電鍍廢水廢水處理

電鍍廢水處理

當前一般采用物化法處理。處理方法較多，有效的也不少，但可以做到整體達標的并不多。

電鍍和金屬加工業(yè)廢水中鋅的主要來源是電鍍或酸洗的拖帶液。污染物經(jīng)金屬漂洗過程又轉移到漂洗水中。酸洗工序包括將金屬（鋅或銅）先浸在強酸中以去除表面的氧化物，隨后再浸入含強鉻酸的光亮劑中進行增光處理。該廢水中含有大量的鹽酸和鋅、銅等重金屬離子及有機光亮劑等，毒性較大，有些還含致癌、致畸、致突變的劇毒物質(zhì)，對人類危害極大。因此，對電鍍廢水必須認真進行回收處理，做到消除或減少其對環(huán)境的污染。

電鍍廢水處理設備由調(diào)節(jié)池、加藥箱、還原池、中和反應池、pH調(diào)節(jié)池、絮凝池、斜管沉淀池、廂式壓濾機、清水池、氣浮反應，活性炭過濾器等組成。

主要有以下幾種方法。

1．氣浮法

氣浮法是向水中通入空氣，產(chǎn)生微小氣泡，由于氣泡與細小懸浮物之間黏附，形成浮選體，利用氣泡的浮升作用，上浮到水面，形成泡沫或浮渣，從而使水中的懸浮物質(zhì)得以分離。按照氣泡產(chǎn)生方式的不同，可分為充氣氣浮、溶氣氣浮和電解氣浮三類。

氣浮法是代替沉淀法的新型固液分離手段，1978年上海同濟大學首次應用氣浮法處理電鍍重金屬廢水處理獲得成功。隨后，因處理過程連續(xù)化，設備緊湊，占地少，便于自動化而得到了廣泛的應用。

氣浮法固液分離技術適應性強，可處理鍍鉻廢水、含鉻鈍化廢水以及混合廢水。不僅可去除重金屬氫氧化物，而且可以去除其他懸浮物、乳化油、表面活性劑等。氣浮法用于處理鍍鉻廢水的原理是：在酸性的條件下硫酸亞鐵和六價鉻進行氧化還原反應，然后在堿性條件下產(chǎn)生絮凝體，在無數(shù)微細氣泡作用下使絮凝體浮出水面，使水質(zhì)變清。

2．離子交換法

離子交換法主要是利用離子交換樹脂中的交換離子同電鍍廢水中的某些離子進行交換而將其除去，使廢水得到凈化的方法。

國內(nèi)用離子交換技術處理電鍍廢水是從20世紀60年代開始進行試驗研究的，到70 年代末，因為迫切需要解決環(huán)境污染問題，這一技術得到了很大發(fā)展，當前已成為處理電鍍廢水和回收某些金屬的有效手段之一，也是使某些鍍種的電鍍廢水達到閉路循環(huán)的一個重要環(huán)節(jié)。但是采用離子交換法的投資費用很高，系統(tǒng)設計和操作管理較為復雜，一般的中小型企業(yè)難以適應，往往由于維修、管理等不善而達不到預期的效果，因此，在推廣應用上受到了一定的限制。

當前，國內(nèi)對含鉻、含鎳等電鍍廢水采用離子交換法處理較為普遍，在設計、運行和管理上已有較為成熟的經(jīng)驗。經(jīng)處理后水能達到排放標準，且出水水質(zhì)較好，一般能循環(huán)使用。樹脂交換吸附飽和后的再生洗脫液經(jīng)電鍍工藝成分調(diào)整和凈化后能回用于鍍槽，基本實現(xiàn)閉路循環(huán)。另外，離子交換法也可用于處理含銅、含鋅、含金等廢水。

3．電解法

電解法主要是使廢水中的有害物質(zhì)通過電解過程在陽、陰兩極上分別發(fā)生氧化和還原反應，轉化成無害物質(zhì)；或利用電極氧化和還原產(chǎn)物與廢水中的有害物質(zhì)發(fā)生化學反應，生成不溶于水的沉淀物，然后分離除去或通過電解反應回收金屬。國內(nèi)在20世紀60年代開始用電解法處理電鍍含鉻廢水，70年代末對含銀、銅等廢水進行實驗研究，回收銀、銅等金屬，取得了很好的效果。

電解法處理電鍍廢水一般用于中、小型廠，其主要特點是不需投加處理藥劑，流程簡單，操作方便，占生產(chǎn)場地少，同時由于回收的金屬純度高，用于回收貴重金屬有很好的經(jīng)濟效益。但當處理水量較大時，電解法的耗電較大，消耗的鐵極板量也較大，同時分離出來的污泥與化學處理法一樣不易處置，所以已較少采用。

4．萃取法

萃取法是利用一種不溶于水而能溶解水中某種物質(zhì)(稱溶質(zhì)或萃取物)的溶劑投加入廢水中，使溶質(zhì)充分溶解在溶劑內(nèi)，從而從廢水中分離除去或回收某種物質(zhì)的方法。萃取操作過程包括混合、分離和回收三個主要工序。

電鍍廢水前處理

對于金屬基體材料，其電鍍的可分為：

1、（包括磨光、拋光、噴砂、滾光、刷光等）

2、（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）

除油過程中常用堿性化合物如NaOH、Na2CO3、Na3PO4、Na2SiO3等，對于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，再進行化學堿性除油。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(chǎn)生的清洗廢水以及更新廢液都是堿性廢水，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(lián)苯胺等。酸洗除銹過程產(chǎn)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。

電鍍廢水鍍層漂洗

鍍層漂洗水是電鍍作業(yè)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(zhì)，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、芐叉丙酮、對甲苯磺酰胺、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。

電鍍廢水鍍層后

鍍層后處理主要包括漂洗之后的鈍化、不良鍍層的退鍍以及其他特殊的表面處理。后處理過程中同樣產(chǎn)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等酸堿物質(zhì)；甘油、氨三乙酸、六次甲基四胺、防染鹽、醋酸等有機物質(zhì)?？偟膩碚f，這類鍍層后處理廢水復雜多變，水量也不穩(wěn)定，一般都與混合廢水或酸堿廢水合并處理。

電鍍廢水電鍍廢液

電鍍、鈍化、退鍍等電鍍作業(yè)中常用的槽液經(jīng)長期使用后或積累了許多其他的金屬離子，或由于某些添加劑的破壞，或某些有效成分比例失調(diào)等原因而影響鍍層或鈍化層的質(zhì)量。因此許多工廠為控制這些槽液中的雜質(zhì)在工藝許可的范圍內(nèi)，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(zhì)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(zhì)離子的濃度以及溶液介質(zhì)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。

從電鍍生產(chǎn)工藝可將電鍍廢水分為后處理廢水以及廢鍍液、廢退鍍液等四類。

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，以及由于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、機械加工及涂料覆蓋等，主要以電鍍?yōu)橹鳌?/p>

產(chǎn)品典型工藝流程：

1.自來水----水泵----多介質(zhì)過濾器----活性炭過濾器----自動加藥裝置----保安過濾器----高壓泵----一級反滲透----中間水箱----高壓泵----二級反滲透----純水箱----純水泵 新工藝

2.漂洗水----水箱----水泵----多介質(zhì)過濾器----保安過濾器----超濾----電鍍液回收桶

3.漂洗水----水箱----水泵----多介質(zhì)過濾器----保安過濾器----超濾----電鍍液回收桶----高壓泵----反滲透----清洗水箱

大多數(shù)電鍍廠系綜合性多鍍種作業(yè)，涉及鉻、鎳、鋅、銅等多鍍種，從被鍍件種類可分為金屬鍍件和塑料鍍件，含氰電鍍工藝落后雖然大部分淘汰，但亦有不少電鍍廠仍在沿用。

一般電鍍廠的生產(chǎn)工藝如下：電鍍生產(chǎn)工藝主要為機械拋光（磨光或滾光）→除油→酸浸蝕→電鍍→烘干→合格產(chǎn)品入庫，不合格產(chǎn)品退鍍

1.電鍍行業(yè)實行清潔生產(chǎn)

清潔生產(chǎn)是指不斷采取改進設計、使用清潔的能源和原料、采用先進的工藝技術與設備、改善管理、綜合利用等措施，從源頭削減污染，提高資源利用效率，減少或者避免生產(chǎn)、服務和產(chǎn)品使用過程中污染物的產(chǎn)生和排放，以減輕或者消除對人類健康和環(huán)境的危害。

2.鍍件預處理機械拋光（磨光或滾光）

主要是借助于特制機械利用機械中的磨光輪或帶（或是磨料去除某些鍍件采用滾筒加磨料去銹）去掉被鍍件上的毛刺、劃痕、焊瘤、砂眼等，以提高被鍍件的平整度提高鍍件質(zhì)量。此段工序無廢水排放。

3.除油

金屬制品的鍍件，由于經(jīng)過各種加工和處理，不可避免的會粘附一層油污，為保證鍍層與基體的牢固結合，必須清除被鍍件表面上的油污。除油工藝有很多種，主要采用有機溶劑除油，其工藝如下：

拋光后零件→清水洗→有機溶劑除油槽→清水槽→清水沖洗

該段工序中廢水主要來源于清水沖洗過程，水質(zhì)PH值在8.5—10之間。

4.浸蝕

除油后的零件，表面上往往有很多的銹和比較厚的氧化膜，為了獲得光亮的鍍層，使鍍層與基體更好的結合，就必須將零件上的銹和氧化膜去除掉，經(jīng)過酸浸泡后還可以活化零件表面。其工藝如下：

除油后零件→酸水槽→回收槽→清水槽→清水沖洗

該工段廢水主要來源于清水沖洗過程，廢水中含有大量的鐵離子，PH值在2~5之間。

5.電鍍生產(chǎn)過程及各鍍種的水質(zhì)

其生產(chǎn)工藝一般為：浸蝕處理后零件→電鍍槽→回收槽→清水槽→清水沖洗。

該工段廢水主要來源于清水沖洗過程，廢水中含有相應的金屬離子或氰化物，在氰化鍍銅沖洗水中含有氰化物和銅離子；鍍鉻沖洗水中含有六價鉻；鍍鎳沖洗水中含有鎳離子等。沖洗水中根據(jù)鍍種的不同出水進行分流處理，如含氰廢水分流后經(jīng)過二級破氰、調(diào)PH值，固液分離后可達標排放；含鉻廢水分流后經(jīng)過還原反應，再經(jīng)過中和、固液分離后可達標排放。

6.烘干入庫

該工序主要是借助于機械和自然能、熱能將電鍍沖洗后的零件表面的水分烘干，以免生銹和氧化膜的破壞。該段工序無廢水排放。

7.退鍍

退鍍工藝有化學浸漬和陽極電解兩種方法，其工藝為：

不合格鍍件→退鍍槽→回收槽→清水槽→清水沖洗。

該工段廢水PH為2~6之間，廢水主要來源于退鍍后的漂洗水。退鍍漂洗水可以進入各自廢水池進行處理，但不可直接進入廢水混合處理池，應先單獨預處理后排入到相應的廢水處理支流。

規(guī)定了電鍍企業(yè)水和大氣污染物排放限值、監(jiān)測和監(jiān)控要求。為促進區(qū)域經(jīng)濟與發(fā)展，推動經(jīng)濟結構的調(diào)整和經(jīng)濟增長方式的轉變，引導電鍍生產(chǎn)工藝和污染治理技術的發(fā)展方向，本標準規(guī)定了水污染物特別排放限值。

電鍍企業(yè)排放惡臭污染物、環(huán)境噪聲適用相應的國家污染物排放標準，產(chǎn)生固體廢物的鑒別、處理和處置適用國家固體廢物污染控制標準。

自本標準實施之日起，電鍍企業(yè)水和大氣污染物排放控制按本標準的規(guī)定執(zhí)行，不再執(zhí)行《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)和《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)中的相關規(guī)定 。2100433B

當前國內(nèi)處理電鍍廢水主要是先將其分成3類：

1.含鉻廢水

主要用還原來處理六價鉻。

2.含氰廢水

主要用破氰來處理。

3.其他廢水

包括銅，鎳，鋅等。

對于電鍍廢水中銅和鎳的去除一般有化學沉淀法、鐵氧體法、螯合沉淀法、離子交換、電解、反滲透、電滲析以及活性炭吸附法、膜生物反應等方法。

金屬電鍍廢水化學沉淀法

在處理含銅、含鎳電鍍廢水時，通常向廢水中投加的沉淀劑有石灰、氫氧化鈉、硫化物以及硫化胺基甲酸二甲脂(DTC)等。其中Cu2 、Ni2 生成沉淀去除?；瘜W沉淀法處理含銅、含鎳電鍍廢水簡便有效，處理水量大，但藥劑使用量大，運行過程繁瑣，需要不斷調(diào)節(jié)pH值且固液分離不佳，產(chǎn)生大量含有重金屬的泥渣造成二次污染，是電鍍重金屬廢水處理中不可為之而為之的方法，尤其是處理后無法回收重金屬資源。

金屬電鍍廢水混凝沉淀法

混凝沉淀又稱之為絮凝沉淀，是指在一定條件下，加入合適的絮凝劑，通過反應脫穩(wěn)、凝聚吸附、絮凝架橋、卷掃等過程，使污染物顆粒與絮凝劑顆粒互相粘合形成更大顆粒的絮凝體，再經(jīng)過氣浮或沉淀把污染物從廢水中分離出來。是水處理的重要方法之一，是電鍍廢水處理中應用較多的一個技術環(huán)節(jié)。在電鍍重金屬廢水處理中，絮凝沉淀法研究較多的是高分子重金屬絮凝劑。其中較有代表性的是聚乙烯亞胺基黃原酸鈉（PEX），它是將重金屬離子的強配位基（二硫代羧基）引入聚乙烯亞胺分子中而得到的一種具有重金屬捕集和除濁雙重功能的絮凝劑，是一種水溶性高分子聚合物質(zhì)，具有親水性很強的螯合形成基，可與水中的金屬離子選擇性的反應生成不溶于水的金屬絡合物。

金屬電鍍廢水離子交換法

離子交換法主要是利用離子交換樹脂中的交換離子同電鍍廢水中的某些離子進行交換而將其去除，從而使廢水得到凈化的方法。在國內(nèi)外主要被應用于電鍍廢水中重金屬離子的回收上，我國是從60 年代才開始離子交換技術研究的，到70年代末迫于環(huán)境問題才得到了較大的發(fā)展。20 世紀70 年代中期上海光明電鍍廠首先用離子交換法處理含鉻廢水，此后離子交換樹脂法曾經(jīng)一度在我國電鍍行業(yè)被廣泛應用。

金屬電鍍廢水電解法

電解對工業(yè)廢水的凈化機理主要是氧化、還原、凝聚和氣幾種化學反應和物理變化綜合作用使污水得到凈化。它是電鍍廢水處理方法中比較成熟的處理技術，污泥的生成量較少，可有效去除并回收重金屬離子，是治理電鍍廢水、回收重金屬資源的有效方法之一。因為在處理廢水時無需很多化學藥品、占地面積小、管理方便、后處理簡單、污泥量少而被稱為清潔處理法。

金屬電鍍廢水膜分離法

膜分離法主要是利用特定膜材料的透過性能，在一定驅動力的作用下，實現(xiàn)對水中顆粒、膠體、分子或粒子的分離。主要用于處理電鍍廢水的膜分離技術主要有反滲透(RO)、電滲析(ED)、液膜法(LM)、納濾(NF)、微濾(MF)和超濾(UF)。最早應用于電鍍廢水處理的膜分離技術是反滲透和電滲析。膜分離技術由于去除率高，選擇性強，在常溫下操作無相態(tài)變化，能耗低、污染小，自動化程度高等優(yōu)點，是一項很有前景電鍍廢水處理技術，它不僅能很好的去除分離電鍍廢水中的重金屬離子，而且可以濃縮重金屬離子并回收銅、鋅、鎳、金、銀等貴金屬離子，可產(chǎn)生了很高的經(jīng)濟效益。

金屬電鍍廢水生物法

根據(jù)生物去除重金屬離子的機理不同，生物法可分為生物絮凝法、生物吸附法、生物化學法以及植物修復法。國內(nèi)利用微生物法處理電鍍廢水的研究始于80 年代，中科院成都生物研究所的李福德、吳乾菁等在微生物凈化去除電鍍廢水中金屬離子的基礎研究、小試、中試的基礎上，設計了微生物處理電鍍廢水及污泥的新工藝。工程運行結果表明：該系統(tǒng)穩(wěn)定、安全可靠，微生物對廢水組份、金屬離子濃度以及pH的變化適應性較強，對各種金屬離子的一次凈化率達99.9%以上，處理后水中六價鉻、鋅、鎳、鎘、COD、SS、pH和色度等均低于國家GB8978-1996 污水綜合排放標準，且工藝流程簡單，投資少，無二次污染。