第11章电镀废水处理(2)ppt课件

1、第十一章 电镀废水处置第一节 电镀废水的特点及类型第二节 电镀废水处置方法第三节 镀镍废水处置电镀工厂产生的废水溪又遭污染 电镀废水染红溪又河水偷排的漂洗废水严重污染环境。天连兆业电镀厂的黄色浸透液中，“六价铬超标40倍。2007年6月，重庆一电镀锌厂将未经处置的有害电镀废水直接排入长江，呵斥严重污染。电镀厂废水排放到河流中，导致河水显强酸性概 述 国家规定检查污染环境的19种物质中，电镀废水中有14种，而且电镀废水中的重金属对人体危害极大，由此可见，电镀废水为主要污染物。电镀废水中有毒有害的物质主要有镉、铬、镍、铅、氰化物、氟化物、铜、锌、锰、碱、酸、悬浮物、石油类物质、含氮化合物、外表活性

2、剂及磷酸盐以P 计等。第一节 电镀废水的特点及类型 电镀废水的成分非常复杂，除含氰废水和酸碱废水外，还含有铬、镍、镉等多种重金属，同时，废水中还含有相当数量的添加剂、光亮剂等有机化合物，例如各型外表活性剂、EDTA、柠檬酸、酒石酸、乙醇胺、乙二醇、硫脲、苯磺酸、香豆素及丁炔二醇等。根据重金属废水中所含重金属元素进展分类，普通可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。 普通的电镀消费工艺由前处置、电镀和后处置工艺三部分组成，每个工艺一定程度上都有废水产生，其中，电镀消费过程中的镀件漂洗废水是电镀废水的主

3、要来源之一，约占车间废水排放量的80%以上，废水中大部分的污染物质是由镀件外表的附着液在漂洗时带入的; 镀液过滤废水是指在镀液过滤过程中，滴漏的镀液以及在过滤前后冲洗过滤机、过滤介质或镀槽等的排放水; 废镀液包括清理镀槽时排出的残液、老化报废的镀液、退镀液和受污染严重的废弃槽液等。 普通情况水的酸性强，也有少量呈碱性的，其中重金属含量随外表活性剂、光亮剂、以及消费工艺的不同而变化。电镀工厂或车间排出的废水和废液，如镀件漂洗水、废槽液、设备冷却水和冲洗地面水等，其水质因消费工艺而异，有的含铬，有的含镍或含镉、含氰、含酸、含碱等。废水中的金属离子有的以简单的阳离子形状存在如Ni2+、Cu2+等，有

4、的以酸根阴离子方式存在如CrO32-等,有的那么以复杂的络合阴离子方式存在【如Au(CN)2-、Cd(CN)4-、Cu(P2O7)26-等】。一种废水中常含有一种以上的有害成分，如氰化镀镉废水中既有氰又有镉。此外，普通镀液中常含有机添加剂。 电镀废水多有毒，危害较大。如氰可引起人畜急性中毒，致死，低浓度长期作用也能呵斥慢性中毒。镉可使肾脏发生病变，并会引起痛痛病。六价铬可引起肺癌、肠胃道疾病和贫血，并会在骨、脾和肝脏内蓄积。因此，电镀废水必需严厉控制，妥善处置。第二节 电镀废水处置方法 常用的电镀废水处置方法以化学法、物理法、物化法、生物法为主: 化学法主要包括:复原法，氧化破氰法，沉淀法、腐

5、蚀电池法、复原法、钡盐法等。 物理法主要有：蒸发浓缩法、反浸透法等。 物化法主要包括：活性炭吸附法、液膜法、离子交换法、电解法等。 生物法有：生物吸附法、生物絮凝法等。废水处置设备废水处置设备2.1 化学法2.1.1化学复原法 化学复原法在电镀废水治理中最典型的是对含铬废水的治理。其方法就是在废水中参与复原剂FeSO4、NaHSO3、Na2SO3、SO2或铁粉等使Cr( )复原成Cr( ) ，然后再参与NaOH 或石灰乳沉淀分别。以FeSO4或Na2SO3作复原剂，在pH 为2 3、t 为30min 的条件下，可使Cr( ) 有效转化为Cr( ) ; 用NaOH 调理溶液的pH 为8.0 8.

6、5，此时Cr( ) 的溶解度最小。对于其中的Ni2 +、Zn2 + 补加助沉剂，参与改性Al 系絮凝剂可加速其沉降。这样处置后的废水不仅Cr( ) 且Cr( 总) 及其它金属离子含量均达规定的排放规范。该法优点是设备简单，投资少处置量大，但要防止沉渣污泥呵斥二次污染。2.1.2 氧化破氰法 对含氰废水化学处置方法很多，如碱性氧化法、过氧化物法、水解法、臭氧处置法及电化学氧化法等。而又以碱性氧化法运用最广，即废水在碱性条件下，参与氯系氧化剂( 如次氯酸钠、漂白粉和液氯等) 将氰化物破坏转化成为无毒无害产物，较彻底地消除了氰化物的污染问题。但本法运用时必需对pH 进展严厉的控制，否那么易使少量残留

7、氰化物氧化不彻底，产生二次污染。2.1.3 化学沉淀法 化学沉淀法是使废水中重金属离子转变为不溶于水的重金属化合物的方法，普通是向废水中参与药剂( NaOH、石灰等) ，使水中重金属离子与碱的氢氧根离子作用生成难溶于水的氢氧化物，然后把氢氧化物和水分别到达去除重金属离子的目的。每种重金属离子都有其沉淀的最正确pH 范围，但废水中往往含多种重金属离子，共沉淀作用会改动pH，应根据实践废水投加中和剂的实验作出水的pH 与残留重金属浓度的关系曲线，来确定废水pH范围和中和剂投加量。该法是一种较为成熟适用的电镀废水处置技术，处置本钱低，但是沉淀物的分别以及污泥的二次污染不容忽视。2.1.4 腐蚀电池法

8、 腐蚀电池法是基于电化学中的腐蚀原理来处置电镀废水中的氰或铬离子。采用铁屑处置电镀含铬废水，特别是焦炭-铁屑法，因阳极碳不仅有吸附才干，而且其具有的催化作用可使重金属离子变成颗粒粗、密度大、易沉降的絮状产物，表现出极佳的处置效果。但该法缺陷是处置时间一长，铁屑容易结块，影响处置效果。2.2 物理法2.2.1 蒸发浓缩法 蒸发浓缩回收，是一种对重金属电镀废水进展蒸发，使溶液浓缩，并加以回收和利用的一种处置方法，普通用于处置含铬、铜、银及镍离子废水。普通而言，电镀工业上运用蒸发浓缩处置重金属废水经常与其它方法联用，可实现闭路循环，是很胜利的组合。1990 年在对美国缅因州与加里弗尼亚州的调查中，有

9、37%电镀厂采用了常压蒸发与逆流漂洗配合系统。20 世纪80 年代该法在我国运用也较多，尤其是用于电镀含铬废水的处置。 蒸发浓缩法处置电镀重金属废水，工艺成熟简单，不需化学试剂，无二次污染，回用水或有价值的重金属，有良好的环境效益和经济效益; 但因能耗大，操作费用高仅作为一种辅助处置手段。2.2.2 反浸透法 反浸透法的原理简单，是一种采用半透膜进展高压过滤的浓缩分别技术。对于此法处置重金属废水的研讨很多，进展较快。在电镀废水处置中，特别用于处置镀镍、镀锌、镀铜及镀镉废水。它的特点是完全用物理操作，在运转中产生一部分浓缩液或回用或综合利用，稀液回用于漂洗，此外并无其它废弃物。该法的关键是应选择

10、具有选择性和透水性好的半透膜，同时，反浸透膜的强度，寿命有待提高，由于膜对金属离子的去除率不同，长期运转在漂洗槽能够有杂质离子累积的问题。2.3 物化法2.3.1 活性炭吸附法 活性炭吸附法是处置电镀废水的一种经济有效的方法，主要用于含铬、含氰废水。国内从20 世纪70 年代开场，有不少单位进展实验研讨任务，并有部分投入消费运用。在运用于含氰废水中，韦朝海等人设计的三相流化床要比固定床破氰率高5 8 倍。它的特点是处置调理温暖，操作平安，深度净化的处置水可以回用。但该方法存在活性炭再生复杂和再生液不能直接回镀槽利用的问题，吸附容量小，不适于有害物浓度高的废水。2.3.2 液膜法 液膜分别是一种

11、新型的类似溶剂萃取的分别技术，它包括制膜、分别、净化及破乳过程，普通采用水包油包水双重乳液体系，液膜为煤油和外表活性剂或添加剂，内水相为NaOH 溶液，外水相为待处置的含氰或铬废水。液膜法具有分别效率高，速度快，选择适当的有机溶剂和载体可以处置含铬、铜、镉、锌、汞、镍、钴及铅等废水。工艺简单，设备占地面积小，净化效率高，耗能少，投资低等。但药剂有损耗，要留意防止油的二次污染，要求操作程度高，适用的处置水量小，目前运用尚不多见。2.3.3 离子交换法 离子交换法是利用离子交换剂分别废水中有害物质的方法。最常用的交换剂是离子交换树脂，树脂饱和后可用酸碱再生后反复运用。离子交换是靠交换剂本身所带的能

12、自在挪动的离子与被处置的溶液中的离子多数经过离子交换来实现的。多数情况下离子是先被吸附，再被交换，具有吸附、交换双重作用。对于含铬等重金属离子的废水，可用阴离子交换树脂去除Cr( ) ，用阳离子交换树脂去除Cr( ) 、铁、铜等离子。此法具有回收利用、化害为利、循环用水和处置费用低等优点，但它技术要求较高、一次性投资大，且在回收的铬酸中有余氯，影响回用，近年用者趋少。2.3.4 电解法 电解法是利用电解作用途置或回收重金属，也有利用电解产生的金属氢氧化物的凝聚作用。普通运用于浓度较高或单一的电镀废水。电解法处置Cr( ) ，是用铁作电极，铁阳极不断溶解产生的亚铁离子能在酸性条件下将Cr( )

13、复原成Cr() ，在阴极上Cr( ) 直接复原为Cr( ) ，由于在电解过程中要耗费氢离子，水中余留的氢氧根离子使溶液从酸性变为碱性，并生成铬和铁的氢氧化物沉淀去除铬，但电解过程中铁电极耗量大，质量比约为m( Fe) mCr( ) = 2 2.5 :1，电极易钝化，电解过程中为提高导电率还要投加食盐，耗电大。该法在国外主要用于回收浓废液中的金、银、铜、锡及锌等金属，普通不用于电镀含铬废水的治理。电解法可以同时除去多种金属离子，具有净化效果好，泥渣量少，占地面积小，噪声小等优点，但是耗费电能和铁材，目前已较少采用。2.4 生物法2.4.1 生物吸附法 生物体借助化学作用吸附金属离子称为生物吸附，

14、凡具有从溶液中分别金属才干的物体或生物体制备的衍生物称为生物吸附剂。生物吸附剂主要是菌体、藻类及一些提取物。微生物对重金属的吸附机理取决于许多物理、化学要素，如光、温度、pH、重金属浓度及化学形状、其他离子、螯合剂的存在和吸附剂的预处置等。生物吸附技术治理重金属污染具有一定的优势，在低浓度条件下，生物吸附剂可以选择性地吸附其中的重金属，受水溶液中钙、镁离子的干扰影响较小。该方法处置效率高，运转费用低，无二次污染，可有效地回收一些贵重金属。但是生物生长环境不容易控制，往往会因水质的变化而大量中毒死亡。2.4.2 生物絮凝法 利用微生物或微生物产生的代谢物进展絮凝沉淀的一种除污方法。微生物絮凝剂是

15、由微生物本身产生的、具有高效絮凝作用的天然高分子物质，它的主要成分是糖蛋白、黏多糖、纤维素、蛋白质和核酸等。对微生物絮凝剂引起絮凝的机理目前较为普遍接受的是架桥作用稀土元素在电镀中的运用。该机理以为絮凝剂大分子外表具有较高电荷或较强的亲水性和疏水性，能与颗粒经过离子键、氢键和范得华力同时吸附多个胶体颗粒，在颗粒间产生架桥景象，构成一种网状三维构造而沉淀下来，从而表现出絮凝才干。用微生物絮凝法处置废程度安方便无毒，不产生二次污染，絮凝范围广，絮凝活性高，生长快，絮凝作用条件粗放，大多不受离子强度、pH 及温度的影响，易于实现工业化等特点。第三节 镀镍废水处置 镀镍废水主要有化学镀镍废水与电镀镍废

16、水两种。 目前, 处置化学镀镍废水的方法主要有三类: 1废水中重金属离子经过发生化学反响除去的方法, 包括化学沉淀法、化学复原法和电化学复原法等。 2使废水中的重金属在不改动其化学形状的条件下进展吸附、浓缩、分别的方法, 包括吸附、溶剂萃取、蒸发和凝固法、离子交换和膜分别等。 3借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除废水中重金属的方法, 其中包括生物絮凝、生物化学法和植物生态修复等。 我国电镀废水处置经过50 年的开展,镀镍废水的处置主要有化学法、离子交换法、蒸发浓缩回收、电解法和膜分别技术等。其中,离子交换技术因出水水质好,可回收有用物质,适用于处置浓度低而废水量大的镀镍废水等优

17、点,曾得到广泛的运用。 离子交换法运用于镀镍废水处置的主要功能有: (1)去除重金属镍离子,以应对日趋严厉的排放规范;(2) 回收废水中有价值的金属镍; (3) 提高水的循环利用率,节约日益匮乏的水资源; (4) 减少环境污染。离子交换树脂处置镀镍废水原理 离子交换树脂是具有三维空间构造的不溶性高分子化合物,其功能基可与水中的离子起交换反响。镀镍废水中的Ni2+离子采用阳离子交换树脂附。所用树脂可以是强酸性阳树脂也可以是弱酸性阳树脂,本文以弱酸性阳树脂为例。采用弱酸性阳树脂交换时,通常将树脂转为Na 型,由于H 型交换速率极慢。含Ni2 + 废水流经Na 型弱酸性阳树脂层时,发生如下交换反响:

18、2R2COONa + Ni2 + (R2COO) 2Ni + 2Na + 水中的Ni2 + 被吸附在树脂上,而树脂上的Na+便进入水中。当全部树脂层与Ni+ 交换到达平衡时,用一定浓度的HCl 或H2 SO4 再生。(R2COO) 2Ni + H2 SO4 2R2COOH + NiSO4 此时树脂为H 型,需用NaOH 转为Na 型。R2COOH + NaOH RCOONa + H2O 如此树脂可重新投入运转,进入下一循环。废水经处置后可回清洗槽反复运用,洗脱得到的硫酸镍经净化后可回镀槽运用。离子交换技术处置镀镍废水国内开展现状 我国离子交换树脂法处置镀镍废水始于20 世纪70 年代。随着离子

19、交换树脂技术的不断提高,离子交换法作为镀镍漂洗水“零排放的手段一度引起电镀界兴趣。据不完全统计,1990 年以前,仅上海市就有100 多家企业先后运用该法,后来由于离子交换再生洗脱液不能前往镀槽回用,致使废水处置的本钱难以控制,大多数企业放弃了离子交换法,取而代之的是快速开展的化学法。1994 年,上海市电镀协会对市属和郊县226 家电镀厂点抽样调查统计,废水处置方法中气浮法占8. 1 % ,离子交换法占12. 0 %,化学中和、斜板沉淀法占72. 0 % ,电解法占2. 3 %,其他方法占5. 5 %。目前上海市仍在运用离子交换法处置镀镍废水的企业能够缺乏1 %。 我国早在1979 年就提出

20、了成立地域性电镀废水和污泥处置中心、专业工厂或效力公司,逐渐做到废物处置工业化和社会化的建议 ,但是由于我国电镀厂点分散、规模小,建立投资与处置本钱较高,没有得到社会呼应。近年来,随着金属镍和水价的快速上涨、环保要求的不断提高以及清洁消费措施的逐渐落实,镀镍废水资源化的课题再次引起关注,出现了社会化集中回收镀镍废水的尝试。 1977 年,上海市轻工业研讨所与上海卷尺厂协作进展离子交换法处置含镍废水工程的研讨,获得了称心的效果。目前,思索到镍的经济价值和含镍废水对于环境的污染程度,上海市轻工业研讨所与上海市电镀协会协作在政府有关部门的支持下,在现有技术的根底上不断改良开发出镀镍废水资源回收设备。该设备一经推出得到许多电镀企业的欢迎,如今已有数十家用户经过运用该设备使镀镍废水得到有效处置,并且大大节约了企业的用水量,回收了金属资源,获得了可观的社会效益和经济效益。离子交换技术处置镀镍废水国外开展现状 国外对离子交换技术的研讨始于20 世纪30 年代, 并且工业上也有采用离子交换法,但规模普