電鍍廢水的處理

關(guān)于電鍍廢水的處理第一頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期二電鍍廢水處理的歷史階段

電鍍廢水的處理已有數(shù)十年歷史，可分為三個(gè)階段：第一階段，大致在20世紀(jì)50年代前后，主要著眼于廢水、廢渣的處理技術(shù)。處理的主要對象為氰化物和六價(jià)鉻。處理方法主要是化學(xué)沉淀法。第二階段大致在60年代，開始注意工藝改革和綜合利用，并著手處理除鉻外的其他金屬。第三階段從70年代起，開始研究從根本上控制污染的技術(shù)，以防為主，改革電鍍工藝，研究廢水的閉路循環(huán)。在工藝改革上用低濃度工藝代替高濃度工藝（如低鉻代替高鉻鍍鉻），用無毒或低毒材料的電鍍工藝代替有毒材料的工藝（如以無氰工藝代替有氰工藝）。第二頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期二回收利用才是王道！第三頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期二電鍍廢水的種類·含氰廢水·含鉻廢水·其他重金屬廢水第四頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期二含氰廢水氰氣與氰鹽可以在人體內(nèi)解離出氰根，氰根可以抑制人體內(nèi)的42種生物酶的合成，其中細(xì)胞色素氧化酶最易與氰根反應(yīng)，能迅速與三價(jià)鐵離子結(jié)合，阻止其還原成二價(jià)鐵，使細(xì)胞不能利用血液中的氧而形成內(nèi)窒息，導(dǎo)致人缺氧死亡。第五頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期二含氰廢水的處理1.酸化法：調(diào)節(jié)含氰廢水的pH值使其呈酸性，形成HCN，利用HCN蒸汽壓高的特點(diǎn)，用氣流帶走HCN，并回收。2.自然降解法：自然降解法是利用光照等自然因素的作用，使氰化物自行分解的凈化方法。需要15d左右的時(shí)間，使用性價(jià)比低。

第六頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期二含氰廢水的處理3.鐵離子沉淀法：這種方法利用了鐵離子與氰根絡(luò)合形成極難溶沉淀，從而達(dá)到了出去氰根的目的。4.活性炭吸附催化氧化法：這種方法是向廢水加入催化劑并向廢水中供入足夠的氧，載體炭上便發(fā)生下列反應(yīng)以完成氧化除氰。第七頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期二含鉻廢水鉻的化合物以二價(jià)、三價(jià)、六價(jià)的形式存在，但是三價(jià)和六價(jià)最為常見，其中六價(jià)毒性最強(qiáng)，約為三價(jià)的100倍，二價(jià)與鉻本身無毒或者毒性很微弱。鉻是哺乳動(dòng)物生命與健康所需的微量元素，缺乏鉻可引起動(dòng)脈粥樣硬化。成人每天需500~700微克鉻。鉻對植物生長有刺激作用，微量鉻可提高植物的收獲量，但濃度稍高又可抑制土壤中有機(jī)物質(zhì)的硝化作用。第八頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期二含鉻廢水的處理1.藥劑還原沉淀法：基本原理是在酸性條件下向廢水中加入還原劑，將Cr6+還原成Cr3+，在堿性條件下，生成氫氧化鉻從而去除鉻離子。2.SO2還原法：由于SO2是有毒氣體需要注意的是工作人員的防護(hù)工作

3SO2+Cr2O72-+2H+=Cr3++3SO42-+H20

Cr3++30H-=Cr(OH)3↓第九頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期二含鉻廢水的處理3.鐵氧體法：這種方法是利用了鐵的還原性，除了一般還原性方法的優(yōu)點(diǎn)，它還具有獨(dú)特地地方，鉻污泥可制作磁體和半導(dǎo)體，這樣不但使鉻得以回收利用，又減少了二次污染的發(fā)生，出水水質(zhì)好，能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。但是，鐵氧體法也有試劑投量大，能耗較高，不能單獨(dú)回收有用金屬，處理成本較高的缺點(diǎn)。第十頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期二含鉻廢水的處理4.電解還原法：電解還原法是鐵陽極在直流電作用下，不斷溶解產(chǎn)生亞鐵離子，在酸性條件下，將Cr6+還原為Cr3+。缺點(diǎn)是耗電量較大，消耗鋼板，運(yùn)行費(fèi)用較高。5.生物法：生物法處理電鍍廢水技術(shù)，是依靠人工培養(yǎng)的功能菌，它具有靜電吸附作用、酶的催化轉(zhuǎn)化作用、絡(luò)合作用、絮凝作用、包藏共沉淀作用和對pH值的緩沖作用。該法操作簡單，設(shè)備安全可靠，排放水用于培菌及其它使用；并且污泥量少，污泥中金屬回收利用；實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)、無污水和廢渣排放。投資少，能耗低，運(yùn)行費(fèi)用少。第十一頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期二含鉻廢水的處理6.光催化法：以半導(dǎo)體氧化物(ZnO/TiO2)為催化劑，利用太陽光光源對電鍍含鉻廢水加以處理，經(jīng)90min太陽光照(1182.5W/m2)，使六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻，再以氫氧化鉻形式除去三價(jià)鉻，鉻的去除率達(dá)99%以上。第十二頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期二國內(nèi)外重金屬廢水處理的現(xiàn)狀重金屬廢水是指礦冶、機(jī)械制造、化工、電子、儀表等工業(yè)生產(chǎn)過程中排出的含重金屬的廢水。重金屬廢水（如含鎘、鎳、汞、鋅等）是對一環(huán)境污染最嚴(yán)重和對人類危害最大的工業(yè)廢水之一，其水質(zhì)水量與生產(chǎn)工藝有關(guān)。廢水中的重金屬一般不能分解破壞，只能轉(zhuǎn)移其存在位置和轉(zhuǎn)變其物化形態(tài)。其他重金屬廢水我國水體重金屬污染問題十分突出，江河湖庫底質(zhì)的污染率高達(dá)80.1%。2003年黃河，淮河，松花江，遼河等十大流域的流域片重金屬超標(biāo)斷面的污染程度均為超Ⅴ類。2004年太湖底泥中總銅，總鉛，總鎘含量均處于輕度污染水平。黃浦江干流表層沉積物中Cd超背景值2倍，Pb超1倍，Hg含量明顯增加；蘇州河中Pb全部超標(biāo)，Cd為75%超標(biāo)，Hg為62.5%超標(biāo)。由長江，珠江，黃河等河流攜帶入海的重金屬污染物總量約為3.4萬t，對海洋水體的污染危害巨大。全國近岸海域海水采樣品中鉛的超標(biāo)率達(dá)62.9%，最大值超一類海水標(biāo)準(zhǔn)49.0倍；銅的超標(biāo)率為25.9%，汞和鎘的含量也有超標(biāo)現(xiàn)象。國外同樣存在水體重金屬污染問題，如波蘭由采礦和冶煉廢物導(dǎo)致約50%的地表水達(dá)不到水質(zhì)三級標(biāo)準(zhǔn)。第十三頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期二展望：重金屬廢水處理目前，重金屬廢水處理的方法大致可以分為三大類：(1)化學(xué)法；(2)物理處理法；(3)生物處理法。第十四頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期二化學(xué)處理法1、化學(xué)沉淀法化學(xué)沉淀法的原理是通過化學(xué)反應(yīng)使廢水中呈溶解狀態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苡谒闹亟饘倩衔铮ㄟ^過濾和分離使沉淀物從水溶液中去除，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、鐵氧體共沉淀法。由于受沉淀劑和環(huán)境條件的影響，沉淀法往往出水濃度達(dá)不到要求，需作進(jìn)一步處理，產(chǎn)生的沉淀物必須很好地處理與處置，否則會造成二次污染。第十五頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期二2、電解法電解法是利用金屬的電化學(xué)性質(zhì)，金屬離子在電解時(shí)能夠從相對高濃度的溶液中分離出來，然后加以利用。電解法主要用于電鍍廢水的處理，這種方法的缺點(diǎn)是水中的重金屬離子濃度不能降的很低。所以，電解法不適于處理較低濃度的含重金屬離子的廢水。第十六頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期二

物理處理法

1、溶劑萃取法溶劑萃取法是分離和凈化物質(zhì)常用的方法。廢水中重金屬一般以陽離子或陰離子形式存在，在酸性條件下，重金屬與萃取劑發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，從水相被萃取到有機(jī)相，然后在堿性條件下被反萃取到水相，使溶劑再生以循環(huán)利用。這就要求在萃取操作時(shí)注意選擇水相酸度。物理處理法主要包含溶劑萃取分離、離子交換法、膜分離技術(shù)及吸附法。第十七頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期二2、離子交換法離子交換法是重金屬離子與離子交換劑進(jìn)行交換，達(dá)到去除廢水中重金屬離子的方法。常用的離子交換劑有陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂、螯合樹脂等。離子交換法是一種重要的電鍍廢水治理方法，處理容量大，出水水質(zhì)好，可回收重金屬資源，對環(huán)境無二次污染。3、膜分離技術(shù)膜分離技術(shù)是利用一種特殊的半透膜，在外界壓力的作用下，不改變?nèi)芤褐谢瘜W(xué)形態(tài)的基礎(chǔ)上，利用陰陽離子交換膜對溶液陰陽離子選擇透過性使水溶液中重金屬離子與水分離的一種物理化學(xué)過程。包括電滲析和隔膜電解。貴金屬回收離子交換器第十八頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期二4、吸附法吸附法是利用多孔性固態(tài)物質(zhì)吸附去除水中重金屬離子的一種有效方法。吸附法的關(guān)鍵技術(shù)是吸附劑的選擇，傳統(tǒng)吸附劑是活性炭?；钚蕴坑泻軓?qiáng)吸附能力，去除率高，但活性炭再生效率低，處理水質(zhì)很難達(dá)到回用要求，價(jià)格貴，應(yīng)用受到限制。近年來，逐漸開發(fā)出有吸附能力的多種吸附材料，如殼聚糖及其衍生物、改性的海泡石以及蒙脫石等等。第十九頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期二生物處理法1、生物吸附法生物吸附法是指生物體借助化學(xué)作用吸附金屬離子的方法。藻類和微生物菌體對重金屬有很好的吸附作用，并且具有成本低、選擇性好、吸附量大、濃度適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，是一種比較經(jīng)濟(jì)的吸附劑。用生物吸附法從廢水中去除重金屬的研究，美國等國家已初見成效。2、生物絮凝法生物絮凝法是利用微生物或微生物產(chǎn)生的代謝物進(jìn)行絮凝沉淀的一種除污方法。生物絮凝法的開發(fā)雖然不到20年，卻已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有17種以上的微生物具有較好的絮凝功能，如霉菌、細(xì)菌、放線菌和酵母菌等，并且大多數(shù)微生物可以用來處理重金屬。生物絮凝法具有安全無毒、絮凝效率高、絮凝物易于分離等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的發(fā)展前景。生物處理法是借助微生物或植物的絮凝、吸收、積累、富集等作用去除廢水中重金屬的方法，包括生物吸附、生物絮凝、植物修復(fù)等方法。第二十頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期二3、植物修復(fù)法植物修復(fù)法是指利用高等植物通過吸收、沉淀、富集等作用降低已有污染的土壤或地表水的重金屬含量，以達(dá)到治理污染、修復(fù)環(huán)境的目的。植物修復(fù)法主要有三部分組成：(1)利用金屬積累植物或超積累植物從廢水中吸取、沉淀或富集有毒金屬：(2)利用金屬積累植物或超積累植物降低有毒金屬活性，從而可減少重金屬被淋濾到地下或通過空氣載體擴(kuò)散：(3)利用金屬積累植物或超積累植物將土壤中或水中的重金屬萃取出來，富集并輸送到植物根部可收割部分和植物地上枝條部分。第二十一頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期二

目前我國應(yīng)用在含重金屬廢水處理基本采用日本提供的處理工藝，它主要由硫化處理工序、石膏中和工序、鐵鹽氧化工序組合而成。該組合工藝雖然可以使處理后的水達(dá)標(biāo)排放，但是也有不足：1、這一過程中產(chǎn)生大量的污泥中含有硫化氫氣體，硫化氫氣體為劇毒，容易對現(xiàn)場人員產(chǎn)生人身傷害。2、生成的重金屬硫化物非常細(xì)微,污泥顆粒細(xì)膩，脫水困難。3、污泥中含有大量的砷，銅等重金屬離子等，如果不能及時(shí)處理,污泥廢渣會滲入地下水體中，引起二次污染問題；4、原料和渣量非常大，造成物料運(yùn)輸困難，石灰石預(yù)處理設(shè)備龐大、占地面積大；5、生成石膏的強(qiáng)度不夠，含有重金屬等有毒物質(zhì)，使得石膏難以利用，造成了資源的浪費(fèi)。6、出水為高含鹽污水，無法回用；7、水處理設(shè)施設(shè)備龐大。我國重金屬廢水處理的難題第二十二頁，共二十五頁，編輯于2023年，星期二未來的發(fā)展方向1.工藝流程比較簡單建設(shè)費(fèi)用低，處理過程中不能產(chǎn)生硫化氫氣體，人員