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          同納水源 | 同菁環境

          • 電鍍廢水專項技術

          電鍍廢水專項技術

          當電鍍廢水中含有一類重金屬鎳、鎘、鉛及高毒性污染物六價鉻、氰化物時,必須做到零排放才能獲得國家環保部門的生產批復。
          同納針對電鍍廢水中上述污染物的存在形式及含量,采用獨創的氧化還原+重金屬捕集+混凝沉降進行預處理,然后采用微濾膜+納濾膜+碟管膜進行高倍濃縮,出水回用于生產線。剩余少量濃縮液(約0.5%)再采用高效蒸發器蒸發為固體,實現廢水的零排放要求。

          • 電鍍廢水的來源及主要污染指標

            電鍍是利用電化學的方法對金屬或非金屬表面進行裝飾、防護以獲取某些新性能的工藝過程。常用的鍍種有鍍鎳、鍍銅、鍍錫、鍍鉻、鍍鋅等,多數為重金屬元素。為了保證電鍍產品的質量,使金屬鍍層具有平整光滑的良好外觀并與鍍件牢固結合,必須在鍍前把鍍件表面上的污物(油、銹、氧化皮等)徹底清理干凈,并在鍍后把鍍件表面的附著液清洗干凈。

            電鍍廢水的來源大體可分為前處理廢水(含酸堿、油脂、懸浮物等)、鍍層漂洗廢水(重金屬等)、后處理廢水(重金屬、清洗劑、添加劑等)以及沖刷車間地面、刷洗地板以及通風設備噴淋洗滌廢水等,其中鍍層漂洗廢水是電鍍廢水的主要來源,幾乎占車間廢水排放量的 80%以上,廢水中常含有氰化物、六價鉻、重金屬(鎳、銅、鋅等)、清洗添加劑等,是電鍍廢水處理的主要污染物。

          • 電鍍廢水的常用處理方法

            含氰廢水處理

            含氰廢水的處理方法包括化學氧化、電解氧化、活性炭吸附、離子交換、膜分離等,其中主要有三種,即堿性氯化法、電解氧化法和離子交換法。目前國內外仍以堿性氯化法為主,這主要是因為堿性氯化法投資少、運行成本低。從使用情況看,堿性氯化法處理效果最好,操作簡單,管理方便,適用于各種類型的電鍍廠使用。

          • 含鉻等重金屬離子廢水處理

            按其作用原理可分為物理法、化學法、生物法等。

            物理法

            物理法是利用物理作用分離廢水中主要呈懸浮狀態的污染物質,在處理過程中不改變物質的化學性質。目前應用于電鍍廢水治理的物理法主要有蒸發濃縮法、吸附法及膜分離法。

            吸附法是用多孔吸附材料吸附處理廢水中重金屬的一種方法,該法投資少、占地面積小、上馬快,且處理效果較好。活性炭是最傳統的吸附劑,活性炭有很強的吸附能力,去除率高,但價格貴,應用受到限制。膨潤土具有較強的吸附性能和離子交換性能,治理含鉻廢水的效果較好。近年來國外開始采用一些天然的吸附劑,如玉米棒子、椰子殼和棕擱纖維,還有使用微生物和塘溝污泥中的腐殖質對含鉻廢水進行吸附處理。

            膜分離技術包括反滲透、電滲析、擴散滲析、液膜法、超濾法等,反滲透法是在反滲透裝置中,利用半滲透膜將水和金屬分離。在電鍍廢水處理中,特別用于處理鍍鎳、鍍鋅、鍍銅廢水。膜分離不僅能夠凈化廢水、回收金屬,而且具有設備簡單、操作方便、分離效率高、耗能低、無二次污染等優點。因此是一項很有前途的分離技術。但是目前反滲透膜的強度與壽命有待提高,膜易被廢水中的污染物質和有機質堵塞等問題有待解決。

            電滲析法是利用選擇性通過某種陽、陰離子的陽、陰離子交換膜,使之相互交替排列,構成多室電滲析槽。膜堆兩端分別設有陰、陽電極;進入電滲析器的溶液在外加直流電場的作用下,陰陽離子向各自相反電極方向移動,因而形成濃室與稀室相間的格局。將濃縮液和稀凈液分別引出,便可達到重金屬濃縮分離和凈化的目的電滲析往往需要進行多級處理,運行費用較高,可以進行回收利用。

            化學法

            化學法就是利用FeSO4或NaHSO3、Na2SO3作還原劑,將Cr6+還原為Cr3+再通過調節廢水的pH至堿性,使Cr3+生成Cr(OH)3同時其它重金屬離子也在堿性條件下生成氫氧化物,生成的氫氧化物經沉淀、浮選等方法分離,出水則達標排放或回用。化學法又可以細分為化學沉淀法、鐵氧體法、離子交換法等。

            (1)化學沉淀法

            化學法中以化學沉淀處理工藝最為成熟,且處理成本較低,應用最廣。國外對電鍍廢水的治理 90%以上使用化學法,我國約有40%的電鍍廠采用此法。化學沉淀法包括氫氧化物沉淀法和硫化物沉淀法。

            氫氧化物沉淀法即在含有重金屬離子的廢水中加入堿或石灰進行中和反應,使重金屬生成不溶于水的氫氧化物沉淀形式加以分離,氫氧化物沉淀法操作簡單,成本較低,是常用的重金屬廢水處理方法。但是也存在著一些缺點:

            中和沉淀后,廢水的 pH 值較高,需要加酸中和處理后才可排放;

            綜合廢水中常有多種重金屬共存,pH 值控制過高時廢水中 Zn、Pb、Sn、Al 等兩性金屬有再溶解傾向,pH 值控制過低則 Ni、Cu 等金屬離子不能完全沉淀去除;

            電鍍廢水中含有多種絡合劑,如EDTA、檸檬酸、脂肪酸等,它們與重金屬離子形成穩定的絡合物對中和法有較大影響,有時甚至不形成沉淀,因此在中和之前需進行破絡預處理。

            加入石灰乳液調高pH值,成本較低,處理效果好,但會產生大量的污泥,污泥成分復雜,分離提純難度較大,不具有回收利用的價值。電鍍污泥被列為有毒工業廢棄物,不允許私自丟排或深埋,很多地區的電鍍企業甚至還要向環保部門繳納高額的污泥處置費用。

            (2)化學氧化還原法

            重金屬離子一般有幾種價態,并不是所有的金屬離子價態都容易進行沉淀分離去除。比如含鉻廢水中的鉻就是以六價鉻的價態存在,而要進行沉淀去除,則必須轉變為三價鉻。因此,這就需要在廢水中加入氧化劑或還原劑進行預處理。

            常用的氧化劑有漂白粉、次氯酸鈉、液氯、臭氧等,化學氧化法主要用于含氰廢水的處理。另外,向電鍍廢水中加入氧化劑還可以去除一些還原性物質和油脂類有機物,可以起到降低 COD 的作用;還可以依靠強氧化作用破除金屬絡合物的絡合鍵,從而使金屬離子游離出來利于沉淀去除。

            (3)離子交換法

            離子交換法是利用離子交換樹脂中的交換離子同電鍍廢水中的某些離子進行交換而將其除去,使廢水得到凈化的方法。離子交換的過程一般可認為是被處理水溶液中的離子擴散到樹脂表面附近的液膜層,然后再由樹脂表面擴散到活性基團所帶的可交換離子附近并進行交換。從樹脂上被交換下來的可交換離子,通過樹脂內部微孔擴散到樹脂表面,然后通過薄膜擴散到被處理的水溶液中。

            離子交換法的優點是:可以除去難以分離的重金屬離子;既可以除去廢水中的金屬陽離子,也可以除去陰離子,可以使廢水凈化得到較高的純度;可以從含多種金屬離子的廢水中,選擇性的回收貴重金屬。但這種方法的缺點是:一次性投資高,占地面積大;技術難度大,操作復雜;樹脂再生時需要酸、堿或鹽,運行費用比較高;再生液需要進一步處理。因此離子交換法適用于金屬離子濃度低、水量大、金屬回收價值高的電鍍廢水。

            生物法

            生物法處理電鍍廢水技術是依靠人工培養一種功能菌,這種功能菌具有靜電吸附作用、酶的催化轉化作用、絡合作用、絮凝作用、包藏共沉淀作用和對pH值的緩沖作用將重金屬離子沉淀成污泥予以去除。功能菌在一定溫度下靠養分不斷繁殖生長,從而長期產生廢水處理所需的菌源。

            目前,生物法處理電鍍廢水技術已應用于實際工程,但還存在著如下問題:

            功能菌反應效率有待提高;

            由于生物菌的過量投加,出水中的殘余生物還能繁殖,特別是放置一段時間以后,明顯看到水中有浮游生物。

          • 電鍍廢水的回用處理工藝

            電鍍廢水的常見回用處理工藝

            預處理+混凝沉降+深度處理+膜處理是目前常見的回用處理工藝,其中預處理包括氣浮除油、氧化還原等,將電鍍前處理排放廢水中的油脂通過氣浮去除,將六價鉻還原成三價鉻再進行混凝沉淀,將重金屬離子與鐵氧體形成共沉淀去除。 混凝沉淀是先調節合適的pH,然后投加混凝劑(PAC等)及重金屬捕集劑(DTC等),再投加助凝劑(PAM),利用重力沉降將重金屬形成污泥予以去除。 混凝沉降上清液必須進行深度處理才能滿足膜法進水要求,深度處理主要是機械過濾(石英砂或疊片過濾器)、活性炭吸附及精密過濾。 膜法包括超濾(UF)和納濾(NF)或反滲透(RO)工藝,將廢水制備成純水水質再返回至生產線使用。 這種回用工藝最大的缺點是前處理工藝出水不能完全滿足膜法的進水要求,殘留的有機污染物極易堵塞納濾或反滲透膜,添加的混凝劑及助凝劑常會存在后絮凝現象以及PAM的陽離子電荷作用常會導致RO膜永久性堵塞,通過化學清洗也不能恢復正常運行。

          • 同納環保的回用處理新工藝

            同納環保的專家和技術人員經過多年的研究及反復實踐,根據電鍍廢水的水質及回用處理工藝的運行條件,研發出獨創的回用處理工藝:

            (1)預處理+離子交換回用處理工藝

            根據電鍍沖洗廢水的水質成分,對生產線產生的各種廢水進行合理分流,按照分質處理的原則,采用針對性極強的工藝,將廢水中油脂及有機污染物通過預處理工藝進行徹底去除。 離子交換工藝的選型主要根據廢水中的各種陽、陰離子的性能及價態,采用針對性極強的強酸、強堿、弱酸、弱堿、大孔螯合型離子交換樹脂,并進行合理的配置(先后順序、配比、濾速等),出水達到純水的指標(3MΩ?cm、5MΩ?cm、10MΩ?cm),直接返回至生產線使用。廢水總回用率達到95%以上。

            吸附到離子交換樹脂上的重金屬離子采用酸堿再生的方式予以洗脫,洗脫液及沖洗水采用混凝沉降方式將重金屬形成污泥予以去除。

            (2)預處理+微濾(MF)+深度處理+反滲透(RO)處理工藝

            同納的預處理工藝與常見的方法完全不同,是將預處理與微濾膜處理相結合完成。采用特種微濾膜,可將泥水直接進入微濾膜管中,通過對污泥形式(pH、顆粒度、電荷條件等)的控制保證其不堵塞微濾膜,污泥不斷循環濃縮,最后通過壓濾機壓干。出水經石英砂過濾+活性炭吸附+精密過濾深度處理后完全達到反滲透膜的運行條件。

            預處理工藝中采用特種吸附劑去除油脂及有機污染物,然后投加無機形式的混凝劑形成所有污染物共混的沉淀物,特種吸附劑及無機混凝劑的選型及投加量必須保證將廢水中所有有機污染物及重金屬離子形成沉淀。

          • 回用處理的經濟和環境效益

            同納獨創的兩種重金屬廢水回用處理工藝已在多家外資和國內大型企業實際應用多年,受到了一致好評。

            (1)離子交換回用處理工藝具有投資省、運行穩定、廢水回用率高等優點,按照5條電鍍線排放廢水回用處理規模,廢水處理量(18m3/h)、設備投資296萬元RMB、廢水回用(排放廢水+純水制備)節約成本8.55元/噸、廢水回用率96%以上、年減少廢水排放14.20萬噸,年投資回報率46%。

            (2)當電鍍廢水中含有大量油脂及有機污染物時,必須采用微濾膜+反滲透回用處理工藝,按照5條電鍍線排放廢水回用處理規模,廢水處理量(18m3/h)、設備投資360萬元RMB、廢水回用(排放廢水+純水制備)節約成本3.35元/噸、廢水回用率90%以上(因微濾出水電導率僅為100μS/cm,后續RO濃水可全部回用)、年減少廢水排放13.40萬噸,年投資回報率28%。

          相關工工程經歷

          達邇科技(上海)有限公司晶片切割及研磨廢水(水量 25m3/h,回用率≥95%)回用處理 項目;

          樂山-菲尼克斯半導體有限公司龍工程項目電鍍及高壓沖洗廢水(水量 30m3/h,回用率≥ 90%)回用處理系統;

          成都先進功率半導體股份有限公司電鍍及高壓沖洗廢水(水量 50m3/h,回用率≥90%)回 用處理系

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