电镀废水处理技术及工程实例(电镀污水处理工艺流程)缩略图污水处理工程

电镀废水处理技术及工程实例(电镀污水处理工艺流程)

亚硫酸盐还原处理法也是国内常用的处理电镀含铬废水的方法之一,它主要优点是处理后水能达到排放标准,并能回收利用氢氧化铬,设备和操作也较简单,但亚硫酸盐货源缺乏,国内有些地区不易取得,当铬污泥找不到综合利用出路而存放不妥时,会引起二次污染,另外,处理成本较高。

一般对废水量不大,污泥综合利用有出路的地区采用较为合适。

1.基本原理

用亚硫酸盐处理电镀废水,主要是在酸性条件下,使废水中的六价铬还原成三价铬,然后加碱调整废水pH值,使其形成氢氧化铬沉淀而除去,废水得到净化。常用的亚硫酸盐有亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠等。

2.处理流程及技术条件和参数

(1)处理流程

亚硫酸盐还原法处理含铬废水,一般采用歇式处理流程,适用于小水量的处理。当用于处理水量较大的场合时,可采用连续式处理流程,但必须设置自动检测和投试剂装置,以保证处理水的质量。也有设计容积较大的两个调节池,交替使用,形成间歇式集水,连续式处理的流程。

图3-11为一般常用的间歇式处理流程。

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当调节池废水存满后,用泵将废水抽入反应槽,在反应槽处理过程中,废水仍能连续流入已抽空了的调节池内;也可采用两个调节池交替使用,调节池兼做反应槽。经反应后,废水流入沉淀槽将沉淀物去除后水排放,污泥定期排入污泥槽脱水后,存放或综合利用。污泥的脱出水返回调节池。当处理的水量很小时,也可不设沉淀槽,而将调节、反应、沉淀在一个池(或槽)内完成。

反应槽先加酸,使废水酸化,后投加亚硫酸盐进行还原,再投加氢氧化钠使还原的三价铬离子生成氢氧化铬,进入沉淀槽进行沉淀。反应槽内应设搅拌装置。试剂投放也可在泵的吸水管上进行。

连续式处理流程可参照图3-10

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(2)技术条件和参数

①处理废水的酸化

亚硫酸盐还原六价铬必须在酸性条件下进行,当酸度增加时,反应有利于朝生成三价铬的方向进行。实测还原的反应速度,当pH值为2.0或更低时,反应可在5min左右进行完毕;当pH值在2.5~3.0时反应时间在20~30min;当pH值大于3时,反应速度就变得很慢,在实际生产中,一般控制废水pH值在2 . 5 ~ 3 . 0 , pH 值过低则耗酸过多。反应时间控制在2 0 ~ 3 0 min 为宜。

②亚硫酸盐投加量

表3-8为亚硫酸盐与六价铬的理论投药比与实际投量比的情况

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由于废水中还存在其他杂质离子,又由于操作过程中的其他原因等,实际生产中的投放量一般高于理论计算量。

在实际使用过程中,还应将亚硫酸盐成品中所含亚硫酸盐的百分率折算成其实际需用量,因为有时往往出于保管和存放不妥,引起亚硫酸盐成分的降低,此时应增加投放比。总之,投加量应适当控制,过低的投量比会使还原不充分,出水中六价铬不能达标;过高时浪费试剂,增加了处理成本。当投量比超过8时,还容易形成[Cr2(OH)2SO3]2配离子,加碱也难以使Cr3生成沉淀。

① 氢氧化铬沉淀的pH值

因氢氧化铬呈两性,pH值过高时,生成的氢氧化铬会再度溶解,而pH值过低时,又不能生成沉淀。所以一般实际运用中,废水经酸化、还原反应后,加碱调整废水的pH值,使氢氧化铬沉淀,一般控制pH值为7~8。其反应时间为15~2 0 min .

② 沉淀剂的选择

用氢氧化钙、碳酸钠、氢氧化钠等均可使三价铬成为Cr(OH)沉淀。采用石灰,价格便宜,但反应慢,且生成泥渣多,泥渣难以回收。采用碳酸钠时,投料容易,但反应时会产生二氧化碳。氢氧化钠成本较高,但用量少,泥渣纯度高,容易回收。因此一般采用 (NaOH)作沉淀剂,浓度取20%

3.处理设备、装置的设计和选用

1)调节池

间歇处理时,调节池容积按平均每小时废水流量的3~4h计算;当废水量很小时可按8h计算以简化操作。连续式处理时可适当减小调节池容量。

(2)反应槽

一般反应槽容积和调节池容积相等,也可分成2格(或设2个)交替使用,但必须满足处理一次的周期时间。反应槽内的搅拌采用机械或水泵搅拌为宜,不宜采用空气搅拌,以免SO2气体外逸扩散而影响环境。

反应槽一般设于地面,可用钢板衬耐腐蚀材料的衬里槽或用塑料槽,反应槽应加盖,并设通风装置

(3)沉淀槽

当采用固液分离的沉淀设施时,水平沉淀池沉淀时间为1~1.5h;采用溶气气浮时,气浮槽表面负荷可采用5 ~ 6 m3 / ( m 2 . h ) , 废水在气浮槽内停留时间3 0 min左右, 当含Cr ( ) 浓度在50mg/dm3以下时,溶气水量为处理水量的40%左右,当含Cr(V)浓度在50~1 0 0 mg / dm 时,为 4 5 % ~ 5 0 % , 溶气水压力为3 0 0 ~ 5 0 0 kPa

(4)污泥脱水和综合利用

经沉淀后的污泥可根据量的大小和具体条件选用浓缩、脱水设备,脱水后污泥应用塑料袋进行包装后存放或运出综合利用,防止因滴、漏和散落而污染环境。

目前有些工厂将氢氧化铬污泥作为皮革厂的鞣液使用,并取得了较好的效果。

(5)亚硫酸盐的保管和使用中的注意事项

存放亚硫酸盐的容器在保管和使用中要加盖密闭,避免敞口。因为亚硫酸盐与空气接触后会被风化而氧化,有二氧化硫气体逸出,污染环境,并会降低亚硫酸盐的含量。另外、投加亚硫酸盐后,在反应搅拌过程中也会有二氧化硫气体逸出。因此应考虑污水处理站的通风设施,或将反应槽加盖,防止气体外溢。

4.使用实例

【实例1】化学沉淀法处理含铬电镀废水(上海第五钢铁厂)

上海第五钢铁厂钢管分厂是生产合金、精密钢管的专业工厂其不锈钢管的产量当时占全国总产量的40%左右。生产过程中要用内模,内模表面需有足够的硬度和耐磨性,因此要对内模进行镀硬铬处理

废水性质:电镀后镀件的清洗是电镀含铬废水的主要来源。此外,当电镀液中阳极泥渣、难溶性的盐以及氢氧化物等杂质积累过多时,必须废弃,更换新液。废镀液的排放,使含铬废水水量增大。

(1)处理工艺流程

①作Cr3+含量分析,加硫酸调节废水pH值至2,再加适量亚硫酸钠[加入量为Cr(V)含量的4~6倍]使其与废水中的六价铬发生反应而生成三价铬。

① 加适量氢氧化钠,使废水pH值升至7~8,三价铬生成氢氧化铬沉淀。

② 加已水解的聚丙烯酰胺混凝剂1×10的6次方以加速沉淀。

③ 静置半小时后废水进入PE管过滤器作过滤处理。由过滤出来的水进入废水处理槽2,待测得Cr(VI)及Cr3含量达到排放标准后再予以排放。

2处理效益

① 环境效益

该厂镀铬废水处理装置投入运行后,经有关环境检测站多次抽查,从未发现超标现象。表3-9所示为监测站测试报告。

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② 经济效益

采用上述废水处理系统后,减少了用水量及排污费。

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