电镀污水处理技术.doc

电镀污水处理电镀污水的成分非常复杂，除含氰(CN-)废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。从电镀污水处理角度来看，电镀污水大体上可分为含铬废水、含氰废水、含镍废水、含锌废水、含镉废水、含铜废水、含金银废水、含锡废水、磷化废水、酸碱废水和电镀混合废水等类型，各类废水的污染物水平见表1。一、 电镀污水的种类、污染物水平序号废水种类废水来源废水中的主要污染物水平1含铬废水镀铬、钝化、化学镀铬、阳极化处理等六价铬、三价铬、铜、铁等金属离子和硫酸等；钝化、阳极化处理等废水还含有被钝化的金属离子以及部分添加剂、光亮剂等。一般废水中含六价铬浓度在200mg/L以下，pH值为462含氰废水镀锌、镀铜、镀镉、镀金银、镀合金等氰的络合金属离子、游离氰、氢氧化钠、碳酸钠等盐类，以及部分添加剂、光亮剂等。一般废水中氰浓度在50mg/L以下，pH值为8113含镍废水镀镍硫酸镍、氯化镍、硼酸、硫酸钠等盐类，以及部分添加剂、光亮剂等。一般废水中含镍浓度在100mg/L以下，pH值在6左右44含锌废水含锌废水碱性锌酸盐镀锌氧化锌、氢氧化钠和部分添加剂、光亮剂等，一般废水含锌浓度在50mg/L以下，pH值在9以上钾盐镀锌氯化锌、氯化钾、硼酸和部分光亮剂等。一般废水含锌浓度在100mg/L以下，pH值在6左右硫酸锌镀锌硫酸锌、硫脲和部分光亮剂等。一般废水含锌浓度在100mg/L以下，pH值为68铵盐镀锌氯化锌、氧化锌、锌的络合物、氨三乙酸和部分添加剂、光亮剂等。一般废水含锌浓度在100mg/L以下，pH值为695含镉废水三乙酸胺无氰镀镉硫酸镉、氯化镉、乙酸钠、氨三乙酸、EDTA、硫酸镍和部分添加剂，一般废水含镉浓度在100mg/L以下pH值为67酸性镀镉硫酸镉、硫酸、硫酸钠、硫酸铵和部分添加剂，pH值为35碱性镀镉硫酸镉、氯化镉、三乙酸铵、三乙酸胺、硫酸铵、焦磷酸钾、EDTA，pH值为896含铜废水酸性镀铜硫酸铜、硫酸和部分光亮剂，一般废水含铜浓度在100mg/L以下，pH值为23焦磷酸镀铜焦磷酸铜、焦磷酸钾、柠檬酸钾、氨三乙酸等，以及部分添加剂、光亮剂等。一般废水含铜浓度在50mg/L以下，pH值在7左右7含金银废水亚硫酸盐镀金金盐、亚硫酸盐和部分光亮剂，pH值为78硫代硫酸盐镀银硝酸银、硫代硫酸铵、硫代硫酸钾和部分添加剂，pH值为56亚氨二磺酸镀银硝酸银、硫酸铵和部分光亮剂，pH值为78尿素镀银硝酸银、氧化镁、尿素、硫脲8含锡废水酸性镀锡硫酸亚锡、甲酚磺酸、硫酸、氟硼酸和部分光亮剂、稳定剂、分散剂，一般废水含锡浓度在60mg/L以下pH值在23左右碱性镀锡硫酸亚锡、三水合锡酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、乙酸钾和络合剂，般废水含锡浓度在100mg/L以下pH值为9109磷化废水磷化处理磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸钠、锌盐等，一般废水含磷浓度在100mg/L以下，pH值为7左右10酸碱废水镀前处理中的去油、腐蚀和浸酸、出光等中间工艺以及冲地坪等的废水硫酸、盐酸、硝酸等各种酸类和氢氧化钠、碳酸钠等各种碱类，以及各种盐类、表面活性剂、洗涤剂等，同时还含有铁、铜、铝等金属离子及油类、氧化铁皮、砂土等杂质。一般酸、碱废水混合后偏酸性11电镀混合废水（1）除含氰废水系统外，将电镀车间排出废水混合在一起的废水（2）除各种分质系统废水，将电镀车间排出废水混在一起的废水其成分根据电镀混合废水所包括的镀种而定表一二、电镀污水各种处理工艺比较工艺方法建设投资工艺流程占地面积出水水质运 行 成 本污 泥 数量设 备 维 护工 艺 弱 点离子交换法高复杂少好运行复杂,反冲废液产生二次污染需再处理，费用较高。适合镍水回用污泥量少，回收价值高。设备需经常检查维护，树脂费用较高。操作复杂处理能力受限制化学法中较复杂多一般用电量大，加药剂较多，操作复杂，污泥量大，需操作人员多，成本高，通常为4元/吨污泥量大，回收价值低，有害固废物处置费高。设备受酸碱腐蚀大，维修量大，设备使用期短。药剂费高，一级排放标准达标困难，特别是Ni、Cu。膜法大中少最好运行费用高，适保用纯漂洗水，水可以回用，金属回收需要专业人员管理膜污堵严重膜更换成本高，需要完善预处理和管理BM菌法中简单较少较好电量少，培菌费用低，菌废比1：80-100，操作简单人员少，处理成本较低，通常为2.5元/吨。污泥量少，回收价值高。设备数量少，大部分工作在中性条件下，故障率低，维修简便。培菌需加温，母菌培养较难。CHA生化法低简单少较好培菌温度降低，气温5以上不需加温，菌活性增强，菌废比提高至1：100-150，处理成本2元/吨左右。污泥量少，回收价值高。设备数量少，大部分运行在中性条件下，故障率低，维修简便。母菌培养较难高级电化学中简单少好设备运行成本2.5元线，可达到严控区排放指标。污泥量少，废渣可回收维护简单，仅更换电极。高级电化学电镀处理一体机处理原理：高级电化学产生四种作用：电高级氧化、电还原、电絮凝和电气浮。1、电氧化电解中的氧化作用分为直接氧化和间接氧化。直接氧化，即污染物直接在阳极失去电子而发生氧化，如氰化络离子在阴极被还原成CN，CN在阳极首先被氧化成氰酸，然后分解成氨和二氧化碳，反应如下： CN+2OH-2eCNO+H2O 2CNO+4OH-6e2CO2+N2+2H2O CNO+H2OCO2+NH3+OH间接氧化，阳极电解出的氧和臭氧在电场的作用下，与水发生反应，生成双氧水，而铁极板上又能电解出亚铁离子，这两种物质产生芬顿效应，芬顿反应所产生的自由羟基具有超强的氧化性，其氧化性仅次于氟。能把直接氧化剩下来的氰化物进一步去除，提高去除率。2、还原反应：阴极在高级电源的作用下，使废水中的金属离子直接还原为单质金属。反应如下：Cr6+3eCr3+Cu2+2eCuZn2+2eZnAg+eAg其它重金属类同。间接还原，阴极在高级电源的作用下，电解出氢，在高压电场的作用下，会在水中形成游离氢，游离氢是最强的还原剂。间接还原反应可以把直接还原反应剩下来的金属离子还原成金属单质，进一步出去污染物，提高处理效益。铁极板上电解出的亚铁离子，对六价铬也具有很好的还原作用。3、电絮凝可溶性阳极例如铁、铝等阳极，在电源作用下，阳极失去电子后，形成金属阳离子Fe2+、Al3+，与溶液中的OH成金属氢氧化物胶体絮凝剂，吸附能力极强，将废水中的污染物质吸附共沉而去除。4、电气浮当电压达到水的分解电压时，在阴极和阳极上分别析出氢气和氧气。气泡小，分散度高，作为载体粘附水中的悬浮物而上浮，容易将污染物质去除。电气浮既可以去除废水中的疏水性污染物，也可以去除亲水性污染物。电解产生的气泡粒径很小，氢气泡约为1030m，氧气泡约为2060m；而加压溶气气浮时产生的气泡粒径为100150m，机械搅拌时产生的气泡直径为8001000m。由此可见，电解产生的气泡捕获杂质微粒的能力比后两者为高，出水水质自然较好。此外，电解产生的气泡，在20时的平均密度为0.5gL；而一般空气泡的平均密度为1.2gL。可见，前者的浮载能力比后者大一倍多。三、电镀污水处理集成化设备以含锌废水处理为例：电镀和金属加工业废水中锌的主要来源是电镀或酸洗的拖带液。污染物经金属漂洗过程又转移到漂洗水中。该废水中含有大量的盐酸和锌、铜等重金属离子及有机光亮剂等，毒性较大，有些还含致癌、致畸、致突变的剧毒物质，对人类危害极大。 设 备 结 构1、中央处理器 中和反应及固液分离单元是整个水处理工艺的核心部分，合理控制pH值使Zn2+形成Zn(OH)2沉淀，并进行彻底固液分离是保证达标排放的关键。本单元由格栅、调节池、中和反应沉淀池组成，加药系统采用的是多元设计的一体加药设备，主要由加药桶、计量器及控制系统组成，采用自动控制和手动控制两种切换方式，既保证了最佳沉淀反应条件，又便于操作，简单方便，自动调节加药以保证加药剂量的准确性，维持稳定的pH值。制备好的Na(OH)溶液由提升泵自吸进入中和反应沉淀池。工艺简单，操作简便灵活，实用省强，出水水质稳定可靠，运行费用低。2、回用处理装置 回用处理装置包括反渗透膜过滤器、加压泵、控制仪表等。膜组件清洗部分由清水水箱和循环泵等组成。该部分用于清洗膜上残留的Zn(OH)2沉淀，防止膜孔堵塞。四、电镀行业生产废水达标排放管理指引序号管理环节常见问题原因分析解决措施一生产车间生产工艺落后1、 采用低毒无毒工艺，如三价铬替代六价铬，无氰电镀取代有氰电镀。2、 采用低浓度工艺，如低铬镀铬、低铬钝化等。3、 采用替代先进工艺取代碱性高温除油（65-90）、混合烃类清洗剂清洗、镀镉、氟化物镀锡铅合金等落后工艺； 4、 使用高纯原材料。废水分流不清1、 对废水分流作用认识不足2、 管道连接错误；3、 地面混流4、 手工电镀1、 含铬废水、含氰废水、化学镀镍废水、化学镀铜废水、焦铜废水等应分流进行预处理；例如氰化物和镍离子混合后形成的镍氰络合物极难处理达标；2、 各股废水应尽量通过管道连接到废水处理站，滚镀车间需分区布置；3、将地面混流改为管道分流；4、 对于COD超标的废水，应对除油工序使用的除油方式进行整改，减少废水中COD含量；或者采用单独分流进行预处理；5、 化学镀镍废水应分开采用单独的氧化预预处理。6、 不断进行技术升级，将手工镀改为自动生产线。水量超过设施处理能力1、 新增电镀生产线导致废水水量增加；2、 产量扩大1、 提高清洁生产水平，改进漂洗工艺，减少废水排放量，如采用多级逆流漂工艺；2、 采取槽边处理方式进行漂洗水回用，提高废水的利用率，降低废水排放量；3、经环保部门审批后扩建废水处理设施。废水中污染物浓度过高1、 镀液带出量多2、 浓废液处置不当3、 生产工艺变化1、 改进挂具和镀件的吊挂方式，减少带出液量，降低漂洗水的浓度；2、 生产线上增设镀液回收槽；3、 退镀或更换镀槽液等产生的电镀浓废液应避免排入废水处理站，需单独收集后交有资质的专业公司进行外运处理；4、 改善废水处理工艺，由一级处理改为二级处理；5、 废酸或废碱液可作为水处理药剂进行废物利用。产生新污染物1、 电镀原料变更2、 电镀工艺变更3、 增加新镀种1、 不得擅自增加新镀种；2、 新增镀种需报环保部门批准后，针对污染物种类采取相应的处理措施；3、 新增废水需纳入废水处理站进行适当处理。二处理设施处理设施工艺落后1、 设计工艺不合理2、 设计参数不合理向环保部门申请批准后对废水处理站进行全面整改。构筑物存在的问题1、 容量不足2、 结构不合理3、 沉淀池污泥斗设计不合理4、 构筑物损坏渗漏1、 调节池的容量小，应增加调节池的停留时间大于6小时；2、 反应池应保证足够的反应时间，搅拌强度足够，并改善水流结构,防止短流、偏流；3、 降低沉淀池的表面负荷，并改善进、出水及排泥条件，或者增加过滤装置。4、 构筑物损坏应及时进行修补,并重新进行防腐、防渗处理。设备存在的问题1、 选型不合理2、 没有及时维修保养3、 无备用设备1、 按照工艺设计参数选用合适的设备；2、 选用质量可靠，运行稳定的优质设备；3、 主要设备如提升泵、加药泵、污泥泵等应有备用设备；4、 加强设备维修，定期进行日常保养。仪器仪表及自动控制存在的问题1、 仪器仪表配置不全2、 选型不当3、 质量差4、 没有及时维修保养1、 选用质量可靠，性能稳定的PH计、ORP计、液位计、超声流量计等仪器仪表；2、 定期对PH计、ORP计等进行清洗、校正或更换，以保证废水处理的反应条件；3、 在PH调节、氧化还原过程中采用自动控制加药系统；4、 逐步提高废水处理站自动化程度，保证废水处理系统稳定达标运行。污泥处理存在的问题1、 不能及时排出2、 脱水设备处理能力不足1、 及时排出沉淀池沉积的污泥，防止沉淀池上部产生浮泥；2、 选用适当的污泥脱水机械，保证污泥得到及时处理；3、 脱水后产生的泥饼及时装袋外运。废水处理药品使用问题1、 药品质量差2、 配制不当3、 使用不合理1、 保证废水处理所用药品的质量，选用有效成分浓度符合要求的药品，如氧化破氰所用漂水的有效成分含量应大于10%；2、 及时配制适当浓度的药剂，满足废水处理的需要；3、 保证投药设备及控制系统的正常运行，保证足够的投药量。三操作管理操作管理不善1、 管理制度不健全2、 操作规程不合理3、 操作人员素质低1、 建立健全废水处理站管理制度和操作规程；2、 配备足够操作人员，并进行培训，持证上岗，定期考核；3、 操作人员应做好废水处理运行情况的纪录，包括废水处理量、药品使用量、污泥产生量以及污染物排放浓度等；4、 操作人员应根据废水水量和浓度的变化，及时调整加药量等控制因素，保证废水得到有效处理。四数据监控数据监控系统不完备1、对进、出水水质没有进行化验分析3、 未按要求安装在线监控设备4、 监控设备不正常运行1、 有条件的单位应建立化验室，定期对废水中主要污染物进行分析，也可采用快速简易的检测手段，检测COD、重金属铜、镍、六价铬、氰化物等指标，发现污染物超标，采用相应的措施及时解决；2、 按环保部门的要求安装在线监控设备，将数据传输到监控中心；3、对在线监控设备定期进行保养、维护和校正，保证设备正常运行。五、电镀污水处理难点及解决方法请专业有资质的环保公司处理，废水处理的流程也是现在大部分电镀公司所采用的，相当具有代表性，而实际处理当中有很多难题致使大部分电镀厂废水处理一直不能达标，在环保监测工作越来越严的时候，很多电镀厂因为不能跟上环保步伐，而进行搬厂或者被吊销排污许可证。综合起来难题有以下几点： 1 电镀厂混排严重（跑、冒、滴、漏，员工素质为省事而乱排），而废水分类细致。各分类废水所使用药剂为了减低成本都是有很强针对性。从而造成各分类废水处理良好，综合水还是处理不达标。 2 为水质清澈和降低成本使用大量石灰。但是却产生大量污泥，往往废水处理成本中30%-40%是处理污泥所产生。 3 来水PH值变化大，反应池PH控制不稳定。PH不稳定造成沉淀池浑浊。出水水质也跟着不稳定，时好时坏。 4 不同金属离子处理PH值条件起冲突，设计时没有考虑。锌、铝在7到8沉淀效果好，而PH升高锌、铝所产生的沉淀将会溶解。镍、铜、磷却需要较高的PH值。 5 水处理人员责任心不强，操作不够细心，不注重细节。比如：来水有问题，不及时停机进行应急处理。各种仪表、探头不经常校正清洗。配制药品浓度不按工艺要求配制，为了省事，私自把浓度提高。 6 表面处理行业的产品进行表面处理前，必须先经过大量的前处理，这其中使用的除油粉里含有乳化剂，而大量的乳化剂不但影响COD的含量，而且影响沉淀池的矾花絮凝，成泥不理想，致使沉淀不好，大量悬浮物跟随上层清水流出沉淀池，在PH回调的时候重新溶解进水里，结果造成排放口重金属离子超标。 7 铜，镍离子是所有超标重金属当中的最常出现的污染因子，特别是铜离子，往往在使用价格昂贵的重金属捕捉剂后还是会超标，是一些强络合剂的存在，比如：氨水，焦磷酸根，低价磷酸根，有机酸。 8 一般表面处理厂的COD都只有200到300左右，稍微处理下就能达标，可是一些有化学镀的厂和电镀螺丝等小铁件的厂，因为产品有大量的油性物质保护，在生产前进行的除油工艺造成的大量油污进入污水站，而使COD含量达到500以上或者更高，化学镀的废母液COD含量可以达到2万。 9 某些使用氰化物比较多的厂，氰化物处理不完全，对后续的重金属离子达标是非常大的不良因素。 解决办法： 1 对污水处理工艺进行一些合并处理，使用广谱的水处理药剂。比如：含铜水混合到含铬污水里（因为磷铜在酸性条件下非常不稳定），含油污水混合到含氰污水里，在氰水二级氧化的时候可以对COD进行适当的去除。公司最高领导人牵头，成立污水排放监督小组，对各车间的排水在车间排放口进行不定时检查，以督促车间员工及管理人员对污水排放的重视，最高领导人以安全和环保为工作中重点监视目标。让全公司的员、职工意识到公司可以少掉某一部门还可以正常运行，环保部门少掉将对公司是致命打击！ 2 使用新型的水处理药剂，代替石灰和片碱。现在市面上有XX水处理中和剂，是效果可以媲美片碱，而价格在石灰和片碱之间。相应的药剂投加量减少，污泥的产出量也有比较大的减少。综合计算下来成本还能够减少一部分。 3 在综合水调节池添加一套PH探头，对来水PH进行检测，并与调节池泵水到反应池的提升泵进行联动，设定PH大于5自动停机。反应池设专人进行PH检测，现在大家都是使用PH自动添加系统，可是有非常多的因素影响PH，比如：探头不准、搅拌不匀来水波动极大，加药泵流量跟不上等等情况。并且建议使用PH试纸进行频繁的检测保证PH的稳定。 4 把处理需较高PH的污水现在混合在一起进行预处理，这样可以在综合反应池当中控制低PH，可以节省一部分碱，和后面PH回调的酸，并且可以保证外排口的PH稳定达标。 5 工作计划化、表格化，对操作人员进行责任到个人。使其养成工作能够进行自觉的按操作流程进行工作。对突法情况进行规定一定要及时停机进行小试，能够解决问题后才开机处理。 6 在综合调节池加入80目的活性炭进行吸附，增加助凝剂的用量。 7 对车间的铜镍等重金属的浓废液进行收集，可以回收重金属，有一定经济价值。 8 化学镍废弃液有条件的尽量收集请专业环保公司处理。对于含有大量油污的前处理水，可以在综合调节池里铺设爆气管进行爆气，同时加入一定量的活性炭。 9 处理氰化物一定要完全处理，漂白水过量，可以用淀粉-碘化钾试纸进行检测。 表面处理企业的水是所有工业污水当中成分最复杂的污水，所以需要不停的进行实验，以确定处理工艺的适用性。虽然现在的药剂添加都是大部分的使用自动化，但是因为污水站的环境极差，仪器非常容易坏。所以我们不能依靠仪器就以为什么都好了，我们应该有心理准备仪器随时可能失灵。所以处理过程当中一定要随时进行观察。只要操作人员有责任心、注重细节，污水处理达标并不难！