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新型電鍍廢水處理工藝及回用技術(shù)介紹
張偉鋒周漢新
東莞市科達(dá)環(huán)保工程有限公司廣東東莞523076
【摘要】本文結(jié)合了多年工作實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，主要介紹了某電鍍工業(yè)園電鍍廢水的來源和水質(zhì)分類，各分類廢水新型的、先進(jìn)的處理工藝，并重點(diǎn)詳述了各廢水處理單元的處理工藝及回用技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】電鍍廢水；新型處理工藝；回用技術(shù)
電鍍是利用電化學(xué)的方法對金屬和非金屬表面進(jìn)行裝飾，防護(hù)及獲取某些新性能的一種工藝過程[1]。
工業(yè)電鍍工藝過程一般是：→前處理→電鍍→后處理→，其中每個工藝過程都涉及到環(huán)境問題，其后果對人類生存環(huán)境危害極大，使環(huán)境治理成本高昂。因此電鍍是當(dāng)今世界三大污染行業(yè)之一。
1.車間電鍍廢水的來源
電鍍企業(yè)電鍍工藝由于表面鍍層的不同而不同，鍍層大多是單一金屬或合金，如銀、鉻、鎳、鈦靶、鋅、鎘、金或黃銅、青銅等。電鍍的基體材料除鐵基的鑄鐵、鋼和不銹鋼外，還有非鐵金屬，如ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料等，但塑料電鍍前，必須經(jīng)過特殊的活化和敏化處理。更重要的是電鍍企業(yè)為了保證鍍液的穩(wěn)定性、使用壽命和鍍層質(zhì)量，在鍍液中添加了很多的絡(luò)合劑、穩(wěn)定劑、加速劑、PH緩沖劑和光亮劑等有機(jī)溶劑[2]。因而產(chǎn)生了鍍前各鍍件的酸洗、堿洗廢水，鍍件漂洗廢水，鍍后清洗鈍化廢水及其他廢水等。
2.電鍍廢水的主要分類
按照不同廢水處理的方法進(jìn)行分類，如含氰廢水，含鎳廢水，含鉻廢水，含銅綜合廢水，鍍前處理廢水等。
3.電鍍廢水回用的技術(shù)背景
電鍍廢水回用有其技術(shù)背景，電鍍行業(yè)對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重要作用，但其生產(chǎn)過程耗水量較大，對周圍水體污染嚴(yán)重。為推行清潔生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，節(jié)省水資源，部分地區(qū)針對電鍍企業(yè)提出排放廢水回用不低于60%的要求，這是節(jié)約水資源、減少水資源污染的一個重要舉措[3]。
目前，電鍍廢水處理最常用的是膜分離技術(shù)，例如將微濾、超濾、納濾與反滲透進(jìn)行多級組合運(yùn)用，但電鍍廢水進(jìn)行膜分離處理之前需要對電鍍廢水進(jìn)行預(yù)處理，現(xiàn)有技術(shù)中，電鍍廢水預(yù)處理單元中幾乎都是采用氫氧化物或硫化物沉淀法，即投加大量的化學(xué)藥劑后絮凝沉降，除去電鍍廢水中的重金屬離子，然而投加化學(xué)藥劑不僅提高廢水處理的成本，而且會產(chǎn)生較多的污泥，同時有大量的膠體粒子被帶入膜分離裝置中，造成膜污染、膜堵塞等現(xiàn)象，降低膜通量，回用水回收率降低。
有鑒于此，針對現(xiàn)有技術(shù)存在之缺失，本文介紹了一種新型的處理工藝及回用技術(shù)。
4.新型電鍍廢水處理工藝和回用技術(shù)簡介
含氰廢水→含氰廢水預(yù)處理單元→緩沖池→雙膜法回用系統(tǒng)→回用；含鎳廢水→鎳離子交換回收系統(tǒng)→緩沖池→雙膜法回用系統(tǒng)→回用；含鉻廢水→鉻離子交換回收系統(tǒng)→緩沖池→雙膜法回用系統(tǒng)→回用；含銅綜合廢水→重金屬離子交換回收系統(tǒng)→緩沖池→雙膜法回用系統(tǒng)→回用；前處理廢水→前處理廢水處理單元→生化MBR系統(tǒng)→反滲透系統(tǒng)→回用
5.新型電鍍廢水處理工藝及回用技術(shù)說明
5.1含氰廢水
含氰廢水用泵打至兩級破氰池，出水投加還原劑還原多余的氧化劑，再投加片堿將pH值調(diào)整至合適的范圍，然后投加少量混凝劑后進(jìn)入MCR膜-沉淀池，出水經(jīng)真空泵抽至緩沖池與其它類預(yù)處理后廢水一并進(jìn)入雙膜法回用系統(tǒng)，產(chǎn)水回用，RO濃水排至排放廢水處理系統(tǒng)，集中處理后達(dá)標(biāo)排放。
5.2含鎳廢水
含鎳廢水經(jīng)過砂濾罐去除原水中較大顆粒的懸浮物、泥沙、雜質(zhì)及部分有機(jī)物等，出水進(jìn)入鎳離子交換回收系統(tǒng)回收鎳離子，當(dāng)產(chǎn)水Ni2+超過設(shè)定值時，停止運(yùn)行，進(jìn)入再生程序，利用強(qiáng)酸洗脫再生并回收硫酸鎳，回收液濃度Ni2+>20g/L，可作為有價值金屬廢液再利用。回收裝置產(chǎn)水Ni2+<0.5mg/L，出水流入緩沖池與其它類預(yù)處理后廢水一并進(jìn)入雙膜法回用系統(tǒng)，產(chǎn)水回用，RO濃水排至排放廢水處理系統(tǒng)，集中處理后達(dá)標(biāo)排放。
5.3含鉻廢水
含鉻廢水經(jīng)過過濾器以除去原水中較大顆粒的懸浮物、泥沙、雜質(zhì)及部分有機(jī)物等，出水進(jìn)入鉻離子交換回收系統(tǒng)回收鉻酸，當(dāng)產(chǎn)水Cr6+超過設(shè)定值時，停止運(yùn)行，進(jìn)入再生程序，利用強(qiáng)堿洗脫再生并回收鉻酸，回收液濃度30-50g/L（以CrO3計(jì)），可作為有價值金屬廢液再利用。回收后的Cr6+<0.1mg/L，出水流入緩沖池與其它類預(yù)處理后廢水一并進(jìn)入雙膜法回用系統(tǒng)，產(chǎn)水回用，RO濃水排至排放廢水處理系統(tǒng)，集中處理后達(dá)標(biāo)排放。
5.4含銅綜合廢水
含銅綜合廢水經(jīng)過過濾器以除去原水中較大顆粒的懸浮物、泥沙、雜質(zhì)及部分有機(jī)物等，出水進(jìn)入重金屬離子交換回收系統(tǒng)回收銅金屬離子，當(dāng)產(chǎn)水Cu2+超過設(shè)定值時，停止運(yùn)行，進(jìn)入再生程序，利用強(qiáng)酸洗脫再生并回收硫酸銅，回收液濃度Cu2+>25g/L，可作為有價值金屬廢液再利用。回收后的Cu2+<0.5mg/L，出水流入緩沖池與其它類預(yù)處理后廢水一并進(jìn)入雙膜法回用系統(tǒng)，產(chǎn)水回用，RO濃水排至排放廢水處理系統(tǒng)，集中處理后達(dá)標(biāo)排放。
5.5前處理廢水
前處理廢水中含有乳化液、表面活性劑和化學(xué)溶劑等有機(jī)物，污染成分較復(fù)雜，廢水中含有少量的重金屬離子，需經(jīng)過化學(xué)法預(yù)處理后再進(jìn)入后續(xù)生化降解工藝。前處理廢水收集至前處理廢水調(diào)節(jié)池中，均化水質(zhì)水量后用泵打至PH調(diào)整池，投加堿調(diào)節(jié)PH值后出水至混凝反應(yīng)池，投加少量混凝劑、助混劑將重金屬離子轉(zhuǎn)化為可沉淀物在沉淀池析出，上清液進(jìn)放PH回調(diào)池，經(jīng)過厭氧池、好氧池及MBR池處理后進(jìn)入反滲透系統(tǒng)，產(chǎn)水回用，RO濃水排至排放廢水處理系統(tǒng)，集中處理后達(dá)標(biāo)排放。
6．結(jié)語
本處理工藝通過多年實(shí)踐，綜合考慮了電鍍生產(chǎn)過程中廢水的不同性質(zhì)，針對相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果，環(huán)保要求，處理效果與成本，實(shí)行了對廢水進(jìn)行分類預(yù)處理、回收金屬、深度處理，工程實(shí)際運(yùn)行中最高實(shí)現(xiàn)了75%廢水回用率。該廢水處理系統(tǒng)具有污泥量少，膜系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性高，廢水回用率高的特點(diǎn)。特別是含氰廢水采用了MCR工藝，前處理系統(tǒng)采用了MBR工藝，兩者都具有結(jié)構(gòu)簡單、易操作、易于擴(kuò)容、增加組件、能耗較傳統(tǒng)工藝低等優(yōu)點(diǎn)。且整個處理過程通過PLC實(shí)現(xiàn)自動控制。
使用該新型電鍍廢水處理工藝及回用技術(shù)實(shí)現(xiàn)了節(jié)約水資源，金屬回收變廢為寶又減少環(huán)境污染。
參考文獻(xiàn)
[1]林君明.化學(xué)-離子交換法處理鎳錫鉛電鍍混合廢水[J].黑龍江環(huán)境通報,2004,28(3)：35-37.
[2]劉世德,孫寶盛,劉景允.綜合電鍍廢水處理技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究.《工業(yè)水處理》，2010,30(3)：85-88.
[3]周漢新,張偉鋒.電鍍廢水處理及回用工藝淺析.《科技與生活》，2012年第5期,173-173.
[4]張林生.《電鍍廢水處理及回用技術(shù)》.
[5]張林生.《水的深度處理與回用技術(shù)》[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004
[6]北京水環(huán)境技術(shù)與設(shè)備研究中心《三廢處理工程技術(shù)手冊》廢水卷.
[7]賈金平,謝少艾,陳虹錦.《電鍍廢水處理技術(shù)及工程實(shí)例》[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2003.
[8]張?jiān)收\,胡如南,向榮.《電鍍手冊》[M].國防工業(yè)出版社，1980.
張偉鋒周漢新
東莞市科達(dá)環(huán)保工程有限公司廣東東莞523076
【摘要】本文結(jié)合了多年工作實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，主要介紹了某電鍍工業(yè)園電鍍廢水的來源和水質(zhì)分類，各分類廢水新型的、先進(jìn)的處理工藝，并重點(diǎn)詳述了各廢水處理單元的處理工藝及回用技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】電鍍廢水；新型處理工藝；回用技術(shù)
電鍍是利用電化學(xué)的方法對金屬和非金屬表面進(jìn)行裝飾，防護(hù)及獲取某些新性能的一種工藝過程[1]。
工業(yè)電鍍工藝過程一般是：→前處理→電鍍→后處理→，其中每個工藝過程都涉及到環(huán)境問題，其后果對人類生存環(huán)境危害極大，使環(huán)境治理成本高昂。因此電鍍是當(dāng)今世界三大污染行業(yè)之一。
1.車間電鍍廢水的來源
電鍍企業(yè)電鍍工藝由于表面鍍層的不同而不同，鍍層大多是單一金屬或合金，如銀、鉻、鎳、鈦靶、鋅、鎘、金或黃銅、青銅等。電鍍的基體材料除鐵基的鑄鐵、鋼和不銹鋼外，還有非鐵金屬，如ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料等，但塑料電鍍前，必須經(jīng)過特殊的活化和敏化處理。更重要的是電鍍企業(yè)為了保證鍍液的穩(wěn)定性、使用壽命和鍍層質(zhì)量，在鍍液中添加了很多的絡(luò)合劑、穩(wěn)定劑、加速劑、PH緩沖劑和光亮劑等有機(jī)溶劑[2]。因而產(chǎn)生了鍍前各鍍件的酸洗、堿洗廢水，鍍件漂洗廢水，鍍后清洗鈍化廢水及其他廢水等。
2.電鍍廢水的主要分類
按照不同廢水處理的方法進(jìn)行分類，如含氰廢水，含鎳廢水，含鉻廢水，含銅綜合廢水，鍍前處理廢水等。
3.電鍍廢水回用的技術(shù)背景
電鍍廢水回用有其技術(shù)背景，電鍍行業(yè)對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重要作用，但其生產(chǎn)過程耗水量較大，對周圍水體污染嚴(yán)重。為推行清潔生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，節(jié)省水資源，部分地區(qū)針對電鍍企業(yè)提出排放廢水回用不低于60%的要求，這是節(jié)約水資源、減少水資源污染的一個重要舉措[3]。
目前，電鍍廢水處理最常用的是膜分離技術(shù)，例如將微濾、超濾、納濾與反滲透進(jìn)行多級組合運(yùn)用，但電鍍廢水進(jìn)行膜分離處理之前需要對電鍍廢水進(jìn)行預(yù)處理，現(xiàn)有技術(shù)中，電鍍廢水預(yù)處理單元中幾乎都是采用氫氧化物或硫化物沉淀法，即投加大量的化學(xué)藥劑后絮凝沉降，除去電鍍廢水中的重金屬離子，然而投加化學(xué)藥劑不僅提高廢水處理的成本，而且會產(chǎn)生較多的污泥，同時有大量的膠體粒子被帶入膜分離裝置中，造成膜污染、膜堵塞等現(xiàn)象，降低膜通量，回用水回收率降低。
有鑒于此，針對現(xiàn)有技術(shù)存在之缺失，本文介紹了一種新型的處理工藝及回用技術(shù)。
4.新型電鍍廢水處理工藝和回用技術(shù)簡介
含氰廢水→含氰廢水預(yù)處理單元→緩沖池→雙膜法回用系統(tǒng)→回用；含鎳廢水→鎳離子交換回收系統(tǒng)→緩沖池→雙膜法回用系統(tǒng)→回用；含鉻廢水→鉻離子交換回收系統(tǒng)→緩沖池→雙膜法回用系統(tǒng)→回用；含銅綜合廢水→重金屬離子交換回收系統(tǒng)→緩沖池→雙膜法回用系統(tǒng)→回用；前處理廢水→前處理廢水處理單元→生化MBR系統(tǒng)→反滲透系統(tǒng)→回用
5.新型電鍍廢水處理工藝及回用技術(shù)說明
5.1含氰廢水
含氰廢水用泵打至兩級破氰池，出水投加還原劑還原多余的氧化劑，再投加片堿將pH值調(diào)整至合適的范圍，然后投加少量混凝劑后進(jìn)入MCR膜-沉淀池，出水經(jīng)真空泵抽至緩沖池與其它類預(yù)處理后廢水一并進(jìn)入雙膜法回用系統(tǒng)，產(chǎn)水回用，RO濃水排至排放廢水處理系統(tǒng)，集中處理后達(dá)標(biāo)排放。
5.2含鎳廢水
含鎳廢水經(jīng)過砂濾罐去除原水中較大顆粒的懸浮物、泥沙、雜質(zhì)及部分有機(jī)物等，出水進(jìn)入鎳離子交換回收系統(tǒng)回收鎳離子，當(dāng)產(chǎn)水Ni2+超過設(shè)定值時，停止運(yùn)行，進(jìn)入再生程序，利用強(qiáng)酸洗脫再生并回收硫酸鎳，回收液濃度Ni2+>20g/L，可作為有價值金屬廢液再利用。回收裝置產(chǎn)水Ni2+<0.5mg/L，出水流入緩沖池與其它類預(yù)處理后廢水一并進(jìn)入雙膜法回用系統(tǒng)，產(chǎn)水回用，RO濃水排至排放廢水處理系統(tǒng)，集中處理后達(dá)標(biāo)排放。
5.3含鉻廢水
含鉻廢水經(jīng)過過濾器以除去原水中較大顆粒的懸浮物、泥沙、雜質(zhì)及部分有機(jī)物等，出水進(jìn)入鉻離子交換回收系統(tǒng)回收鉻酸，當(dāng)產(chǎn)水Cr6+超過設(shè)定值時，停止運(yùn)行，進(jìn)入再生程序，利用強(qiáng)堿洗脫再生并回收鉻酸，回收液濃度30-50g/L（以CrO3計(jì)），可作為有價值金屬廢液再利用。回收后的Cr6+<0.1mg/L，出水流入緩沖池與其它類預(yù)處理后廢水一并進(jìn)入雙膜法回用系統(tǒng)，產(chǎn)水回用，RO濃水排至排放廢水處理系統(tǒng)，集中處理后達(dá)標(biāo)排放。
5.4含銅綜合廢水
含銅綜合廢水經(jīng)過過濾器以除去原水中較大顆粒的懸浮物、泥沙、雜質(zhì)及部分有機(jī)物等，出水進(jìn)入重金屬離子交換回收系統(tǒng)回收銅金屬離子，當(dāng)產(chǎn)水Cu2+超過設(shè)定值時，停止運(yùn)行，進(jìn)入再生程序，利用強(qiáng)酸洗脫再生并回收硫酸銅，回收液濃度Cu2+>25g/L，可作為有價值金屬廢液再利用。回收后的Cu2+<0.5mg/L，出水流入緩沖池與其它類預(yù)處理后廢水一并進(jìn)入雙膜法回用系統(tǒng)，產(chǎn)水回用，RO濃水排至排放廢水處理系統(tǒng)，集中處理后達(dá)標(biāo)排放。
5.5前處理廢水
前處理廢水中含有乳化液、表面活性劑和化學(xué)溶劑等有機(jī)物，污染成分較復(fù)雜，廢水中含有少量的重金屬離子，需經(jīng)過化學(xué)法預(yù)處理后再進(jìn)入后續(xù)生化降解工藝。前處理廢水收集至前處理廢水調(diào)節(jié)池中，均化水質(zhì)水量后用泵打至PH調(diào)整池，投加堿調(diào)節(jié)PH值后出水至混凝反應(yīng)池，投加少量混凝劑、助混劑將重金屬離子轉(zhuǎn)化為可沉淀物在沉淀池析出，上清液進(jìn)放PH回調(diào)池，經(jīng)過厭氧池、好氧池及MBR池處理后進(jìn)入反滲透系統(tǒng)，產(chǎn)水回用，RO濃水排至排放廢水處理系統(tǒng)，集中處理后達(dá)標(biāo)排放。
6．結(jié)語
本處理工藝通過多年實(shí)踐，綜合考慮了電鍍生產(chǎn)過程中廢水的不同性質(zhì)，針對相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果，環(huán)保要求，處理效果與成本，實(shí)行了對廢水進(jìn)行分類預(yù)處理、回收金屬、深度處理，工程實(shí)際運(yùn)行中最高實(shí)現(xiàn)了75%廢水回用率。該廢水處理系統(tǒng)具有污泥量少，膜系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性高，廢水回用率高的特點(diǎn)。特別是含氰廢水采用了MCR工藝，前處理系統(tǒng)采用了MBR工藝，兩者都具有結(jié)構(gòu)簡單、易操作、易于擴(kuò)容、增加組件、能耗較傳統(tǒng)工藝低等優(yōu)點(diǎn)。且整個處理過程通過PLC實(shí)現(xiàn)自動控制。
使用該新型電鍍廢水處理工藝及回用技術(shù)實(shí)現(xiàn)了節(jié)約水資源，金屬回收變廢為寶又減少環(huán)境污染。
參考文獻(xiàn)
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[8]張?jiān)收\,胡如南,向榮.《電鍍手冊》[M].國防工業(yè)出版社，1980.
