电镀废水的处理.ppt

电镀废水的处理 电镀废水处理的历史阶段 电镀废水的处理已有数十年历史 可分为三个阶段 第一阶段 大致在20世纪50年代前后 主要着眼于废水 废渣的处理技术 处理的主要对象为氰化物和六价铬 处理方法主要是化学沉淀法 第二阶段大致在60年代 开始注意工艺改革和综合利用 并着手处理除铬外的其他金属 第三阶段从70年代起 开始研究从根本上控制污染的技术 以防为主 改革电镀工艺 研究废水的闭路循环 在工艺改革上用低浓度工艺代替高浓度工艺 如低铬代替高铬镀铬 用无毒或低毒材料的电镀工艺代替有毒材料的工艺 如以无氰工艺代替有氰工艺 回收利用才是王道 电镀废水的种类 含氰废水 含铬废水 其他重金属废水 含氰废水 氰气与氰盐可以在人体内解离出氰根 氰根可以抑制人体内的42种生物酶的合成 其中细胞色素氧化酶最易与氰根反应 能迅速与三价铁离子结合 阻止其还原成二价铁 使细胞不能利用血液中的氧而形成内窒息 导致人缺氧死亡 含氰废水的处理 1 酸化法 调节含氰废水的pH值使其呈酸性 形成HCN 利用HCN蒸汽压高的特点 用气流带走HCN 并回收 2 自然降解法 自然降解法是利用光照等自然因素的作用 使氰化物自行分解的净化方法 需要15d左右的时间 使用性价比低 含氰废水的处理 3 铁离子沉淀法 这种方法利用了铁离子与氰根络合形成极难溶沉淀 从而达到了出去氰根的目的 4 活性炭吸附催化氧化法 这种方法是向废水加入催化剂并向废水中供入足够的氧 载体炭上便发生下列反应以完成氧化除氰 含铬废水 铬的化合物以二价 三价 六价的形式存在 但是三价和六价最为常见 其中六价毒性最强 约为三价的100倍 二价与铬本身无毒或者毒性很微弱 铬是哺乳动物生命与健康所需的微量元素 缺乏铬可引起动脉粥样硬化 成人每天需500 700微克铬 铬对植物生长有刺激作用 微量铬可提高植物的收获量 但浓度稍高又可抑制土壤中有机物质的硝化作用 含铬废水的处理 1 药剂还原沉淀法 基本原理是在酸性条件下向废水中加入还原剂 将Cr6 还原成Cr3 在碱性条件下 生成氢氧化铬从而去除铬离子 2 SO2还原法 由于SO2是有毒气体需要注意的是工作人员的防护工作3SO2 Cr2O72 2H Cr3 3SO42 H20Cr3 30H Cr OH 3 含铬废水的处理 3 铁氧体法 这种方法是利用了铁的还原性 除了一般还原性方法的优点 它还具有独特地地方 铬污泥可制作磁体和半导体 这样不但使铬得以回收利用 又减少了二次污染的发生 出水水质好 能达到排放标准 但是 铁氧体法也有试剂投量大 能耗较高 不能单独回收有用金属 处理成本较高的缺点 含铬废水的处理 4 电解还原法 电解还原法是铁阳极在直流电作用下 不断溶解产生亚铁离子 在酸性条件下 将Cr6 还原为Cr3 缺点是耗电量较大 消耗钢板 运行费用较高 5 生物法 生物法处理电镀废水技术 是依靠人工培养的功能菌 它具有静电吸附作用 酶的催化转化作用 络合作用 絮凝作用 包藏共沉淀作用和对pH值的缓冲作用 该法操作简单 设备安全可靠 排放水用于培菌及其它使用 并且污泥量少 污泥中金属回收利用 实现了清洁生产 无污水和废渣排放 投资少 能耗低 运行费用少 含铬废水的处理 6 光催化法 以半导体氧化物 ZnO TiO2 为催化剂 利用太阳光光源对电镀含铬废水加以处理 经90min太阳光照 1182 5W m2 使六价铬还原成三价铬 再以氢氧化铬形式除去三价铬 铬的去除率达99 以上 国内外重金属废水处理的现状 重金属废水是指矿冶 机械制造 化工 电子 仪表等工业生产过程中排出的含重金属的废水 重金属废水 如含镉 镍 汞 锌等 是对一环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一 其水质水量与生产工艺有关 废水中的重金属一般不能分解破坏 只能转移其存在位置和转变其物化形态 其他重金属废水 我国水体重金属污染问题十分突出 江河湖库底质的污染率高达80 1 2003年黄河 淮河 松花江 辽河等十大流域的流域片重金属超标断面的污染程度均为超 类 2004年太湖底泥中总铜 总铅 总镉含量均处于轻度污染水平 黄浦江干流表层沉积物中Cd超背景值2倍 Pb超1倍 Hg含量明显增加 苏州河中Pb全部超标 Cd为75 超标 Hg为62 5 超标 由长江 珠江 黄河等河流携带入海的重金属污染物总量约为3 4万t 对海洋水体的污染危害巨大 全国近岸海域海水采样品中铅的超标率达62 9 最大值超一类海水标准49 0倍 铜的超标率为25 9 汞和镉的含量也有超标现象 国外同样存在水体重金属污染问题 如波兰由采矿和冶炼废物导致约50 的地表水达不到水质三级标准 2020 3 17 14 可编辑 展望 重金属废水处理 目前 重金属废水处理的方法大致可以分为三大类 1 化学法 2 物理处理法 3 生物处理法 化学处理法 1 化学沉淀法化学沉淀法的原理是通过化学反应使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物 通过过滤和分离使沉淀物从水溶液中去除 包括中和沉淀法 硫化物沉淀法 铁氧体共沉淀法 由于受沉淀剂和环境条件的影响 沉淀法往往出水浓度达不到要求 需作进一步处理 产生的沉淀物必须很好地处理与处置 否则会造成二次污染 2 电解法电解法是利用金属的电化学性质 金属离子在电解时能够从相对高浓度的溶液中分离出来 然后加以利用 电解法主要用于电镀废水的处理 这种方法的缺点是水中的重金属离子浓度不能降的很低 所以 电解法不适于处理较低浓度的含重金属离子的废水 物理处理法 1 溶剂萃取法溶剂萃取法是分离和净化物质常用的方法 废水中重金属一般以阳离子或阴离子形式存在 在酸性条件下 重金属与萃取剂发生络合反应 从水相被萃取到有机相 然后在碱性条件下被反萃取到水相 使溶剂再生以循环利用 这就要求在萃取操作时注意选择水相酸度 物理处理法主要包含溶剂萃取分离 离子交换法 膜分离技术及吸附法 2 离子交换法离子交换法是重金属离子与离子交换剂进行交换 达到去除废水中重金属离子的方法 常用的离子交换剂有阳离子交换树脂 阴离子交换树脂 螯合树脂等 离子交换法是一种重要的电镀废水治理方法 处理容量大 出水水质好 可回收重金属资源 对环境无二次污染 3 膜分离技术膜分离技术是利用一种特殊的半透膜 在外界压力的作用下 不改变溶液中化学形态的基础上 利用阴阳离子交换膜对溶液阴阳离子选择透过性使水溶液中重金属离子与水分离的一种物理化学过程 包括电渗析和隔膜电解 贵金属回收离子交换器 4 吸附法吸附法是利用多孔性固态物质吸附去除水中重金属离子的一种有效方法 吸附法的关键技术是吸附剂的选择 传统吸附剂是活性炭 活性炭有很强吸附能力 去除率高 但活性炭再生效率低 处理水质很难达到回用要求 价格贵 应用受到限制 近年来 逐渐开发出有吸附能力的多种吸附材料 如壳聚糖及其衍生物 改性的海泡石以及蒙脱石等等 生物处理法 1 生物吸附法生物吸附法是指生物体借助化学作用吸附金属离子的方法 藻类和微生物菌体对重金属有很好的吸附作用 并且具有成本低 选择性好 吸附量大 浓度适用范围广等优点 是一种比较经济的吸附剂 用生物吸附法从废水中去除重金属的研究 美国等国家已初见成效 2 生物絮凝法生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法 生物絮凝法的开发虽然不到20年 却已经发现有17种以上的微生物具有较好的絮凝功能 如霉菌 细菌 放线菌和酵母菌等 并且大多数微生物可以用来处理重金属 生物絮凝法具有安全无毒 絮凝效率高 絮凝物易于分离等优点 具有广阔的发展前景 生物处理法是借助微生物或植物的絮凝 吸收 积累 富集等作用去除废水中重金属的方法 包括生物吸附 生物絮凝 植物修复等方法 3 植物修复法植物修复法是指利用高等植物通过吸收 沉淀 富集等作用降低已有污染的土壤或地表水的重金属含量 以达到治理污染 修复环境的目的 植物修复法主要有三部分组成 1 利用金属积累植物或超积累植物从废水中吸取 沉淀或富集有毒金属 2 利用金属积累植物或超积累植物降低有毒金属活性 从而可减少重金属被淋滤到地下或通过空气载体扩散 3 利用金属积累植物或超积累植物将土壤中或水中的重金属萃取出来 富集并输送到植物根部可收割部分和植物地上枝条部分 目前我国应用在含重金属废水处理基本采用日本提供的处理工艺 它主要由硫化处理工序 石膏中和工序 铁盐氧化工序组合而成 该组合工艺虽然可以使处理后的水达标排放 但是也有不足 1 这一过程中产生大量的污泥中含有硫化氢气体 硫化氢气体为剧毒 容易对现场人员产生人身伤害 2 生成的重金属硫化物非常细微 污泥颗粒细腻 脱水困难 3 污泥中含有大量的砷 铜等重金属离子等 如果不能及时处理 污泥废渣会渗入地下水体中 引起二次污染问题 4 原料和渣量非常大 造成物料运输困难 石灰石预处理设备庞大 占地面积大 5 生成石膏的强度不够 含有重金属等有毒物质 使得石膏难以利用 造成了资源的浪费 6 出水为高含盐污水 无法回用 7 水处理设施设备庞大 我国重