化学法处理高浓度电镀废水的技术总结

化学法处理高浓度电镀废水的技术总结

电镀废水处理情况目前，废水仍然是水环境的主要水源之一。而我国南方是电镀业比较发达的地区。由于电镀企业技术、规模参差不齐,电镀业废水的处理水平有高有低,特别是一些中小型电镀企业,目前仍然采用落后的电镀生产技术,排放的电镀废水浓度高,严重污染了环境。以广东省三水市某电镀厂为例,该厂以电镀、电泳加工金属制品,生产中以滚镀工艺为主,叉挂镀工艺为辅。所排废水有四类:含氰废水、含镍废水、含铬废水和含酸废水。废水主要来源于生产中的镀件清洗、镀槽的电镀废液和车间地面冲洗水等,废水排量大,污染物浓度高。我们采用了传统的化学法分质处理该厂废水,经过一年多的运行,该系统处理运行稳定、出水效果较好。1废水水质分析该厂废水排量约为50m3/h,其中含氰废水约12m3/h,含镍废水约16m3/h,含铬废水约6m3/h,含酸废水约16m3/h;水质见表1。2废水处理技术2.1预处理及沉淀法工艺流程见图1。工艺描述:针对各股废水的不同性质,先进行分流处理后再进行合并处理。对于含氰废水采用二级氧化破氰法处理,废水经调节池后,先后进入一级、二级氧化池,加入漂水完成氰化物氧化反应,后流入缓冲池。对于含铬废水,采用亚硫酸氢钠还原法处理,废水经调节池后进入反应池进行还原反应,用稀硫酸调节pH值为2～3,反应完成后流入缓冲池进行下一步沉淀处理。对于含镍废水采用氢氧化物的沉淀法处理,废水经调节池后进入反应池,加入NaOH使镍离子生成氢氧化镍沉淀析出,再加入高分子絮凝剂PAM,进入絮凝沉淀池,沉淀后出水流入缓冲池。对于含酸废水,一部分用于调节破氰第二级反应的pH值外,其余的直接泵入缓冲调节池跟各股废水混合,混合后的各股废水,含有各种金属离子,在加入碱和重金属捕捉剂后,生成大量沉淀,然后经斜管沉淀池沉淀去除。工艺中将产生氢氧化镍沉淀和混合废水沉淀,两种沉淀分别进入各自的污泥浓缩池,分别用两台板框压滤机脱水,混合污泥脱水后外运,镍污泥脱水后回收利用。2.2启动该部门2.2.1cno-+2mocno-1cno-+cl-4k2的二级处理工艺含氰废水的处理采用二级碱性氯化法,一级处理其基本原理是利用ClO-的氧化作用,把氰化物氧化成氰酸盐,pH值控制在11～12左右,反应式如下:CN-+ClO-+H2O→CNCl+2OH-(1)CNCl+2OH-→CNO-+Cl-+H2O(2)二级处理是在一级氧化后,在将生成的氰酸根CNO-进一步氧化成N2和CO2:2CNO-+3ClO-+H2O→2CO2↑+N2↑+3Cl-+2OH-(3)主要的构筑物有调节池2#,尺寸10.0m×2.5m×2.6m,有效容积55m3,停留时间4.5h;一二级反应池,尺寸2.0m×2.0m×2.6m,有效容积8m3,反应时间45min,反应时采用机械搅拌。2.2.2主要构筑物含铬废水的处理应在酸性条件下(pH值在2～3之间)用还原剂将六价铬还原成三价铬,然后调节pH值到8,便生成Cr(OH)3,沉淀去除。其反应式如下:2H2Cr2O7+3H2SO4+6HSO3-→2Cr2(SO4)3+3SO42-+8H2O(4)Cr2(SO4)3+6NaOH→3Na2SO4+2Cr(OH)3↓(5)主要的构筑物有调节池3#,尺寸10.0m×1.5m×2.6m,有效容积32m3,停留时间5h;还原反应池,尺寸1.5m×1.5m×2.6m,有效容积5m3,反应时间50min,反应采用机械搅拌。废水还原后进入后面的缓冲池与混合废水共同沉淀。2.2.3主要构筑物和容积对于含镍废水采用氢氧化物沉淀法处理,由于该厂含镍废水镍含量高,需进行单独反应沉淀以回收金属镍,故设单独调节池、反应池和沉淀池。主要的构筑物有调节池4#,尺寸10.0m×3.5m×2.6m,有效容积77m3,停留时间5h;反应池尺寸3.0m×2.5m×2.6m,有效容积16m3,反应时间60min,采用压缩空气搅拌;斜管沉淀池尺寸4.2m×3.2m×3.5m,有效容积32m3,表面负荷为2m3/m2.h;污泥浓缩池尺寸3m×2.2m×3.5m,有效容积16m3。设板框压滤机1台,过滤面积40m2。2.2.4主要构筑物设计各股废水经预处理后与含酸废水在缓冲池中混和,用碱和少量石灰调节pH值到8.5,含酸废水中含有大量铁离子,与废水的各种重金属离子将形成各种氢氧化物共同沉淀。主要的构筑物有调节池1#,尺寸10.0m×3.5m×2.6m,有效容积77m3,停留时间5h;缓冲池,尺寸2.0m×2.0m×2.6m,混合反应时间12min,采用压缩空气搅拌混合;絮凝池,尺寸2.0m×2.0m×2.6m,絮凝反应时间12min,采用机械搅拌;斜管沉淀池,尺寸6.8m×4.2m×3.5m,有效容积75m3,表面负荷为1.5m3/m2·h;浓缩池,尺寸3.0m×3.5m×3.5m,有效容积28m3;设板框压滤机1台,过滤面积40m2。3工艺调试和运营效果3.1废水处理调试化学法处理电镀废水主要是有效地控制相关化学反应的进行,借助PH/ORP计能实现电镀废水处理的自动控制,电镀废水工程的工艺调试就是运用PH/ORP计准确控制化学反应中的加药量。ORP表示氧化还原电位,通过ORP值可反映溶液的相关离子的活度,它会随电子受体及反应物和产物的浓度而相应变化。在外部条件稳定的情况下,我们可以获得CN-被氧化或Cr6+被还原的ORP信息,用它来控制氧化还原反应的进行。含氰废水处理调试:在一级氧化反应中,设定PH1为11,通过PH计控制NaOH的投加;同时经不断调试发现,一级反应中ORP1设在400mv以上时,反应较完全。氧化剂用10%的漂水,直接投加,同时采用浆式搅拌器搅拌。在二级反应中,与含酸废水混合调PH2到8,ORP2设到650mv,自动投加漂水,也采用搅拌器搅拌完成反应。然后流入缓冲池。含铬废水处理调试:含铬废水比较容易调试,用PH3控制反应池的PH值到2.5～3,通过ORP3自动控制还原剂(NaHSO3溶液)的投加,设定ORP3大于220mv即可。反应完成后,一般废水颜色由浅黄色变成深绿色,再流入缓冲池进行下一步处理。含镍废水处理调试:在反应池中,用NaOH溶液调节pH值,这里设定PH4为9.5,所有镍离子将形成氢氧化镍沉淀析出,一般控制反应时间在15min以上,在流入絮凝池时投入少量的PAM,慢速搅拌,将有良好的絮凝沉淀效果。混合废水处理调试:各股废水流入缓冲池后,用NaOH和石灰调节pH值到8～9,用压缩空气搅拌,沉淀析出后,进入絮凝池,加入“DT重金属捕捉剂”,投加量为20ppm,金属氢氧化物将形成较大的絮团,在絮凝池中设有框式搅拌器慢速搅拌,后进入斜管沉淀池。电镀污泥较重,沉淀效果很好,出水可达标排放。在出水池中,设终端PH5监控,用稀硫酸回调,保证出水pH值在6.5～8.5之间。3.2运营效果经过一个月的调试后工程正式投入运行,并通过了环保验收,出水一直很好。调试验收的监测数据见下表2。4高位槽加药方式的确定4.1在化学法处理电镀废水的过程中,需保证PH/ORP计的正常工作,经常用标准液校准PH/ORP计,以便准确测定溶液的PH/ORP值,同时要注意探头的清洁,最好能两个星期清洁一次。4.2高浓度电镀废水处理中,因重金属含量高,处理药剂加药量大,种类较多,所以要正确确定各个加药泵的参数。在工程实践中,采用高位槽加药方式可能更好。4.3电镀废水酸碱度较大,在该工程中我们对构筑物采用了内衬玻璃钢防腐措施,所有提升泵采用316L不锈钢防腐蚀泵,管道阀门采用UPVC材质,构筑物和设备系统防腐效果良好。4.4浓度高的电镀废水沉淀多而重,沉淀速度快,所以宜在沉淀池的长边进水,且应扩大泥斗的容积和坡度,坡度应大于60°为好。沉淀池底部的污泥积累到一定程度将会影响出水的水质,运行中要及时排泥。4.5含酸废水中会含有一些石油类物质,造成调节池浮油淤积,清理困难,易发生泵和管道堵塞,因此有必要对该废水先进行隔油处理,再进入调节池。4.6在实践中发现,在含镍废水和含