电镀废水的治理.ppt

1、电镀废水处理,学习内容：,电镀工艺 电镀废水处理技术 电镀废水及有用物质回收循环利用,奥斯卡小金人,一、概述,电镀是当今全球三大污染工业之一。据不完全统计，全国电镀行业每年排出的电镀废水约有40亿立方米，相当于几个大中城市的自来水供水量，严重加剧水资源的短缺。对大量排放电镀废水实行污水回用和贵重金属回收，不仅节约了水资源，还能够有效解决重金属对水体的污染，保护环境。 据介绍，中国国内电镀企业有万家，主要集中在广东、江浙沿海地区;内地主要集中在重庆。国内电镀行业装饰性电镀占%，功能性电镀占%。,1、电镀定义 :,电镀(electroplating)是一种电离子沉积过程(electrodepos-

2、 ition process)，是利用电极(electrode)通过电流，使金属附着在物体表面上。,2、电镀目的,是在基材上镀上金属镀层(deposit)，改变基材表面性质或尺寸。例如赋予金属表面的光泽美观、物品防锈、防止磨耗；提高导电度、润滑性、强度、耐热性、耐候性；热处理的防渗碳、氮化；尺寸或磨耗的零件修补。,3、 电镀基本知识,电镀大部分是在液体(solution)下进行，而且大多是在水溶液(aqueous solution)中电镀，大约有30种的金属可由水溶液进行电镀，例如：铜Cu、镍Ni、铬Cr、锌Zn、镉Cd 、铅Pb、金Au、银Ag、铂Pt、钴Co、锰Mn、锑Sb、铋Bi、汞Hg

3、、镓Ga、铟In、铊、As、Se、Te、Pd、Mn、Re、Rh、Os、Ir、Nb、W等等。 有些金属必须由非水溶液进行电镀，例如：锂、钠、钾、铍、镁、钙、锶、钡、铝、La、Ti、Zr、Ge、Mo等等。可由水溶液及非水溶液的电镀金属有：铜、银、锌、镉、锑、铋、锰、钴、镍等等。,4、电镀流程,二、电镀废水治理技术,1、 电镀废水来源,电镀工厂（或车间）排出的废水和废液，如前处理酸碱洗涤废水、镀件漂洗水、废槽液、设备冷却水和冲洗地面水等，其水质因生产工艺而异，有的含铬，有的含镍或含镉、含氰、含酸、含碱等。其中酸碱废水组成的污染物为洗涤下来的油、锈物、酸碱等。,2、电镀废水的特点：,电镀废水的成分非常

4、复杂，除含氰(CN-)废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类，一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。 一般情况水的酸性强 也有少量呈碱性的 其中重金属含量随表面活性剂、光亮剂、以及生产工艺的不同而变化。 通常镀贵重金属的厂家都做金属回收，水也做了中水回用 镀塑料的一般重金属含量比较低是一种水 ，镀金属的要看加工的物品和数量 ，但通常电镀水中铬含量都比较高 。,3、电镀废水的危害,电镀废水多有毒，危害较大。如氰可引起人畜急性中毒，致死

5、，低浓度长期作用也能造成慢性中毒。镉可使肾脏发生病变，并会引起痛痛病。六价铬可引起肺癌、肠胃道疾病和贫血，并会在骨、脾和肝脏内蓄积。因此，电镀废水必须严格控制，妥善处理。,4、几种处理方法：,中和沉淀 硫化物沉淀法 螯合沉淀法 化学还原法 铁氧体法 电解法 溶剂萃取分离 吸附法 膜分离技术 离子交换处理法 生物絮凝法 生物吸附法 生物化学法 植物修复法,4、中和沉淀法,在含重金属的废水中加入碱进行中和反应，使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。中和沉淀法操作简单，是常用的处理废水方法。实践证明在操作中需要注意以下几点1：(1)中和沉淀后，废水中若pH值高，需要中和处理后才可排放；(2

6、)废水中常常有多种重金属共存，当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al等两性金属时，pH值偏高，可能有再溶解倾向，因此要严格控制pH值，实行分段沉淀；(3)废水中有些阴离子如：卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物，因此要在中和之前需经过预处理；(4)有些颗粒小，不易沉淀，则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。,5、膜分离技术,膜分离法是利用高分子所具有的选择性来进行物质分离的技术，包括电渗析、反渗透、膜萃取、超过滤等。用电渗析法处理电镀工业废水，处理后废水组成不变，有利于回槽使用。含Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr6+等金属离子废水都适宜用电渗析处理，已有成套设备。反渗透法已大规模用于镀Zn、Ni、

7、Cr漂洗水和混合重金属废水处理。采用反渗透法处理电镀废水，已处理水可以回用，实现闭路循环。液膜法治理电镀废水的研究报道很多，有些领域液膜法已由基础理论研究进入到初步工业应用阶段，如我国和奥地利均用乳状液膜技术处理含Zn废水，此外也应用于镀Au废液处理中7。膜萃取技术是一种高效、无二次污染的分离技术，该项技术在金属萃取方面有很大进展。,6、化学还原法,（1） 还原沉淀法原理,化学还原法是利用硫酸亚铁、亚硫酸盐、二氧化硫等还原剂将废水中六价铬还原成三价铬离子，加碱调整pH值，使三价铬形成氢氧化铬沉淀除去。这种方法设备投资和运行费用低，主要用于间歇处理。,（2）工艺流程,（3）工艺流程说明,工艺流程

8、说明：钝化浓缩液用提升泵将浓缩液输入到还原池内，通过计量泵将硫酸液加入还原池内，使还原池pH值达到23，然后通过计量泵将还原剂亚硫酸加入还原池内，将六价铬还原为三价铬。经过还原处理的钝化液和前处理，镀锌、镀镍水洗水进入大调节池中，各种废水在调节池中经过充分的均化后经提升泵提升至反应池1中，通过计量泵进入CaCl2,以破坏Zn2+的络合物，在反应池2中通过计量泵进入NaOH,调节pH值在911范围内，然后废水流入反应池3中，通过计量泵进入助凝剂PAM后进入斜板沉淀池中，金属氢氧化物形成污泥沉入污泥斗中，上清液自流进入中和池进行酸碱调节，调回pH值在69范围内，然后排放。斜板沉淀池中污泥定期排放至

9、污泥池，用厢式压滤机处理成泥饼后外运深埋，污泥水返回调节池。,（4）化学还原法特点：,化学还原法治理电镀废水是最早应用的治理技术之一，在我国有着广泛的应用，其治理原理简单、操作易于掌握、能承受大水量和高浓度废水冲击 。 应用化学还原法处理含Cr废水，碱化时一般用石灰，但废渣多；用NaOH或Na2CO3，则污泥少，但药剂费用高，处理成本大，这是化学还原法的缺点。 也有利用聚合氯化铝铁处理电镀含铬废水。聚合氯化铝铁兼有传统絮凝剂PAC ,PFC的优点,形成的絮凝体大而重,沉降速度快。其出水色度比聚合氯化铁好,除浊效果和絮凝体沉降性能又优于聚合氯化铝。,7、电解法沉淀过滤,（1）工艺流程概况,电镀含

10、铬废水首先经过格栅去除较大颗粒的悬浮物后自流至调节池, 均衡水量水质, 然后由泵提升至电解槽电解, 在电解过程中阳极铁板溶解成亚铁离子, 在酸性条件下亚铁离子将六价铬离子还原成三价铬离子, 同时由于阴极板上析出氢气, 使废水pH 值逐步上升, 最后呈中性。此Cr3+ 、Fe3+ 都以氢氧化物沉淀析出, 电解后的出水首先经过初沉池,然后连续通过(废水自上而下) 两级沉淀过滤池。一级过滤池内有填料: 木炭、焦炭、炉渣; 二级过滤池内有填料: 无烟煤、石英砂。污水中沉淀物由过滤池填料过滤、吸附, 出水流入排水检查井。而后通过泵进入循环水池作为冷却用水。过滤用的木炭、焦炭、无烟煤、炉渣定期收集在锅炉房

11、掺烧。,（2）电解法浅析,一、优点：1.电镀含铬废水采用电解法沉淀过滤工艺处理后全部回用, 过滤池内填料定期集中于锅炉房掺烧, 达到了综合治理电镀含铬废水的目的。 2.该处理工艺对电镀含铬废水治理彻底, 过滤池内填料定期统一处理, 不会引起二次污染; 处理后清水全部回用, 可节省水资源, 具有明显的经济效益。 3.该工艺投资较小, 技术成熟, 运行稳定可靠,操作方便, 易于管理, 适应于不同规模的电镀生产企业。 该处理技术虽然运行可靠, 操作简单,二、需注意几个方面: a) 需要定期更换极板; b) 在一定的酸性介质中, 氢氧化铬有被重新溶解的可能; c) 沉淀过滤池内的填料必须定期处理, 焚

12、烧彻底, 否则会引起二次污染。由此可见, 对处理设施加强管理非常重要。,8、方法比较：,虽然化学法、物理化学法、生物化学法都可以治理和回收废水中的重金属，但通过生物化学法处理重金属污水成本低、效益高、容易管理、不给环境造成二次污染、有利于生态环境的改善。但生物化学法也有一定的局限性，无论是植物还是微生物，一般都具有选择性，只吸取或吸附一种或几种金属，有的在重金属浓度较高时会导致中毒，从而限制其应用。尽管如此生物化学法的研究和发展仍有广阔前景，许多学者通过基因工程、分子生物学等技术应用，使生物具有更强的吸附、絮凝、整治修复能力。我们应该充分利用自然界中的微生物与植物的协同净化作用，并辅之以物理或

13、化学方法，寻找净化重金属的有效途径。,三、电镀废水的循环利用及有用物质的回收,1、物质的再循环利用,如果电镀废水中金属离子种类单一且浓度很高，则物质的回收和再循环利用易于实现，经沉淀或蒸发即可得到一些简单的物质和对废水质物质的浓缩循环回用，如三价铬的氧化物、碳酸、电镀镍漂洗水。这样，电镀废水中的铬、镍金属离子就以一种新物质的形式被回收和再循环利用。 减少废水的处理量和排放量，使电镀有价值的资源得到充分的利用；减少生产本和环境的污染。,2、膜分离技术回收利用漂洗水,膜法分离技术按照“废水分流、分别处理；清水回用、金属回收”的原则进行综合设计，并有效结合传统电镀废水处理技术来实现电镀废水及贵重金属资源的循环利用。经过简单的物化处理即可排放或可经进一步深化处理后回用；而漂洗槽