電鍍廢水處理及處理技術(shù)研究

在處理過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生含有含鉻廢水、含鉻廢水和含氰廢水的廢水。如果不妥善處理，直接排放，會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。電鍍廢水含有鎳、鉻等重金屬離子，會(huì)對(duì)人體健康造成不利影響，這就需要對(duì)電鍍廢水進(jìn)行處理，確保達(dá)標(biāo)排放。同時(shí)，電鍍廢水含有較高濃度的酸、堿以及有機(jī)物等，這就進(jìn)一步增加了其處理難度，對(duì)處理設(shè)備提出了較高的要求。電鍍廢水含有重金屬鎳，其所形成的化合物極易被人體的皮膚所吸收，具有極高的致癌風(fēng)險(xiǎn)，在其不利影響的長(zhǎng)期作用下，會(huì)導(dǎo)致人體的神經(jīng)系統(tǒng)逐漸退化，進(jìn)而對(duì)人體健康造成嚴(yán)重的威脅1離子交換樹(shù)脂處理電鍍含鎳廢水的處理是一項(xiàng)綜合而系統(tǒng)的工作，對(duì)處理工藝提出了較高的要求，需要配置一系列設(shè)備。電鍍過(guò)程產(chǎn)生的廢水沿著生產(chǎn)線進(jìn)行逆流清洗處理，然后流入平板膜系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步處理。經(jīng)過(guò)平板膜系統(tǒng)過(guò)濾處理，廢水中的大部分懸浮物被去除，為后續(xù)處理奠定良好的基礎(chǔ)。膜處理后的廢水進(jìn)入離子交換系統(tǒng)，其中的樹(shù)脂能夠進(jìn)行離子鰲和，尤其對(duì)二價(jià)陽(yáng)離子具有良好的去除效果。為了確保離子交換的連續(xù)性，實(shí)際生產(chǎn)通常選用三用一備的工作形式，運(yùn)行期間對(duì)出水中的鎳離子含量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保其不超過(guò)0.1mg/kg。隨著離子交換樹(shù)脂運(yùn)行時(shí)間的不斷增加，其無(wú)法再繼續(xù)吸附陽(yáng)離子。這時(shí)，向其中通入一定濃度的硫酸進(jìn)行充分的脫附處理，洗脫后的硫酸鎳溶液濃度達(dá)到生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)后，將其輸送至生產(chǎn)線進(jìn)行回用，脫附完成的樹(shù)脂還需要經(jīng)過(guò)堿洗處理才能用于吸附生產(chǎn)。離子交換處理后的廢水含有一定的化學(xué)需氧量(COD)，不可直接排放，還需要進(jìn)行更進(jìn)一步的氧化處理。氧化處理采用的主要設(shè)備為氧化塔，其采用的填料為高性能的氧化劑。樹(shù)脂處理后的廢水與氧化劑進(jìn)行充分混合，然后進(jìn)入氧化塔中，在其內(nèi)部催化劑的作用下發(fā)生氧化反應(yīng)。其間，大量羥基自由基(·OH)被激發(fā)，參與氧化反應(yīng)，能夠顯著降低廢水中的COD。這是一種綠色高效的處理方式，運(yùn)行成本較低，易于實(shí)現(xiàn)，處理過(guò)程也不會(huì)產(chǎn)生污泥。經(jīng)過(guò)充分氧化處理的廢水再通過(guò)反滲透系統(tǒng)進(jìn)行處理，淡水能夠直接用于生產(chǎn)系統(tǒng)，而濃水則由企業(yè)統(tǒng)一排放，不會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境造成污染2主要設(shè)備參數(shù)和工藝原理2.1平板技術(shù)在含鎳廢水預(yù)處理中的應(yīng)用平板膜系統(tǒng)采用新型的無(wú)機(jī)碳化硅膜，該材料具有親水性好、孔隙率高、通量高、抗污染能力強(qiáng)以及化學(xué)穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，具有非常廣泛的應(yīng)用范圍，本質(zhì)上是一種新型的高性能工程陶瓷材料。平板膜組件主要由一定數(shù)量按照平行方式進(jìn)行組合的膜片構(gòu)成，廢水過(guò)濾過(guò)程需要確保膜組件完全浸沒(méi)在廢水中，利用廢水流動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力完成過(guò)濾。其中的水分經(jīng)由膜層進(jìn)入膜片內(nèi)側(cè)，匯聚在集水通道中，然后流出膜層，較大的懸浮物則無(wú)法通過(guò)膜層而被截留，完成分離。隨著膜系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的增加，懸浮物會(huì)在膜表面大量聚集而造成堵塞，可以采用反洗和空氣擦洗相結(jié)合的方式進(jìn)行清洗，清洗成本較低，材料能夠進(jìn)行循環(huán)利用。一體式平板膜處理設(shè)備的膜組件均置于一體式水箱內(nèi)部，水泵則設(shè)置在水箱右側(cè)的空腔內(nèi)，技術(shù)人員通過(guò)電控操作屏就能對(duì)設(shè)備進(jìn)行所有控制操作。水箱容量需要結(jié)合企業(yè)的最大出水量進(jìn)行設(shè)置，平板膜系統(tǒng)的過(guò)濾精度非常高，直徑超過(guò)0.1μm的雜質(zhì)顆粒均被截留，能夠滿足含鎳廢水的預(yù)處理要求。同時(shí)，還設(shè)置風(fēng)機(jī)和反洗泵用于膜系統(tǒng)的清洗，沖洗下的污泥則進(jìn)入污泥池進(jìn)行壓濾處理。此外，含鎳廢水的pH普遍介于2～4，構(gòu)成膜系統(tǒng)的碳化硅能夠較好地適應(yīng)該酸性環(huán)境，為長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)。過(guò)濾過(guò)程不需要額外添加聚合氯化鋁(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)等藥劑，也就不會(huì)導(dǎo)致污染物的增加，可以確保處理工作的高效進(jìn)行。2.2樹(shù)脂刑鎳吸附法樹(shù)脂吸附被廣泛地應(yīng)用于含鎳廢水的處理中，其處理的關(guān)鍵在于樹(shù)脂選型，只有選型合理才能獲得良好的處理效果。通常選用一種二價(jià)選擇性鰲和離子樹(shù)脂，該類樹(shù)脂對(duì)廢水中二價(jià)金屬離子的去除具有較高的選擇性。同時(shí)，含鎳廢水的pH介于2～4，也能夠?yàn)闃?shù)脂的快速吸附提供適宜的酸性環(huán)境。所選樹(shù)脂為Na型樹(shù)脂，可以采用3%～6%的鹽酸或者硫酸進(jìn)行再生處理，所形成的新型樹(shù)脂為H型，完成吸附后，再通過(guò)2%～4%的NaOH將其重新轉(zhuǎn)變?yōu)镹a型樹(shù)脂在樹(shù)脂吸附系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，通常設(shè)置4個(gè)樹(shù)脂柱，采用三用一備的工作方式。在吸附的過(guò)程中，通常將3根樹(shù)脂柱串聯(lián)使用，廢水按照下進(jìn)上出的方式通過(guò)樹(shù)脂柱。如果首柱出口處的鎳濃度升高到進(jìn)水濃度的95%，就表明其已經(jīng)達(dá)到飽和吸附的程度，這就需要采用新的樹(shù)脂柱替換首柱，同時(shí)要對(duì)替換下的首柱進(jìn)行再生和轉(zhuǎn)型處理，以備替換。在進(jìn)行轉(zhuǎn)型處理的過(guò)程中，酸液、堿液以及清水均按照上進(jìn)下出的方式通過(guò)樹(shù)脂柱，并按照酸洗、水洗、堿洗以及水洗的流程進(jìn)行處理。樹(shù)脂通過(guò)4%的硫酸進(jìn)行充分的處理再生，得到高純度的硫酸鎳溶液，隨著溶液的不斷富集，其積累到一定程度，就能直接回用于電鍍槽，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)重金屬鎳的循環(huán)利用。樹(shù)脂轉(zhuǎn)型過(guò)程采用4%的NaOH溶液，堿洗能夠?qū)崿F(xiàn)樹(shù)脂的循環(huán)使用，要對(duì)其pH進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)其低于轉(zhuǎn)型控制的要求時(shí)，要及時(shí)補(bǔ)充堿液，以確保其堿度符合要求2.3原水處理系統(tǒng)的缺陷電鍍生產(chǎn)過(guò)程會(huì)用到一些添加劑，導(dǎo)致電鍍廢水含有一定的COD，排放前需要將其降低到滿足國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。傳統(tǒng)的COD處理工藝主要采用絮凝沉淀和芬頓氧化相結(jié)合的方式，能夠獲得較好的處理效果，但是處理過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量污泥，導(dǎo)致處理成本上升，不利于企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。催化氧化系統(tǒng)將改性鐵基活性炭作為催化劑，并在進(jìn)水中加入一定量的雙氧水，整個(gè)處理過(guò)程能夠形成較多的強(qiáng)氧化性羥基自由基，其對(duì)含鎳廢水COD具有非常好的去除效果，去除率高達(dá)90%催化氧化系統(tǒng)的設(shè)備大小需要結(jié)合廢水處理量進(jìn)行設(shè)計(jì)。為了確保COD的去除率，通常采用兩塔串聯(lián)的處理方式，樹(shù)脂吸附后的水經(jīng)過(guò)保安過(guò)濾器進(jìn)一步除去雜質(zhì)，再與雙氧水充分混合，按照上進(jìn)下出的方式進(jìn)入催化氧化系統(tǒng)。相較傳統(tǒng)的處理工藝，催化氧化系統(tǒng)具有占地面積小、處理效率高、運(yùn)行成本低以及不產(chǎn)生污泥等優(yōu)點(diǎn)，適用于含鎳廢水的COD處理。2.4樹(shù)脂吸附+cod處理為了充分利用含鎳廢水，減少?gòu)U水排放量，避免造成環(huán)境污染，要對(duì)其進(jìn)行充分利用。經(jīng)過(guò)樹(shù)脂吸附和COD處理的廢水仍舊含有濃度較高的鹽分，無(wú)法直接用于清洗鍍件，這就需要降低其中的鹽濃度，以滿足清洗要求。因此，在處理工藝后端增設(shè)反滲透系統(tǒng)，將其中的鹽分高效去除3電鍍含鎳廢水作酰氯化產(chǎn)品工藝組成為了對(duì)電鍍含鎳廢水進(jìn)行妥善處理，回收其中的鎳元素，必須解決電鍍含鎳廢水高酸堿度、高COD以及高重金屬濃度的問(wèn)題。本文提出了一種處理工藝，其能夠以較低的運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)重金屬和水資源的循環(huán)利用，并且出水能夠達(dá)到相關(guān)電鍍廢水排放標(biāo)準(zhǔn)要求，為電鍍含鎳廢水實(shí)現(xiàn)資源化利用和近零排