电镀废水处理工艺设计文献综述

 2022-08-17 09:08

电镀废水处理工艺文献综述

摘要:目前电镀工艺使用广泛,产生的电镀废水如果不经过有效处理就排放会对环境造成严重影响并会威胁人体健康。由于含盐量高、重金属和难降解有机物浓度高,电镀废水中难以用传统方法处理。为了设计出能够高效处理电镀废水的工艺,现将筛选出当前运用广泛的几种电镀废水处理工艺,介绍这几种工艺的特点及其优缺点,以选出适合本工艺设计的几种方法。

关键词:电镀废水;电絮凝法;膜分离法;纳滤;Fenton 氧化

前言

现代工业中电镀工艺运用广泛,其产生的电镀废水中含有铬、镐、镍等重金属离子,以及会在酸性条件下形成剧毒的氢氰酸的氰。电镀废水若不经过有效处理就排放,不仅会危害人类健康,亦会对生态环境造成严重的破坏。目前工业中针对电镀废水,根据其产生电镀废水中主要污染物的不同,相应的处理方法也有所不同。根据本设计所需处理废水中的主要污染物,现选出了以下几种处理方法进行介绍。

一、国内外研究现状

国外在电镀废水的处理方面着重于源头处理,一些重污染技术已经淘汰。生物技术发展较快,各类菌种的培育、驯化、使用逐渐普及;化学上使用的药剂药效较高,尽量做到少渣或无渣,例如调节pH时,用的是片碱,而不是石灰。因此国外对电镀废水处理工艺类的发展较少,更多的是着重于电镀工艺中减少污染物的形成与排放[1]

国内处理电镀废水常用的方法有化学法、生物法、物化法和电化学法等。化学法是依靠氧化还原反应或中和沉淀反应将有毒有害的物质分解为无毒无害的物质,或者直接将重金属经沉淀或气浮,从废水中除去。其中,在废水中加入碱,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的中和沉淀法是常用的处理废水的方法。该方法只适用于污水中的重金属离子,而电镀废水不只含有重金属离子还有氰以及一些有机添加剂[2]。硫化物沉淀法虽然产生的重金属硫化物溶解度低但沉淀物遇酸产生气体,易造成二次污染。目前具有较好发展前景的沉淀法为螯合沉淀法,通过高分子重金属捕集沉淀剂在常温下与电镀废水中铬、镐、镍一系列重金属离子迅速反应,生成不溶水的螯合盐,再加入少量有机或(和)无机絮凝剂,形成絮状沉淀,从而达到捕集去除重金属的目的。该方法可同时去除多种重金属离子,对重金属离子以络合盐形式存在的情况,也能发挥良好的去除效果,去除胶质重金属不受共存盐类的影响。在电镀废水的治理中,单一的方法往往难以达到理想的要求,各种组合方法将逐渐代替单一的处理方法。

电镀废水中的氰处理方法较多,例如电解氧化法、活性炭吸附法、离子交换法、臭氧法和碱性氯化法等。其中,电解氧化法是采用在pH值大于7的条件下,CN-在阳极上氧化生成CNO-、CO2、N2,同时Cl-被氧化成Cl2,Cl进入溶液后生成HClO,加强了对氧的氧化作用,阴极上析出重金属。该法的缺点是电流效率低,电耗大,成本高,处理废水难以达标排放。活性炭吸附法是活性炭表面上的氧气和水生成双氧水,然后在铜盐作用下,发生氰化物被双氧水分解的反应,该法处理成本较高,难以工业应用。离子交换法的缺点是各种树脂比较贵,操作复杂,难以工业应用。臭氧氧化法适用于处理低浓度的含氰废水,在pH为11~12的条件下,臭氧氧化氰化物生成氮气和碳酸氢根,该法不能有效去除废水中的铜氰络合物等,该法电耗大,处理费用较高,应用前景不大。碱性氯化法是破坏废水中氰化物的较成熟的方法,也是目前国内电镀废水中含氰废水的主流处理方法,其原理是采用氯气或液氯或漂白粉将废水中氰氧化成二氧化碳和氮气等无毒物质,该方法目前存在不能较好的破除废水中的络合物,导致废水不能稳定达标排放等问题。

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