化工环境电镀废水处理

1、组员：目录n企业简介n公司主要电镀加工产品种类n电镀的种类电镀工艺n工艺流程n电镀废水的主要来源及其废水污染物n我国的电镀废水分类n国家电镀排放标准n含铬废水预处理n混合废水处理n方案一的优缺点n方案二n具体流程n反应机理 n影响水质因素n该公司工程投资与运行费用 n工程实例结果n一体化处理技术 的优缺点企业简介n1999年成立于深圳市宝安区松岗街道,宝华电镀厂交通十分方便,宝华电镀厂位于107国道、深圳主干道宝安大道附近和离广深高速出入口附近15分钟路程,左临广深高速福永街道沙井街道附近的高速出口新桥站、右临东莞长安站,虎门站,地理环境优越.工厂占地面积3000多平方米,承蒙新老顾客的关爱,

2、使本企业规模不断扩大。新近成立宝华东莞电镀加工厂,宝华虎门电镀厂,电镀厂位于虎门镇南栅工业区,将能更好的服务于东莞与广佛片区的客户.公司自创建以来,经过多年的发展和创新,已拥有了先进的生产工艺,配备了一百多种完善的生产设备和雄厚的技术开发实力,能保证每天按质按量按时的完成电镀等生产订单任务,并有运输专车多辆,可及时接送客户货物。具有丰富的专业技术经验和完善的品质保证体系,赢得了海内外以及国内客户的高度信赖. 公司主要电镀加工产品种类 n电镀汽车电子相关配件,电镀卫生洁具,电镀加工家用灯饰配件,电镀加工五金首饰配件,电镀加工五金饰品,塑胶饰品,电镀小五金,电镀加工各类贵金属类配件产品,电镀手表类

3、,钟表类,酒店用品大小配件,数码相机外壳,金属按键,手机配件电镀,手机按键,电镀掌上电脑外壳, 电镀MP3外壳,按键,电镀汽车配件,化学镍化学镍电镀各类五金件,各类车床配件等周边产品。 电镀的种类n电镀法(electroplating) n无电镀法(electroless plating) n热浸法(hot dip plating) n熔射喷镀法(spray plating) n塑料电镀(plastic plating) n浸渍电镀(immersion plating) n渗透镀金(diffusion plating) n 阴极溅镀(cathode supptering) n真空离子电镀(va

4、cuum plating) n 合金电镀 (alloy plating) n复合电镀(composite plating ) n 局部电镀(selective plating) n穿孔电镀(through-hole plating) n笔电镀(pen plating) n电铸(electroforming) 电镀工艺n电镀加工厂在实际电镀加工生产的要素： 1.阴极：被镀物，指各种接插件端子。 2.阳极：若是可溶性阳极，则为欲镀金属。若是不可溶性阳极，大部分为贵金属（白金，氧化铱）. 3.电镀药水：含有欲镀金属离子的电镀药水。 4.电镀槽：可承受，储存电镀药水的槽体，一般考虑强度，耐蚀，耐温等因

5、素。 5.整流器：提供直流电源的设备。 在电镀的过程中,我们必须处理好各种影响电镀品质的电镀加工细节问题.希望各位电镀师傅能很好的处理好各种电镀细节. 工艺流程电镀废水的主要来源及其废水污染物n前处理对于金属基体材料，其电镀的处理工艺可分为：n1、整平平面（包括磨光、抛光、喷砂、滚光、刷光等）n2、化学处理（包括除油、除锈和侵蚀等）2n3、电化学处理（包括电化学除油和电化学侵蚀等）n除油过程中常用碱性化合物如NaOH、Na2CO3、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

6、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。n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。n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n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

7、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n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

8、量的重金属废水。一般来说，常含有Cr6+ 、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Fe2+等重金属；H2SO4、HCl、H3BO3、H3PO4、NaOH、Na2CO3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n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

9、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。我国的电镀废水处理技术的现况n在我国内电镀加工过程中产生的电镀废水的治理工作在起步发展阶段，在各大发达城市普遍存在电镀厂点多而分散、电镀厂布局不合理、电镀生产加工技术落后等现象，且处理废水仅限于铬、氰两种，废水处理效率水平极低。随着电镀加工生产工艺水平的不断改革和废水治理科学技术的不断发展进步，八十年代改革开放以来，废水治理的电镀种类有所增加，电镀处理方法也从单项治理技术向综

10、合治理技术发展，电镀废水治理向社会化、设备化、系列化发展越来越成为人们的共识和努力的方向。但由于种种因素所限，国内目前依然主要遵循谁污染谁治理的原则，与国际上一些技术发达国家各种形式的社会化、专业化治理相比还有一定差距。 我国的电镀废水分类n当前国内处理电镀废水主要是先将其分成3类，n一.含铬废水n主要用还原来处理六价铬。n二.含氰废水n主要用破氰来处理。n三.其他废水n包括铜，镍，锌等国家电镀排放标准设计方案n方案一：废水分开处理n方案二：废水合并处理方案一n含氰废水格栅调节池废水泵电磁流量计二级氧化反应池混合废水池n含铬废水格栅调节池水泵电磁流量计还原反应池混合废水池n混合废水格栅混合废水

11、池n混合废水池水泵电磁流量计中和反应池 压滤泵压滤机砂滤池PH调节池标准化排放口含氰废水预处理：n含氰废水格栅调节池废水泵电磁流量计二级氧化反应池混合废水池 含氰废水经格栅后，进入含氰废水调节池，经转子流量计后泵入二级氧化反应池，该池内安装有PH自动控制仪、ORP自动监控仪和搅拌机，加药时可通过PH计和ORP仪反馈的信号而控制加药量，一级氧化反应是氰化物在碱性条件下被氯氧化为氰酸盐的过程，其反应式分如下两种步骤： CN -+ClO-+H2O=CNCl+2OH - (一) CNCl+2OH-=CNO-+Cl-+H2O (二) 在一级反应过程中，(一)式反应很快，但(二)式反应中PH值小于8.5时

12、，反应速度慢，而且释放出剧毒物CNCl的危险，因此在第一级反应过程中污水的PH值要控制到11。n第二级氧化反应是将第一级反应生成的氰酸盐进一步氧化成N2和CO2，虽然一级反应生成的氰酸盐毒性很低，仅为氰的1%，但是CNO-易水解成NH3，对环境造成污染，其反应原理为：n2NaCNO+3HOCl=2CO2+N2+2NaCl+HCl+H2On反应时，该池的PH值应控制在7.58之间，因PH8时，反应速度慢;当PH太低时，氰酸根会水解成氨，并与次氯酸生成有毒的氯胺。n经二次破氰预处理后，原来的络合物被打开，废水直排到混合废水池后再与混合废水一并处理。含铬废水预处理： n含铬废水格栅调节池水泵电磁流量

13、计还原反应池混合废水池n由于还原反应时，废水须调PH值至23之间，因此将酸洗废水引进与含铬废水混合，可减少酸的用量，降低废水处理的运行费用，达到以废治废的目的。n含铬废水经格栅处理后，进入含铬废水调节池，经转子流量计后泵入还原反应池，该池内安装有PH自动控制仪和ORP仪及搅拌机，PH计与ORP监控仪可自动控制还原反应池加药量。电镀废水中的六价铬主要以CrO42-和Cr2O72-两种形式存在，随着废水PH值的不同，两种形式之间存在着转换平衡：n2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2OnCr2O72-+2OH-CrO42-+H2On由上式可以看出在酸性条件下，六价铬主要以 Cr2O72-形式存

14、在，在碱性条件下则以CrO42-形式存在。但是电镀含铬废水、漂洗废水一般PH都在5以上，多数以CrO42-存在，其还原时通常PH最佳控制在2.53之间，其反应原理(还原剂以 Na2SO3为例)为：n2H2CrO4+3 Na2SO3+3H2SO4=Cr(SO4)3+3Na2SO4+5H2On亚硫酸钠用量理论上为：亚硫酸钠 六价铬=4 1，加药时投料不宜过大，否则浪费药剂，也可能因生成Cr2(OH)2SO32+而沉淀不下来。n还原后的废水直排入混合废水池后再与混合废水一并处理。混合废水处理： n混合废水池水泵电磁流量计中和反应池 压滤泵压滤机砂滤池PH调节池标准化排放口n混合废水为含铬预处理后废水

15、、含氰废水预处理后废水、镀镍、普通镀铜、除油等废水，该废水混合后经格栅处理由防腐泵提升经转子流量计进入中和反应池，该池内安装有PH计及搅拌机，当向反应池投加碱(CaO)时，各金属在一定的PH值下生成相应的氢氧化物沉淀物。根据别人电镀废水行业的处理经验，混合废水最佳沉淀的PH值为9.5，反应后的出水进入中间水池，再经过经砂滤后，出水的PH还是偏碱性，因此再经PH调节池加酸调节后可达标排放。压滤后的污泥外运集中深埋或制砖或回收金属离子或经其它无害化处理。方案一的优缺点方案二方案二：一体化处理技术 工艺流程 混合废水（含氰废水、含铬废水）混合调节池水泵溶气罐铸铁/焦炭反应器脱气池反应池电解反应投加碱

16、液调节沉淀池斜管沉淀池分离砂滤池清水回用池 具体流程n混合废水经厂区收集管道流至调节池，由耐腐蚀性一级污水泵提升至铸铁/焦炭反应器中，在空气辅助作用下，水中重金属离子及CN-等在铸铁/焦炭表面发生无数内电解反应，通过一系列反应达到转化目的。出水经过自动控制系统投加碱液调节pH后自流至斜管沉淀池进行泥水分离，清水经过砂滤后即可达标排放或者回用。斜管沉淀池排放污泥在浓缩池中浓缩后经压滤机脱水处理，干泥饼中含有大量重金属，属于危险废物，交由专门机构回收处理。反应机理 阳极铸铁： Fe-2eFe2+ E0(Fe2+/Fe)=-0.44V (1) Cu2+FeFe2+Cu (2) 阴极焦炭： 2H+2e

17、2HH2 E0(H+/H2)=0.00V (3) O2+2H2O+4e2OH- E0(O2/OH-)=0.41V (4) O2+4H+4e2H2O E0(O2/H2O)=1.22V (5) 不断生成的Fe2+在强氧化剂Cr6+作用下，生成具有良好絮凝作用 的Fe3+，同时将Cr6+转化Cr3+，其反应为： 6Fe2+Cr2O2-7+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O (6) 同时，如果污水中还含有氰化物，则可发生： CN-O2CNO-N2 (7) 通过以上一系列无数的内电解反应，污水中的重污染物物质得到了 转化，继而在后续处理单元中得到更进一步去除。影响水质因素 1. 铸铁/焦炭反应器对系统

18、的影响 铸铁/焦炭反应器是本技术的关键处理设施，其主要参数的设计直接决定着系统出水效果的好坏。在水质一定的情况下，铸铁和焦炭的质量比、安装方式、焦炭粒径大小以及接触反应时间是关键设计参数。在进水pH值为13的条件下，采用的铸铁：焦炭质量比约为11.5:1，分层安装，铸铁粒径细小（515 mm），焦炭以细薄块状最好；整个反应器接触时间为2030 min，提供空气量为0.10.13 m3/min时，水样分析表明，在此条件下，污水中含有的高危险物质Cr6+及CN-等能够良好的转化为低危险、易除去的Cr3+及CNO-等。 2.水中空气的影响 一体化处理池中出水含有大量的空气，在进行加药前必须尽量脱除。本工程设计之初由于没有充分考虑好脱气问题，在斜管沉淀池中经常发生污泥上浮现象，原因即为水中含有的空气在没有完全脱除之前已经被投加碱及PAM包裹在絮凝体内，造成污泥密度变小而上浮。脱气池设置较大的表面积及增加搅拌有利于快速脱气。 3. pH值的影响 重金属沉淀对pH要求较高，所以采用pH自动控制器来投加NaOH量。 4.砂滤流速影响 砂滤池主要将出水中可能含有的微小悬浮物除去，避免固化重金属重新溶解到清水中，过高的滤速不利于滤除微小的悬浮物。该公司工程投资与运行费用