电镀废水化学氧化-沉淀处理技术

http://www.pf.hc360.com2014年11月18日10:48 来源:环境工程学报T|T

    慧聪表面处理网讯:

    前言

    电镀行业是国民经济中不可缺少的环节,涉及国防、工业、生活领域。从大类上分为机件金属电镀、塑料电镀,达到工件防腐、美观、延长寿命、外观装饰等效果。但同时电镀产生的废水毒性大,对土壤、水质、动植物等均产生危害。因此必须严格处理电镀废水,缺水地区需推行废水达标处理后循环利用。从技术生产上讲,可以考虑采用离子交换的处理方法将废水中的镍离子进行回收再利用,并将废水经过超滤系统和RO膜系统处理后进行回用。通过这种方法,既可减少电镀用水,同时回收金属离子,达到资源的循环利用,减少污染物的排放。

    1、工程概况

    宁波永新光学股份有限公司是一家专业生产各类显微镜和光学元件的专业制造企业。显微镜产品的镜头上配套的部分零件需要电镀加工,且对工艺的要求较高,需在加工后2h内进行电镀,以免影响美观和产品质量,这就要求企业配套一个规模适中的电镀车间。车间年加工金属产品约500t,电镀过程产生含铬废水和综合废水,废水总量约为40m3/d。其中含铬废水来自镀铬、钝化等工艺清洗水,主要污染物为Cr6+,水量约为14m3/d;综合废水主要来自生产线的镀件前期处理,电镀、热镀后清洗,冲洗地面以及由于操作不当造成的镀液跑、冒、滴、漏等,水量约为26m3/d,主要污染物为Zn2+、Cu2+、Ni2+等离子及悬浮有机物和油类。出水水质可达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级排放标准。

    2、废水处理工艺

    2.1工艺流程

    工艺设计中,对含铬废水和综合废水分别进行预处理,混合后经混凝、沉淀、过滤等步骤,工艺流程见图1。

    2.2流程说明

    2.2.1Cr6+还原反应

    含铬废水中Cr6+以CrO42-、Cr2O72-的形式存在,毒性较大,必须将其还原为Cr3+。

    将含Cr6+废水至调节池用泵提升至铬还原反应池,泵前加硫酸、焦亚硫酸钠,调整pH控制在2~4,在酸性条件下将Cr6+还原为Cr3+,出水排入综合水池。

    2.2.2中和反应

    用泵把综合水池废水提升至一沉池反应槽,同时启动综合水泵后pH应控制在10.5~11用于生成氢氧化镍而去除镍离子,并启动反应搅拌机、开启加药箱经加药泵加入聚丙烯铣胺及碱式氯化铝,加药量为60~80L/h,配药浓度为聚丙烯铣胺150g/m3、碱式氯化铝25kg/m3,经一沉池至二沉池,一沉池需每天排泥1~2次。一沉池出水进入二沉池把pH回调至8~8.5用于去除铬、铜、锌离子,同时开启加药箱经加药泵加入聚丙烯铣胺,加药量为60~80L/h及硫化钠为40~50L/h,硫化钠浓度为0.5kg/m3,二沉池出水至砂滤池后达标排放。

    2.2.3污泥处理

    从储泥池用气动隔膜泵把污泥打入板框压滤机压滤脱水,在脱水过程中,先低压充料一段时间后逐步加大压力,使压力控制在0.5~0.6MPa,当压力稳定在0.6MPa后至板框压滤机滤出水很小时,关闭空压机,停止气动隔膜泵运转,松开压滤板运走泥饼。

    3主要处理构筑物及设计参数(见表1)

    4、工程调试及运行

    4.1工程调试

    在调试过程中发现,pH是控制Cr6+还原反应的关键因素,pH大于4时,反应缓慢。因此在反应之前,需先根据废水状况调节废水的pH为2.5~3,再投加焦亚硫酸钠,经充分混合反应后,Cr6+大部分转化为Cr3+。

    在综合反应池至一沉池的管路中,投加NaOH使pH维持在10.5~11,这是氢氧化镍生成的理想pH范围。如果改投Ca(OH)2,虽然能降低成本,但是投入Ca(OH)2后最终形成的微溶性钙盐在一定程度上会影响出水水质。添加混凝剂碱式氯化铝形成微絮体,再投加絮凝剂聚丙烯酰胺,即可形成淡黄色的大颗粒絮体沉淀物,通过沉淀去除,而使上清液清澈。

    4.2处理效果

    该工程于2006年8月竣工并进行调试,10月投产运行。根据现场调试的检测结果来看,经本工艺处理后,各种污染物的去除率均在90%以上,处理后的水质全部达标,具体数据见表2。

    本废水处理工程共投资36万元,其中设备费用32万元,土建费用2.5万元,其他费用1.5万元,水处理成本为16元/m3。

    5、电镀废水处理循环回用工艺

    含镍废水处理采用离子交换的处理方法。含镍废水首先集中进入含镍废水收集池内,经预处理去除水中的悬浮物和大颗粒物及部分有机物,出水通过特种树脂进行镍离子的回收,出水再经精细过滤后收集回用或达标排放。

    中水回用方面的化学沉淀出水首先经过砂滤、袋滤、碳滤等一系列预处理去除水中的悬浮物、小颗粒物质及部分有机物,出水进入精细过滤器进一步去除水中杂质,精滤后出水进入超滤系统,经过超滤去除水中溶解性大分子有机物。其出水进入RO膜处理后回收,产生的浓水经过处理后达标排放。

    经济可行性分析:设备总价:15.3+27.4=42.7万元,投资回收期约6年。

    企业对该项目进行评估时,经测算,整个投资回收期在6年左右,无论从企业经济效益还是社会环境效益等方面来看,该方案都值得考虑。

    6、结语

    该工程投资少,占地面积小,运行费用低,技术成熟,运行稳定可靠,且操作方便、易于管理。

    废水处理效果好,出水清澈,建议部分可回用至水质要求不太高的生产清洗工序,节约水资源,减少废水排放总量。

    电镀废水中含有较多的贵重金属离子,建议研制和采用镍离子回收工艺。提高电镀车间的管理水平,降低处理成本,做到清洁生产

责任编辑:郑必佳

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