電鍍廢水

電鍍廢水

電鍍廢水是在電鍍生產過程所排出的各種廢水。

電鍍廢水

electroplating wtewater電鍍生產過程排出的各種廢水

金屬表面處理廢水的來源

電鍍廢水的來源一般為:

(1)鍍件清洗水;

(2)廢電鍍液;

(3)其他廢水,包括沖刷車間地面,刷洗極板洗水,通風設備冷凝水,以及由於鍍槽滲漏或操作管理不當造成的“跑、冒、滴、漏”的各種槽液和排水;

(4)設備冷卻水,冷卻水在使用過程中除溫度升高以外,未受到污染。

(5)金屬表面處理:金屬表面處理包括表面處理前的清理、電鍍、鈍化膜保護、機械加工及塗料覆蓋等,主要以電鍍為主。

電鍍廢水處理電鍍廢水處理
電鍍廢水處理原理電鍍廢水處理原理

二、電鍍廢水的分類

從電鍍生產工藝可將電鍍廢水分為前處理廢水、鍍層漂洗廢水、後處理廢水以及廢鍍液、廢退鍍液等四類。

電鍍廢水的特性

一、前處理廢水

對於金屬基體材料,其電鍍的處理工藝可分為:

1、整平平面(包括磨光、拋光、噴砂、滾光、刷光等)

2、化學處理(包括除油、除銹和侵蝕等)

3、電化學處理(包括電化學除油和電化學侵蝕等)

除油過程中常用鹼性化合物如NaOHNa2CO3Na3PO4Na2SiO3等,對於油污特別嚴重的零件有時還用煤油、汽油、丙酮、甲苯、三氯乙烯四氯化碳等有機溶劑除油,再進行化學鹼性除油。為去除某些礦物油,通常在除油液中加一定量的乳化劑,如OP乳化劑、AE乳化劑、三乙醇胺油酸皂等。因此除油過程中產生的清洗廢水以及更新廢液都是鹼性廢水,常含有油類及其它有機化合物。

酸洗除銹常用的有鹽酸、硫酸,為防止鍍件基體的腐蝕,常加入某些緩蝕劑如硫脲、磺化煤焦油、烏洛托品聯苯胺等。酸洗除銹過程產生的清洗水一般酸度都較高,含有重金屬離子及少量有機添加劑。

前處理廢水是電鍍廢水處理中的重要組成部分,約占電鍍廢水總量的50%,廢水中含有一定的鹽份、游離酸、有機化合物等,組分變化很大,隨鍍種、前處理工藝以及工廠管理水平等而變。

二、鍍層漂洗水

鍍層漂洗水是電鍍作業中重金屬污染的主要來源。電鍍液的主要成分是金屬鹽和絡合劑,包括各種金屬的硫酸鹽、氯化物、氟硼酸鹽等以及氰化物、氯化銨、氨三乙酸、焦磷酸鹽、有機膦酸等。除此之外,為改善鍍層性質,往往還在鍍液中添加某些有機化合物,如作為整平劑的香豆素、丁炔二醇、硫脲,作為光亮劑的有糖精、香草醛、苄叉丙酮對甲苯磺醯胺、苯磺酸等。因此鍍件漂洗廢水中除含有重金屬離子外,還含有少量的有機物。漂洗廢水的排放量以及重金屬離子的種類與濃度隨鍍件的物理形狀、電鍍液的配方、漂洗方法以及電鍍操作管理水平等諸多因素而變。特別是漂洗工藝對廢水中重金屬的濃度影響很大,直接影響到資源的回收和廢水的處理效果。

三、鍍層後處理廢水

鍍層後處理主要包括漂洗之後的鈍化、不良鍍層的退鍍以及其他特殊的表面處理。後處理過程中同樣產生大量的重金屬廢水。一般來說,常含有Cr6+、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Fe2+等重金屬;H2SO4、HCl、H3BO3、H3PO4、NaOH、Na2CO3等酸鹼物質;甘油、氨三乙酸、六次甲基四胺、防染鹽S、醋酸等有機物質。總的來說,這類鍍層後處理廢水複雜多變,水量也不穩定,一般都與混合廢水或酸鹼廢水合併處理。
四、電鍍廢液
電鍍、鈍化、退鍍等電鍍作業中常用的槽液經長期使用後或積累了許多其他的金屬離子,或由於某些添加劑的破壞,或某些有效成分比例失調等原因而影響鍍層或鈍化層的質量。因此許多工廠為控制這些槽液中的雜質在工藝許可的範圍內,將槽液廢棄一部分,補充新溶液,也有的工廠將這些失效的槽液全部棄去。這些廢棄的各種濃度液一般重金屬離子濃度都很高,積累的雜質也很多,不僅污染物的種類不同,而且主要污染物的濃度、其他金屬雜質離子的濃度以及溶液介質也都往往有較大的差異。這些差異決定了這些廢水的處理技術上的多樣性和工藝上的特殊性。

電鍍(Electroplating)是利用電解作用使金屬或其他材料製件的表面附著一層金屬膜的工藝。電鍍主要包括鍍鉻、鍍鋅、鍍銅、鍍鎳和鍍銀等種類[1]。重金屬廢水在電鍍行業廢水中危害很大,對人體健康十分不利,會導致人體“三致”,即致癌、致畸、致突變。近幾年,隨著科技和社會快速發展,電鍍工業的規模越來越大,重金屬廢水排放量也越來越多。電鍍廢水的治理日益受到廣泛關注。人們認識到必須治理好重金屬廢水排放,控制其對環境與人類的污染,保護人類生存環境和人體健康。目前,原子吸收分光光度法在重金屬的分析中套用廣泛,在環境監測中扮演著重要角色。本文探討了原子吸收分光光度法測定某市電鍍廢水中銅、鎘、鉛和鋅等四種重金屬含量的效果,以期為電鍍行業廢水中重金屬含量的測定提供理參考。

針對傳統治理方法的缺點和不足,近年來我國環境保護工作者採用複合處理和自動控制相結合處理電鍍重金屬廢水的方法已形成一種趨勢。其特點是流程集中,設備小型化,節約了治理成本,提高了重金屬回收率。複合套用包括化學沉澱、重金屬捕集、膜處理及低能耗濃縮技術等。一批專業從事設計、製造重金屬廢水治理整套設備的企業應運而生。如利用高分子重金屬捕集沉澱劑,能在常溫下與廢水中多種重金屬離子反應生成不溶於水的螯合鹽,再加入絮凝劑形成重金屬絮狀沉澱,從而達到去除重金屬的目的。用該方法處理40mg/LCu2+、28mg/LNi2+和26mg/LZn2+的電鍍廢水,排出水重金屬質量濃度均低於0.5mg/L[5]。再如,某公司開發研製的集重金屬捕集、轉化、中和、絮凝及沉澱方法為一體處理含Cr6+、Zn2+、Cu2+、Fe2+、和Ni2+一步完成的方法,實用性強,出水達標狀態穩定,已成功套用於電鍍生產線中[6]。
值得提出的是,近幾年,利用天然礦物和植物治理重金屬污染技術也出現了新進展。在礦物方面,某專利技術表明,在含有重金屬離子的廢液中,加入能消除、轉化廢水中的有害物,然後經物理化學處理,將重金屬成分轉變為水處理劑,實現了化害為寶[7]。在植物方面,利用植物固定、吸收、提取、分解、轉化、清除水和土壤中的重金屬污染物也取得了可喜的成果。我國生態環境工作者已發現10餘種“超富集”植物。該植物的特點是在其生長過程中,能將被重金屬污染的水體和土壤中的重金屬離子超量(較一般植物而言)富集在花、葉、莖部分,其成熟收穫後,通過焚燒等處理實現重金屬回收。如新發現被命名為李氏禾的多年濕生植物,生長期間葉片中Cr(Ⅵ)高達2.977g/kg、Cu2+2.129g/kg、Ni2+1.349g/kg對重金屬吸附率達89.3%以上[8]。該方法已套用在廣西河池大環江地域生態恢復上,取得了初步成效。

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