18电镀废物处理及回收.doc

第十八章 電鍍廢物處理及回收 電鍍廢物含有很多對生物具有嚴重毒害性,若未加處裡,任意排放,將構成生態 環境極為嚴重破壞電鍍廢物的主要來源有: 1.親清洗排放之廢水;雖污染物含浪量較低,但因排放量很大,故不可以忽視o2.廢棄溶液.電鍍液.清潔液等失去效用時,無法再生,更興新或補充後再加以使用 時,必須廢棄o3.電鍍過程中之無意排放物,如滲漏.濺出等o4.二次污染物:排放處理後留下之污泥沉澱物o 電鍍廢物處理的方式有兩種,一是將廢物回收(recovery)再使用,另一種是銷毀 (desyruction)將有毒廢物處理轉化成合乎法規之廢物拋棄o 電鍍廢水處理 電鍍廢水一般可分成落鉻系廢水.氰系廢水及重金屬廢水.酸鹼廢水等,其處理 方法有很多,通常以化學沉澱法最為經濟可行o但從成本之觀點,則以廠內改善及 回收為最有利策o 鉻系廢水處 鉻系廢水處裡,有二種方式,一種是用化學方法將六價鉻還原成三價鉻,另一種 是將鉻酸回收o其主要方法如下: (1) 化學沉澱法 : 用硫酸亞鐵(FeSO4 . 7H2O).亞硫酸氫鈉(NaHSO3).及二氧化 硫等將Cr+6還原成Cr+3 o其反應式為 1. 硫酸亞鐵 2H2CrO4+6FeSO4.7H2O+6H2SO4 Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+50H2O Na2Cr2O7+6FeSO4.7H2O+7H2SO4 Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+Na2SO4+49H2O 2. 亞硫酸氫鈉 NaHSO3 Na+ + HSO3- HSO3- + H2O H3SO3 + OH- 2H2CrO4+3H2SO3 Cr2(CO4)3+5H2O 3. 二氧化硫 SO2+H2OH2SO3 2CrO3+3H2SO3Cr2(SO4)3+3H2O 2H2CrO4+3SO2Cr2(SO4)3+2H2O (2) 回收法 1. 蒸發濃縮回收 2. 離子交換去除Cr+3及Cr+6或回收鉻酸 重金屬廢水處理 重金屬廢水處理最經濟而簡單的處理方法為化學沉澱,就是加入石灰提高廢水 之PH,使重金屬離子變成氫氧化物沉澱去除O重金屬離子之沉澱作用與PH的關係如 下表所示: 重金屬離子 適合沉澱之PH 最佳沉澱之PH Fe+3,Sn+2,Al+2 4 7 Cu+2,Zn+2,Cr+3,Be+2 6 9 Fe+2 7 10 Cd+2,Ni+2,Co+2,Cu+2(濃) 8 11 Ag+,Mn+2,Hg+ 9 12 (鉛可加蘇打灰,水可加Na2S改善沉澱效果o)除化學沉澱法外,還有離子交換法及氧化還原置換法及去除重金屬離子o離子交換 法是用不同離子交換樹脂回收不同金屬o氧化還原置換法是利用不同金屬氧化還原 電動勢之差異將重金屬離子置換沉積,例如 Cu+ + FeCu(下降) + Fe+ 此法適用於含銅量多之電鍍廢水用廢鐵屑將銅析出回收銅O氰系廢水處理 氰系廢水處理方法有: (1)化學沉澱法 (5)鉻酸廢液氧化法 (2)離子交換法 (6)紺青法 (3)臭氧氧化法 (7)生物處理法 (4)電解氧化法 (8)靜置於池塘法(1)化學沉澱法是用氯氣.次氯酸鈉漂白粉做氧化劑加上鹼NaOH為主o其氧化反應如 下: 1.氯氣 NaCN+Cl2CNCl+NaCl CNCl+2NaOHNaCNO+NACl+H2O NaCNO+4NaOH+3Cl26NaCl+2CO2+N2+H2O 2.次氯酸鈉NaClO NaCN+NaClO=NaCNO+NaCl 2NaCNO+3NaClO+2NaOH=2Na2CO3+N2+3NaCl+H2O 3.漂白粉:Ca(OCl)2(強力).CaOCl2(普通) 2NaCN+Ca(OCl)2=2NaCNO+CaCl2 4NaCNO+3Ca(OCl)2+H2O=2N2+2Ca(HHCO3)2+CaCl2+4NaCl NaCN+CaOCl2=NaCNO+CaCl2 2NaCON+3CaOCl2+H2O=N2+Ca(HCO3)2+2CaCl2+2NaCl(2)離子交換法:用離子交換樹脂去除CN- (3)臭氧(O3)氧化法,其反應式如下: CN + O3 = NO- + O2 2CNO + 3O3 + H2O = 2HCO3- + N2 + 3O2(4)電解氧化法:用不銹鋼做陽極,陰極為槽本身,電流密度4A/dm2,陽極面積為陰 極面積4倍時效率最高,溫度50C至90C,其陽極反應式如下: CN- + 2OH- = CNO- + H2O + e- 2CNO- + 4OH- =2CO2 + N2 + 2H2O + 6e- CHO- + 2H2O = NH4- + CO3-(5)鉻酸廢液氧化法:利用電度工廠之含有Cr+6廢液氧化CN-,Cu+作為催化劑, 其反應式如下: 2Cr+6 + 6CN- + 6H2O =(Cu+)= 2Cr+3 + 3(CONH2)2 但CN-及Cr+6無法完全去除,仍需加氯氧化CN-,加還原劑還原Cr+6的處理o(6)紺青法:氰化物能與某些金屬離子(Ni+,Fe+)形成毒性較低之錯鹽沉澱去之 o其反應式如下: 6NaCN + FeSO4 = Na4Fe(CN6) + Na2SO4 3Na4Fe(CN6) + 2Fe2(SO4)3 = Fe4Fe(CN)63 (沉澱) + 6Na2SO4 此法會產生大量污泥及會被陽光再行分解出CN-(7)生物處理法:CN-經微生物分解成酸使CN-濃度低於毒害成度,微生物需先經 過馴化o (8)池塘靜置法:風曝氣法將CN-氧化,需擴大用地,及污染地下水之危險的缺點o 酸鹼廢水處理 酸鹹廢水通常來自洗淨用水及處理過程所用溶液,一般酸鹹廢水可用中和法使廢之 pH值達到流放標準而排放o 污泥之處理 電鍍廢液之污泥來源主要是重金屬之氧氣化物及少量之懸浮固體,其中成份大部 份是無機化合物,故亦稱化學污泥,其處理流程如下: 沉澱濃縮浮除脫水乾燥焚化拋棄 (1)沉澱:添加中和劑調整PH值在9 - 10,及添加助凝劑以加速沉澱速率o (2)濃縮:減少污泥的體積提高脫水之效率及經濟性,其方式有重力濃縮,真空浮除 與壓力浮除o (3)脫水:其方法有真空過濾.加壓過濾及離心過濾o (4)脫水:其方法有真空乾燥及空氣乾造法o (5)焚化:要注意防止第二次污染的發生o (6)拋棄為污最終處置,其方法有深井掩埋.廢坑掩埋.及水泥固化法o獨性較大之重 金屬污染如鎘則以水泥固化法較為安全o其它方法還有填池或海洋拋棄o 回收回收的主要考慮因素為:(1)經濟性.節省原料.廢液處理.污泥及廢物處置的費用o(2)減小廢液處理量o(3)減少污泥量o回收的方式有三種,一為回收再使用法（concentrate return methods）.回 收不再使用法（non-return methods）及再生法（reg