电镀废水处理回收系统及方法概述
兰州中水回用水处理系统,兰州电镀工业废水处理设备,嘉峪关 游泳池循环水处理系统
电镀废水处理工艺
我公司可根据客户的不同要求采用不同的处理方法,设计出最合理的处理工艺。
1.电镀废水的处理方法:
(1).含氰废水的处理
包括碱性氯化法、电解法、离子交换法、吸附法等处理方法。
含 氰 废 水 的 处 理
概述
氰化物是剧毒物质,氰化物可在生物体内产生氰化氢,使细胞呼吸受到麻痹引起窒息死亡。氰化
氢、氢氰酸的分子结构是甲酸腈。一般把腈称为有机氰化物。一般人一次口服 0.1克左右的氰化钠(
钾)就会致死。CN - 对鱼类有很大的毒性,比如鲫鱼最小致死量是0.2(ppm),世界卫生组织规定鱼
的中毒限量为游离氰0.03mg/l。自然环境中普遍存在微量氰化物,主要来自肥料及有机质。但高浓度
的氰化物来自含氰工业污水,主要有电镀污水、焦炉和高炉的煤气洗涤废水及冷却水、一些化工污水
和选矿污水等,其浓度可在1-180mg/l以上。电镀工业是氰化物的主要来源之一,电镀操作使用高浓
度氰化物电镀液以使镉、铜和锌等溶解在溶液中,含有氰离子以及金属氰化物络合离子的电镀液随镀
件带出时会污染漂洗水。长期大量排放低浓度含氰污水,也可造成大面积地下水污染,而严重威胁供
水水源。氰化物是剧毒物质,特别是当处于酸性PH值范围内时,它变成剧毒的氢氰酸。含氰废水必需
先经处理,才可排入下水道或溪河中。由于氰化物有剧毒,处理后指标必须绝对达标,若排入水体将
造成严重污染,而且氰络合物影响废水的进一步处理,因此首先要去除废水中的氰化物,处理后水质
测定达标后才能进行下一步处理。含氰废水通常的处理方法有碱性氯化法、电解法、离子交换法、活
性炭法。而碱性氯化法以其运行成本低、处理效果稳定等优点广泛在工程中采用。工程中一般采用碱
性氯化法,即向含氰废水中投加氯系氧化剂,将氰化物部分氧化成毒性较低的氰酸盐;也可一步完全
氧化成二氧化碳和氮。 工程中多采用一步法除氰,既简化了操作、方便了管理,又节省了处理成本
。
1.药剂选择
多种氧化剂除氰反应原理都是溶于水水解生成 HClO,再利用HClO的强氧化性破氰,有关反应式
如下:
CN - +HClO → CNCl+OH -
CNCl+2OH - → CNO - +Cl - +H 2 O
ClO 2一步法除氰的反应式为:
2CN - +2ClO 2 ==2 CO 2 ↑ +N 2 ↑ +2Cl -
Cl 2一步法除氰的反应式为:
2CN — +3Cl 2 +2H 2 O → CO 2 ↑ +N 2 ↑ +6Cl — +4H +
采用各种药剂所需的药剂量见表 1-1:
表 1-1 氧化剂投加量
氧化剂
|
有效氯含量
|
完全氧化 (理论值)
|
完全氧化 100 kg CN —
|
ClO 2
|
263%
|
CN — : ClO 2 =1:2.60
|
312
|
Cl 2
|
100%
|
CN — : Cl 2 =1:4.09
|
680
|
NaClO
|
95.3%
|
CN — : NaClO =1:7.15
|
1072.5
|
漂粉精
|
60%
|
---
|
1473.3
|
多种氧化剂除氰特点比较见表 1-2:
表1-2 氧化剂除氰特点比较表
特点
氧化剂
|
设备
价格
|
处理
成本
|
耗电量
|
危险性
|
维修量
|
产渣量
|
去氰能力
|
二氧化氯
|
中
|
中
|
中
|
低
|
低
|
低
|
高
|
液氯
|
高
|
低
|
中
|
高
|
中
|
低
|
中
|
臭氧
|
高
|
高
|
高
|
中
|
高
|
低
|
高
|
次氯酸钠
|
中
|
高
|
高
|
高
|
中
|
高
|
低
|
漂 粉精
|
---
|
高
|
---
|
中
|
高
|
高
|
低
|
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通过以上的比较不难得出:液氯虽然成本低点,但易引起安全事故;臭氧虽然去氰能力高、产渣量低
但它所需的其它费用都较高;漂白粉有效氯含量低,渣量大;漂粉精有效氯含量为 60%,产渣量大,
清渣麻烦;次氯酸钠有效氯含量为95.3%,产渣量也较大。由我所工程总承包,于1999年12月18日建
成的成都某(集团)有限责任公司含镉废水处理站,在运行过程中,氰化物虽能完全达到排放标准,但
除氰工艺上先采用漂粉精,产渣量大,去渣很麻烦,后改为次氯酸钠除氰,渣量相对少一些,但次氯
酸钠成品药剂易失效,有效期为10-15天,不宜贮存。而用二氧化氯除氰就可以避免这些不足, 所以
,现目前采用二氧化氯除氰是较为理想的处理工艺。
2.二氧化氯处理含氰废水的原理
二氧化氯是一种强氧化剂,与氯气相比,它具有氧化性更强,操作安全简便,受 PH值的影响较
小的特点。氯气对氰化物的氧化通常只将CN - 氧化成毒性较小的氰酸盐(NaCNO),并要求很高的PH
值,见反应式(1),而二氧化氯对氰化物的氧化却能将CN - 氧化成N 2 和CO 2 ,见反应式(2),彻底
消除氰化的的毒性:
CN - +Cl 2 +2OH - == CNO - +2Cl - +H 2 O (1)
2CN - +2ClO 2 ==2 CO 2 ↑ +N 2 ↑ +2Cl - (2)
3.影响二氧化氯除氰反应的因素
原水含氰浓度和 PH值对氧化反应的影响很大。
二氧化氯在 PH 值为 11.5 以上, ClO 2 / CN - =2.28-4.92 时,对含 CN - 浓度为 104.8-
302.08mg/L 废水,去除率最高可达 99.6% ,平均去除率 95% 以上。并且原水中氰化物浓度越高,
相应的二氧化氯需要的量越低。在调试中发现,反应罐中 PH 值的高低对氰化物的去除率具有明显的
影响。一般资料中认为二氧化氯要在低 PH 值的条件下对氰化物进行氧化去除,在实验室中进行试验
得出: PH 值对二氧化氯的除氰的效率具有明显的影响,当 PH 为酸性的情况下,接触时间的加长对
去除率并没有明显的改进, CN - 的去除率不到 20% ,这说明二氧化氯在酸性条件下,对氰化物的
氧化作用极低的。当 PH 为弱碱性条件时,随着接触时间的加长,去除率都可达到 80% 以上,当 PH
达到 12.4 时,接触 2h 去除率就可达到 96.3% 。这说明,二氧化氯对氰化物的氧化作用可以在弱
碱性条件下进行。如果需要在短时间内完成,则保持较高的反应 PH 值。
二氧化氯可以直接将氰化物氧化成二氧化碳和氮,即:
2CN - +2ClO 2 ==2CO 2 ↑ +N 2 ↑ +2Cl -
4.二氧化氯除氰运行费用计算
二氧化氯可以直接将氰化物氧化成二氧化碳和氮,即:
2CN - +2ClO 2 ==2CO 2 ↑ +N 2 ↑ +2Cl -
氰化物以氰化钾计算:
ClO 2 → KCN
67.5 65
1.04 1
所以除 1g氰化物需二氧化氯量为: 1.04 g
制取二氧化氯的反应式为:
2NaClO 3 +4HCl=2ClO 2 ↑ +Cl 2 ↑ +2NaCl+2H 2 O
106.5 73 67.5
1.64 1.12 1.04
NaClO 3 (99%)价格为4.2元/kg,费用为0.0069元。
HCl(36%)价格为0.5元/kg,费用为0.0015元。
所以每除 1g氰所需的药剂费用为0.0084元。
说明:反应产生的 Cl 2 也有氧化除氰的能力,此处只是进行理论计算,这部分能力可视为工程
中的安全系数。
5.部分产品及特点介绍
近年来我国的 ClO 2 发生技术、设备及应用技术得到了长足的发展,其中以山东工业大学研制
的华特908二氧化氯发生器及华特99高效复合二氧化氯发生器(深圳欧泰华) 和 南京理工大学研制
的华浦牌化学法二氧化氯发生器较为出名。 这些产品采用化学法负压曝气工艺,以氯酸钠和盐酸为
原料制备二氧化氯和氯气的混合消毒液,可广泛用于饮用水、游泳池水、医院污水的消毒;工业循环
冷却水杀菌灭藻;工业废水脱色、出臭或去除还原性污染成分;电镀废水的除氰。 其 采用真空搅拌
是结构来生产二氧化氯消毒液的专用设备;具有二氧化氯吸收率高(其占消毒液总有效氯成份的
60%-80% )、安装简单、操作方便、运行规则易于掌握;两种原料自动抽吸、加料省时省力;设备采
用 PVC 材料、耐酸碱耐腐蚀;全封闭设计、无噪音和漏气污染;运行安全可靠、基本不用维修、原
料转化率高、运行费用低、设计合理、使用寿命长等特点。
6.结语
作为一种新型、高效、安全的消毒方法, ClO 2 及 C lO 2 发生器已在我国的环保、给排水领
域的应用中崭露头角,由于其先进性与安全性,尤其由于工业的发达导致的环境、水体污染,与传统
的水处理方法相比,ClO 2 消毒方法就更显示出强大的优势与生命力,并大有取代传统的液、漂白粉
、次氯酸钠等消毒方法之趋势。
二氧化氯在当今的水处理工程中扮演着越来越重要的角色,其在氧化除氰处理方面也表现表现非
凡。表现在:
(1).二氧化氯氧化法是一种有效的去除水中高浓度氰化物的处理工艺。
(2).原水中氰化物浓度越高,达到同一去除率进所需的ClO 2 / CN - 越低。
(3).PH值对二氧化氯氧化除氰的去除率具有明显的影响,酸性条件下,二氧化氯对氰化物无去除
作用,弱碱性条件下,氧化速率较慢,需延长接触时间才能取得较高的去除率,当在PH>11的强碱性
条件下,30min的接触时间去除率即可达95%以上。
(4).二氧化氯破氰处理系统工艺简单,操作安全方便,自动化程度高。
(2).含铬废水的处理:
包括电解法、离子交换法、化学法等处理方法。
电镀工业含铬废水的处理最常用的方法有还原法、电解法,工艺成熟,运行效果好。近来也有很多其
他的新方法被研究出来。本文综合比较这些方法,说明各自的优缺点。
通过查资料,电镀工业含铬废水的处理最常用的方法有还原法、电解法,工艺成熟,运行效果好。但
是近来又有很多其他的方法被研究出来,综合比较会发现这些方法也各有优缺点。作为新方法,他们
自有借鉴之处。
现将所查到的资料综合总结如下:
一、还原沉淀法
化学还原法是利用硫酸亚铁、亚硫酸盐、二氧化硫等还原剂将废水中六价铬还原成三价铬离子,
现将所查到的资料综合总结如下:
一、还原沉淀法
化学还原法是利用硫酸亚铁、亚硫酸盐、二氧化硫等还原剂将废水中六价铬还原成三价铬离子,
加碱调整pH值,使三价铬形成氢氧化铬沉淀除去。这种方法设备投资和运行费用低,主要用于间歇处
理。
常用处理工艺为在第一反应池中先将废水用硫酸调pH值至2~3,再加入还原剂,在下一个反应池
常用处理工艺为在第一反应池中先将废水用硫酸调pH值至2~3,再加入还原剂,在下一个反应池
中用NaOH或Ca(OH)2调pH值至7~8,生成Cr(OH)3沉淀,再加混凝剂,使Cr(OH)3沉淀除去。改
良的工艺为在第一反应池中直接投加硫酸亚铁,用NaOH或Ca(OH)2调pH值至7~8,生成Cr(OH)3沉
淀,再加混凝剂,使Cr(OH)3沉淀除去。使用该技术后,含铬废水日处理量为1000M3,废水中铬含
量为10mg/l.该技术适用于含铬工业废水处理。
在一些报道中也有提到利用聚合氯化铝铁处理电镀含铬废水。聚合氯化铝铁兼有传统絮凝剂PAC
在一些报道中也有提到利用聚合氯化铝铁处理电镀含铬废水。聚合氯化铝铁兼有传统絮凝剂PAC
,PFC的优点,形成的絮凝体大而重,沉降速度快。其出水色度比聚合氯化铁好,除浊效果和絮凝体
沉降性能又优于聚合氯化铝。具体报道内容附于文后。