再生資源工藝和設(shè)備課程設(shè)計(jì)(

1、 再生資源工藝和設(shè)備課程設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào)： 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師： 二一五 年 五 月十 日再生資源工藝和設(shè)備課程設(shè)計(jì)目 錄摘要-1 課程設(shè)計(jì)綜述1.1 電鍍廢水現(xiàn)狀- 1.2 國(guó)家相關(guān)政策- 1.3 電鍍廢水概述- 1.3.1 電鍍生產(chǎn)工藝及排放廢水情況 - 1.3.2 我國(guó)目前現(xiàn)存的電鍍廢水處理方法- 1.4 含氰廢水-1.4.1 含氰廢水概述-1.4.2 含氰電鍍廢水處理工藝及方法-1.4.3 堿性氯化法工藝流程及化學(xué)反應(yīng)原理-1.5 含鉻廢水-1.5.1 電鍍廢水(鍍鉻)的基本特點(diǎn)-1.5.2 含鉻廢水的處理方法- 1.5.3 電鍍廢水的回收處理方案-1.1 電鍍行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)-

2、1.1.1 電鍍行業(yè)清潔生產(chǎn)主要途徑-1.1.2 電鍍行業(yè)清潔生產(chǎn)實(shí)用技術(shù)-2 實(shí)驗(yàn)部分 2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?13 2.2 實(shí)驗(yàn)原理-132.3 實(shí)驗(yàn)儀器與材料-142.4 實(shí)驗(yàn)方法-14 2.4.1 二苯碳酰二肼分光光度法測(cè)定六價(jià)鉻濃-14 2.4.2 最佳藥劑量的確定-14 2.5 結(jié)果與討論-14 2.5.1紫外可見(jiàn)分光光度法測(cè)定六價(jià)鉻濃度-14 2.5.2 最佳藥劑量的確定-153 工藝設(shè)計(jì) 3.1 工藝流程設(shè)計(jì)-163.1.1工藝流程圖-163.1.2工藝流程說(shuō)明-163.2 處理工藝設(shè)計(jì)參數(shù)-17 3.3 電器控制設(shè)計(jì)-22 3.4 管材及防腐、防滲措施-23 3.5 運(yùn)行成本及效益

3、分析-233.5.1主要運(yùn)行成本-233.5.2效益分析-244 結(jié)論-5 設(shè)計(jì)分工與心得體會(huì)- 5.1設(shè)計(jì)分工-5.2心得體會(huì)-6 參考文獻(xiàn)- 附錄27摘要：隨著五金電鍍、金屬表面處理及熱加工的需要，含鉻廢水也隨之產(chǎn)生，如果這些廢液不加以處理而直接排放，將嚴(yán)重地污染水體，對(duì)人民生活、農(nóng)副業(yè)生產(chǎn)和人體健康造成嚴(yán)重危害。本設(shè)計(jì)在分析、比較國(guó)內(nèi)外含鉻廢水處理工藝的基礎(chǔ)上，選擇化學(xué)還原法處理含鉻廢水，介紹了亞硫酸鹽還原法的工藝流程和各個(gè)處理階段的詳細(xì)參數(shù)及工藝尺寸，并給出了圖形。通過(guò)各個(gè)階段的處理，出水水質(zhì)能夠達(dá)到電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB21900-2008）中的六價(jià)鉻排放標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞 電鍍廢水、六

4、價(jià)鉻、還原沉淀、工藝1 課程設(shè)計(jì)綜述電鍍廢水現(xiàn)狀 隨著我國(guó)汽車(chē)、電子電器、航空航天工業(yè)、建筑工業(yè)及相應(yīng)的裝飾工業(yè)的發(fā)展和人們對(duì)美化生活需求的提高，各行各業(yè)對(duì)電鍍產(chǎn)品的需求也將有明顯的增加。與電鍍工業(yè)的規(guī)模發(fā)展相對(duì)應(yīng)的電鍍廢水排放量也越來(lái)越大，電鍍已是當(dāng)今世界最嚴(yán)重的污染工業(yè)之一1。全國(guó)電鍍廠、點(diǎn)約有兩萬(wàn)家，電鍍廢水的排放量約占工業(yè)廢水排放量的10%。目前，電鍍廢水治理已經(jīng)進(jìn)入清潔生產(chǎn)工藝、總量控制和循環(huán)經(jīng)濟(jì)整和階段，資源回收利用和閉路循環(huán)是發(fā)展的主流方向2。 電鍍廢水屬于高濃度難降解有毒有害廢水，不經(jīng)處理會(huì)給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重污染，對(duì)人類(lèi)危害極大。據(jù)有關(guān)資料顯示，目前我國(guó)電鍍企業(yè)已達(dá)2萬(wàn)家，80%左

5、右的國(guó)有電鍍廠雖然建立了污染控制設(shè)施，但是大部分處理設(shè)施已經(jīng)過(guò)期或不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，大多數(shù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)電鍍企業(yè)則幾乎沒(méi)有采取任何污染控制措施，電鍍企業(yè)光每年排放的含重金屬離子廢水就達(dá)4億噸之多。 國(guó)家相關(guān)政策 對(duì)于電鍍廢水處理，國(guó)家也在相關(guān)政策、法規(guī)上予以支持與鼓勵(lì)。中華人民共和國(guó)清潔生產(chǎn)促進(jìn)法（2012修訂版），該法第十幾條規(guī)定“企業(yè)存進(jìn)行技術(shù)改造過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢物、廢水和余熱等進(jìn)行綜合利用或者循環(huán)使用；并采用能夠達(dá)到國(guó)家或者地方規(guī)定的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)和污染物排放總量控制指標(biāo)的污染防治技術(shù)”，可見(jiàn)，對(duì)電鍍廢水的處理和綜合利用也是一種企業(yè)清潔生產(chǎn)的一種體現(xiàn)。另外中華人民共和國(guó)清潔生產(chǎn)促進(jìn)法法

6、第十五條規(guī)定“對(duì)利用廢 物生產(chǎn)產(chǎn)品的和從廢物中回收原料的，稅務(wù)機(jī)關(guān)按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定，減征或者免征增值稅”，可見(jiàn)電鍍廢水的處理是國(guó)家獎(jiǎng)勵(lì)扶持的項(xiàng)目，若能提出一種有效地處理電鍍廢水的工藝，必然會(huì)得到國(guó)家的大力支持及廣泛推廣。 國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家環(huán)?？偩职l(fā)布的電鍍行業(yè)清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)體系，該法規(guī)定企業(yè)用指標(biāo)體系檢查衡量本身清潔生產(chǎn)水平，使從事相關(guān)管理活動(dòng)的部門(mén)依據(jù)本指標(biāo)體系審核企業(yè)的清潔生產(chǎn)。當(dāng)前電鍍行業(yè)的主要環(huán)境問(wèn)題是水污染，指標(biāo)體系中廢水處理占據(jù)很大比重，因此對(duì)電鍍廢水進(jìn)行處理和綜合利用，是一種非常必要的執(zhí)法活動(dòng)。國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局科技標(biāo)準(zhǔn)司于2005年7月開(kāi)始著手編制電鍍行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，并規(guī)定20

7、08年起使用國(guó)標(biāo)GB219002008對(duì)電鍍行業(yè)廢水排放進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)限值。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電鍍企業(yè)水和大氣污染物排放限值，監(jiān)測(cè)和和監(jiān)控要求。進(jìn)一步推廣了清潔生產(chǎn)。電鍍廢水概述 電鍍廢水是在電鍍生產(chǎn)過(guò)程所排出的各種廢水。電鍍廢水的一般來(lái)源分為：(1)鍍件清洗水；(2)廢電鍍液；(3)其他廢水，包括沖刷車(chē)間地面，刷洗極板洗水，通風(fēng)設(shè)備冷凝水，以及由于鍍槽滲漏或操作管理不當(dāng)造成的“跑、冒、滴、漏”的各種槽液和排水；(4)設(shè)備冷卻水，冷卻水在使用過(guò)程中除溫度升高以外，未受到污染。電鍍廢水的水質(zhì)、水量與電鍍生產(chǎn)的工藝條件、生產(chǎn)負(fù)荷、操作管理與用水方式等因素有關(guān)。1.電鍍生產(chǎn)工藝及排放廢水情況簡(jiǎn)述：目前大多數(shù)電鍍

8、廠系綜合性多鍍種作業(yè)，涉及鉻、鎳、鋅、銅等多鍍種，從被鍍件種類(lèi)可分為金屬鍍件和塑料鍍件，含氰電鍍工藝落后雖然大部分淘汰，但亦有不少電鍍廠仍在沿用。一般電鍍廠的生產(chǎn)工藝如下：電鍍生產(chǎn)工藝主要為機(jī)械拋光(磨光或滾光)除油酸浸蝕電鍍烘干合格產(chǎn)品入庫(kù)（不合格產(chǎn)品退鍍）（1）鍍件預(yù)處理機(jī)械拋光(磨光或滾光)主要是借助于特制機(jī)械利用機(jī)械中的磨光輪或帶(或是磨料去除某些鍍件采用滾筒加磨料去銹)去掉被鍍件上的毛刺、劃痕、焊瘤、砂眼等，以提高被鍍件的平整度提高鍍件質(zhì)量。此段工序無(wú)廢水排放。（2）除油金屬制品的鍍件，由于經(jīng)過(guò)各種加工和處理，不可避免的會(huì)粘附一層油污，為保證鍍層與基體的牢固結(jié)合，必須清除被鍍件表面上

9、的油污。除油工藝有很多種，主要采用有機(jī)溶劑除油，其工藝如下：拋光后零件清水洗有機(jī)溶劑除油槽清水槽清水沖洗該段工序中廢水主要來(lái)源于清水沖洗過(guò)程，水質(zhì)pH值在8.510之間。（3）浸蝕除油后的零件，表面上往往有很多的銹和比較厚的氧化膜，為了獲得光亮的鍍層，使鍍層與基體更好的結(jié)合，就必須將零件上的銹和氧化膜去除掉，經(jīng)過(guò)酸浸泡后還可以活化零件表面。其工藝如下：除油后零件酸水槽回收槽清水槽清水沖洗該工段廢水主要來(lái)源于清水沖洗過(guò)程，廢水中含有大量的鐵離子，pH值在25之間。（4）電鍍生產(chǎn)過(guò)程及各鍍種的水質(zhì)其生產(chǎn)工藝一般為：浸蝕處理后零件電鍍槽回收槽清水槽清水洗 該工段廢水主要來(lái)源于清水沖洗過(guò)程，廢水中含有

10、相應(yīng)的金屬離子或氰化物，在氰化鍍銅沖洗水中含有氰化物和銅離子;鍍鉻沖洗水中含有六價(jià)鉻;鍍鎳沖洗水中含有鎳離子等。沖洗水中根據(jù)鍍種的不同出水進(jìn)行分流處理，如含氰廢水分流后經(jīng)過(guò)二級(jí)破氰、調(diào)pH值，固液分離后可達(dá)標(biāo)排放;含鉻廢水分流后經(jīng)過(guò)還原反應(yīng)，再經(jīng)過(guò)中和、固液分離后可達(dá)標(biāo)排放。（5）烘干入庫(kù)該工序主要是借助于機(jī)械和自然能、熱能將電鍍沖洗后的零件表面的水烘干，以免生銹和氧化膜的破壞。該段工序無(wú)廢水排放。（6）退鍍退鍍工藝有化學(xué)浸漬和陽(yáng)極電解兩種方法，其工藝為：不合格鍍件退鍍槽回收槽清水槽清水沖洗。該工段廢水pH為26之間，廢水主要來(lái)源于退鍍后的漂洗水。退鍍漂洗可以進(jìn)入各自廢水池進(jìn)行處理，但不可直接

11、進(jìn)入廢水混合處理池，應(yīng)先單獨(dú)預(yù)處理后排入到相應(yīng)的廢水。 2.我國(guó)目前現(xiàn)存的電鍍廢水處理方法電鍍生產(chǎn)中有廢水排放的工藝階段有除油、浸蝕、電鍍和退鍍階段，其中電鍍生產(chǎn)過(guò)程中電鍍車(chē)間的清洗廢水是電鍍廠電鍍廢水的最主要來(lái)源。目前我國(guó)電鍍廢水的處理方法主要有化學(xué)法、物理法、物理化學(xué)法、生物法以及一些新技術(shù)。其中化學(xué)法包括：氧化法、還原法、化學(xué)沉淀法和腐蝕電池法；物理法包括：蒸發(fā)濃縮法和反滲透法；物理化學(xué)法包括：活性炭吸附法、液膜法離子交換法和電解法；生物法包括：生物絮凝法、生物吸附法。 21化學(xué)法化學(xué)法是借氧化還原反應(yīng)或中和沉淀反應(yīng)將有毒有害的物質(zhì)分解為無(wú)毒、無(wú)害的物質(zhì)或?qū)⒅亟饘俳?jīng)沉淀和上浮法從廢水中除

12、去?；瘜W(xué)法處理電鍍廢水，是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的電鍍廢水處理方法，技術(shù)上較為成熟?；瘜W(xué)法可以分為化學(xué)還原法，氧化破氰法，沉淀法等，化學(xué)還原法主要針對(duì)電鍍廢水中的含鉻廢水，它是利用還原劑FeSO4、NaHSO3、Na2SO3、SO2或鐵粉等使廢水中的Cr()還原成Cr()，然后再加入NaOH或石灰乳沉淀分離，最終達(dá)到除鉻的目的3。而氧化破氰法主要針對(duì)廢水中的氰化物，通過(guò)在廢水中加入氯系氧化劑(如次氯酸鈉、漂白粉和液氯等)將氰化物破壞轉(zhuǎn)化成為無(wú)毒無(wú)害產(chǎn)物，較徹底地消除了氰化物的污染問(wèn)題4-5?；瘜W(xué)沉淀法是使廢水中重金屬離子轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苡谒闹亟饘倩衔锏姆椒?，一般是向廢水中加入藥劑(NaOH、石灰等

13、)，使水中重金屬離子與堿的氫氧根離子作用生成難溶于水的氫氧化物，然后把氫氧化物和水分離達(dá)到去除重金屬離子的目的6。此外，還有基于電化學(xué)中的腐蝕原理來(lái)處理電鍍廢水中的氰或鉻離子的腐蝕電池法7?；瘜W(xué)法是一種傳統(tǒng)和應(yīng)用廣泛的處理電鍍廢水方法，具有投資少、處理成本低、操作容易掌握等特點(diǎn)，能承受大水量和高濃度負(fù)荷沖擊，可適用各類(lèi)電鍍廢水治理。但大多容易產(chǎn)生二次污染。 22物理法物理方法是利用物理作用分離廢水中呈懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)，在處理過(guò)程中不改變物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，如電鍍廢水中的除油、蒸發(fā)濃縮回用水等。物理法包括蒸發(fā)濃縮法和反滲透法。蒸發(fā)濃縮回收，是一種對(duì)重金屬電鍍廢水進(jìn)行蒸發(fā)，使溶液濃縮，并加以回收和利

14、用的一種處理方法，一般用于處理含鉻、銅、銀及鎳離子廢水。一般而言，電鍍工業(yè)上應(yīng)用蒸發(fā)濃縮處理重金屬?gòu)U水常常與其它方法聯(lián)用，可實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，是很成功的組合，可實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，但此方法的能耗大，操作費(fèi)用高，故此方法應(yīng)用性不強(qiáng)8。反滲透法是一種采用半透膜進(jìn)行高壓過(guò)濾的濃縮分離技術(shù)，是完全的物理操作，在電鍍廢水處理中，特別用于處理鍍鎳、鍍鋅、鍍銅及鍍鎘廢水，該法的關(guān)鍵是應(yīng)選擇具有選擇性和透水性好的半透膜，同時(shí)，反滲透膜的強(qiáng)度，壽命有待提高，由于膜對(duì)金屬離子的去除率不同，長(zhǎng)期運(yùn)行在漂洗槽可能有雜質(zhì)離子累積的問(wèn)題9。23物理化學(xué)法物理化學(xué)法是通過(guò)物理和化學(xué)的綜合作用使廢水得到凈化的方法，主要包括

15、吸附法、膜分離法、離子交換法等?；钚蕴课椒ㄊ翘幚黼婂儚U水的一種經(jīng)濟(jì)有效的方法，主要用于含鉻、含氰廢水8。它的特點(diǎn)是處理調(diào)節(jié)溫和，操作安全，深度凈化的處理水可以回用。但該方法存在活性炭再生復(fù)雜和再生液不能直接回鍍槽利用的問(wèn)題，吸附容量小，不適于有害物濃度高的廢水。液膜分離是一種新型的類(lèi)似溶劑萃取的分離技術(shù)，它包括制膜、分離、凈化及破乳過(guò)程，一般采用水包油包水雙重乳液體系，液膜為煤油和表面活性劑或添加劑，內(nèi)水相為NaOH溶液，外水相為待處理的含氰或鉻廢水。液膜法具有分離效率高，速度快，選擇適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑和載體可以處理含鉻、銅、鎘、鋅、汞、鎳、鈷及鉛等廢水。工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備占地面積小，凈化效率高，耗

16、能少，投資低等。但藥劑有損耗，要注意防止油的二次污染，要求操作水平高，適用的處理水量小，目前應(yīng)用尚不多見(jiàn)。離子交換法是利用離子交換劑分離廢水中有害物質(zhì)的方法。最常用的交換劑是離子交換樹(shù)脂，樹(shù)脂飽和后可用酸堿再生后反復(fù)使用。離子交換是靠交換劑自身所帶的能自由移動(dòng)的離子與被處理的溶液中的離子多數(shù)通過(guò)離子交換來(lái)實(shí)現(xiàn)的。多數(shù)情況下離子是先被吸附，再被交換，具有吸附、交換雙重作用。對(duì)于含鉻等重金屬離子的廢水，可用陰離子交換樹(shù)脂去除Cr()，用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂去除Cr()、鐵、銅等離子。此法具有回收利用、化害為利、循環(huán)用水和處理費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，但它技術(shù)要求較高、一次性投資大，且在回收的鉻酸中有余氯，影響回用，

17、近年用者趨少9。24生物法 生物處理技術(shù)主要是通過(guò)生物有機(jī)物或其代謝產(chǎn)物與重金屬離子的相互作用達(dá)到凈化廢水的目的，是一種處理電鍍廢水的高新技術(shù)。具有簡(jiǎn)便實(shí)用，過(guò)程控制簡(jiǎn)單，污泥量少，二次污染少，高效益等優(yōu)點(diǎn)。隨著微生物的研究進(jìn)展，生物處理金屬日益受到人們的重視，采用生物技術(shù)處理電鍍廢水呈現(xiàn)發(fā)展勢(shì)頭10。生物法包括生物吸附法和生物絮凝法。生物吸附法指的是利用具有從溶液中分離金屬能力的物體或生物體制備的衍生物作為生物吸附劑，利用吸附劑的吸附作用吸附電鍍廢水中的污染物，如重金屬鉻或有機(jī)污染物，生物吸附技術(shù)治理重金屬污染具有一定的優(yōu)勢(shì)，在低濃度條件下，生物吸附劑可以選擇性地吸附其中的重金屬，受水溶液中

18、鈣、鎂離子的干擾影響較小11-12，該方法處理效率高，運(yùn)行費(fèi)用低，無(wú)二次污染，可有效地回收一些貴重金屬，但是生物成長(zhǎng)環(huán)境不容易控制，往往會(huì)因水質(zhì)的變化而大量中毒死亡。生物絮凝法是利用微生物或微生物產(chǎn)生的代謝物進(jìn)行絮凝沉淀的一種除污方法，微生物絮凝劑是由微生物自身產(chǎn)生的、具有高效絮凝作用的天然高分子物質(zhì)，有較強(qiáng)的絮凝能力，生物絮凝法處理廢水安全方便無(wú)毒，不產(chǎn)生二次污染，絮凝范圍廣，絮凝活性高，生長(zhǎng)快，絮凝作用條件粗放，大多不受離子強(qiáng)度、pH及溫度的影響，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化等特點(diǎn)13。 含氰廢水 電鍍廢水是造成水源和土壤污染的罪魁禍?zhǔn)字?。特別在我國(guó)在工業(yè)發(fā)展飛快的今天，電鍍廢水造成的生態(tài)價(jià)值損失令人

19、觸目驚心。因此，加強(qiáng)對(duì)電鍍廢水的處理，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。而一般情況下，電鍍工業(yè)產(chǎn)生的廢水類(lèi)型主要有三種：鍍鉻廢水，含氰廢水和鍍鎳廢水。其中，尤以鍍鉻廢水產(chǎn)生量最大，危害最嚴(yán)重。下面將會(huì)介紹含氰廢水及其處理方法. 1.含氰廢水概述含氰廢水是電鍍生產(chǎn)中毒性較大的廢水，人體對(duì)氰化鉀的中毒致死劑量為0.25 g （純凈氰化鉀為0.15g）.很低濃度的氫氰酸（45）10(-6)，0.05 mg/L，會(huì)引起很短時(shí)間的頭疼、心率不齊在高濃度（910(-6)， 0.1 mg/L）時(shí)能立即致人死亡雖然氰化物及氫氰酸毒性很大，但氰根具有很好的絡(luò)合性、表面活性，所以在某些電鍍生產(chǎn)中被大量使用鍍銅、鍍鋅、鍍

20、銅錫合金、鍍金及某些活化液、退渡液等，都可采用氰化物。2.含氰電鍍廢水處理工藝及方法：含氰廢水多采用化學(xué)處理法，比較常用的是氯系氧化法和臭氧氧化法臭氧氧化法處理水質(zhì)好，不存在余氯的問(wèn)題，但是電耗大，設(shè)備投資大，工程實(shí)際應(yīng)用較少目前比較常用的是堿性氯化法，可供選用的液氯、漂白粉及次氯酸鈉等液氯容易造成泄漏中毒；漂白粉有效氯較低，因此用量較大，產(chǎn)泥量大，容易堵塞水泵；次氯酸具有強(qiáng)的氧化性，有效氯不易流失，且具有操作簡(jiǎn)便、處理效果好、污泥量少等優(yōu)點(diǎn)，是最合適的氧化劑經(jīng)過(guò)處理的污水可以達(dá)到電鍍行業(yè)污水排放標(biāo)準(zhǔn)的總氰化物現(xiàn)有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)限值為0.5mg/L3.堿性氯化法工藝流程及化學(xué)反應(yīng)原理：電鍍含氰廢水先

21、經(jīng)格柵篩網(wǎng)后，進(jìn)入調(diào)節(jié)池，再由轉(zhuǎn)子流量計(jì)后泵入二級(jí)氧化反應(yīng)池，一級(jí)氧化反應(yīng)是氰化物在堿性條件下被氯氧化為氰酸鹽的過(guò)程，其反應(yīng)式分如下兩種步驟：CN+ ClO + H2O = CNCl + 2OH （1）CNCl + 2OH = CNO + Cl + H2O （2）一級(jí)反應(yīng)中：（1）反應(yīng)很快；由于（2）反應(yīng)pH值8.5時(shí)，反應(yīng)速度慢，且釋放出劇毒物CNCl的危險(xiǎn)，因此第一級(jí)反應(yīng)中污水的PH值要控制到11。二級(jí)氧化反應(yīng)是將一級(jí)反應(yīng)生成的氰酸鹽進(jìn)一步氧化成N2和CO2。一級(jí)反應(yīng)生成的氰酸鹽毒性很低，僅為氰的1%，但還是對(duì)環(huán)境造成污染，原因是由于CNO易水解成NH3，其反應(yīng)原理為：2NaCNO + 3

22、HOCl 2CO2 + N2 + 2NaCl + HCl + H2O （3） 反應(yīng)時(shí)，當(dāng)PH8時(shí)，反應(yīng)速度慢；當(dāng)PH太低時(shí)，氰酸根會(huì)水解成氨，并與次氯酸生成有毒的氯胺。因此該池的PH值應(yīng)控制在7.58之間。經(jīng)二次破氰預(yù)處理后，原來(lái)的絡(luò)合物被打開(kāi)，廢水直排到混合廢水池后再與混合廢水一并處理。五 含鉻廢水 1、電鍍廢水(鍍鉻)的基本特點(diǎn)金屬鉻具有優(yōu)化金屬抗銹蝕性能和耐磨性能的作用，因此，在很多金屬零部件生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)進(jìn)行鍍鉻作業(yè)。其電鍍的基本原理是：在電鍍池中，以鉻元素為主要溶質(zhì)成分的水溶液作為電解液，以金屬鉻板作為正極，以需要電鍍的金屬器件作為負(fù)極。接通電源后，溶液中的鉻金屬離子就會(huì)在金屬器件的

23、表面還原，形成電鍍層。但是，由于電鍍工藝的限制，電鍍液中的鉻金屬元素很難被完全利用，因此就產(chǎn)生了含有大量鉻元素的電鍍廢水。我們知道，鉻元素是一種重金屬元素，在排放到大自然中后，很容易在生物體中富集，并通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，從而損害人體的健康。同時(shí)，由于電鍍用的金屬鉻板純度有限，因此在廢水中還會(huì)有一定量的三價(jià)鐵離子、三價(jià)鋁離子等，這些元素也能夠在一定程度上污染環(huán)境。此外，在一般情況下，電鍍廢水往往呈比較強(qiáng)的酸性，也會(huì)對(duì)環(huán)境造成酸污染。 2、含鉻廢水的處理方法 目前國(guó)內(nèi)外對(duì)含鉻廢水的處理方法主要有化學(xué)法，生物法，物理化學(xué)法。這些方法基本都可以使廢水達(dá)到排放要求，各有各的特點(diǎn)，但也都存在各自的缺點(diǎn)或局

24、限性。2.1 化學(xué)法化學(xué)法包括藥劑還原沉淀法、SO2還原法、鐵氧體法、電解還原法等，其主要的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，原料易得。但是也同時(shí)存在試劑需求量大，能耗高，處理成本高的問(wèn)題。 2.1.1藥劑還原沉淀法 還原沉淀法是目前應(yīng)用較為廣泛的含鉻廢水處理方法?；驹硎窃谒嵝詶l件下向廢水中加入還原劑，將Cr6+還原成Cr3+，然后再加入石灰或氫氧化鈉，使其在堿性條件下生成氫氧化鉻沉淀，從而去除鉻離子?？勺鳛檫€原劑的有：SO2、FeSO4 、Na2SO3、NaHSO3、Fe等。還原沉淀法具有一次性投資小、運(yùn)行費(fèi)用低、處理效果好、操作管理簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用，但在采用此方法時(shí)，還原劑的選擇是至關(guān)重要的

25、一個(gè)問(wèn)題。 2.1.2 SO2還原法 二氧化硫還原法設(shè)備簡(jiǎn)單、效果較好，處理后六價(jià)鉻含量可達(dá)到0.l mgL。但二氧化硫是有害氣體，對(duì)操作人員有影響，處理池需用通風(fēng)沒(méi)備，另外對(duì)設(shè)備腐蝕性較大，不能直接回收鉻酸。煙道氣中的二氧化硫處理含鉻(VI)廢水，充分利用資源，以廢治廢，節(jié)約了處理成本，但也同樣存在以上的問(wèn)題。其反應(yīng)原理為： 3SO2 + Cr2O72- + 2H+ = Cr3+ + 3SO42- + H20 Cr3+ + 30H- = Cr(OH)3 該方法設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、性能穩(wěn)定、一次投資省、占地面積小、容易上馬,處理費(fèi)用低、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等條件約束小。所以一般小型的企業(yè)(如鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè))可以

26、采用二氧化硫法處理含鉻廢水。2.1.3鐵氧體法 鐵氧體法實(shí)際上是硫酸亞鐵法的發(fā)展，向含鉻廢水中投加廢鐵粉或硫酸亞鐵時(shí)，Cr6+ 可被還原成Cr3+。再加熱、加堿、通過(guò)空氣攪拌，便成為鐵氧體的組成部分，Cr3+轉(zhuǎn)化成類(lèi)似尖晶石結(jié)構(gòu)的鐵氧體晶體而沉淀。鐵氧體是指具有鐵離子、氧離子及其他金屬離子所組成的氧化物。其具體反應(yīng)為： Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H20 Fe2+ + Fe3+ + Cr3+ + O2 = Fe3+Fe2+ Crx3+ Fe2+1-xO4 鐵氧體法不僅具有還原法的一般優(yōu)點(diǎn)，還有其特點(diǎn)，即鉻污泥可制作磁體和半導(dǎo)體，這樣不但使

27、鉻得以回收利用，又減少了二次污染的發(fā)生，出水水質(zhì)好，能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。但是，鐵氧體法也有試劑投量大，能耗較高，不能單獨(dú)回收有用金屬，處理成本較高的缺點(diǎn)。2.1.4電解還原法 電解還原法是鐵陽(yáng)極在直流電作用下，不斷溶解產(chǎn)生亞鐵離子，在酸性條件下，將Cr6+還原為Cr3+。 用電解法處理含鉻廢水，優(yōu)點(diǎn)是效果穩(wěn)定可靠，操作管理簡(jiǎn)單，設(shè)備占地面積小，廢水中的重金屬離子也能通過(guò)電解有所降低。缺點(diǎn)是耗電量較大，消耗鋼板，運(yùn)行費(fèi)用較高，沉渣綜合利用等問(wèn)題有待進(jìn)一步解決。2.2物理化學(xué)法物理化學(xué)法包括膜分離法、離子交換法、吸附法等。2.2.1吸附法 吸附法是在廢水中加入吸附劑, 利用吸附劑較大的比表面積與廢水中

28、的Cr( )發(fā)生吸附而除去廢水中的Cr( )的方法.該法的關(guān)鍵技術(shù)是吸附劑的選擇。目前最常用的吸附劑有活性炭。吸附法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單, 占地面積小, 操作容易, 效果穩(wěn)定, 回收鉻方法簡(jiǎn)單, 吸附劑消耗少且可以循環(huán)使用, 甚至達(dá)到了以廢治廢的環(huán)境治理目的?；钚蕴侩m然性能優(yōu)良, 但仍然存在吸附材料價(jià)格昂貴、吸附品種單一、再生困難等缺點(diǎn)，因此目前也發(fā)展了用生物衍生物作為吸附劑的方法，但技術(shù)還不成熟。 2.2.2離子交換法 離子交換法是借助于離子交換劑上的離子和水中的離子進(jìn)行交換反應(yīng)除去水中有害離子。目前在水處理中廣泛使用的是離子交換樹(shù)脂。對(duì)含鉻廢水先調(diào)pH值，沉淀一部分Cr3+后再行處理。將廢水通

29、過(guò)H型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂層，使廢水中的陽(yáng)離子交換成H+而變成相應(yīng)的酸，然后再通過(guò)OH型陰離子交換成OH-，與留下的H+結(jié)合生成水。吸附飽和后的離子交換樹(shù)脂，用NaOH進(jìn)行再生。 離子交換法的優(yōu)點(diǎn)是處理效果好，廢水可回用，并可回收鉻酸。尤其適用于處理污染物濃度低、水量小、出水要求高的廢水。缺點(diǎn)是工藝較為復(fù)雜，且使用的樹(shù)脂不同，工藝也不同；一次投資較大，占地面積大，運(yùn)行費(fèi)用高，材料成本高，因此對(duì)于水量很大的工業(yè)廢水，該法在經(jīng)濟(jì)上不適用。2.2.3膜分離法 膜分離法以選擇性透過(guò)膜為分離介質(zhì)，當(dāng)膜兩側(cè)存在某種推動(dòng)力(如壓力差、濃度差、電位差等)時(shí)，原料側(cè)組分選擇性透過(guò)膜，以達(dá)到分離、除去有害組分的目的。目

30、前，工業(yè)上應(yīng)用的較為成熟的工藝為電滲析、反滲透、超濾、液膜。別的方法如膜生物反應(yīng)器、微濾等尚處于基礎(chǔ)理論研究階段，尚未進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用。電滲析法是在直流電場(chǎng)作用下，以電位差為推動(dòng)力，利用離子交換膜的選擇透過(guò)性，從而使廢水得到凈化。反滲透法是在一定的外加壓力下，通過(guò)溶劑的擴(kuò)散，從而實(shí)現(xiàn)分離。超濾法也是在靜壓差推動(dòng)下進(jìn)行溶質(zhì)分離的膜過(guò)程。液膜包括無(wú)載體液膜、有載體液膜、含浸型液膜等。液膜分散于電鍍廢水時(shí)，流動(dòng)載體在膜外相界面有選擇地絡(luò)合重金屬離子，然后在液膜內(nèi)擴(kuò)散，在膜內(nèi)界面上解絡(luò)，重金屬離子進(jìn)入膜內(nèi)相得到富集，流動(dòng)載體返回膜外相界面，如此過(guò)程不斷進(jìn)行，廢水得到凈化。膜分離法的優(yōu)點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)化率高，裝置

31、簡(jiǎn)單，操作容易，易控制、分離效率高。但投資大，運(yùn)行費(fèi)用高，薄膜的壽命短。主要用于回收附加值高的物質(zhì)，如金等。電鍍工業(yè)漂洗水的回收是電滲析在廢液處理方面的主要應(yīng)用，水和金屬離子可達(dá)到全部循環(huán)利用，整個(gè)過(guò)程可在高溫和更廣的pH值條件下運(yùn)行，且回收液濃度可大大提高，缺點(diǎn)為僅能用于回收離子組分。液膜法處理含鉻廢水，離子載體為T(mén)BP(磷酸三丁酯)，Span80為膜穩(wěn)定劑，工藝操作方便，設(shè)備簡(jiǎn)單，原料價(jià)廉易得。也有選用非離子載體，如中性胺，常用Alanmine336(三辛胺)，用2%Span80作表面活性劑，選用六氯代1，3-丁二烯(19%)和聚丁二烯(74%)的混合物作溶劑，分離過(guò)程分為：萃取、反萃等步

32、驟.近來(lái)，微濾也有用于處理含重金屬?gòu)U水，可去除金屬電鍍等工業(yè)廢水中有毒的重金屬如鎘、鉻等。 2.3生物法 生物法治理含鉻廢水，國(guó)內(nèi)外都是近年來(lái)開(kāi)始的。生物法是治理電鍍廢水的高新生物技術(shù)，適用于大、中、小型電鍍廠的廢水處理，具有重大的實(shí)用價(jià)值，易于推廣。國(guó)內(nèi)外對(duì)SRB菌(硫酸鹽還原菌)、SR系列復(fù)合功能菌、SR復(fù)合能菌、脫硫孤菌、脫色桿菌(Bac.Dechromaticans)、生枝動(dòng)膠菌(Zoolocaramiger a)、酵母菌、含糊假單胞菌、熒光假單胞菌、乳鏈球菌、陰溝腸桿菌、鉻酸鹽還原菌等進(jìn)行研究，從過(guò)去的單一菌種到現(xiàn)在多菌種的聯(lián)合使用，使廢水的處理從此走向清潔、無(wú)污染的處理道路。將電鍍

33、廢水與其它工業(yè)廢棄物及人類(lèi)糞便一起混合，用石灰作為凝結(jié)劑，然后進(jìn)行化學(xué)凝結(jié)沉積處理。研究表明，與活性的淤泥混合的生物處理方法，能除去Cr6+和Cr3+，NO3氧化成NO3-。已用于埃及輕型車(chē)輛公司的含鉻廢水的處理。 生物法處理電鍍廢水技術(shù)，是依靠人工培養(yǎng)的功能菌，它具有靜電吸附作用、酶的催化轉(zhuǎn)化作用、絡(luò)合作用、絮凝作用、包藏共沉淀作用和對(duì)pH值的緩沖作用。該法操作簡(jiǎn)單，設(shè)備安全可靠，排放水用于培菌及其它使用；并且污泥量少，污泥中金屬回收利用；實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)、無(wú)污水和廢渣排放。投資少，能耗低，運(yùn)行費(fèi)用少。雖然生物法具有明顯的優(yōu)勢(shì)，不過(guò)目前的研究多處在實(shí)驗(yàn)室階段，還沒(méi)有大規(guī)模的普及開(kāi)來(lái)，將來(lái)當(dāng)越來(lái)

34、越豐富、優(yōu)異的菌種被培育出來(lái)并大規(guī)模投入工程應(yīng)用后必將成為重要的含重金屬?gòu)U水處理方法。 3、電鍍廢水的回收處理方案 六價(jià)鉻是一種對(duì)人體危害較大的重金屬離子，但同時(shí)，金屬鉻又是一種比較昂貴的金屬，極具回收價(jià)值。因此，為了減少環(huán)境污染，提高電鍍企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效率，一般會(huì)對(duì)電鍍廢水進(jìn)行回收性的處理，來(lái)回收金屬鉻、鐵和鋁等。而從目前情況看，電鍍廢水的處理方案已經(jīng)比較成熟，處理效果也比令人滿(mǎn)意。下面著重介紹幾種鉻回收處理方法。 31 氧化法回收鉻酸鈉 含鉻廢水pH值約為l一2，加過(guò)硫酸鈉(加的量依3價(jià)鉻量)，加熱氧化3 h，冷卻，不斷攪拌下，緩緩加入氫氧化鈉，至pH值為9，沉淀過(guò)濾(除去其它可形成氫氧化物沉

35、淀的金屬離子)，溶液為鉻酸鈉溶液。將此溶液蒸發(fā)濃縮，在冰水混和液中結(jié)晶，為10水鉻酸鈉，含量達(dá)915，進(jìn)一步提純，溶解再結(jié)晶。(由于六價(jià)鉻在溶液中以酸根形式存在，還存在鉻酸和重鉻酸的平衡，當(dāng)pH值為4時(shí)，90是重鉻酸，pH值為9時(shí)，99是鉻酸)。這種回收鉻酸鈉方法不能連續(xù)作業(yè)，要控制條件較多，成本太高，反應(yīng)條件不能實(shí)行自動(dòng)控制，而且操作不夠方便。16 32利用電鍍含鉻排放液絮凝法生產(chǎn)重鉻酸鉀 絮凝劑配置：用KAl(SO4).12H20和聚硅酸鋁鈉以3：1(質(zhì)量比)配置成無(wú)機(jī)絮凝劑，以PAM為高分子絮凝劑，以K2CO3一KHCO3為緩沖溶液，用KOH調(diào)節(jié)pH值至1213。將無(wú)機(jī)和高分子絮凝劑以1

36、000：1(質(zhì)量比)混和，加入緩沖液，成為復(fù)合絮凝劑。 試驗(yàn)方法：在一定量的電鍍含鉻排放液中加入過(guò)硫酸鈉(以水中實(shí)際3價(jià)鉻的12倍加入過(guò)硫酸鈉)，將3價(jià)鉻氧化為6價(jià)鉻，將含鉻廢液與復(fù)合絮凝劑以5：4混和反應(yīng)，靜置，過(guò)濾分離，濃縮溶液，再利用冰浴結(jié)晶，得到重鉻酸鉀橙紅色晶體，純度在90以上。17 33利用電鍍含鉻排放液回收鉻黃 鉻黃是鉻酸鉛與硫酸鉛的混合物，隨鉻酸鉛與硫酸鉛比例不同，呈現(xiàn)不同深淺、不同亮澤的黃色。鉻酸鉛是鉻黃顏料成分，亮黃色單鈄晶體，相對(duì)密度612，熔點(diǎn)844。C，難溶于水，溶于酸和堿溶液?？勺黝伭?、氧化劑和火柴成分等。由鉻酸鈉溶液與硝酸鉛溶液或重鉻酸鈉溶液和醋酸鉛溶液在適當(dāng)?shù)臐?/p>

37、度、溫度、酸堿度下沉淀而制得。 試驗(yàn)方法：含鉻廢水先加過(guò)硫酸鈉，加熱反應(yīng)3 h，冷卻，不斷攪拌下，緩緩加入氫氧化鈉，至pH值為995，沉淀過(guò)濾(除去其它可形成氫氧化物沉淀的金屬離子)，濾液中加入硝酸鉛，沉淀為鉻黃，根據(jù)溶液中的鉻酸根和硫酸根比例不同(鉻酸根和硫酸根比例為1：1，pH值為79時(shí)，生成的鉻黃質(zhì)量達(dá)到工業(yè)品要求)，可以形成不同成色鉻黃。鉻黃生產(chǎn)是處理鉻廢水有價(jià)值的方法。 44利用沉淀鉻泥制作機(jī)件的拋光膏 利用復(fù)合絮凝劑，以聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵和陽(yáng)離子聚丙烯酰胺為最佳的絮凝劑，可將高濃度的鉻經(jīng)絮凝沉淀轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3，Cr(OH)3經(jīng)高溫分解可使其轉(zhuǎn)化為Cr203，將Cr203復(fù)

38、配為拋光膏并用于機(jī)件的拋光，其拋光效果較好。這種方法能夠?qū)﹄婂儚U水中的鉻進(jìn)行回收利用，防止其對(duì)自然生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生污染，是一種消除鉻污染的行之有效的方法。18 鉻的回收不但有很好的經(jīng)濟(jì)效益，也消除了鉻的嚴(yán)重污染，取得環(huán)境效益。六 電鍍行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù) 1.電鍍行業(yè)清潔生產(chǎn)主要途徑 從電鍍生產(chǎn)的行業(yè)特點(diǎn)分析，其實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的途徑主要有：（1）在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和原材料選擇時(shí)，不使用有毒有害的原料，減少對(duì)環(huán)境的危害；（2）采用物理氣相沉積、熱浸鍍代替電鍍；（3）改善工藝，更新裝備，提高原材料和能源利用率；（4）生產(chǎn)過(guò)程控制，電鍍自動(dòng)線(xiàn)通過(guò)機(jī)械和電氣裝置自動(dòng)完成全部工序過(guò)程，精確控制槽液濃度、溫度和電流等工藝參

39、數(shù)，可以大幅度提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量；（5）廢棄物的循環(huán)利用及清洗水的重復(fù)使用；（6）建立有效的生產(chǎn)管理制度，如推行ISO14000環(huán)境管理體系認(rèn)證、5s管理；（7）重點(diǎn)強(qiáng)化廢水、廢氣治理，削減污染物排放，清潔生產(chǎn)并不排斥末端治理，況且在現(xiàn)階段，末端治理仍是污染防控的最后屏障；（8）安全處置危險(xiǎn)廢物(如廢水站污泥、化學(xué)除油工序產(chǎn)生的油泥)，防范環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。 2.電鍍行業(yè)清潔生產(chǎn)實(shí)用技術(shù) 目前，我國(guó)在電鍍行業(yè)推行實(shí)施清潔生產(chǎn)工藝技術(shù)，應(yīng)用較為成功并得到行業(yè)廣泛認(rèn)可的清潔生產(chǎn)技術(shù)主要有無(wú)氰鍍鋅、酸性鍍銅、無(wú)氰鍍金、三價(jià)鉻電鍍及納米復(fù)合電鍍等。 21 有毒原輔材料替代技術(shù)氰化物是常用的電鍍絡(luò)合劑

40、，但因其巨大的安全和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，人們從來(lái)都沒(méi)有停止對(duì)無(wú)氰電鍍的追求。幸運(yùn)的是，目前鍍鋅、鍍銅的無(wú)氰電鍍工藝已經(jīng)成熟，其他一些無(wú)氰電鍍工藝如無(wú)氰鍍銅錫合金和鍍銀，也成為電鍍技術(shù)研究的熱點(diǎn)19 。 2.1.1無(wú)氰鍍鋅。無(wú)氰鍍鋅工藝是無(wú)氰電鍍中最為成熟的工藝之一，依據(jù)不同的需要和所采用的不同技術(shù)，無(wú)氰鍍鋅分為堿性、中性(弱酸性)、酸性三大系列。其中堿性鍍鋅的性能與氰化物鍍鋅最為接近。堿性鍍鋅是以鋅酸鹽為主的無(wú)氰鍍鋅工藝，基本成分是氫氧化鈉和氧化鋅，通過(guò)添加有機(jī)胺、醛改善分散能力和鍍層的韌性。氯化物弱酸性鍍鋅是另一重要的無(wú)氰鍍鋅技術(shù)，以添加光亮劑為特征，分銨鹽型和鉀鹽型大類(lèi)，鉀鹽鍍鋅在我國(guó)應(yīng)用廣泛，滾鍍

41、大多選用氯化鉀鍍鋅工藝。鉀鹽鍍鋅的光亮度很高，但分散能力比堿性鍍鋅差一些，且鍍后鈍化性能遜堿性鍍鋅，脆性偏大，現(xiàn)在主要用于13用五金零件電鍍中。硫酸鹽鍍鋅工藝，在線(xiàn)材電鍍中應(yīng)用較廣，這也得益于電鍍添加劑技術(shù)的進(jìn)步。 實(shí)踐表明，無(wú)氰鍍鋅技術(shù)在鍍液性能如均鍍性、電流效率、耐大電流沖擊、光亮區(qū)范圍及鋅層理化性能如耐蝕性、延展性等方面都能達(dá)到工業(yè)制品質(zhì)量需要，且工藝過(guò)程不使用氰化物，減少了含氰污染物的排放 20。在電鍍行業(yè)氯化物鍍鋅技術(shù)已經(jīng)占電鍍鋅工藝約90 。目前，無(wú)氰鍍鋅工藝在厚鍍鋅層上鍍層性能還達(dá)不到氰化鍍鋅水平，須嚴(yán)格控制工藝參數(shù)。尢氰鍍鋅工藝添加劑中由于胺、絡(luò)合劑和表面活性劑類(lèi)物質(zhì)的添加，應(yīng)

42、注意排放水氨氮、化學(xué)需氧量(COD)及重金屬等污染物對(duì)水處理影響。2.2.2無(wú)氰鍍銅。無(wú)氰鍍銅有焦磷酸鹽鍍銅、堿性無(wú)氰鍍銅和酸性無(wú)氰鍍銅，都有成熟的工藝應(yīng)用在行業(yè)中。其中酸性無(wú)氰鍍銅工藝適用于鋼鐵、銅、錫基質(zhì)工件直接鍍銅工藝，在pH：I030酸性溶液條件下，為鋼鐵工件電(或化學(xué))鍍銅。鍍液由五水硫酸銅、阻化劑、絡(luò)合劑和還原劑等組成。其原理是：選擇適合酸性鍍銅液的酸鹽與阻化劑合理配位，抑制銅離子與鋼鐵的置換反應(yīng)，以葡萄糖等組成的復(fù)合還原劑，使二價(jià)銅離子在金屬表面形成鍍層而不是置換層，工件基體與鍍層結(jié)合牢固，組合絡(luò)合劑使酸性鍍銅液產(chǎn)生的有害成分和帶人的雜質(zhì)有效離沉淀，從而獲得結(jié)合力牢固的鍍銅層。該

43、技術(shù)鍍層結(jié)晶細(xì)致牢固、工藝穩(wěn)定、電流效率高、沉積速度快，鍍液穩(wěn)定，質(zhì)量可靠，電鍍成本低，操作簡(jiǎn)單。鍍液不含氰化物、甲醛及強(qiáng)絡(luò)合劑等有害成分，生產(chǎn)中無(wú)有毒、有害氣體揮發(fā)。使用無(wú)氰酸性鍍銅一酸性硫酸銅工藝組合、噴砂一無(wú)氰酸性鍍銅工藝組合應(yīng)注意控制鍍層結(jié)合力風(fēng)險(xiǎn)。 2.2.3三價(jià)鉻電鍍。適用于鍍裝飾鉻，不適用于鍍硬鉻。該技術(shù)采用氨基乙酸體系和尿素體系鍍液，鍍層質(zhì)量、沉積速度、耐腐蝕性、硬度和耐磨性等都可媲美Cr()鍍層，但Cr(m)的毒性遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于Cr(VI)，在裝飾鉻領(lǐng)域大有取代Cr(VI)電鍍的趨勢(shì) 21。 2.2.4納米復(fù)合電鍍。通過(guò)電沉積的方法，在合金電鍍?nèi)芤褐刑砑咏?jīng)過(guò)特殊制備、分散的納米材料

44、，合金與納米材料共沉積于鍍層，生成納米合金復(fù)合鍍層使其性能得到改善。目前，通過(guò)電沉積法已經(jīng)得到了40多種納米復(fù)合鍍層，例如NiCu合金、NiMo合金、Niw合金及NiWP合金等。NiWP合金鍍層具有高的熱穩(wěn)定性，良好的可焊性，耐磨性和耐蝕性，可用于微電子電路，還有良好的催化析氫特性 22。哈爾濱工業(yè)大學(xué)研發(fā)的NiCoB鈉米晶合金電鍍工藝，其鍍層表面致密，硬度高于硬鉻鍍層，達(dá)1087HV 耐蝕性與硬鉻鍍層相當(dāng) 23。納米復(fù)合電鍍技術(shù)工藝簡(jiǎn)單，可自動(dòng)化控制，電流效率達(dá)80 ，材料利用率大于95，但成本稍高，是有望替代鍍硬鉻的關(guān)鍵技術(shù)之一。 22 電鍍清洗水減量化技術(shù) 2.2.1逆流漂洗。 分為間歇

45、式和連續(xù)式逆流漂洗。通常情況下，形狀簡(jiǎn)單又便于漂洗的鍍件才可以考慮使用間歇式逆流漂洗。實(shí)際應(yīng)用較多的連續(xù)式逆流漂洗，由若干漂洗槽串聯(lián)組成，清水從末級(jí)槽進(jìn)入，漂洗廢水從第一級(jí)槽排出，水流方向與鍍件移動(dòng)方向相反。逆流漂洗技術(shù)比單槽漂洗法節(jié)水50 以上。2.2.2噴洗。分為噴淋水洗和噴霧水洗。噴淋水洗是通過(guò)水泵使水經(jīng)噴管、噴嘴和噴孔等裝置進(jìn)行淋洗；噴霧水洗是采用壓縮空氣的氣流使水霧化，通過(guò)噴嘴形成氣水霧沖洗鍍件。由于噴嘴可調(diào)到任意需要的角度，提高了沖洗效率，比單槽漂洗法節(jié)水70以上。該技術(shù)對(duì)品種單一、批量較大的鍍件有一定的優(yōu)越性，但對(duì)于復(fù)雜工件的噴射水洗效果不佳。 23 清洗廢水槽邊處理技術(shù) 清洗水

46、經(jīng)過(guò)多次使用，其中鍍液(或某離子)濃度高于清洗水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值時(shí)，可采用離子交換、反滲透膜或電解技術(shù)等對(duì)清洗水進(jìn)行在線(xiàn)處理，出水水質(zhì)能夠滿(mǎn)足清洗水要求，返回清洗系統(tǒng)，濃溶液可回補(bǔ)鍍液槽或直接回收貴金屬。上海某研究所開(kāi)發(fā)的基于離子交換技術(shù)的槽邊處理裝置在江蘇省已安裝400余套，該裝置對(duì)鍍鎳廢水中鎳的回收率在90 以上，處理后清洗水回用率在70以上24。 六價(jià)鉻是我國(guó)“十二五”期間重點(diǎn)防控的污染物，屬于致癌、致畸、致突變的劇毒物質(zhì)，對(duì)人類(lèi)危害極大，是國(guó)家重點(diǎn)控制的五類(lèi)重金屬污染物之一。但同時(shí)，鉻及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)中又有著極為廣泛的應(yīng)用，廣泛用于冶金、鋼鐵及電鍍行業(yè)，是現(xiàn)代科技中極其重要的金屬。因此，

47、回收含鉻廢水中的鉻元素并達(dá)到無(wú)害化、資源化有重要意義。2 實(shí)驗(yàn)部分2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)水樣中鉻的處理方法，使具有一定濃度的含鉻廢水能夠達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)、通過(guò)分光光度法測(cè)定含鉻廢水的濃度、實(shí)驗(yàn)室通過(guò)測(cè)試處理不同濃度的含鉻廢水所需藥劑量，推算每種濃度的待處理廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)所需最佳藥劑量，從而在實(shí)際工程中節(jié)約成本。2.2 實(shí)驗(yàn)原理 1、在酸性溶液中，六價(jià)鉻離子與二苯碳酰二肼反應(yīng)，生成紫紅色絡(luò)合物，其最大吸收波長(zhǎng)為540nm，吸光度與濃度的關(guān)系符合比爾定律。反應(yīng)式如下：OCNHNHC6H5NHNHC6H5二苯碳酰二肼+Cr6+OCNHNHC6H5N = NC6H5苯肼羥基偶氮苯+Cr3+紫色絡(luò)合物如

48、果測(cè)定總鉻，需先用高錳酸鉀將水樣中的三價(jià)鉻氧化為六價(jià)，再用本法測(cè)定。按下式計(jì)算樣品中六價(jià)鉻含量（mg/L）六價(jià)鉻（Cr6+ ，mg/L）式中 m由校準(zhǔn)曲線(xiàn)查得的水樣含六價(jià)鉻質(zhì)量，mg；V一水樣的體積，ml。六價(jià)鉻含量以三位有效數(shù)字表示。2、還原沉淀法處理含鉻廢水的原理是，首先用酸將廢水ph調(diào)至酸性，加適當(dāng)還原劑，六價(jià)鉻被還原到三價(jià)，然后用堿將ph調(diào)到堿性，三價(jià)鉻變成氫氧化鉻沉淀，鉻以氫氧化鉻的形式從溶液中分離出來(lái)。以亞鐵為還原劑的反應(yīng)方程式為： Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O Cr3+3OH-=Cr(OH)3 Fe3+3OH-=Fe(OH)32.3 實(shí)驗(yàn)儀器與

49、材料1儀器 容量瓶、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)、比色皿、比色管、實(shí)驗(yàn)室常用儀器（電子分析天平、數(shù)顯恒溫水浴鍋、電爐、pH計(jì)等）。2. 試劑 丙酮； K2CrO7；二苯基碳酰二肼；0.020mol/LH2SO4；H3PO4；硫酸亞鐵； NaOH；以上試劑均為分析純，實(shí)驗(yàn)用水為蒸餾水。2.4 實(shí)驗(yàn)方法2.4.1二苯碳酰二肼分光光度法測(cè)定六價(jià)鉻濃度1.六價(jià)鉻標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的制備（0.1mg/mL）：稱(chēng)取于110干燥2h的重鉻酸鉀（K2CrO7，優(yōu)級(jí)純）（0.28290.0001）g，溶解后，移入1000ml容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線(xiàn)，搖勻。2.鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液A 吸取5.00ml鉻標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液置于500ml容量瓶中，用

50、水稀釋于標(biāo)線(xiàn)線(xiàn)，搖勻。此溶液1ml含1.00mg六價(jià)鉻。使用當(dāng)天配制。鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液B 吸取25.00ml鉻標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液置于500ml容量瓶中，用水稀釋于標(biāo)線(xiàn)線(xiàn)，搖勻。此溶液1ml含5.00mg六價(jià)鉻。使用當(dāng)天配制。3.顯色劑：稱(chēng)取二苯碳酰二肼（C13N14H4O）0.2g，溶于50ml丙酮中，加水稀釋到100ml，搖勻，儲(chǔ)于棕色瓶，置冰箱中（色變深后不能使用）4.樣品溶液配制：取適量重鉻酸鉀配制待測(cè)液5.空白試驗(yàn)：以蒸餾水進(jìn)行空白試驗(yàn)。6.樣品濃度測(cè)定：取適量（含六價(jià)鉻少于50mg）樣品溶液，置于50ml比色管中，用水稀釋至標(biāo)線(xiàn)。加入0.5ml硫酸溶液和0.5ml磷酸溶液，搖勻。加人2ml顯色劑，搖勻放置510min后，在540 nm波長(zhǎng)處，用10或30 mm的比色皿，以水做參比，測(cè)定吸光度，扣除空白試驗(yàn)測(cè)得的吸光度后，從校準(zhǔn)曲線(xiàn)上查得六價(jià)鉻含量7.校準(zhǔn)曲線(xiàn)制作：向一系列50 ml比色管中分別加人0，0.20，0.50，1.00，2.00，4.00，6.00，8.00和10.00ml鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液A或者B，用水稀釋至標(biāo)線(xiàn)。以測(cè)得的吸光度減去空白試驗(yàn)的吸光度后所得的數(shù)據(jù)，繪制以六價(jià)鉻的量對(duì)吸光度的校準(zhǔn)曲線(xiàn)。2.4.2