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    电镀废水处理以及排放标准

    2016-03-12 09:40:00  来源:深圳三养环保
       电镀废水处理工艺以及排放标准
     

     电镀废水的来源一般为:
    (1)
    镀件清洗水;
    (2)废电镀液;
    (3)其他废水,包括冲刷车间地面,刷洗极板洗水,通风设备冷凝水,以及由于镀槽渗漏或操作管理不当造成的 跑、冒、滴、漏的各种槽液和排水;
    (4)设备冷却水,冷却水在使用过程中除温度升高以外,未受到污染。

     电镀废水的水质、水量与电镀生产的工艺条件、生产负荷、操作管理与用水方式等因素有关。电镀废水的水质复杂,成分不易控制,其中含有铬、镉、镍、铜、锌、金、银等重金属离子和氰化物等,有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质。

        
     从电镀生产工艺可将电镀废水分为前处理废水、镀层漂洗废水、后处理废水以及废镀液、废退镀液等四类。
    对于金属基体材料,其电镀的处理工艺可分为:
    1、整平平面(包括磨光、抛光、喷砂、滚光、刷光等)
    2、化学处理(包括除油、除锈和侵蚀等)
    3、电化学处理(包括电化学除油和电化学侵蚀等)

    除油过程中常用碱性化合物如NaOHNa2CO3、Na3PO4、Na2SiO3等,对于油污特别严重的零件有时还用煤油、汽油、丙酮、甲苯、三氯乙烯、四氯化碳等有机溶剂除油,再进行化学碱性除油。为去除某些矿物油,通常在除油液中加一定量的乳化剂,如OP乳化剂、AE乳化剂、三乙醇胺油酸皂等。因此除油过程中产生的清洗废水以及更新废液都是碱性废水,常含有油类及其它有机化合物。
    酸洗除锈常用的有盐酸、硫酸,为防止镀件基体的腐蚀,常加入某些缓蚀剂如硫脲、磺化煤焦油、乌洛托品联苯胺等。酸洗除锈过程产生的清洗水一般酸度都较高,含有重金属离子及少量有机添加剂。
    前处理废水是电镀废水处理中的重要组成部分,约占电镀废水总量的50%,废水中含有一定的盐份、游离酸、有机化合物等,组分变化很大,随镀种、前处理工艺以及工厂管理水平等而变。

    镀层漂洗
        镀层漂洗水是电镀作业中重金属污染的主要来源。电镀液的主要成分是金属盐和络合剂,包括各种金属的硫酸盐、氯化物、氟硼酸盐等以及氰化物、氯化铵、氨三乙酸、焦磷酸盐、有机膦酸等。除此之外,为改善镀层性质,往往还在镀液中添加某些有机化合物,如作为整平剂的香豆素、丁炔二醇、硫脲,作为光亮剂的有糖精、香草醛、苄叉丙酮、对甲苯磺酰胺、苯磺酸等。因此镀件漂洗废水中除含有重金属离子外,还含有少量的有机物。漂洗废水的排放量以及重金属离子的种类与浓度随镀件的物理形状、电镀液的配方、漂洗方法以及电镀操作管理水平等诸多因素而变。特别是漂洗工艺对废水中重金属的浓度影响很大,直接影响到资源的回收和废水的处理效果。

    镀层后
    镀层后处理主要包括漂洗之后的钝化、不良镀层的退镀以及其他特殊的表面处理。后处理过程中同样产生大量的重金属废水。一般来说,常含有Cr6+ Cu2+Ni2+Zn2+Fe2+等重金属;H2SO4HClH3BO3H3PO4NaOHNa2CO3等酸碱物质;甘油、氨三乙酸、六次甲基四胺、防染盐、醋酸等有机物质。总的来说,这类镀层后处理废水复杂多变,水量也不稳定,一般都与混合废水或酸碱废水合并处理。
    电镀废液
    电镀、钝化、退镀等电镀作业中常用的槽液经长期使用后或积累了许多其他的金属离子,或由于某些添加剂的破坏,或某些有效成分比例失调等原因而影响镀层或钝化层的质量。因此许多工厂为控制这些槽液中的杂质在工艺许可的范围内,将槽液废弃一部分,补充新溶液,也有的工厂将这些失效的槽液全部弃去。这些废弃的各种浓度液一般重金属离子浓度都很高,积累的杂质也很多,不仅污染物的种类不同,而且主要污染物的浓度、其他金属杂质离子的浓度以及溶液介质也都往往有较大的差异。这些差异决定了这些废水的处理技术上的多样性和工艺上的特殊性。
    当前国内处理电镀废水主要是先将其分成3类,
    一.含铬废水
    主要用还原来处理六价铬。
    二.含氰废水
    主要用破氰来处理。
    三.其他废水
    包括铜,镍,锌,铬等
    深圳市三养公司主要采用离子交换法+膜法在线处理办法离子交换法
    离子交换法主要是利用离子交换树脂中的交换离子同电镀废水中的某些离子进行交换而将其除去,使废水得到净化的方法。
    国内用离子交换技术处理电镀废水是从20世纪60年代开始进行试验研究的,到70 年代末,因为迫切需要解决环境污染问题,这一技术得到了很大发展,当前已成为处理电镀废水和回收某些金属的有效手段之一,也是使某些镀种的电镀废水达到闭路循环的一个重要环节。但是采用离子交换法的投资费用很高,系统设计和操作管理较为复杂,一般的中小型企业难以适应,往往由于维修、管理等不善而达不到预期的效果,因此,在推广应用上受到了一定的限制。
    当前,国内对含铬、含镍等电镀废水采用离子交换法处理较为普遍,在设计、运行和管理上已有较为成熟的经验。经处理后水能达到排放标准,且出水水质较好,一般能循环使用。树脂交换吸附饱和后的再生洗脱液经电镀工艺成分调整和净化后能回用于镀槽,基本实现闭路循环。另外,离子交换法也可用于处理含铜、含锌、含金等废水。

    电镀废水处理设备典型工艺流程:
      自来水----水泵----多介质过滤器----活性炭过滤器----自动加药装置----保安过滤器----高压泵----一级反渗透----中间水箱----高压泵----二级反渗透----纯水箱----纯水泵 新工艺
      漂洗水----水箱----水泵----多介质过滤器----保安过滤器----超滤----电镀液回收桶
      漂洗水----水箱----水泵----多介质过滤器----保安过滤器----超滤----电镀液回收桶----高压泵----反渗透----清洗水箱
    排放标准规定了电镀企业水和大气污染物排放限值、监测和监控要求。为促进区域经济与发展,推动经济结构的调整和经济增长方式的转变,引导电镀生产工艺和污染治理技术的发展方向,本标准规定了水污染物特别排放限值。
    电镀企业排放恶臭污染物、环境噪声适用相应的国家污染物排放标准,产生固体废物的鉴别、处理和处置适用国家固体废物污染控制标准。
    自本标准实施之日起,电镀企业水和大气污染物排放控制按本标准的规定执行,不再执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)和《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)中的相关规定。
     
     四、电化学处理电镀废水去除各污染因子机理分析
        1、还原去除六价铬Cr:阳极上发生氧化还原反应产生大量的亚铁离子,亚铁离子具有较强的还原作用能将废水中的六价铬Cr还原为Cr3+;阴极上发生还原反应,废水中的Cr6+直接还原为Cr3+; 电絮凝法操作简单,处理效果稳定可降至0.1mg/L以下。
        2、氧化去除COD及CN-:阳极产生的新生态氧[O]具有很强的氧化能力,可以氧化水中有机和包含CN- 离子在内的无机物,达到去除水中COD和CN-的目的。废水中的氯离子在阳极上可生成氯和次氯根,对水中的无机(如CN-)和有机物(COD)也有氯化作用,同时活性氯具有明显的杀菌消毒作用。
        3、沉淀除硫、络合除氰和氧化混凝除砷及吸附除氟、除磷:
        3、1由阳极溶下来的亚铁离Fe2+可与S2-反应生成FeS沉淀而除去:Fe2++S2-→FeS↓
        3、2在酸性有氧条件下Fe2+可与CN-形成铁蓝络合物Fe4[Fe(CN)6]3或Fe3[Fe(CN)6]2等沉淀而起到除氰作用,CN-去除率≥80%。反应原理用如下的总反应式表示:
    18CN-+7FeCl2+4HCl+O2→Fe4[Fe(CN)6]3(铁蓝)↓+18Cl-+2H2O
        3、3极板为Fe时,As3+和As5+的去除率均可达到99%以上,可能是在电絮凝过程中As3+氧化成As5+后与Fe(OH)3发生了表面络合,经混凝共沉淀后出去。
        3、4电絮凝除氟的实质是利用电絮凝过程中形成的铝或铁离子的水解聚合产物在偏酸性条件下对水中氟离子进行的静电吸附和离子交换吸附或络合吸附。
        3、5可溶性磷酸盐的去除主要是通过铝或铁离子水解聚合产物的吸附来完成的,此外还可能通过形成磷酸盐或羟基磷酸盐沉淀而去除。
        综上述:电化学废水处理技术集电化学氧化、电化学还原、电化学凝聚、电化学气浮于一体,在去除各重金属离子的同时,降解废水中的COD和CN-, 满足了目前环保对电镀废水COD达标排放的要求。