關(guān)于電鍍廢水處理的新方法及新工藝研究

1、關(guān)于電鍍廢水處理的新方法及新工藝研究作者:古菊云教授前言電鍍是利用化學(xué)和電化學(xué)方法在金屬或在其它材料表面鍍上各種金屬。電鍍技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)器制造、輕工、電子等行業(yè)。電鍍廢水的成分非常復(fù)雜,除含氰(CN-廢水和酸堿廢水外,重金屬?gòu)U水是電鍍業(yè)潛在危害性極大的廢水類別。根據(jù)重金屬?gòu)U水中所含重金屬元素進(jìn)行分類,一般可以分為含鉻(Cr廢水、含鎳(Ni廢水、含鎘(Cd廢水、含銅(Cu廢水、含鋅(Zn廢水、含金(Au廢水、含銀(Ag廢水等。電鍍廢水的治理在國(guó)內(nèi)外普遍受到重視,研制出多種治理技術(shù),通過(guò)將有毒治理為無(wú)毒、有害轉(zhuǎn)化為無(wú)害、回收貴重金屬、水循環(huán)使用等措施消除和減少重金屬的排放量。隨著電鍍工業(yè)的快速發(fā)

2、展和環(huán)保要求的日益提高,目前,電鍍廢水治理已開(kāi)始進(jìn)入清潔生產(chǎn)工藝、總量控制和循環(huán)經(jīng)濟(jì)整合階段,資源回收利用和閉路循環(huán)是發(fā)展的主流方向。1、電鍍重金屬?gòu)U水治理技術(shù)的現(xiàn)狀針對(duì)我國(guó)家目前電鍍行業(yè)廢水的處理現(xiàn)狀的統(tǒng)計(jì)和調(diào)查,廣泛采用的主要有7不同分類的方法:(1化學(xué)沉淀法,又分為中和沉淀法和硫化物沉淀法。(2氧化還原處理,分為化學(xué)還原法、鐵氧體法和電解法。(3溶劑萃取分離法。(4吸附法。(5膜分離技術(shù)。(6離子交換法。(7生物處理技術(shù),包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化學(xué)法、植物修復(fù)法。但目前都存在一定的弊端或嚴(yán)重的不合理性。2、傳統(tǒng)電鍍廢水處理方法的弊端目前電鍍廢水的處理方法一般采用物化法之分流綜合

3、兩段處理。前段處理多分三支水:鉻水、氰水和綜合水(銅鎳鋅水。鉻水用還原劑使之變價(jià)還原,氰水用兩級(jí)氧化破氰,銅鎳鋅水直接與前兩股水匯合而成為綜合水。后段處理綜合水,基本上是用堿(燒堿或石灰、聚合氯化鋁(PAC和有機(jī)絮凝劑(PAM,具體操作是:把綜合水的pH值提到1013,堿濃度大而迫使堿與重金屬的反應(yīng)向生成氫氧化物的方向進(jìn)行。由于pH>9,排放口又得用酸中和使pH值降到9以下。上述乃傳統(tǒng)的處理工藝,存在許多嚴(yán)重的理論與實(shí)踐上的錯(cuò)誤:1、前處理三支污水的劃分,不符合生產(chǎn)實(shí)際,因?yàn)椴徽撃侵卸际悄阒杏形?、我中有?只不過(guò)是鉻水以鉻為主、氰水以氰為主、銅鎳鋅三合水以3元素居多。這些實(shí)際情況,我

4、們是在廢水處理的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的,幾乎所有企業(yè)的電鍍廢水都是如此。我們?cè)儐?wèn)過(guò)電鍍廠的有關(guān)人員,其實(shí)他們能把這一現(xiàn)象的成因說(shuō)得非常清楚,奇怪的是污水管理部門(mén)竟把分流綜合兩段處理作為不能違反的規(guī)范性模式。由于第二段處理的污水中各種污染物都存在,怎么可能用簡(jiǎn)單的處理藥劑和方法就可使終端水達(dá)標(biāo)排放呢?2、許多專門(mén)論述中都會(huì)提到,氰水要分開(kāi)處理是因?yàn)榍柙谒嵋褐袝?huì)生成毒性極強(qiáng)的HCN(氰酸,它的揮發(fā)勢(shì)必造成人的中毒。這在理論上是成立的,確實(shí)要十分注意。不過(guò),我們發(fā)現(xiàn)多數(shù)氰水本身就是pH<6的液體,如果要揮發(fā)就可能在車間,而不會(huì)流到污水池再揮發(fā)。再說(shuō)氰酸本身是液體,只不過(guò)是揮發(fā)溫度低(26,那么外界溫度&

5、lt;26時(shí)就不存在揮發(fā)問(wèn)題了。3、人工強(qiáng)制以超堿使重金屬生成氫氧化物沉淀在污泥中,這有不科學(xué)之處:(1從化學(xué)反應(yīng)原理上說(shuō),勿論在什么樣的酸堿度條件下,都有個(gè)反應(yīng)平衡,也就是說(shuō)永遠(yuǎn)都不可達(dá)到水中不存在一定數(shù)量的重金屬。(2不同的重金屬形成氫氧化物的最佳酸堿度(pH值不盡相同,對(duì)某種重金屬最適合的pH值范圍,對(duì)另一些金屬可能已是重新溶解的pH值條件。(3由于二段處理是超堿除重金,最后的排放水也必然超堿,這就勢(shì)必要在排放口向水中加酸,以求pH值達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。加酸的結(jié)果,那些尚未沉淀的微細(xì)的氫氧化物迅速發(fā)生分解,重金屬又回到水中。(4由于分流匯合兩道污水處理,工程裝置自然就比較復(fù)雜,從而造成工程建設(shè)

6、投資大、時(shí)長(zhǎng)。3、CZB礦物法處理電鍍廢水3.1 CZB礦物法的概念CZB礦物法是采用以純天然礦物為原料,經(jīng)過(guò)一定特殊工藝該性加工生產(chǎn)而成的專利產(chǎn)NMSTA天然礦物污水治理和礦粉BC,在再輔加某些助劑對(duì)電鍍廢水進(jìn)行混合處理的一種方法。3.2 CZB礦物法的主要作用機(jī)理由于該方法主要采用的是純天然的礦物為主體原料,其所具有的特性有離子交換性、吸附性、化學(xué)轉(zhuǎn)化性、催化性等。3.3 CZB礦物法的主要優(yōu)勢(shì)該方法的主要優(yōu)勢(shì)如下:1、徹底改變長(zhǎng)期以來(lái)分流處理的傳統(tǒng)工藝,把鉻水、氰水、綜合水等混合起來(lái)進(jìn)行處理,糾正了分流處理所存在的某些嚴(yán)重錯(cuò)誤,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)工藝所存在的弊端。2、經(jīng)一段處理即可完全解決問(wèn)題,

7、改變了傳統(tǒng)的兩段處理模式。3、由于上述兩點(diǎn),污水處理的工程裝置大大簡(jiǎn)化,基建投資和工程建設(shè)時(shí)間大幅度減少。4、傳統(tǒng)的處理方法,從理論上分析是不可能達(dá)標(biāo)的,大量的實(shí)踐也證明了該工藝的確不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。若用礦物法處理電鍍廢水,從原理和實(shí)用上都表明了可以穩(wěn)定地達(dá)標(biāo)排放。5、傳統(tǒng)工藝處理電鍍廢水的藥劑費(fèi)用,主要被用于燒堿中和酸水,一般情況處理一噸污水燒堿費(fèi)就要610元,加上其他藥劑,總藥劑費(fèi)多在10元以上。誠(chéng)然,如果只求把廢水澄清,那費(fèi)用就很難有個(gè)標(biāo)準(zhǔn)了。應(yīng)用礦物法,前提是達(dá)標(biāo)排放。處理一噸廢水藥劑費(fèi)大約46元.3.4 電鍍廢水處理流程示意圖 從車間出來(lái)的各種類型的廢水在同一調(diào)節(jié)池進(jìn)行混合調(diào)節(jié),然后泵入反應(yīng)池,加入稀釋或固體的NMSTA天然礦物污水治理劑(藥劑本身具有還原六價(jià)鉻和破氰作用,一般濃度低的鉻水不需再加還原劑反應(yīng),加入BC礦粉(一部分起中和作用,可以節(jié)約大部分的堿,另外有去除重金屬的作用反應(yīng),可將廢水的pH調(diào)節(jié)到56,該階段一般要求不少于20min,用堿將廢水的pH調(diào)節(jié)到8.59,同時(shí)加入漂白水等氧化劑破氰,最后經(jīng)沉淀池沉淀后排放。4 、結(jié)論經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間來(lái)的研究和實(shí)踐,以及對(duì)理論上