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電鍍是利用電化學的方法對金屬和非金屬表面進行裝飾、防護及獲得某些新的性質(zhì)的一種工藝過程,為保證電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量,使金屬鍍層具有平整光滑的良好外觀并與基體牢固結(jié)合,必須在鍍前把鍍件表面上的污物(油、銹、氧化皮等)徹底清洗干凈,并在鍍后把鍍件表面的附著液清洗干凈。因此,一般電鍍生產(chǎn)過程中必然排出大量的廢水。電鍍廢水的水質(zhì)、水量與電鍍生產(chǎn)的工藝條件、生產(chǎn)負荷、操作管理與用水方式等因素有關(guān)。環(huán)境保護所面對的問題更加復雜,重金屬廢水治理已成為一個跨越環(huán)境工程學科的課題。電鍍廢水的水質(zhì)復雜,成分不易控制,其中含有的鉻、銅、鎳、鋅、金、銀、鎘等重金屬離子等毒性較大,有些屬于致畸、致突變物質(zhì),對人類危害極大。
近年來,隨著人們對環(huán)境生活質(zhì)量要求的日益提高以及國家對環(huán)保重視的力度不斷加強,對電鍍廢水的處理及排放日趨嚴格,廢水回收要求也逐漸提高,環(huán)保已成為電鍍企業(yè)生存和發(fā)展的首要前提,國家通過出臺一系列政策措施和管理辦法,也表達了對電鍍廢水處理的決心。由于加進去的重金屬的硫化物比廢水中的重金屬的硫化物更易溶解,這樣廢水中原有的重金屬離子就比添加進去的重金屬離子先分離出來,同時防止有害氣體硫和硫化物離子殘留問題。
目前,傳統(tǒng)的電鍍廢水處理方式是:先加堿調(diào)節(jié)pH,形成重金屬氫氧化物顆粒,然后投加聚合氯化鋁、三氯化鐵等絮凝劑,再投加助凝劑,使其形成大的釩花,在沉淀池中進行泥水分離。有時沉淀池出水重金屬仍不能達標,在出水中再添加試劑,然后再進行膜過濾。傳統(tǒng)的處理工藝操作簡單、對操作人員要求比較低,出水中的重金屬含量基本可以達到GB21900-2008表2標準。但這種工藝缺點也比較明顯,占地面積大、藥劑投加量大、污泥產(chǎn)量高、處理成本高。但這些傳統(tǒng)的處理工藝很難達到提標后的排放要求,尤其是重金屬和COD排放限值的要求,有的工藝即使可以實現(xiàn)重金屬廢水的達標排放,其投資成本和運行成本也給企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營造成很大壓力。尤其是,傳統(tǒng)工藝的處理效果不穩(wěn)定,容易產(chǎn)生波動,時常有不達標的情況發(fā)生。目前的處理僅關(guān)注重金屬的排放,對有機物、氨氮、總磷等污染物的去除關(guān)注較少,傳統(tǒng)的處理工藝對水質(zhì)復雜的廢水仍不能對這些污染物進行有效的處理;而且,現(xiàn)有技術(shù)的電鍍廢水的處理方法中對于廢水的回用也少有提及。
鍍層后處理廢水
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、防染鹽S、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。目前,原子吸收分光光度法在重金屬的分析中應(yīng)用廣泛,在環(huán)境監(jiān)測中扮演著重要角色。
溶劑萃取分離:
溶劑萃取法是分離和凈化物質(zhì)常用的方法。由于液一液接觸,可連續(xù)操作,分離效果較好。使用這種方法時,要選擇有較高選擇性的萃取劑,廢水中重金屬一般以陽離子或陰離子形式存在,例如在酸性條件下,與萃取劑發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),從水相被萃取到有機相,然后在堿性條件下被反萃取到水相,使溶劑再生以循環(huán)利用。電鍍污泥烘干設(shè)備廠家表述,電鍍污泥的有效解決方案就是eSinoX污泥烘干機,eSinoX污泥烘干機的核心技術(shù)是濕度梯度 引風技術(shù)的干燥法,是一套熱壓差引風技術(shù)的干燥設(shè)備,以極慢風速,高效率吸濕除水,假設(shè)以每日除水1。這就要求在萃取操作時注意選擇水相酸度。盡管萃取法有較大優(yōu)越性,然而溶劑在萃取過程中的流失和再生過程中能源消耗大,使這種方法存在一定局限性,應(yīng)用受到很大的限制。
中和沉淀法的優(yōu)化研究
要使鎳系電鍍廢水中鎳離子容易被去除,不難知道,首先要想方設(shè)法將鎳離子變成含有鎳元素的沉淀,然后通過其他的一些先進化學工藝,把沉淀從鎳系電鍍廢水中過濾出去即可。下面筆者針對中和沉淀法,給一個簡單的分析。
所謂的中和沉淀法,就是在鎳系電鍍廢水中加入調(diào)節(jié)廢水的酸堿度到達某一個值,再在此基礎(chǔ)上,加入一定質(zhì)量分數(shù)的助凝劑PAM,使鎳系電鍍廢水中鎳離子變成氫氧化鎳沉淀的方法。然而,經(jīng)過大量的實驗研究和資料分析,得出中和沉淀法對于鎳系電鍍廢水處理的大限度只能到達86%,因此,鎳系電鍍廢水中還是存在著相當多的重金屬鎳。根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電鍍廢水零排放處理方法,其特征在于,步驟S5中的所述超濾單元的工藝參數(shù)為:超濾膜的運行方式為外壓式,超濾膜的孔徑范圍為0。
采用中和沉淀法去除鎳系電鍍廢水中的鎳離子時,由于鎳系電鍍廢水中還含有一定量的絡(luò)合鎳離子,在這種情況下,加入助凝劑并不能實現(xiàn)對鎳系電鍍廢水的更好優(yōu)化。