電鍍和金屬加工業(yè)廢水中鋅的主要來源是電鍍或酸洗的拖帶液。污染物經(jīng)金屬漂洗過程又轉(zhuǎn)移到漂洗水中。酸洗工序包括將金屬(鋅或銅)先浸在強酸中以去除表面的氧化物,隨后再浸入含強鉻酸的光亮劑中進行增光處理。該廢水中含有大量的鹽酸和鋅、銅等重金屬離子及有機光亮劑等,毒性較大,有些還含致、致畸、致突變的劇毒物質(zhì),對人類危害大。因此,對電鍍廢水必須認真進行回收處理,做到消除或減少其對環(huán)境的污染。
電鍍廢水處理設(shè)備由調(diào)節(jié)池、加藥箱、還原池、中和反應(yīng)池、pH調(diào)節(jié)池、絮凝池、斜管沉淀池、廂式壓濾機、清水池、氣浮反應(yīng)、活性炭過濾器等組成。
電鍍廢水處理采用鐵屑內(nèi)電解處理工藝,該技術(shù)主要是利用經(jīng)過活化的工業(yè)廢鐵屑凈化廢水,當廢水與填料接觸時,發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)和物理作用,包括催化、氧化、還原、置換、共沉、絮凝、吸附等綜合作用,將廢水中的各種金屬離子去除,使廢水得到凈化。
電鍍廢水處理工藝流程:
()自然循環(huán)
漂洗工序是電鍍生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。采用不同的漂洗方法直接影響漂洗水的耗量及廢水的處理,在保證鍍件質(zhì)量的前提下,應(yīng)把漂洗水耗量壓縮到,使漂洗水耗量小于或等于電鍍槽液的蒸發(fā)量及帶出量之和,即小于槽液的消耗量。這時即可以把漂洗水部補充到電鍍槽,不向外排放廢水,實現(xiàn)自然循環(huán),此時也不需要廢水處理設(shè)施了;在所有解決電鍍廢水污染問題的方法中,自然循環(huán)的辦法是的辦法。怎樣實現(xiàn)電鍍廢水的自然循環(huán)?如鍍裝飾鉻,槽液溫度50℃,恒溫8小時,蒸發(fā)量為10%,鍍件附著液帶出量控制在1%,采用四逆流漂洗蒸發(fā)量每槽為1%,以上合計為15%,每班補充同等數(shù)量的新鮮水,把增加的漂洗水控制在15%以下,即可實現(xiàn)自然循環(huán)。又如鍍鎳鐵合金,鍍液溫度60℃,恒溫8小時,蒸發(fā)量為12.5%,控制鍍件附著液帶出量為1%,四逆流漂洗,每槽自然蒸發(fā)量為1%,合計為17.5%,則漂洗水量控制在17.5%即可實現(xiàn)自然循環(huán)??刂茙С隽恐饕靠刂棋兗阱儾凵系耐A魰r間,必要時可增加向鍍件進行吹氣或噴霧清洗,使鍍件附著液盡量滴落在鍍槽內(nèi)??刂破此恐饕慷嗄媪髌?,必要時增加在漂洗槽上方進行噴淋噴霧和吹氣,并可在漂洗槽中增加空氣攪拌,提高漂洗率,降低漂洗耗水量。
(二)強制閉路循環(huán)
在電鍍生產(chǎn)過程中,當采取了*的漂洗方法和降低漂洗耗水量的措施之后,漂洗水的耗量仍大于槽液的減量(耗量)時,此時,就不能實現(xiàn)廢水的自然循環(huán),需要采取人工的強制措施,實現(xiàn)廢水的閉路循環(huán)系統(tǒng),稱為廢水的強制循環(huán),強制循環(huán)的處理技術(shù),果比較好的有以下幾種:
1.逆流漂洗-薄膜蒸發(fā)法
把電鍍生產(chǎn)過程中逆流漂洗系統(tǒng)中漂洗槽的廢水引入薄膜蒸發(fā)器內(nèi)進行蒸發(fā)濃縮,達到所要求的濃度后返回鍍槽重復(fù)利用,蒸發(fā)過程中產(chǎn)生的冷凝水(即凈化后的水)返回末漂洗槽,作為漂洗水循環(huán)利用,從而構(gòu)成廢水的閉路循環(huán)系統(tǒng)。這種處理系統(tǒng)只消耗定數(shù)量的蒸汽和冷卻水,不消耗化學(xué)藥劑,不產(chǎn)生廢渣,無二次污染,回收的濃縮液組份和鍍液相同,可直接返回鍍槽使用。BH-100A型薄膜蒸發(fā)器,已被廣泛應(yīng)用于鍍鉻、鍍鎳、鍍銅、鍍金等多種廢水的回收處理,內(nèi)29個省市近1000多廠家采用了此種技術(shù)設(shè)備。在正常運轉(zhuǎn)情況下,蒸發(fā)器的設(shè)備投資費用,在2~3年內(nèi)可得到償還。對于氰化電鍍含氰廢水,可選用BH-100B型減壓薄膜蒸發(fā)器。
2.逆流漂洗-反滲透法
把逆流漂洗的漂洗槽的漂洗水引入反滲透裝置,經(jīng)反滲透處理后,濃水進行回收,返回鍍槽,淡水返回漂洗槽,構(gòu)成閉路循環(huán)系統(tǒng)。處理過程中反滲透器只消耗定的動力,不需要化學(xué)藥劑,不產(chǎn)生廢渣,無二次污染。節(jié)省能源。是處理電鍍廢水比較理想的技術(shù)裝備。在反滲透處理技術(shù)中,起關(guān)鍵作用的是反滲透膜,內(nèi)廣泛應(yīng)用的有兩種膜,種是醋酸纖維素膜,適用于處理鍍鎳廢水及其他接近中性溶液的電鍍廢水。
3.離子交換法
采用離子交換法處理電鍍廢水,需根據(jù)不同水質(zhì)選用不同的流程,廢水中的金屬陽離子采用陽樹脂交換去除,陰離子采用陰樹脂交換去除。處理后的水為初純水返回漂洗槽循環(huán)利用,樹脂再生下來的再生液回收金屬返回鍍槽重復(fù)利用,從而實現(xiàn)電鍍廢水的閉路循環(huán)系統(tǒng),不外排廢水。如果回收的金屬溶液其濃度或純度不能滿足使用要求時,則需加濃縮裝置或凈化裝置,以保證回收的金屬廢液部返回鍍槽使用。對于電鍍含鉻廢水,宜采用酸性陽柱同三個陰柱串聯(lián)飽和初純水循環(huán)的基本工藝流程,實現(xiàn)鉻酸回收和水循環(huán)利用。對于鍍鎳廢水,宜采用雙陽柱串聯(lián)飽和及初純水循環(huán)的基本工藝流程。實現(xiàn)硫酸鎳回收和水的循環(huán)利用。對于氰化鍍銅和銅錫合金廢水宜采用除氰陰柱與除銅陽柱串聯(lián)的基本工藝流程,實現(xiàn)回收鋼和及水的循環(huán)利用。對鉀鹽鍍鋅廢水宜采用雙陽柱串聯(lián)飽和及初純水循環(huán)的基本工藝流程,實現(xiàn)回收氯化鋅和水的循環(huán)利用。
(三)處理后排放
1.化學(xué)處理法
通過向電鍍廢水中投加化學(xué)藥劑,使廢水中的污染物質(zhì)發(fā)生氧化,還原化學(xué)反應(yīng)或產(chǎn)生混凝,然后從水中分離出去,使廢水得到凈化,達到排放標準后排放。根據(jù)廢水中含有的污染物質(zhì)的不同,可采用不同的處理工藝。如處理含氰廢水(氰化鍍銅、鍍鎘、鍍銀,鍍合金等)投加氧化劑(可選用次氯酸鈉,漂白粉,漂白精,液氯等);處理含鉻廢水投加還原劑(可選用亞硫酸氫鈉、水合肼、等);處理鍍鋅(堿性鋅酸鹽鍍鋅)廢水投加混凝劑;處理酸、堿廢水投加中和藥劑等。然后用沉淀、氣浮,過濾等固液分離措施將金屬氫氧化物從廢水中分離出來,使廢水達到排放標準,分離出來的污泥可根據(jù)其性,進行綜合利用或無害化處理,防止造成二次污染。
化學(xué)法處理電鍍廢水是屬于傳統(tǒng)的處理技術(shù),其處理果穩(wěn)定,處理成本較低(處理每米3廢水約0.2~0.5元),操作管理方便,但處理后產(chǎn)生污泥需妥善處置,對于沒有回收價值的電鍍廢水宜采用化學(xué)法處理。
2.電解處理法
氰化鍍銀和無氰鍍銀及酸性鍍銅廢水可以采用電解法處理,在鍍銀生產(chǎn)線的漂洗槽旁邊安裝個回收銀電解槽,采用無隔膜單式電解槽,廢水中的銀離子在電解過程中沉積在陰,定期回收金屬銀。對于氰化鍍銀廢水,在電解回收銀的同時,也進行了電解破氰,處理后的水返回漂洗槽,末漂洗槽采用流動水漂洗,漂洗水達到排放標準直接排放。用同樣的技術(shù)處理酸性鍍銅廢水,可以回收金屬銅。這種電解回收金屬的設(shè)備,陰材料般可采用不銹鋼,陽材料應(yīng)采用不溶性陽(如鈦鍍二氧化鉛,鈦涂二氧化釕、石墨等),電解槽的電源可采用直流電源或脈沖電源。近幾年來有人通過研究,提出了對電鍍廢水處理眾多的技術(shù),按照統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型來評階擇優(yōu),綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟、環(huán)境,資源、能源諸因素,使技術(shù)選擇建立在科學(xué)化的基礎(chǔ)上,這是可取的方法。