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      電鍍園區廢水集成處理

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      電鍍園區廢水集成處理

      發布日期:2016-06-13 17:29 來源:http://www.xh5599.com 點擊:

      1.電鍍園區廢水水質分類
          根據電鍍園區入園企業的實際情況,對園區內電鍍廢水分為以下六類:含氰廢水、含鉻廢水、含鎳廢水、前處理廢水、混排廢水、一般清洗水。
      2.電鍍園區各類電鍍廢水處理工藝的選擇
      2.1含氰廢水的預處理
          氰化電鍍是常用的鍍法之一,主要用于鍍鋅、鍍鉛、鍍鎘、鍍銅、鍍銀、鍍金。鍍件的質量優于無氰電鍍,鍍液質量較穩定,操作管理也較為方便。根據各種氰化電鍍鍍液的配方,氰化電鍍過程中產生的含氰廢水中除含有劇毒的游離氰化物外,也有銅氰、鎘氰、銀氰、鋅氰等絡合離子存在,所以破氰后,重金屬離子也將進入廢水中。因此,在處理含氰廢水時,也應包括對重金屬離子的處理。
          含氰廢水的處理方法很多,有電解氧化法、活性炭吸附法,離子交換法、臭氧法和硫酸亞鐵法等。目前國內外多采用堿性氯化法,本系統就采用此種方法。即在堿性條件下,投入氧化劑將氰根離子通過兩級氧化反應生成CO2和N2,從而達到去除氰根離子的目的。
          堿性氯化法破氰分兩個階段:第一階段是將氰氧化成氰酸鹽,稱為“不完全化”,反應式如下:

      CN-+C1O-+H2O→CNC1+2OH-
      CNC1+2OH-→CNO-+C1-+H2O
      反應條件:pH=10.0~11.0;ORP=350~400mV。

          第二階段是將氰酸鹽進一步氧化分解成二氧化碳和氮氣,稱為“完全氧化”。反應式如下:

      2CNO-+3C1O-+H2O→2CO2↑+N2↑+3C1-+2OH-
      反應條件:pH=7.5~8.0;ORP=600~650mV。

          經過破氰預處理后的含氰廢水(CN-< 0.5mg/L)再排入綜合廢水調節池中,與其它預處理后的出水混合一起處理,在堿性條件下進一步去除廢水中的重金屬離子。
      2.2含鉻廢水的預處理
          含鉻電鍍廢水來源于鍍鉻、鈍化、鋁陽極氧化等鍍件的清洗水,該廢水中主要含Cr6+,以CrO42-、Cr2O72-形式存在。一般的鍍鉻清洗水濃度為20~150mg/L;鈍化后的清洗水中G6+濃度高達200~300mg/L。此外,還含有三價鉻、銅、鐵、鎳、鋅等重金屬離子以及硫酸、硝酸、氧化物等。
         含鉻廢水的處理方法有化學法、離子交換法、電解法、活性炭吸附法、蒸發濃縮法、表面活性劑法等,其中化學還原法最常用?;瘜W還原法是利用硫酸亞鐵、亞硫酸鹽、二氧化硫等還原劑,將廢水中六價鉻還原成三價鉻離子,加堿調整pH值,使三價鉻形成氫氧化鉻沉淀去除。主要化學反應:

      Cr2O72-+3HSO-3+5H+→2Cr3++3SO42-+4H2O
      反應條件:pH=2.5~3.0;ORP=250~280mV。

          經上述還原預處理后的含鉻廢水(Cr6+<0.5mg/L)再排入綜合廢水調節池中,與其它預處理后的出水混合一起處理,在堿性條件下進一步去除廢水中的Cr3+離子。
      2.3前處理廢水的預處理
         前處理廢水主要來自于電鍍工藝的預處理階段,預處理階段主要是對鍍件進行刨光、清洗和除油等處理。因此,前處理排出的廢水中主要含有油、酸、堿和部分表面活性劑等物質,一般不含有重金屬。前處理廢液的處理主要是去除COD。
         處理COD最有效最經濟的方法就是生化法。但電鍍廢水中COD的主要成分為表面活性劑,其化學性質穩定,直接進行生化則較難降解,并且該廢液中會含有少部分重金屬,對微生物有毒害作用,因此在進入生化系統前,必須先將其去除。微電解法是利用鐵-碳粒料在電解質溶液中腐蝕形成的微電解過程來處理廢水的一種電化學技術。電極反應過程不耗電,會產生氧化還原、電附聚等作用;電極反應產生的新生態Fe2+是一種吸附、包容和絡合能力相當強的混凝劑。故微電解法的特點是作用機制多、協同性強、綜合效果好、可提高廢水的可生化性,與二級生化處理工藝匹配性好、操作簡便、運行費用低。其COD去除率可達20%~60%,脫色率在50%~96%。目前該技術已廣泛應用于各種無機廢水處理和有機難降解廢水的預處理上,效果十分明顯。微電解反應的原料為鑄鐵屑和焦炭,鑄鐵是鐵和碳的合金,當其浸沒在酸性廢水(或電解質溶液)中時鐵和炭之間存在著明顯的電勢差,這樣便在兩者之間形成了無數個微小原電池。在鐵屑中加入焦炭后,鑄鐵屑與焦炭粒接觸進一步形成較大原電池,使鐵屑在受到微原電池腐蝕的基礎上,又受到大原電池的腐蝕,從而加快了電化學反應的進行,同時存在空隙可以防止結塊堵塞,保持良好的水力條件,延長再生周期。反應中鐵做陽極,炭做陰極,反應過程如下:

      陽極:Fe-2e→Fe2+ -0.44V;
      陰極:H++2e→H2 0.00V;
      O2+4e+4H+→2H2O +1.23V(酸性有氧條件下)。

      從上述反應方程式可以得知,當鐵炭微電解處于酸性有氧的電解質環境時,炭和鐵構成的電勢差最大,可以達到1.67V。這樣的氧化電位足以氧化大部分有機物。經微電解后的前處理廢水經過混凝沉淀去除重金屬后,進入后續生化處理進一步去除COD。

      2.4混排廢水的預處理
          混排廢水主要指鍍槽滲漏、操作或管理不善引起的“跑、冒、滴、漏”的各種槽液和排水;另外還有車間地面沖洗、刷洗極板水等?;炫艔U水成分復雜,不易控制,由于含氰廢水和含鉻廢水混在一起,故對這部分廢水的處理應先破氰,將氰氧化,然后再還原除鉻。
      2.5綜合廢水的處理
          綜合廢水主要來自鍍件清洗水,呈酸性,水量大,是電鍍廢水的主要來源。與其它幾種預處理的出水混合成綜合廢水。廢水中主要含有Cu2+、Ni2+ 等重金屬離子,這些重金屬離子以游離態形式存在于廢水中。將廢水pH值調節為8.0~9.5,添加助凝劑和絮凝劑(PAC、PAM),使之形成氫氧化物沉淀,經過沉淀固液分離可去除Cu2+、Ni2+等重金屬離子。此時,若出水中重金屬離子超標,過濾出水升至砂濾塔、陽離子交換塔,從而去除廢水中殘留重金屬離子,出水達標排放。
      3.電鍍園區廢水處理總結
         (1)針對電鍍工業園區廢水的特點,根據分質、分流、先預處理再綜合處理的原則進行合理的細化分類,對不同的廢水水質先進行分類預處理,再進行集中物化處理。
         (2)采用高效節能,便于運行的廢水處理新工藝、新技術,確保廢水處理效果,減少工程投資和日常運行費用。
         (3)工業園區實行嚴格管理,嚴控進園企業條件,要求進園企業盡可能采用先進電鍍工藝,倡導清潔生產理念。
         (4)實施源頭控制,并削減氰、鉻等污染物的濃度和排放量,形成電鍍廢水“源頭控制,集中處理”的管理模式。


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