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            電鍍廢水治理及回用技術探析
            科諾科儀 / 2019-11-05

            電鍍行業由于自身的生產特性,在其生產過程中需要消耗大量的水資源,并排放大量的電鍍廢水,這使得水資源被大量消耗,同時也造成了極大的污染,包括水體污染、土壤污染等。

            通過對電鍍廢水進行處理,將大部分的水資源進行回收利用,不僅可以大幅減少電鍍廢水的排放,降低對環境的污染,同時也能節約大量的水資源,從而使電鍍企業在創造經濟效益的同時也能兼顧社會效益。

            文章簡要闡述電鍍廢水的來源以及類型,介紹當前幾種比較成熟的電鍍廢水治理以及回用的方法,并具體談談幾種主要類型的電鍍廢水處理以及回用。

            我國屬于嚴重缺水的國家,人均水資源擁有量嚴重低于世界平均水平,要保證人們正常的用水需求,節約水資源以及控制水資源污染是必然的選擇。

            電鍍行業作為三大污染行業之一,不僅對于水資源的消耗量極大,同時也會排放大量的電鍍廢水,對于環境的污染極為嚴重,加強對電鍍廢水治理以及回用技術的研究和利用,可以有效提升電鍍行業的水資源利用效率,控制電鍍廢水對于環境的污染。

            據相關統計顯示,目前我國的電鍍企業超過10000家,年排放污水高達40億m3,對此,我國政府已經制定實施了電鍍廢水排放標準,旨在控制電鍍廢水的污染,促使企業在追求經濟效益的同時也要兼顧環境效益。

            1.電鍍廢水的來源以及類型

            1.1電鍍廢水的來源

            電鍍企業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,必須經過特殊的活化和敏化處理。

            更重要的是電鍍企業為了保證鍍液的穩定性、使用壽命和鍍層質量,在鍍液中添加了很多的絡合劑、穩定劑、加速劑、PH緩沖劑和光亮劑等有機溶劑。因而產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。

            1.2電鍍廢水的類型

            按照電鍍工藝的處理階段劃分,電鍍廢水可以分為鍍前處理廢水和鍍后清洗鈍化廢水;按照電鍍廢水的成分劃分主要后含氰廢水、含鎳廢水、含鉻廢水、含銅廢水等。針對不同類型的電鍍廢水需要采用不同的治理以及回用技術,這樣才能確保處理后的廢水達到再次利用的標準。

            2.當前幾種比較成熟的電鍍廢水治理以及回用的方法

            目前,比較成熟且應用效果相對良好的電鍍廢水處理及回用技術電解法、離子交換法、鐵氧體法、化學沉淀法、膜分離法以及生物法等,這些處理方法對于去除電鍍廢水中的鉻、銅、鎳等重金屬物質具有良好的效果。

            2.1電解法

            電解法處理電鍍廢水的主要原理就是利用氧化、凝聚、還原以及氣浮這四種化學和物理反應凈化電鍍廢水,是目前一種比較成熟的電鍍廢水治理技術,可以有效清除并回收廢水當中的重金屬物質,在處理過程中所產生的污泥較少,是一種比較清潔的處理方式。

            并且電解法處理電鍍廢水不需要大量的化學藥品,處理過程相對比較簡單,占據的空間較小,處理效果也比較理想,但是這種處理方法的成本相對比較高,中小企業一般難以負擔。

            2.2離子交換法

            離子交換法處理電鍍廢水的主要原理是利用樹脂中的離子與電鍍廢水中的離子進行交換,從而實現凈化廢水的目的。這種方法起源相對較早,是國外主要應用的電鍍廢水處理的方式,我國在上世紀70年代也開始進行研究,至80年代左右開始應用離子交換法處理電鍍廢水,此后,這種方法長期在電鍍行業中被使用,效果良好。

            2.3化學沉淀法


            2.4混凝沉淀法

            混凝沉淀法也被稱為絮凝沉淀法,其處理的電鍍廢水的基本原理是在一定的條件下,向廢水中加入絮凝劑,然后通過反應脫穩、凝聚吸附、絮凝架橋、卷掃等一系列過程使電鍍廢水中的污染物質在絮凝劑的作用形成絮凝體,然后再通過氣浮或者沉淀的方式將絮凝體與水進行分離,這是目前使用最為廣泛的一種電鍍廢水處理方式。

            絮凝沉淀法現階段的研究主要是針對高分子重金屬,目前普遍使用的就是PAC和PAM這兩種,絮凝效果良好,在電鍍廢水處理中效果極為良好。

            2.5生物法

            生物法是當前重點研究的電鍍廢水處理方式,雖然其尚處于試驗研究的階段,未在實際當中應用,但是就現有的研究成果來看,其不失為一種比較理想的電鍍廢水處理方式。生物法主要是利用微生物達到凈化電鍍廢水的目的,目前主要有吸附法、化學法、絮凝法以及修復法等方式。

            目前生物法處理電鍍廢水應用于實踐當中的主要障礙就是一方面難以確定處理過的微生物是否會發生變化,進而對環境造成更大的污染;另一方面是關于生物法處理電鍍廢水的工藝設計以及微生物的培養等存在一定的困難,導致難以在實際當中應用,但是隨著科學技術的進步,相關的問題必然會得到解決,待其應用性得到確認,必然會得到廣泛的應用。

            2.6膜分離法

            膜分離法處理電鍍廢水的主要原理就是利用膜材料透過性能對廢水中的污染物質進行分離,從而實現去除廢水中污染物質的目的。目前膜分離法處理電鍍廢水的主要技術包括電滲析(ED)、反滲透(RO)、納濾(NF)、液膜法(LM)、超濾(UF)、微濾(MF),其中RO和ED應用的時間相對較早,發展相對比較成熟。

            膜分離法的優勢在于其去除效果好、操作自動化、能耗較小、污染較低,同時還能實現對電鍍廢水中的重金屬離子進行回收,經濟效益以及環保效益都相對較高。

            日本和美國對于這項技術的研究和應用相對較早,我國在本世紀初才開始發展利用膜分離法處理電鍍廢水,但是隨著我國對于環保的重視程度不斷提升,這項技術在我國也開始普遍應用。

            3.幾種主要類型的電鍍廢水處理以及回用

            3.1含鎳廢水的處理以及回用


            3.2含氰廢水的處理以及回用

            處理含氰廢水首先需要將廢水注入破氰池,在出水后添加還原劑,將多余的氧化物還原,然后添加片堿調節廢水的pH,達到標準范圍后利用混凝沉淀法進行沉淀。

            將廢水注入沉淀池后加入絮凝劑,待其中的重金屬物質完全沉淀之后利用真空泵將其抽到緩沖池當中,然后利用雙膜法與其他處理后的廢水進行處理,處理后的水可以回用。RO濃水要排放到廢水處理池中再次進行處理,達到排放標準后進行排放。

            3.3含鉻廢水處理


             

            3.4前處理廢水

            由于前處理廢水中存在表面活性劑、化學溶劑以及乳化液等物質,成分比較復雜,同時還有存在少量重金屬離子,首先需要進行預處理,然后才能進入后續的處理環節。

            將預處理的廢水集中至調節池當中,然后添加片堿調整廢水的pH值,出水后進入反應池,添加絮凝劑,待其完全沉淀后,將沉淀物去除,上清液利用反滲透(RO)進行再次處理,出水后即可進行回用,RO濃水要排放到廢水處理池中再次進行處理,達到排放標準后進行排放。

            3.5含銅廢水的處理


            4.結語

            綜上所述,受我國水資源現狀的影響,電鍍行業對廢水進行治理以及回用已經是一種必然的趨勢,同時電鍍廢水處理及回用技術也有了極大的發展,可以實現對多種類型的電鍍廢水進行處理回用。

             

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