电镀废水中铬的回收及利用研究

1、电镀废水中铅的处理及回收再利用研究作者：专业：材料工程技术2009级摘要：钻及其化合物被广泛应用于电镀工业中，产生大量含钮废水，并成为一种主要的坏境污染物质。通 过试验对儿种含銘废水的处理方法作了比较，阐明了各种方法的优缺点及实际处理工艺中的应用价值；同 时将珞作为有用资源，通过不同的工艺得到珞酸钠、重銘酸钾、珞黄、抛光膏等，加以回收利用，这不仅 体现环境效益，同吋也取得了一定的经济效益。关键词：电镀废水；侪处理；回收再利用abstract： chromium and its compounds are widely used in electroplating industry. gener

2、ate a large number of chromium一containing wastewater. and become a major environmental pol lutants. tn thi s paper, tests of several chromium containing wastewater treatment methods are compared clarify the advantages and disadvantsges of each method and the actual value of process. at the same time

3、 as a useful resource for chromium. through di ferent processes to be sodium chromate, potassium dichromat, chrome yellow, polishing compound, etc- for recycling. this not only reflects the environmental benefits of. also made some economic benefit.keywords: electroplating wastewater； chromium treat

4、men； recycling1序言现代社会屮工业废弃物的排放直接污染着人类赖以生存的生态环境，影响着人类的健康。 环境污染及其防治是目前亟待解决的问题，而銘污染是环境污染的重要因素之一。由于电镀、 制革、化工、颜料、冶金、耐火材料等行业的迅猛发展，含锯废水的排放量不断增加，必须 对这些废水进行处理，加以利用，才能有效防止污染。目前国内外对含馅废水的处理主要有 铁氧体处理法、亚硫酸盐还原法、吸附法、离子交换法、电解处理法、电渗析、液膜分离技 术、生物化学法等方法。再利用方面，例如木文以电镀废水为研究对象，采用几种絮凝剂对 其中的珞进行了冋收处理，对儿种絮凝剂的冋收结果进行了比较，筛选出最佳的絮凝

5、剂，用 选出的最佳絮凝剂即复合絮凝剂聚合氯化铝、聚合硫酸铁和阳离子聚丙烯酰胺将锯回收，配 制成抛光膏，将其用于金屈机件表面的抛光，使电镀废水实现了达标排放，并使馅得到回收 利用。2. 含辂废水的来源及成分2. 1含辂废水的来源含珞排放废水主要来源于电镀珞和钝化的漂洗废水，含6价珞浓度约在20150 mg/l, 而镀锌后饨化漂洗废水屮锯的含量可达200300 mg/l,低锯饨化废水含锯量为68147 mg /lo目前，普遍的情况是将馅废水中的6价馅还原成3价馅，再流到综合废水池中和，馅成为 电镀污泥而废弃。钻废水和含钻废渣都是污染源。2. 2含辂废水的成分电镀珞是最常见最普遍的电镀工艺，根据工艺

6、不同，一般含有以下儿种主要成分：(1) 装饰性镀锯主要成分：150350 g/lo硫酸1.53.5 l, 3价锯25 lo(2) 滚镀馅镀液主要成分：珞酊180500 g/l,氟硅酸3-15 g/l,硫酸0. 60.9g/l, 3价钻25 g/lo(3) 镀硬縮(钢铁件上直接镀洛)镀液主要成分：縮酹225250 g/l,硫酸2. 252. 5 l, 3价珞38g/lo(4) 自动镀铮主要成分：锯酉十250300 g/l,氟硅酸钾20 g/l,硫酸锂68 g/lo 由上可见，镀铭主耍成分是铭肝、硫酸、3价馅，其它成分有限。所以，可将这几种含悟电镀 废水合并一起处理。3. 电镀废液中铅的回收3.1

7、沉淀-双氧水氧化法回收锯氢氧化cr(0h)3的溶度积很小，k6x1(t,所以向含珞废液屮加入naoh可以使珞(iii) 转化为氢氧化钻沉淀，要使沉淀完全，neioii加入量控制在使废水pll值升至8& 5为宜，在此 条件下不仅使钻(iii)沉淀完全，并11废水的ph值也符合排放标准，由于在碱性条件下，銘(iii) 具有较强的还原性，可以被双氧水氧化为銘(vi)酸盐(cro?-),所以向cr (0叭沉淀屮加入适 量naoh后，在滴入双氧水，溶液逐渐变成黄色，cf被氧化为cro/ o在酸性条件下，30.7易 传化为cr2072；所以向溶液屮再滴加硫酸酸化，使溶液的ph值降至23,溶液冇黄色

8、变为橙红 色，此时"0广转化为cra2-,这种含红矶钠的溶液经过浓缩结晶可以得到重点的工业原料重 钻酸钠。3. 2还原沉淀法回收锯化学还原后沉淀法处理电镀含锯废水是最早应用的治理技术之一，在我国有着广泛的应 用，其原理简单、操作方便。根据投加述原剂的不同，可分为fesoi法、nahsos法、铁屑法、 s02法等。应用化学述原后沉淀法处理含縮废水，碱化时一般用石灰，但渣多，用naoh或naco” 则污泥少，但药剂费用高，这是化学还原法的缺点，但是该法处理含俗废水可以回收珞盐, 并使出水达标排放。处理方法1：以混和电镀废水调节ph值为23,用反应电动电位自动控制反应的彻底程度 （根拯试验

9、结果orp为-250至-280 mv）加还原剂焦亚磷酸钠，（也可根拯六价辂量加焦亚硫酸 钠），把水屮的重辂酸根（或辂酸根）还原成三价辂，再调节ph值为8. 59.0,使z形成沉淀， 过滤，（若有其它金属离了，沉淀可用15%硫酸銭加约5%氨水，使溶液pll值为8.08. 5,浸提 2h,使铜和牒形成配合物而溶于水中，浸提液用于生产硫酸铜和硫酸银），沉淀干燥，用滴定 法测定含銘量在25%45%的氢氧化銘产品。使用这个方法利于形成一体化自动控制分质处 理系统。处理方法2：废水ph值为1,调节废水ph为2. 5,加焦亚硫酸钠，测定orp为-250至-280讷, 再加5%氢氧化钠调节pll值，形成氢氧化

10、3珞沉淀。沉淀过滤、干燥，检测含珞量。如果废水 中含铜、银较多，则氢氧化三洛沉淀用15%氨水浸没提出铜、鎳，溶液用于生产铜、镰氨盐, 沉淀用50%氢氧化钠溶解，再用10%硫酸调节ph值为10,沉淀为锌、铁，再调节溶液ph值为7, 得到氢氧化三辂沉淀，沉淀过滤、干燥，检验辂含量。处理方法3：在述原沉淀生成氢氧化銘沉淀后，用1： 1硫酸溶解，生成硫酸縮，浓缩蒸发 为粗产品。3.3膜分离法回收锯膜分离法以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动力（如压力差、浓度差、电 位差等）吋，原料侧组分选择性透过膜，以达到分离、除去有害组分的口的。口前，工业上应 用的较为成熟的工艺为电渗析、反渗透、超滤、液

11、膜。电渗析法是在直流电场作用下，以电 位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，从而使废水得到净化。反渗透法是在一定的 外加压力下，通过溶剂的扩散，从而实现分离。超滤法也是在静压差推动下进行溶质分离的 膜过程。液膜包括无载体液膜、冇载体液膜、含浸型液膜等。液膜分散于电镀废水时，流动 载体在膜外相界面有选择地络合重金属离子，然后在液膜内扩散,在膜内界面上解络，重金属 离子进入膜内相得到富集，流动载体返冋膜外相界面，如此过程不断进行，废水得到净化。 膜分离法的优点：能量转化率高，装置简单，操作容易，易控制、分离效率高。但投资大，运 行费用高，薄膜的寿命短。主要用于回收附加值高的物质，如金等。3.4

12、化学絮凝法净化电镀废铮液回收锯用kal(soj)212也0和聚硅酸铝纳3:1(质量比)配制无机絮凝齐!j；用polyacry lamine (pam) 作为高分了絮凝剂，以k£0厂kiico：作为缓冲剂，用氢氧化钠调节pll值1214。将无机絮凝剂 和高分子絮凝剂以1000:1 (质量比)加入ph值为1214的缓冲液中，配制成复合絮凝剂，其 絮凝剂总量为137.66g/lo电镀废水的净化处理工艺流程如图11所示。电镀废水经前处理后导入反应池，加入还原 剂亚硫酸氢钠，将辂(vi)还原为辂(iii),然后将其转入沉淀池，加入沉淀剂氢氧化钠，将 銘(iii)沉淀为dtcr (011)3,由

13、于cr (oil)3以胶粒形式悬浮于上清液中，因此加入复合絮凝剂 使其完全沉淀在底部，然后把上清液和污泥分离，将上清液排放，所得污泥作为配制抛光膏 的基木原料。排放 抛光膏图11废馅液处理工艺流程图4. 铅的回收再利用4. 1利用沉淀珞泥制作机件的抛光膏利用复合絮凝剂，以聚合氯化铝、聚合硫酸铁和阳离子聚丙烯酰胺为最佳的絮凝剂，可 将高浓度的锯经絮凝沉淀转化为cr (oh)3 , cr (oh)3经高温分解可使其转化为cgo,将复配 为抛光膏并用于机件的抛光，其抛光效果较好。这种方法能够对电镀废水中的锯进行冋收利 用，防止英对自然生态环境产生污染，是一种消除辂污染的行z冇效的方法。4.2利用含铅

14、废液生产辂黄利用纯碱作沉淀剂去除电镀废液中的朵质金属离了，再向电镀液加入碳酸钠饱和液，调 整ph至8.59.5。进行过滤，滤液备用。在碱性条件下将滤渣中的三价钻离子用双氧水氧 化为六价銘离子，再经过滤，滤液与上述滤液混合。将滤液与硝酸铅溶液和助剂，在5060°c 反应1h,然后经过滤、水洗，洗去氯根、硫酸根以及其它部分可溶性杂质，再经干燥粉碎即得 成品铅锯黄。利用电镀废液生产铅珞黄，不仅解决了污染问题，而冃使电镀废液屮的锯得到 了回收再利用。据估算，按年处理电镀废液200t,年平均回收18t红矶钠，可实现年创收4 万余元，效益可观。4. 3利用辂污泥生产红矶钠在高温碱性条件介质nax

15、ro.中三价辂可被空气氧化为na2cr2o7,同时污泥中所含的铁、锌 等传化为相应的可溶盐nafeo2> na2zn02o用水浸取碱熔体时，大部分铁分解为fe (oh) 3沉淀而 除去。将滤液酸化至ph < 4, na.cro.即转变为na2cr2o7,利用nso,与na2cr207溶解度差异，分 别结晶析出。采用高温碱性氧化钻污泥制红矶钠的条件是n(na2c03) : n(cr203)=3 : 1,温度 780°c,吋间2. 5h,銘的转化率在85%以上。4. 4生产液体馅软剂及皮革隸剂碱式硫酸铅含銘废液先用氢氧化钠去除金屈离子杂质，控制ph=5. 560然后过滤，滤液

16、待用，污 泥用铁氧体无害化处理。然后，在滤液中投加还原剂葡萄糖，使na2cr207还原为cr(oii)so4, 在100°c条件下，进一步聚合，当碱度为40%吋，分子式为4cr(0h)33cr2s0”即为銘隸剂。 某皮革厂就是利用电镀含銘废水生产液体銘糅剂。按每天生产5t液体珞糅剂，每天可得利 润为6000余元。可见利用含珞废液生产珞蘇剂的经济效益是十分显著的。另外，可将含锯 的污泥与碳粉混合，在高温下熾烧，从而可制得金屈銘。因为含銘污泥是电镀车间污泥的主 要品种，根据电镀处理方法不同，污泥的冋收利用也不同。电解法的污泥：(1) 做中温变换催化剂的原料(2) 做铁洛红颜料的原料。化学法的污泥：(1)回收氢氧化銘(2)回收三氧化二銘抛光膏，铁氧体污泥做磁性材料的原料等等。5. 结束语以上介绍的含珞废水的处理方法及其资源化利用，有的已经实现了工业化，有的尚处于 实验室基础研究阶段。在实际使用过程屮并不一定限定于上述的处理方法，也可将上述的儿 种处理方法一起使用。从环保角度岀发，人们将扌宾弃传统的化学法，而选择微生物法、膜分 离法等。微生物法将代表21世纪电镀含铭废水处理方法的发展趋势，可以预计在不久的将来, 微生物法会得到更为广泛的应用。另外，在含銘废水