電鍍廢水處理與回用工藝設計分析范文

本站小編為你精心準備了電鍍廢水處理與回用工藝設計分析參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：針對某電鍍車間產生的廢水水質實際情況，設計一套包含六價鉻還原和銅離子、鋅離子與鉻離子沉淀的電鍍廢水處理及回用工藝，并通過實踐驗證了這一工藝的有效性與合理性。

關鍵詞：電鍍廢水；廢水處理；廢水回用

在生產制造業，時常有電鍍廢水產生和排出，若未能有效處理電鍍廢水，將對環境造成嚴重污染和破壞。傳統處理工藝已經無法滿足現實要求，亟須進行新工藝設計，在保證處理效果的同時，實現回用。

1工藝設計

如果將生產制造銅質散熱器作為核心，實際的生產制造時，很多黃銅件都要經過化學除油與酸洗，而且還有很多鋼鐵件需實施電鍍加工，加工時會產生一定量電鍍廢水，廢水中，往往含有很多有毒有害物質，如鐵離子、鋅離子、六價鉻和銅離子等。若未能有效處理這些廢水而直接排放，將造成極其嚴重的污染，甚至危害到水域附近居民身體健康。為有效消除這一污染，減少有害物質，需要分析并制定合理可行的處理流程及參數。電鍍廢水處理基本流程如圖1所示。

1.1廢水水質

以某電鍍車間產生的廢水為例，其水質情況為：（1）六價鉻離子含量在1.0~7.0mg/L范圍內，不符合國家標準（不超過0.5mg/L）；（2）總鉻含量在2.0~14.0mg/L范圍內，不符合國家標準（不超過1.5mg/L）；（3）銅離子含量在9.0~950.0mg/L范圍內，不符合國家標準（不超過1.0mg/L）；（4）鋅離子含量在16.0~1800.0mg/L范圍內，不符合國家標準（不超過5.0mg/L）；（5）pH值在2~12范圍內。

1.2六價鉻還原

對于化學沉淀法，其基本原理為先在弱酸環境下將六價鉻還原成三價鉻，再將pH值調整至7以上，促使三價鉻形成沉淀物。還原時，pH值應控制在1.5~2.5范圍內，不同金屬離子的沉淀pH值有所不同，具體為：（1）當pH值為5.5時，三價鉻離子開始沉淀，當pH值在6.3~6.5范圍內時，三價鉻離子大量沉淀，當pH值為9.2時，三價鉻離子重新溶解；（2）當pH值為5.8時，銅離子開始沉淀，當pH值為7.5時，銅離子大量沉淀；（3）當pH值為7.6時，鋅離子開始沉淀，當pH值為8.3時，鋅離子大量沉淀，當pH值超過11時，鋅離子開始溶解；（4）當pH值為2.8時，三價鐵離子開始沉淀，當pH值為3.5時，三價鐵離子大量沉淀[1]。根據以上pH值范圍，先添加酸將pH值調整至1.5~2.5開始對六價鉻實施還原，再添加堿促使生成的三價鉻開始生成沉淀。此時需要耗費大量酸、堿，提高成本，并且還會產生大量的污泥。對此，將硫酸亞鐵作為還原劑，能有效解決這一問題，這是因為該還原劑基本不會受到pH值作用影響，充分利用此特點在當pH值小于或等于6.5時，無須對pH值進行調整，即可完成六價鉻還原。二價鐵氧化生成三價鐵以后，和其他金屬離子共同存在的實際情況下，沉淀產生pH值將有所降低。氫氧化鐵能實現絮凝，為后續絮凝沉淀奠定良好基礎。充分借助硫酸亞鐵與三價鐵各自優勢，可將發生絮凝沉淀時的pH值調整至6~8，這即為從排水口中流出的廢水pH值。根據以上原理，對廢水實施還原處理，結果為：可見，將硫酸亞鐵作為還原反應的還原劑，能克服pH值造成的影響和干擾，同時減少運行過程中的成本[2]。

1.3銅離子、鋅離子與鉻離子沉淀

如前所述，這三種金屬離子開始大量產生沉淀的pH值在6~9范圍內，當三價鐵離子和其他金屬離子一同存在時，通常6~9的pH值范圍即可符合國家標準。相關試驗結果為：（1）1#水樣，pH值為6.0，銅、鋅、三價鉻和總鉻含量分別為0.60、0.025、0.020和0.032mg/L；（2）2#水樣，pH值為7.0，銅、鋅、三價鉻和總鉻含量分別為0.89、0.200、0.004和0.087mg/L；（3）3#水樣，pH值為8.0，銅、鋅、三價鉻和總鉻含量分別為0.36、0.025、0.004和0.022mg/L；（4）4#水樣，pH值為9.0，銅、鋅、三價鉻和總鉻含量分別為0.30、0.025、0.002和0.025mg/L。為加快沉淀速度，保證沉淀效率，需要選擇適宜的絮凝劑。經對比試驗可知，可采用PAM與PAC混合而成的絮凝劑。以水質情況為依據，通過試驗將PAC用量控制在0.1~0.2g/L范圍內，將PAM用量控制在0.002~0.004g/L范圍內。相比之下，PAM用量相對較小，生成沉淀的速度快，已經破壞的絮凝物可以二次絮凝，且具有良好的濾渣脫水性。其中，二次絮凝對本工程尤為重要，因為處理廠的反應池較低，而沉淀池很高，要采用泵機把廢水傳輸到沉淀池，提升時絮凝物必定遭到破壞，若沒有這一特點，則無法再次生成沉淀。為保證沉淀效率，按照淺層沉淀基本理論，隨池深的不斷減小，沉淀效率將越來越高，通過對蜂窩斜管的設置能縮短沉淀的用時，使出水水質達到預期[3]。此外，為進一步保證回用水整體質量，需要對完成沉淀的水實施二次過濾，到滿足回用要求為止。

1.4工藝流程

工藝流程如圖2所示。圖2的工藝流程中：①隔油池主要具備三種功能，分別為調節、隔油與儲水；②向反應池中添加的堿，均從車間生產的廢堿產生，通過對這部分廢堿的合理應用，除了能將車間生產時使用的水的pH值控制在6.5以內，為直接的還原反應創造良好條件，還能減少新堿的實際用量，從而真正實現以廢治廢根本目標。

2處理效果

因將硫酸亞鐵作為還原反應的還原劑，所以能使六價鉻離子發生還原反應的pH值調整至6.5及以下，此時無需再對pH值進行調整即可完成處理，并減少了酸和堿的使用量。此外，在還原劑反應生成氫氧化鐵后，還可實現絮凝，減少絮凝劑實際用量，進一步降低成本，最終取得既滿足處理質量又節省處理成本費用的良好效果。處理工藝參數如表1所示。

3結語

該處理方法主要具有下列優勢：減少環境破壞與污染，尤其是廢水當中的重金屬，使其能符合國家相關標準要求；實現廢堿回用，在保證廢水為弱酸性的同時，促進還原反應不斷進行；僅需新建一座處理站，大幅節省了工程建設費用。

參考文獻

[1]孫萌萌，劉立忠，孫同華，等.電鍍廢水中高濃度氨氮深度處理方法研究[J].工業水處理，2018（11）：78-81.

[2]林業星，王子波.曝氣鐵碳內電解-改性茶渣聯用技術處理含鉻電鍍廢水[J].污染防治技術，2018（5）：50-52，56.

[3]董佳，彭麗花.某工業園區電鍍廢水處理工藝改造的實驗與探索[J].環境保護科學，2018，44（4）：61-64.

作者：曹原 單位：中航長沙設計研究院有限公司