关于环境监测中电镀废水重金属含量分析

关于环境监测中电镀废水重金属含量分析摘要：本文采用火焰原子吸收分光光度法测定了某市电镀废水中重金属铜、镉、铅、锌的含量。结果表明,在经过废水处理以前,某五家电镀企业电镀废水中铜、镉、铅、锌含量均超过了电镀行业污染物排放标准;经过相关的废水处理工艺以后,重金属的含量达到了排放标准。关键词：环境监测电镀废水重金属含量分析中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：引言随着科技的进步和环保技术的快速发展，许多新技术开始应用于环保行业了，其中以铁/炭内电解反应器为核心的技术在环保工程中应用越来越广泛。这种一体化处理技术以其独特的优势在电镀废水处理工程中具有广泛的应用前景。1.电镀废水的来源和性质根据电镀工艺过程，电镀废水来源大体可分为前处理废水、镀层漂洗废水、后处理废水和废镀液四类。金属电镀件的前处理包括整平表面、化学或电化学除油、酸洗或电化学方法除锈等。除油过程常用碱性化合物如氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠等，为了去除某些矿物油，通常在除油液中加一定的乳化剂。除油过程产生的清洗废水以及更新废液都是碱性废水，含有油类及其它有机化合物。镀层漂洗水是电镀废水的主要来源，几乎占废水排放总量的80%以上，也是电镀作业中重金属污染的主要来源。电镀液的主要组分是金属盐和络合剂，包括各种金属的硫酸盐、氯化物、氟硼酸盐等。除此之外，为了改善镀层性质，往往在镀液中添加某些有机化合物，因此镀件的漂洗废水中除含有重金属外，还含有少量的有机物。漂洗废水排放量以及重金属离子的种类与浓度随着镀件的物理形状、电镀液的配方、漂洗方法以及电镀操作的管理水平等诸多因素的变化而变化，特别是漂洗工艺对废水中的重金属浓度影响很大，直接影响到资源的回收和废水处理的效果。镀层后处理主要包括漂洗之后的钝化、不良镀层的退镀以及其他特殊的表面处理。钝化液常采用一定浓度的铬酐、硫酸、硝酸混合溶液，因此钝化漂洗废水为含六价铬的酸性废水。此外，不良镀层的退镀在电镀作业中也经常会碰到，退镀漂洗废水中含有六价铬、铜、镍等重金属及硫酸、氢氧化钠等酸碱物质及某些有机添加剂，退镀漂洗废水复杂多变，水量也不稳定。2.处理工艺及方法的选择该类废水具有成份复杂，污染大，难处理等特点，比较成熟的处理方法为分流处理、化学沉淀法。该类废水中较难处理的为含络合物的废水，其废水中含有EDTA-Na、柠檬酸盐（Na3C6H5O7）、乳酸等能与Cu2+、Ni2+络合的强络合剂，此类废水一般采用以下几种方法进行处理：2.1投加重金属捕集剂进行破络的方法，该法最常用的捕集剂为Na2S。经小试得出，在此类废水中，Na2S对铜的沉淀效果是比较理想的（Cu2+0.3mg/l，但因NiS的溶度积较大，故对络合镍的沉淀则无多大作用（其出水中Ni2+达到5mg/l，严重超标），而采用投加如ISX等类型的捕集剂虽效果可以，但费用高昂，且运输、保存均不方便。故此法在本工程中不作考虑。2.2铁屑内电解法，此法由于铁屑内电解塔内的铁屑易结块，影响设备正常运行，故此法在本工程中不作考虑。2.3离子交换法，由于水量较大，污染物浓度较高，故此法在本工程中不作考虑。2.4酸化破络的方法，一般调PH在2左右，使Cu2+游离出来。2.5氧化法破坏络合物的方法，采用投加强氧化剂破坏EDTA等络合剂的方法。经多次试验，决定采用酸化氧化法进行综合处理：即先调酸至PH=3左右、投加漂白粉溶液进行氧化、破坏有机络合剂，同时将化学镀镍过程中排出的还原剂次磷酸酸盐氧化成正磷酸盐，并且在酸性条件下，焦磷酸铜等络合物极易被破坏，破络后的废水再进行中和、混凝沉淀的方法进行处理，中和时，加入废水中的漂白粉溶液中的Ca2+可与磷酸盐生成磷酸钙、羟基磷酸钙沉淀，从而达到去除磷酸盐的目的。3.电镀废水处理工艺流程及说明传统的重金属废水处理及回用工艺一般采取离子交换法，化学沉淀+过滤+反渗透，或者化学沉淀+过滤+超滤+反渗透工艺。离子交换法的特点是出水水质好，设备较简单，操作易于控制，但树脂易饱和或中毒，再生周期短，运行成本高。化学沉淀法+过滤+反渗透及化学沉淀法+过滤+超滤+反渗透都具有技术成熟，工艺简单，运行管理方便，费用低，沉降脱水性能好等优点，但是药剂费用高，含重金属离子的污泥造成二次污染，处理不彻底。全膜法工艺简单、系统稳定、占地面积小、自动化程度高、出水水质好、回用率高，但缺点是前期投资较大。3.1综合废水调节池综合废水按8m3/h的处理能力设计，调节池有效容积76.8m3，水力停留时间(HRT)为9.6h。调节池设置液位控制器，控制综合废水提升泵的启停。3.2络合废水调节池络合废水按11m3/h的处理能力设计，调节池有效容积95.7m3，HRT为8.7h。调节池同样设置了液位控制器，控制络合废水提升泵的启停。3.3反应水箱反应水箱分为3个单元：第一单元内通过在线pH仪表控制氢氧化钠计量加药泵，调节水箱内pH在9.010.0范围内；第二单元内通过在线ORP(氧化还原电位)仪表控制Na2S加药计量泵；第三单元投加聚合氯化铝(PAC)及FeSO4。每个单元的HRT均为30min。3.4循环水箱循环水箱为DF膜装置提供稳定的水源，并接纳DF膜装置产生的浓缩液，设计流量为19m3/h，循环水箱内通过在线pH仪表控制氢氧化钠计量加药泵，调节循环水箱内pH在9.0左右。循环水箱内设置液位控制器，控制循环水泵的启停。有废水需要处理的单位，也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。3.5DF膜装置DF膜装置通过微滤膜的高效截留作用实现泥水分离，将形成沉淀的重金属、悬浮物等污染物截留在循环水箱内，使得过滤产水中的重金属含量降至排放标准以下，同时水质也能满足反渗透装置的进水要求。DF膜装置共采用24支DF-415膜。3.6DF产水箱DF产水箱收集DF膜装置的产水，同时也为反渗透装置提供稳定的水源。DF产水箱内设置液位控制器，控制反渗透增压泵及循环泵的启停。3.7反渗透装置反渗透装置通过反渗透膜的选择透过性作用，实现水和水中离子等污染物的分离，使出水达到回用水水质要求。反渗透膜装置共采用21支8040抗污染反渗透膜，反渗透膜壳采用7支3芯膜壳，段间按421排列(即一段4支膜壳，二段2支膜壳，三段1支膜壳)，并采用浓水回流的方式控制回收率。反渗透装置的产水能力为15t/h。3.8反渗透产水箱反渗透产水箱收集反渗透装置的产水，同时也为回用水泵提供稳定的水源。3.9反渗透浓水处理系统反渗透产生的浓水采用混凝沉淀处理，投加碱、重金属捕捉剂、PAC和聚丙烯酰胺(PAM)，确保浓水达标排放。3.10自动控制废水处理系统的电气控制采用控制值班室主电控柜、现场控制箱、上位计算机人机界面监控等三地控制方式，通过上位计算机可视化人机界面及相关控制程序对整个废水处理系统工艺流程进行自动化监控和管理，实现整个废水处理站的自动化运行，确保了废水处理系统长期稳定运行，处理后出水水质达到GB219002008电镀污染物排放标准的要求。4结束语总而言之，随着生产能力的提高和环保要求的不断提升，该企业计划对原污水处理系统进行升级改造，但由于企业内可供使用的空地缺乏，无法按照传统工艺进行升级改造，为此选择了