职称论文.浅谈电镀废水处理剂六价铬检测方法.doc

浅谈几种电镀废水的处理工艺及废水中六价铬的检测方法摘要:介绍了电镀在当今社会中各行业的应用，分析了电镀废水的来源、特点和危害，介绍了青岛范围内各电镀集中区目前应用的电镀废水处理工艺，并结合新的排放标准对电镀废水中六价铬检测方法进行简单介绍。关键词:含铬、含氰、含镍、综合电镀废水；处理工艺；六价铬；分光光度法；检测方法 电镀是利用电解原理在某些金属或非金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，从而起到防止腐蚀，提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用。电镀在工业上通用性强，使用面广，几乎所有的工业部门如：机械、机电、交通、电子、纺织、轻工等，都会用到电镀产品。但由于镀件功能要求各异，镀种、镀液组分、操作方式及工艺条件等种类繁多，相应带入电镀废水中的污染物也就变得较为复杂，电镀废水水质成分不易控制，常见的铬、铜、镍、锌、锡、铅、镉及铁等各种重金属离子危害性更大，因此被列为当今全球三大污染工业之一。为了构建环境友好型社会，必须严格控制电镀废水的污染。环保部门对此也是不断出台新的标准、制度，严格把关电镀污染物的达标排放和总量控制。本文重点对含铬、镍、氰化物、综合废水（综合废水包括铜、锌等二类污染物的废水，以及酸、碱废水）的处理工艺进行简单的分析，并结合新的排放标准，对电镀废水中六价铬的检测方法进行简单介绍。1.电镀废水来源及特点【1】一般的电镀生产工艺由前处理、电镀和后处理工艺三部分组成，每个工艺一定程度上都有废水产生，其中，电镀生产过程中的镀件漂洗废水是电镀废水的主要来源之一，约占车间废水排放量的80%以上，废水中大部分的污染物质是由镀件表面的附着液在漂洗时带入的;镀液过滤废水是指在镀液过滤过程中，滴漏的镀液以及在过滤前后冲洗过滤机、过滤介质或镀槽等的排放水;废镀液包括清理镀槽时排出的残液、老化报废的镀液、退镀液和受污染严重的废弃槽液等。这部分废液的浓度很高，如果直接排放，则环境污染更为严重。因管理不善产生的电镀车间“跑、冒、滴、漏”废水一般与冲刷设备、地坪等冲洗废水一并考虑处理;另外，化验用水主要包括电镀工艺分析和废水、废气检测等化验分析用水，其水量不大，但成分较复杂，一般排入电镀混合废水系统进行统一处理后排放。 电镀废水成分复杂，除含重金属废水、含氰废水和酸碱废水外，还含有相当数量的添加剂、光亮剂等有机化合物，例如各型表面活性剂、EDTA、柠檬酸、硫脲等。这些物质进入环境，必定会对人类健康及生态环境产生严重的危害。2.电镀废水的危害 电镀废水中大量的有毒有害的物质，包括各类重金属、酸、碱、悬浮物、石油类物质、含氮化合物、表而活性剂及磷酸盐等。另外，目前采用氰化电镀工艺的厂家，其电镀废水中含有大量的氰化物。电镀废水如果未经处理排放，会污染饮用水和工业用水，对生态环境产生危害;酸碱废水会破坏水中微生物的生存环境，影响正常水源的酸碱度;氰化物是剧毒物质，微量就能致人死亡，并且氰化物中毒治愈后，还可能发生神经系统后遗症；重金属离子属于致癌、致畸或致突变的剧毒物质，如果大量含有重金属离子的电镀废水不经处理直接排放，会通过食物链，在人体内富集而导致严重的健康问题，其中铬、镉和铜可导致肺癌；六价铬的毒性较镉次之，但人体若大量摄入能够引起急性中毒，长期摄入也能引起慢性中毒;镍和铅在人体内有蓄积作用，长期摄入会引起慢性中毒。镉、铬、铅及铝四种物质均为国家一类有害物质，铜、锌毒性相对较小，是国家二类有害物质。日本震惊世界的水俣病和骨痛病就分别由重金属汞和镉引起的;有机物(氨氮、磷酸盐等)进入水体会引起富营养化，导致水中生物大量死亡。 3.电镀废水处理工艺简介 根据环保部门要求，电镀废水中含一类污染物的废水要单独收集、单独处理，这样有利于一类污染物的总量控制。根据污染物的性质将废水进行了分类，所以处理工艺也不一样。目前青岛范围内的各电镀集中区都是采用化学、物理化学相结合的方法进行处理。化学法是借氧化还原反应或中和沉淀反应将有毒有害的物质分解为无毒、无害的物质或将重金属经沉淀和上浮法从废水中除去。化学法处理电镀废水，是目前国内外应用最广泛的电镀废水处理方法，技术上较为成熟。化学法包括化学还原法，氧化破氰法，沉淀法等，是一种传统和应用广泛的处理电镀废水方法，具有投资少、处理成本低、操作容易掌握等特点，能承受大水量和高浓度负荷冲击，可适用各类电镀废水治理。 物理化学法包括活性炭吸附法、离子交换法、电解法等，但是最常用的就是活性炭吸附法，用于经过化学法处理后的废水的二次净化。31含铬废水的处理工艺含铬废水就是用化学还原法进行处理。其方法就是在废水中加入还原剂FeSO4、NaHSO3、Na2SO3等使六价铬还原成三价格，然后再加入NaOH或石灰乳沉淀分离。各电镀集中区的含铬废水处理，是以Na2S2O3或Na2SO3作还原剂，在pH为23的条件下，通过搅拌，反应时间大概为10min，可使六价铬有效转化为三价格；再用NaOH调节溶液的pH为8.59.5，同时添加高分子重金属捕集沉淀剂(DTCR)，在碱性条件下重金属捕集沉淀剂会和重金属生成不溶于水的螯合物，然后在絮凝沉淀工序中再加入少量有机或(和)无机絮凝剂下，形成絮状沉淀，加快沉降速率，从而达到捕集去除重金属的目的。这样处理后的废水不仅六价铬且总铬离子含量均达规定的排放标准。该法优点是设备简单，投资少处理量大，但要防止沉渣污泥造成二次污染。32含氰废水的处理工艺对含氰废水化学处理方法很多，如碱性氧化法、过氧化物法、水解法、臭氧处理法及电化学氧化法等。而又以碱性氧化法应用最广，即废水在碱性条件下，加入氯系氧化剂(如次氯酸钠、漂白粉和液氯等)将氰化物破坏转化成为无毒无害产物，较彻底地消除了氰化物的污染问题。各电镀集中区的含氰废水的处理工艺，是以NaOH调节溶液的pH为11后，用次氯酸钠进行氧化破氰，但本法应用时必须对pH进行严格的控制，否则易使少量残留氰化物氧化不彻底，产生二次污染。因为氰化物废水来源于氰化镀铜、镀金、镀银等工艺中，所以氰化物废水中也含有重金属，破氰后的废水必须汇入到综合废水中，再进行重金属的处理后，才能达标排放。33含镍废水及综合废水的处理工艺含镍废水虽然要单独收集，单独处理，但是处理工艺跟含其它重金属的综合废水是相同的，都是采用化学沉淀法。即用NaOH调节溶液的pH为8.59.5，同时添加高分子重金属捕集沉淀剂(DTCR)，使废水中重金属离子转变为不溶于水的重金属螯合物，然后经过后续的絮凝沉淀反应，将各类重金属沉淀到反应槽底部。以上废水处理工艺后续都要经过活性炭和细沙组成的多介质过滤罐，进行吸附处理，这样不仅能将悬浮物滤掉，也能吸附处理一部分废水中的重金属。 以上处理工艺都会产生污泥，电镀污泥也属于危险废弃物，处置不当对环境会产生二次污染，所以一定要通过正规合法渠道委托有资质的危险废物处置单位处置。4.废水中六价铬的检测【2】 按照国家标准，六价铬采用分光光度法检测。此次检测水样从青岛开发区电镀工业园含铬废水处理设施排放口采集，经过处理后的废水水质澄清透明，满足直接检测要求。4.1仪器与工作条件一般实验仪器和分光光度计。注：所有玻璃器皿内壁须光洁，以免吸附铬离子。不得用重铬酸钾洗液洗涤。可用硝酸、硝酸混合液或合成洗涤剂洗涤，洗涤后要冲洗干净。4.2标准溶液与试剂4.2.1（1+1）硫酸溶液。将硫酸(H2SO4，=1.84g/ml，优级纯)缓缓加入到同体积的水中，混匀。4.2.2（1+1）磷酸溶液。将磷酸(H3PO4，=1.69g/ml，优级纯)与水等体积混合。4.2.3氢氧化钠4.2.4丙酮4.2.5铬标准贮备液。称取于110干燥2h的重铬酸钾(K2Cr2O7，优级纯)0.28290.0001g，用水溶解后，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此溶液1ml含0.10mg六价铬。4.2.6铬标准溶液。称取5.00ml铬标准贮备液置于500ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。此溶液1ml含1.00g六价铬。使用当天配制此溶液。4.2.7显色剂。称取二苯碳酰二肼(C13H14N4O)0.2g，溶于50ml丙酮中，加水稀释至100ml，摇匀。贮于棕色瓶，置冰箱中。色变深后，不能使用。5.采样与样品用玻璃瓶到青岛开发区电镀工业园污水处理站采集。采集时，加入氢氧化钠，调节样品PH值约为8。并在采集后尽快测定。 6.步骤6.1标准曲线的绘制向一系列50ml比色管中分别加入0、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00和10.0ml铬标准溶液，用水稀释至标线。加入0.5ml（1+1）硫酸溶液和0.5ml（1+1）磷酸溶液，摇匀。加入2ml显色剂，摇匀。510min后，在540nm波长处，用10mm的比色皿，以水做参比，测定吸光度，从测得的吸光度减去空白试验的吸光度后，绘制以六价铬的量对吸光度的曲线。含量(g)00.501.002.00吸光度(A)0.0020.0110.0130.024含量(g)4.006.008.0010.0吸光度(A)0.0480.0690.0930.116由此可得，标准曲线为：y=0.0112x+0.0009,相关系数r=0.9995。6.2样品的预处理样品中不含悬浮物，是低色度的澄清透明水可直接测定。6.3空白试验按同试样完全相同的处理步骤进行空白试验，仅用50ml水代替水样。6.4水样的测定取10ml水样置于50ml比色管中，用水稀释至标线。然后按（6.1）标准曲线的绘制的步骤进行操作，最后扣除空白试验测得的吸光度后，从校准曲线上查得六价铬含量。 检测结果：空白吸光度A0=0.003，样品吸光度A1=0.012。带入曲线计算出六价铬含量为0.723g，取样体积为10 ml，那么水样浓度为0.0723mg/L。7.实验结果与讨论根据目前国家标准要求，六价铬的排放标准为：六价铬0.2mg/L【3】。从检测数据看，六价铬的浓度符合了电镀染物排放标准的要求。8.结语电镀行业废水的治理是一项艰巨而复杂的任务，而治理成效的检验需要用各种检验分析来做判断依据。所以根据检验依据，立足实际，不断研究新技术，不断加大治理的力度，有效控制