就在于此, 旧污泥在吸附时有微生物的作用, 而新污泥没有。

制革污泥中的蛋白质和油脂等有机物含量高达70%以上, 其中约80%为蛋白质, 且有相当高的硫蛋白, 因而具有较大吸附表面积, 对Cr6+离子具有较高吸附交换性能。悬浮于水体的蛋白质和油脂等天然有机物是水体中重金属的优良络合剂或螯合剂。制革污泥因可均匀悬浮于水体成为有机—无机复合胶体而成为水体中污染物尤其是重金属的优良吸附剂, 当此胶体型吸附剂大量吸附废水中重金属离子并吸附饱和后, 由于胶体表面的电荷和表面能下降, 胶体发生聚集而沉降, 进而达到水体净化和污泥回收。

由图2可知, 对低浓度Cr溶液而言, 随着Cr6+离子浓度增加, 两种制革污泥对其的吸附量也随之增加, 但实验发现溶液中Cr6+离子去除率却随之变小。随着Cr溶液浓度升高, 污泥对其吸附量最终会趋向平稳, 也就是达到污泥的饱和吸附量, 此后污泥的吸附量就不会再往上增长。在一定浓度的Cr溶液中, 一定量的污泥对Cr吸附量达到平衡时, 污泥吸附Cr的量就不会再增长。相对新污泥, 旧污泥带有生物活性, 因而其吸附效果要好于新污泥吸附效果。随着浓度增加, 旧污泥与新污泥吸附量的差值越来越大, 这也就说明旧污泥达到饱和吸附量的值时Cr溶液浓度要高于新污泥。

3 结语

通过实验发现影响制革污泥吸附的因素有温度、p H值、溶液中Cr6+离子浓度、振荡时间、振荡频率和污泥自身性质等。主要研究了溶液中Cr6+离子浓度、p H值、振荡时间对制革污泥吸附效果的影响及新旧污泥对不同浓度Cr6+吸附量的一个对比。