电镀厂废气废水处理方案
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电镀厂废气废水处理方案相关专题推荐电镀废水综合处理方法
&&&& && 随着近年来电镀工业的发展趋向子集约化生产，很少再有单个镀种的车间，基本都是多镀种的电镀车间或专业电镀厂。这些车间或电镀厂除对贵金属设单个回收工艺外，其余重金属一般不设单个处理工艺。近年来研究和发展较快的、而且又比较成熟的工艺是对电镀废水进行综合处理，采用的工艺包括中和沉淀法、电解气浮法、化学处理闭路循环法、铁屑内电解法和离子交换法等。
1、中和沉淀法
& &&&& 传统的中和沉淀法是向废水中投加碱性物质，使重金属离子转变为金属氢氧化物沉淀除去。设Mn+为重金属离子，则它与碱反应生成金属氢氧化物M(OH)n，其反应式为&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& Mn++OH-&M(OH)n &(7．2)
& &&&& 金属氢氧化物的溶度积Ke为
& & & & & & &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& && Ke=[Mn+][OH-]n &(7．3)
& & & & & & &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& & [Mn+]=Ke／[OH-]n
& &&&& 水的离子积常数Ke=[H+][OH-]，即[OH-]=Ke／[H+]，代入式(7．3)并取对数，则有
& & & & & & & &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& && &lg[Mn+]=lgKn&npH (7．4)
& &&&&& 式中[Mn+]&与氢氧化物沉淀共存的饱和溶液中的金属离子浓度。由于Kn、Ke均为常数，重金属离子经中和反应沉淀后，在水中的剩余浓度仅与pH值有关，据此可以求得某种金属离子溶液在达到排放标准时的pH值。部分金属离子的氢氧化物溶度积、排放标准及pH值参数见表7.13。
&&&& &&& 表7.13中的pH值是指单一金属离子存在时达到表中所示排放浓度时的pH值。当废水中含有多种金属离子时，由于中和产生共沉作用，某些在高pH值下沉淀的金属离子被在低pH值下生成的金属氢氧化物吸附而共沉，因而也可能在较低pH值条件下达到最低浓度。
& &&&&& 常用的中和剂有石灰、石灰石、电石渣、碳酸钠、氢氧化钠等，其中以石灰应用最广。石灰可同时起到中和与混凝的作用，其价格比较便宜，来源广，处理效果较好，几乎可以使除汞以外的所有重金属离子共沉除去，因此，它是国内外处理重金属废水的主要中和剂。美国在1980年评选重金属废水处理方法中，首先推荐的就是石灰中和法。石灰石价格便宜，具有中和生成的沉淀物沉淀性能好、污泥脱水性好等优点，但其中和能力弱，pH值不易提高到6以上，不适用于某些需在高pH值条件下才能完成沉淀的重金属离子(如镉)的去除，只能作为前段中和剂，用于除铁、铝等离子。在某些情况下，如水量小、希望减少泥渣量时，也可考虑采用氢氧化钠作中和剂，但是它的价格较高，国内采用的不多。
& &&&&& 采用中和法的关键是要控制好pH值。要根据处理水质和需要除去的重金属种类，选择合适的中和沉淀工艺，一般有一次中和沉淀和分段中和沉淀两种。一次中和沉淀法是指一次投加碱剂提高pH值，使各种金属离子共同沉淀，其工艺流程简单，操作方便，但沉淀物含有多种金属，不利于金属回收。分段中和法是根据不同金属氢氧化物在不同pH值下沉淀的特性分段投加碱剂，控制不同的pH值，使各种重金属分别沉淀。此法工艺较复杂，pH值控制要求较严，但有利于分别回收不同金属。用仪表分段自动控制pH值的工艺已有报道，用户可以根据废水情况参考选用。采用将部分石灰中和沉渣返回反应池的碱渣回流法，可比采用传统石灰中和法节约石灰用量10％~30％，而且中和沉渣体积减小，其脱水性能也得到改善。
2．电解气浮法
& &&&&& 电解气浮法是将电解反应、絮凝沉淀以及气浮法结合起来的一种新方法。在电解过程中，废水中的金属离子随可溶性阳极(铝或铝合金)的剥离生成胶状氢氧化物，并借助于电解时产生的氢气和氧气泡浮升到液面，经刮除予以分离。采用电解气浮法能同时去除多种金属离子，具有净化效果好、泥渣量少、占地面积小、噪音小等优点，但电耗较大。采用MEF式电解槽(图7.19)处理含镉、铜、铬废水，效果良好，处理效果见表了7.14。
3．化学处理闭路循环法
& & (1)氧化&还原&中和沉淀处理
& & & & 综合电镀废水可在同一装置内完成&六价铬还原为三价铬一酸碱中和一重金属氢氧化物沉淀一清水回用或排放一污泥过滤干化&或&氰氧化一酸碱中和一重金属氢氧化物沉淀一清水排放或回用一污泥过滤干化&等过程。技术指标：Cr6+去除率为99.99％；Zn2+去除率为99.99％；CN-去除率为99.0％。用该方法处理电镀综合废水可以一次去除氰、铬、酸、碱及其他重金属离子，适合于大、中、小型电镀企业和电镀车间。
& & (2)电镀综合废水一步净化器
& &&&& &根据氧化&还原&中和高效絮凝沉淀处理电镀混合废水的原理，近几年研究开发出新的处理装置&工业废水一步净化器，工艺流程详见图7.20。一步净化器工作原理见图7.21，其内部分为5个区：高速涡流反应区，渐变缓冲反应区，悬浮澄清沉淀区，强力吸附区和污泥浓缩区。这5个区分别具有下述5种功能：氧化还原，中和反应，高速凝聚，悬浮澄清，强力吸附和污泥浓缩作用，因而可以对包括电镀废水在内的多种工业废水进行有效处理。
4．铁屑内电解法
& &&&& &铁屑内电解法处理综合电镀废水的主要特点是：工艺流程简单，对几种废水可以不分流，直接处理综合性电镀废水，并一次处理达标；处理后的废水中的各种金属离子浓度不但远远低于国家排放标准，并且还有一定脱盐效果和去除COD的能力；运行费用低，因为除了电耗外，消耗的主要原材料是铁屑(可加部分焦炭粉)，其价格低廉，来源广泛。不仅如此，这种原料的消耗量随着废水中有害物质浓度而改变，不用人工调整，它会自动调节，而且催化氧化、还原、置换、共沉絮凝、吸附等过程集于一个反应柱(池)内进行，因此操作管理十分简便，又不会造成浪费，材料利用率高。
& &&&&& 根据上述铁屑内电解法的原理制造的处理设备，以前一般采用顺流工艺流程，工作过程中因处理柱表层有结块现象而堵塞，影响了处理柱的正常工作。为了克服结块现象，新一代的处理设备采用逆向处理：工艺流程。这一技术的特点是将过去的顺流处理改为了逆向处理，但由于反应生成的沉积物首先在底部形成，所以要将其反冲出来是极为不利的，因此该装置在改进的处理过程中采用了压缩空气间歇脉冲式反冲的办法，处理流程如图7．22所示。
& &&&&& 废水用泵逆向打人装有活化铁屑的处理柱，发生一系列反应，将废水中各种重金属离子除去，废水再经沉淀或其他脱水设备进行渣水分离，清水排放或回用。在处理过程中自动通气反冲，使反应生成的沉积物能及时有效地被冲走，消除了产生铁屑结块的因素和隐患。不仅如此，由于铁屑表面沉积物随时被冲走，使表面与废水保持良好接触，极大地改善了电极反应。所以改进以后的处理效果更加理想，使用该装置的厂(车间)到目前为止，都没有发现排水超标现象和铁屑结块问题。
5．三床离子交换法
& &&&& &对于含有Cu、Cd、Ni、Zn等金属离子和CN-的混合废水(不含Cr6+)，可采用三床离子交换树脂处理，工艺流程见图7.23。废水依次通过时，强酸性阳离子交换树脂柱吸附各种金属离子，用酸再生；弱碱性阴离子交换树脂柱吸附各种络合阴离子，用碱再生；强碱性阴离子交换树脂柱吸附游离氰根和其他阴离子，用碱再生。阳离子交换树脂柱与阴离子交换树脂柱的洗脱液进行中和，再用氯使氰化物氧化，用石灰沉淀重金属，再生洗脱液处理后排放，经离子交换法处理后的出水回电镀车间作清洗水回用。此种处理方法要求混合废水中不包括含铬废水。若混合废水中不含氰化物，则可省掉弱碱性阴离子交换树脂柱，三床法即可改为两床法，即只保留强酸性阳离子交换树脂柱和强碱性阴离子交换树脂柱。
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