电镀废水处理方法的选择电镀废水处理的方法甚多,概括起来有离子交换法、活性炭吸附法、膜式法、化学法、电解法等。这些方法无论在国内、还是在国外,均在不同的工厂、场合使用或试验中。摆在电镀工厂环保人员面前的主要课题不在于研究、探讨新的处理方法,而更重要的是正确选择适宜的方法,并针对性地解决处理工艺中存在的问题。(一)基本原则废水处理方法的选择,没有一个统一的标准,但可以提出如下一些基本的原则。1、处理质量要好。
电镀废水处理方法的选择
电镀废水处理的方法甚多,概括起来有离子交换法、活性炭吸附法、膜式法、化学法、电解法等。这些方法无论在国内、还是在国外,均在不同的工厂、场合使用或试验中。摆在电镀工厂环保人员面前的主要课题不在于研究、探讨新的处理方法,而更重要的是正确选择适宜的方法,并针对性地解决处理工艺中存在的问题。
(一)基本原则
废水处理方法的选择,没有一个统一的标准,但可以提出如下一些基本的原则。
1、处理质量要好。
1)废水经处理后符合国家排放标准,可以直接排放;
2)废水污染处理彻底,处理过程中不产生二次污染,实现无污排放;
3)处理水质好,可以回用,基本上做到闭路循环。
2、对废水变化的适应性要强。
1)适应废水处理量的变化,能大能小;
2)适应废水浓度的变化,能高能低;
3)适应废水水质的变化,包括废水的PH值、废水成份的变化等。
3、废水处理的工艺性要好,包括处理工艺成熟、操作简单、处理设备先进可靠等。
4、经济性好。
1)废水处理设备、设施的投资要小,占地面积小,基建工作量小等;
2)废水处理自动化程度高,维护管理简单,使用寿命长;
3)节约能源;
4)回收效益高,最好能直接回用;
以上这些都是很重要,又很基本的原则。但是,至今还不能找到一种处理方法能够完全符合上述要求。因此,提出了一个合理选择方法的问题。
(二)处理方法的选择
电镀废水处理方法的选择,是一个很复杂的问题,除了根据上述基本原则以外,提出如下几点意见。
1、综合分析各种处理方法,择优选用
表1中列出了几种常用方法的优点、缺点和适用性等,供参考。
各种废水处理方法,都有各自的优点和缺点,关键是合理选用和组合,扬长避短。例如,离子法要充分发挥其深度处理的长处,必须加强预处理,并配以辅助处理设施;又如膜式法,关键是膜的质量要过关,才能更广泛的推广使用。
关于适用性,问题更为复杂,必须对各种处理方法的本质吃透,才有条件保证方法选择得当。必须根据废水处理要求,才能确定能否采用。另外,要真正做到适用,还必须清楚处理方法所需条件,否则,也有可能选择不当。
表1废水处理方法的比较
处理方法 |
基本原理 |
特点 |
存在问题 |
活用性 |
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化学法 |
中和 |
投加碱(或碱性物)或酸(或酸性物),并调整和控制废水的pH值。 |
操作简单、工艺成熟投资省,有的还可以废治废。 |
耗酸(或碱)、操作费时,不易回收。 |
1)调整和控制pH值。为其他处理方法作准备。2)过滤中和法对含酸废水可实行简单有效的处理。 |
沉淀 |
投加化学材料与废水中的重金属离子产生沉淀反应,使废水净化。 |
操作简单,工艺成熟、投资省、有的还可以废治废,并回收部分化学材料。 |
处理效率低,废水中有络合物时,很难处理,对含有多种重金属离子时,分离回收困难;搞不好造成二次污染。 |
在解决沉淀物的无害化处理和回用问题的前题下,用于废水处理,特别是混合废水处理是一种简单、可靠的方法。 |
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氧化还原 |
利用氧化—还原反应,使废水净化处理。 |
操作简单、工艺成熟、有时还可在槽边处理,并回收部分化学材料。 |
出水水质差,水不能回用;处理混合废水时,回收分离有困难搞不好会造成二次污染;通用氧化剂还有供货和毒性问题。 |
用次氯酸钠等处理含氰废水和用亚硫酸钠等处理含铬废水,均可在中小型电镀工厂中推广使用。 |
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置换 |
属于氧化—还原法的一种。 |
工艺成熟、操作简单、可以部分回收化学材料。 |
出水水质差,不能直接排放。 |
适用于含贵重金属(Au、Ag等)的废液,废水的回收处理,以及含铜废液的回收处理。 |
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铁氧体法 |
属于用硫酸亚铁的还原法并经60℃以上条件下的空气氧化,从而产生顺磁性的各种铁氧体。 |
容易进行固液分离和脱水处理等,并可以回收部分化学材料。 |
能耗高,污泥量大,处理后出水盐度高,不能处理含汞和络合物等的废水,连续处理有些困难。 |
适用于含多种重金属离子的混合废水的一次处理。目前铁氧体的回用还存在问题影响推广。 |
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表面活性剂法 |
用表面活性剂将废水中具有极性的离子在煤油中分离和回收。 |
操作工艺和设备简单投资省、上马快、操作费用低、还可回收部分化学材料和节约用水。 |
需有防火措施;由于添加煤油和表面活性剂,增加了水的处理,若清洗不净,对工艺还有一定的影响。 |
在保证清洗质量的前题下,可在小型电镀车间的含铬含镍废水处理方面应用。 |
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离子交换法 |
离子交换法 |
利用树脂中的交换基团吸附各种金属离子、酸根离子。 |
处理容量大,可除各钟金属离子和酸根离子,处理水质好;可以回收水和部分化学材料。 |
①树脂可受污染和被氧化而失效;②化学物的回用,特别是直接回用,对于槽液要求高的工厂尚有问题,对于含多种金属离子废水的处理回用,问题更多;③耗酸碱,一次性投资大。 |
①处理含铬、镍等的废水处理、得到广泛使用。但还存在铬酸和硫酸镍的直接回收问题。②对要求深度处理的,可以选用。 |
黄原酸树脂吸附法 |
利用黄原酸树脂的不可逆吸附。 |
对多种金属离子均能吸附并可回收部份化学材料。 |
成本较高;黄原酸树脂易失效;回收中需耗浓酸。 |
适用于含贵重金属(如金、银)离子的废水、废液的回收和处理。 |
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膜式法 |
电渗析 |
利用离子交换膜的选择透过性在直流电场作用下,使废水中的电解质浓缩、淡化的一种物理化学过程。 |
处理后废水组成不变,有利于回槽使用;不需外加化学材料,操作管理简单;不产生废渣,设备紧凑利于自动化。 |
废水预处理要求多,耗电量大。膜的质量尚待提高;槽液的杂质积累问题还未解决。 |
①含镍废水处理及回收,取得成效,不仅处理了废水,而且经济上也有收益。②作为其他方法的辅助方法。 |
反渗透 |
利用半透膜加以超过渗透压的压力,进行反向渗透,以浓缩废水。 |
①能制高纯水,②处理后废水得以净化,可直接回槽使用,③能耗低,④设备紧凑。 |
废水要求预处理,膜的质量还未过关,寿命短,透水量小。 |
含镍和含铬废水的处理已得到运用。 |
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超过滤 |
低分子量物透过膜而高分子量物被膜截留从而得以分离。 |
不需高压,出水水质高,可回用,还可部分回收化学材料。 |
透水量小,适用性差。 |
仅适用于高低分子量物的分离如电泳化、油、染料等废水处理。 |
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扩散渗折 |
是浓差扩散和离子交换膜.在浓差推动下的离子选择性渗透。 |
不需外加动力,可回收部分化学材料。 |
回收效率低,出水水质差,不能直接排放。 |
适用于废液的处理及回收。 |
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隔膜电介 |
利用化学和隔膜的透过性原理。 |
浓缩废液和去除部分杂质,设备简单。 |
耗电量大,对有些离子的分离效果不理想。 |
废镀液除杂质的处理以再生镀液;作为其他方法的辅助处理。 |
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活性炭吸附法 |
利用活性炭对多种金属离子和氰根等的选择吸附。 |
处理容量大,可以除多种金属离子和少数非金属离子,还可回收部分化学材料。 |
活性炭再生效率低,使用寿命短,因而成本高,再生不好会造成二次污染,并耗酸耗碱。 |
含铬废水处理已取得成果,由于活性炭吸附机理不清,推广中需慎重。 |
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电解法 |
利用电解反应,与废水中的待处理物发生电化学反应,以实现处理。 |
操作简单、工艺成熟、占地面积少,投资省。 |
耗电量大,处理含铬废水还需耗大量的铁板并产生大量的难以处理的污泥。出水水质差。 |
①适于含氰废水的处理,②含有机物废水的处理,有一定的潜力。 |
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气浮法 |
利用化学反应,调整pH值,凝聚吸附等多种物理一化学原理去除废水中的有害物。 |
预处理要求低,水量可大可小,水质变化的适应性好,对多种重金属离子的废水一次处理。 |
属干初级处理方法,出水不能回用,浮渣需进一步处理。 |
适用于废水水质差,变化大的含多种重金属离子的混合废水的一次处理。 |
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蒸发浓缩法 |
利用加温(或减压加温),使废水浓缩回用。 |
工艺简单成熟、可以直接回用于镀槽。 |
耗能大,操作费用较高,对于槽液的杂质积累问题还待研究。 |
①配以逆流漂洗实现镀硬铬的闭路循环。②作为其他方法的辅助处理方法。 |
2、根据处理要求,选择处理方法
若处理要求高,不仅实行达标处理,还需要回用,就必需选择如离子交换法等深度处理方法或组合法:若处理仅要求达标排放,那么处理方法的选择的自由度就较大。至于达标排放的标准,也有高有低,也需注意到。
3.因地制宜的选择处理方法
1)根据废水水质:水质差的,不宜用膜法分离技术等,宜采用气浮法,或由气浮法等组成的组合理法处。
2)根据不同的镀种:含氰、含铬、含镉、含汞等废水,都必需进行深度处理,最好是封闭循环少排放;含贵重金属,如金、银等废水,必需考虑回收,对此,化学法处理经常不可少。
3)根据不同的排放方式:分流排放,其废水水质好,废水成份简单,可以选择为离子法,活性炭法和膜式法等;混合排放,其废水水质差,废水成份复杂,可以选用气浮法等。
4)根据车间布置情况:工房及周围均比较紧张,宜选用膜式法、槽内处理法、流动床等;工房较为宽敞,可以建立完善的废水处理系统和深度处理方法。
5)根据工厂所在地区的条件:若当地对电镀污泥、沉渣有处理条件的,可以选用化学法、气浮法等,可消除后患;若当地没有上述条件的,那么只能另选别的方法。
6)根据废水处理有关人员的技术水平、习惯选择。
7)根据工厂规模的大小,确切地说:根据排放水量大小选择:对于规模小,排放量小的工厂,可以优先采用反渗透法、表面活性剂法,槽内处理法等处理单一镀种废水;也可以采用气浮法、化学法等处理多种镀种、但排放量少的混合废水。
8)根据国家、地方的要求选择处理方法。
总之,废水处理方法的选择既很重要,又是较为困难的一个问题,必须很慎重,持科学态度。