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电镀废水处理概述及存在的问题

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品牌: 电镀废水处理概述及存在的问题
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最后更新: 2019-11-04 14:41
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电镀废水处理概述及存在的问题

电镀是机械制造中的一项基础工艺,在现代经济飞速发展的汽车和电子产品制造业中,它是一项必不可少的加工工艺,在工业生产中发挥着非常重要的作用。但在促进经济发展的同时,我国电镀生产污染令人担忧,据不完全统计,1999年全国工业和城市污水排放总量401亿m3,电镀厂排放废水达40亿m3[1],由此可见电镀废水的排放量约占工业废水总量的10%。在电镀厂的周围,河流污染严重,鱼类死亡。更严重的是,一些重金属。如铅、铬通过土壤吸收后进入庄稼内,人食用后在身体内造成积累性中毒或致癌。
目前,多数电镀企业通过末端处理均能对污染达到比较有效的治理,但是这种先污染后治理的方法,存在许多问题和缺陷。尤其是没有经济效益。治理投资和运行费用较高,污染控制的不经济性给企业带来沉重负担,严重影响员工积极性。并且,大多数厂家的处理设施并不能达标,从经济和环保的角度来看,可考虑一个城市或一个地区集中回收[2,3],建立地区性的电镀废水处理中心,采用分散预处理、收集与集中处理及管理相结合的方法,用移动处理单元与处理中心联合处理的工艺实现了资源回用,具有一定的经济效益。以下对该工艺进行介绍。
1 处理工艺
1.1 工艺特点
电镀过程产生的电镀废水一般有镀件除油、除锈等预处理废水,镀件漂洗废水及电镀、钝化、退镀等过程产生的废糟液。以往的电镀行业通常是单独处理自身的排放污水,处理规模很小,建设投资处理成本较高,没有规模效应,造成了社会资金的浪费。另外,处理后的污泥无法妥善处置,极易产生二次污染。而电镀废水的社会化集中处理克服了以上缺点,在这方面,德国鲁尔地区和日本东京废物的社会化集中处理都是相当成功的典范。我国也早在1979年就提出了“成立地区性电镀废水和污泥处理中心、专业工厂或服务公司,逐步做到废物处理工业化和社会化伙的建议”。根据“中华人民共和国环境保护法”和我国八项环保管理制度中“污染物区域集中控制”制度的要求,天津开发区电镀废水的处理采用分散预处理、收集与集中处理及管理相结合的办法:将含有低浓度Sn、Pb、Cr、Cu和Zn等重金属离子和少量有机物的镀层多级逆流漂洗废水在各个电镀企业内部就地进行必要的预处理(破氰,调整pH),然后分质输送至厂内储存调节池以待集中处理。
1.2 处理工艺
鉴于开发区污染源多且广、废水输送管道防腐要求高、工程造价和再生水回用管网投资巨大等几个因素的考虑,开发区电镀废水的处理不采用通常管道集中废水的方式,而是采用装载离子交换柱的移动处理车对各电镀厂点的废水进行处理。离子交换树脂交换饱和后,移动处理车返回废水处理中心接受再生。电镀废水处理的基本流程见图1。

图1 TEDA电镀水处理中心基本流程
1.2.1 移动处理单元(现场处理)
使用10套移动处理车,包括Sn/Pb移动处理车6套,Cu移动处理车2套,Zn/Cr移动处理车2套分别处理锡铅混合废水、含氰镀铜废水和含铬镀锌废水。出水可直接流回电镀厂点的收集设备,回用于电镀漂洗工艺。移动处理车内离子交换采用双阳双阴串联工艺,若阴柱出水无法达标还可考虑在阴柱后串接混床。离子交换树脂的选择本着高效、易于再生、稳定性好的原则,阳柱离子树脂选用SP112,阴柱离子树脂选用MP64,混床中阳离子树脂和阴离子树脂分别为SP112和MP500,以上三种树脂均为德国Bayer公司生产,离子交换工艺流程见图2。

图2 移动处理车离子交换工艺流程
1.2.2 处理中心
处理中心由废水处理单元、再生单元、电解单元和纯水单元等构成。各单元的简要功能说明如下:
(1)再生单元。离子交换树脂饱和后,处理车返回处理中心。在再生单元,离子交换树脂得以再生以便重新投入使用。Sn/Pb和Cu移动处理车中的阳离子交换柱再生液需进入电解单元,回收金属资源和再生剂。为了提高电解效率和再生剂的浓度,将最初排出的浓再生液和后面的稀再生液分开收集,前者直接电解,后者通过选择离子交换柱将金属离子浓缩,饱和的洗脱液再进行电解。流程见图3。

图3 处理中心再生单元流程
(2)电解单元。电解单元主要回收Sn/Pb移动单元及Cu移动单元的阳柱再生液中的酸和金属,电解后的酸回用于离子交换柱的再生。Sn/Pb移动单元的阳柱再生液采用隔膜式电解,8个单元,每日可回收金属90 kg,Cu移动单元的阳柱再生液采用极板式电解,2个单元,每日可回收金属12 kg。
(3)纯水单元。电镀废水处理中心的纯水单元的建设是为了提供再生过程所需的反冲洗水、淋洗水及配制再生剂、药剂等用水,以避免额外购买纯水增加处理成本。生产纯水的水源为自来水,饱和后的离子交换柱用再生剂再生,再生液进入废水储罐。
(4)废水处理单元。移动车再生过程中产生的酸性、碱性、混合床废水及含铬废水等分别进入中和反应沉淀池,对于含氰化物的废水首先要进行氧化处理。含六价铬废水要先进行还原处理,然后按各类废水的金属离子性质的不同,调节pH,使金属离子形成相应的氢氧化物,并在絮凝剂的作用下,在沉淀池中沉降。沉淀池出水再经选择性离子交换柱进一步去除金属离子后,调整pH,出水排放或者部分回用。工艺流程见图4。

图4 处理中心废水处理单元流程
1.2.3 固体废物处理
电镀废水处理中心的固体废物主要是废活性炭(移动处理车中的饱和活性炭不再生,直接更新)和废水处理单元产生的污泥,这些废物由于含有各类重命属离子及氰化物,因此需妥善处置,较好地防止了二次污染。
2 经济效益简要分析
电镀废水处理中心的建设为开发区引进更多企业打下了基础.引进企业会提供更多的就业机会,创造更多税收。另外,采用电镀废水处理中心集中处理开发区新增电镀企业的电镀度水,使得电镀企业无需建设相应的处理装置,节省了建设投资。由于废水集中处理,规模增大,有利于回收,降低了废水的处理费用,根据上海电镀行业废水处理设施调查资料表明,电镀废水的这一集中处理可使治理总投资减少约50%,具有一定的经济效益。另外,电镀废水处理后回用于电镀行业的漂洗程序,节约了用水,使得开发区水资源报耗减少。
3 建 议
Zn/Cr移动处理车的阴、阳树脂再生液中,Zn和Cr的浓度都具有较大回收价值,目前都进行回收。
4 结 语
此种电镀废水处理工艺先进,符合电镀废水社会化处理的要求,工艺设计采用单元组合,合理且富有弹性,实现了资源回用、闭路循环和最小排放的目标,值得借鉴与推广。
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