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如何去除电镀废水中的重金属和磷化废水

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现目前,我们电镀的行业的发展可谓是如火如荼,在电镀行业蒸蒸日上的发展背后,有大量的电镀污水产出,电镀生产中产生的废水成分非常复杂,除含氰(CN-)和酸碱外,重金属是电镀业潜在危害性ji 大的污水类别,这些物质严重危害环境和人类身体健康。且电镀废水中的磷含量非常高,因此去除电镀废水的重金属与磷化废水的去除是电镀废水处理的要点。


首先,我们需要彻底了解电镀废水的来源,需知知己知彼方能百战不殆。在我们日常生产中的电镀废水通常来源于以下几个方面:
1、镀件清洗水:这是主要的废水来源。这种废水中除了含有大量的重金属离子外,还含有少量的有机物,虽然这种有机物含量较低,但数量较庞大。
2、镀液过滤冲洗水和废镀液的排放。这一类废水虽然排放数量不大,但废水中重金属含量高,污染大,也比较难处理。
3、工艺操作和设备、工艺流程中等造成的“跑、冒、滴、漏”排放的废液。
4、冲洗设备、地面等产生的废水。
结合国内电镀行业废水的处理现状和处理标准的的统计和调查显示,电镀厂去除重金属和解决含磷过高通常会采用以下几种方法:
1、电镀废水的可分化性比较差,所以常用化学除磷方法除磷。在分级多个反应池的第一格投入除磷剂后,除磷絮凝剂的铁离子会也磷酸根反应生成沉淀物,因为除磷剂的絮凝功能,能够将颗粒状的细小磷酸盐絮凝成大颗粒状的絮凝团。再于第三格加入石灰进行pH值调高,将磷酸盐沉淀,进行分离将磷去除。
2、首先要分清楚废水里面磷的成份,正磷酸盐、焦磷酸盐、偏磷酸盐以及有机磷的成份各为多少,每一种磷酸盐的投加药剂与处理方法不同,焦磷酸盐直接通过投加除磷剂可水解成正磷酸盐。如果是偏磷盐则必须投加氧化剂(如双氧水)将其氧化还原成正磷酸盐再通过与除磷剂水解沉淀反应。次亚磷酸盐也必须进行氧化剂投加进行转换再能处理。
3、将其都反应成正磷酸盐后,将废水的PH值通过投加碱性药剂(如石灰)调至11以上,投加除磷剂至废水中反应30-50分钟左右,正磷酸盐的沉淀去除率可达到98%以上。此过程有一个好处便是石灰能够对废水中大部份重金属离子发生反应生成氢氧化物沉淀物与磷酸根一同分离去除。因为磷酸钙的溶解度在PH值9.5左右的时候是非常小的,导致生成的沉淀物很容易过滤除掉,使磷含量达到0.5mg/L以下。
而电镀废水中重金属处理主要是采用中和沉淀法、硫化物沉淀法和螯合物沉淀法。
1、中和沉淀法一般是指氢氧化物沉淀法,通过加入氢氧化物进行中和反应产生沉淀物实现固液分离,氢氧化物包括熟石灰、氢氧化钙、片碱、复合碱等。
优点:工艺成熟简单、成本低。

缺点:

(1)无法有效处理多种混合态重金属和络合态重金属;

(2)需反复调节pH,一方面影响出水指标,另一方面增加处理成本;

(3)污泥量高,增加污泥处置成本和风险。

2、硫化物沉淀法一般是指通过往工业废水中加入硫化钠,重金属离子与硫化钠反应生成硫化物沉淀实现固液分离。

优点:

(1)金属硫化物溶度积远小于氢氧化物,生成的硫化物沉淀彻底、重金属残留低;

(2)污泥稳定性良好,即使在酸性溶液中也不易溶解;3.处理成本低、操作简便。

缺点:

(1)硫化物沉淀后还有部分S2—残留,去除S2—一般是添加铁盐,导致消耗的化学药剂增加,影响出水水质;

(2)硫化物沉淀颗粒小,易形成胶体,固液分离困难;

(3)无法处理络合态重金属、出水难以达到表三要求;

(4)硫化物与酸性物质如HCl、H2SO4、FeCl3等接触,生成有毒H2S,产生二次污染。

3、螯合物沉淀法:螯合物的螯合基团与重金属强力螯合生成稳定的螯合物,添加少量无机或有机絮凝剂生成螯合盐絮状沉淀将重金属从废水中去除,螯合剂也称重金属捕捉剂、重金属捕集剂。

优点:

(1)工艺简单,用量少,处理效果可达表三要求;

(2)pH适应范围广;

(3)絮凝效果好,产泥量少;

(4)可同时去除多种重金属离子、络合态重金属离子等,不受共存盐类影响。

缺点:市售重金属捕捉剂、重金属捕集剂等价格较高,均价一般在8000~20000元/吨不等,若增加用量则直接增加处理成本。
4、组合方法

由于以上三种化学法在去除电镀废水重金属时各有优缺点,为了实现最低成本达到更好的处理效果,将两种或多种方法组合协同其他处理工艺效果为佳。在实际应用中,电镀企业多在化学处理阶段组合中和沉淀法+螯合物沉淀法、硫化物沉淀法+螯合物沉淀法,既保证达标排放又可控制处理成本。


纵观电镀行业的发展历程,虽然不断的研发各种低毒、无毒的电镀工艺,如无氰电镀、代六价铬电镀、代镉电镀、无氟及无铅电镀等,从源头上削减了污染严重的电镀工艺,很大程度上减少了重金属废水及各种废水的排放;在电镀污水处理方面也已研制出多种治理技术,通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重金属、水循环使用等措施消除和减少污染物的排放量。但是电镀工业的快速发展和环保要求在日益提高,电镀污水治理必须进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段,资源回收利用和闭路循环是发展的主流方向。在处理电镀废水的道路上,任重且道远,这需要我们不断的精进,不断地研发新型绿色环保的电镀处理剂,从根源上减少电镀废水的产出。
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