電鍍廢水的處理

關(guān)于電鍍廢水的處理電鍍廢水處理的歷史階段

電鍍廢水的處理已有數(shù)十年歷史，可分為三個(gè)階段：第一階段，大致在20世紀(jì)50年代前后，主要著眼于廢水、廢渣的處理技術(shù)。處理的主要對(duì)象為氰化物和六價(jià)鉻。處理方法主要是化學(xué)沉淀法。第二階段大致在60年代，開(kāi)始注意工藝改革和綜合利用，并著手處理除鉻外的其他金屬。第三階段從70年代起，開(kāi)始研究從根本上控制污染的技術(shù)，以防為主，改革電鍍工藝，研究廢水的閉路循環(huán)。在工藝改革上用低濃度工藝代替高濃度工藝（如低鉻代替高鉻鍍鉻），用無(wú)毒或低毒材料的電鍍工藝代替有毒材料的工藝（如以無(wú)氰工藝代替有氰工藝）。第2頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天回收利用才是王道！第3頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天電鍍廢水的種類·含氰廢水·含鉻廢水·其他重金屬?gòu)U水第4頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天含氰廢水氰氣與氰鹽可以在人體內(nèi)解離出氰根，氰根可以抑制人體內(nèi)的42種生物酶的合成，其中細(xì)胞色素氧化酶最易與氰根反應(yīng)，能迅速與三價(jià)鐵離子結(jié)合，阻止其還原成二價(jià)鐵，使細(xì)胞不能利用血液中的氧而形成內(nèi)窒息，導(dǎo)致人缺氧死亡。第5頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天含氰廢水的處理1.酸化法：調(diào)節(jié)含氰廢水的pH值使其呈酸性，形成HCN，利用HCN蒸汽壓高的特點(diǎn)，用氣流帶走HCN，并回收。2.自然降解法：自然降解法是利用光照等自然因素的作用，使氰化物自行分解的凈化方法。需要15d左右的時(shí)間，使用性價(jià)比低。

第6頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天含氰廢水的處理3.鐵離子沉淀法：這種方法利用了鐵離子與氰根絡(luò)合形成極難溶沉淀，從而達(dá)到了出去氰根的目的。4.活性炭吸附催化氧化法：這種方法是向廢水加入催化劑并向廢水中供入足夠的氧，載體炭上便發(fā)生下列反應(yīng)以完成氧化除氰。第7頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天含鉻廢水鉻的化合物以二價(jià)、三價(jià)、六價(jià)的形式存在，但是三價(jià)和六價(jià)最為常見(jiàn)，其中六價(jià)毒性最強(qiáng)，約為三價(jià)的100倍，二價(jià)與鉻本身無(wú)毒或者毒性很微弱。鉻是哺乳動(dòng)物生命與健康所需的微量元素，缺乏鉻可引起動(dòng)脈粥樣硬化。成人每天需500~700微克鉻。鉻對(duì)植物生長(zhǎng)有刺激作用，微量鉻可提高植物的收獲量，但濃度稍高又可抑制土壤中有機(jī)物質(zhì)的硝化作用。第8頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天含鉻廢水的處理1.藥劑還原沉淀法：基本原理是在酸性條件下向廢水中加入還原劑，將Cr6+還原成Cr3+，在堿性條件下，生成氫氧化鉻從而去除鉻離子。2.SO2還原法：由于SO2是有毒氣體需要注意的是工作人員的防護(hù)工作

3SO2+Cr2O72-+2H+=Cr3++3SO42-+H20

Cr3++30H-=Cr(OH)3↓第9頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天含鉻廢水的處理3.鐵氧體法：這種方法是利用了鐵的還原性，除了一般還原性方法的優(yōu)點(diǎn)，它還具有獨(dú)特地地方，鉻污泥可制作磁體和半導(dǎo)體，這樣不但使鉻得以回收利用，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)。第10頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天含鉻廢水的處理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+。缺點(diǎn)是耗電量較大，消耗鋼板，運(yùn)行費(fèi)用較高。5.生物法：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。第11頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天含鉻廢水的處理6.光催化法：以半導(dǎo)體氧化物(ZnO/TiO2)為催化劑，利用太陽(yáng)光光源對(duì)電鍍含鉻廢水加以處理，經(jīng)90min太陽(yáng)光照(1182.5W/m2)，使六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻，再以氫氧化鉻形式除去三價(jià)鉻，鉻的去除率達(dá)99%以上。第12頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天國(guó)內(nèi)外重金屬?gòu)U水處理的現(xiàn)狀重金屬?gòu)U水是指礦冶、機(jī)械制造、化工、電子、儀表等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排出的含重金屬的廢水。重金屬?gòu)U水（如含鎘、鎳、汞、鋅等）是對(duì)一環(huán)境污染最嚴(yán)重和對(duì)人類危害最大的工業(yè)廢水之一，其水質(zhì)水量與生產(chǎn)工藝有關(guān)。廢水中的重金屬一般不能分解破壞，只能轉(zhuǎn)移其存在位置和轉(zhuǎn)變其物化形態(tài)。其他重金屬?gòu)U水我國(guó)水體重金屬污染問(wèn)題十分突出，江河湖庫(kù)底質(zhì)的污染率高達(dá)80.1%。2003年黃河，淮河，松花江，遼河等十大流域的流域片重金屬超標(biāo)斷面的污染程度均為超Ⅴ類。2004年太湖底泥中總銅，總鉛，總鎘含量均處于輕度污染水平。黃浦江干流表層沉積物中Cd超背景值2倍，Pb超1倍，Hg含量明顯增加；蘇州河中Pb全部超標(biāo)，Cd為75%超標(biāo)，Hg為62.5%超標(biāo)。由長(zhǎng)江，珠江，黃河等河流攜帶入海的重金屬污染物總量約為3.4萬(wàn)t，對(duì)海洋水體的污染危害巨大。全國(guó)近岸海域海水采樣品中鉛的超標(biāo)率達(dá)62.9%，最大值超一類海水標(biāo)準(zhǔn)49.0倍；銅的超標(biāo)率為25.9%，汞和鎘的含量也有超標(biāo)現(xiàn)象。國(guó)外同樣存在水體重金屬污染問(wèn)題，如波蘭由采礦和冶煉廢物導(dǎo)致約50%的地表水達(dá)不到水質(zhì)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。第13頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天展望：重金屬?gòu)U水處理目前，重金屬?gòu)U水處理的方法大致可以分為三大類：(1)化學(xué)法；(2)物理處理法；(3)生物處理法。第14頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天化學(xué)處理法1、化學(xué)沉淀法化學(xué)沉淀法的原理是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使廢水中呈溶解狀態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苡谒闹亟饘倩衔?，通過(guò)過(guò)濾和分離使沉淀物從水溶液中去除，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、鐵氧體共沉淀法。由于受沉淀劑和環(huán)境條件的影響，沉淀法往往出水濃度達(dá)不到要求，需作進(jìn)一步處理，產(chǎn)生的沉淀物必須很好地處理與處置，否則會(huì)造成二次污染。第15頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、電解法電解法是利用金屬的電化學(xué)性質(zhì)，金屬離子在電解時(shí)能夠從相對(duì)高濃度的溶液中分離出來(lái)，然后加以利用。電解法主要用于電鍍廢水的處理，這種方法的缺點(diǎn)是水中的重金屬離子濃度不能降的很低。所以，電解法不適于處理較低濃度的含重金屬離子的廢水。第16頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天

物理處理法

1、溶劑萃取法溶劑萃取法是分離和凈化物質(zhì)常用的方法。廢水中重金屬一般以陽(yáng)離子或陰離子形式存在，在酸性條件下，重金屬與萃取劑發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，從水相被萃取到有機(jī)相，然后在堿性條件下被反萃取到水相，使溶劑再生以循環(huán)利用。這就要求在萃取操作時(shí)注意選擇水相酸度。物理處理法主要包含溶劑萃取分離、離子交換法、膜分離技術(shù)及吸附法。第17頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、離子交換法離子交換法是重金屬離子與離子交換劑進(jìn)行交換，達(dá)到去除廢水中重金屬離子的方法。常用的離子交換劑有陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、陰離子交換樹(shù)脂、螯合樹(shù)脂等。離子交換法是一種重要的電鍍廢水治理方法，處理容量大，出水水質(zhì)好，可回收重金屬資源，對(duì)環(huán)境無(wú)二次污染。3、膜分離技術(shù)膜分離技術(shù)是利用一種特殊的半透膜，在外界壓力的作用下，不改變?nèi)芤褐谢瘜W(xué)形態(tài)的基礎(chǔ)上，利用陰陽(yáng)離子交換膜對(duì)溶液陰陽(yáng)離子選擇透過(guò)性使水溶液中重金屬離子與水分離的一種物理化學(xué)過(guò)程。包括電滲析和隔膜電解。貴金屬回收離子交換器第18頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天4、吸附法吸附法是利用多孔性固態(tài)物質(zhì)吸附去除水中重金屬離子的一種有效方法。吸附法的關(guān)鍵技術(shù)是吸附劑的選擇，傳統(tǒng)吸附劑是活性炭?；钚蕴坑泻軓?qiáng)吸附能力，去除率高，但活性炭再生效率低，處理水質(zhì)很難達(dá)到回用要求，價(jià)格貴，應(yīng)用受到限制。近年來(lái)，逐漸開(kāi)發(fā)出有吸附能力的多種吸附材料，如殼聚糖及其衍生物、改性的海泡石以及蒙脫石等等。第19頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天生物處理法1、生物吸附法生物吸附法是指生物體借助化學(xué)作用吸附金屬離子的方法。藻類和微生物菌體對(duì)重金屬有很好的吸附作用，并且具有成本低、選擇性好、吸附量大、濃度適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，是一種比較經(jīng)濟(jì)的吸附劑。用生物吸附法從廢水中去除重金屬的研究，美國(guó)等國(guó)家已初見(jiàn)成效。2、生物絮凝法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。生物絮凝法的開(kāi)發(fā)雖然不到20年，卻已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有17種以上的微生物具有較好的絮凝功能，如霉菌、細(xì)菌、放線菌和酵母菌等，并且大多數(shù)微生物可以用來(lái)處理重金屬。生物絮凝法具有安全無(wú)毒、絮凝效率高、絮凝物易于分離等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的發(fā)展前景。生物處理法是借助微生物或植物的絮凝、吸收、積累、富集等作用去除廢水中重金屬的方法，包括生物吸附、生物絮凝、植物修復(fù)等方法。第20頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、植物修復(fù)法植物修復(fù)法是指利用高等植物通過(guò)吸收、沉淀、富集等作用降低已有污染的土壤或地表水的重金屬含量，以達(dá)到治理污染、修復(fù)環(huán)境的目的。植物修復(fù)法主要有三部分組成：(1)利用金屬積累植物或超積累植物從廢水中吸取、沉淀或富集有毒金屬：(2)利用金屬積累植物或超積累植物降低有毒金屬活性，從而可減少重金屬被淋濾到地下或通過(guò)空氣載體擴(kuò)散：(3)利用金屬積累植物或超積累植物將土壤中或水中的重金屬萃取出來(lái)，富集并輸送到植物根部可收割部分和植物地上枝條部分。第21頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天

目前我國(guó)應(yīng)用在含重金屬?gòu)U水處理基本采用日本提供的處理工藝，它主要由硫化處理工序、石膏中和工序、鐵鹽氧化工序組合而成。該組合工藝雖然可以使處理后的水達(dá)標(biāo)排放，但是也有不足：1、這一過(guò)程中產(chǎn)生大量的污泥中含有硫化氫氣體，硫化氫氣體為劇毒，容易對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員產(chǎn)生人身傷害。2、生成的重金屬硫化物非常細(xì)微,污泥顆粒細(xì)膩，脫水困難。3、污泥中含有大量的砷，銅等重金屬離子等，如果不能及時(shí)處理,污泥廢渣會(huì)滲入地下水體中，引起二次污染問(wèn)題；4、原料和渣量非常大，造成物料運(yùn)輸困難，石灰石預(yù)處理設(shè)備龐大、占地面積大；5、生成石膏的強(qiáng)度不夠，含有重金屬等有毒物質(zhì)，使得石膏難以利用，造成了資源的浪費(fèi)。6、出水為高含鹽污水，無(wú)法回用；7、水處理設(shè)施設(shè)備龐大。我國(guó)重金屬?gòu)U水處理的難題第22頁(yè),共25頁(yè)，2024年2月25日，星期天未來(lái)的發(fā)展方向1.工藝流程比較簡(jiǎn)單建設(shè)費(fèi)用低，處理過(guò)程中不能產(chǎn)生硫化氫氣體，人員安全性要好。2.處理后的水質(zhì)可以回用。