化工環(huán)境電鍍廢水處理

1、組員：目錄n企業(yè)簡介n公司主要電鍍加工產(chǎn)品種類n電鍍的種類電鍍工藝n工藝流程n電鍍廢水的主要來源及其廢水污染物n我國的電鍍廢水分類n國家電鍍排放標準n含鉻廢水預處理n混合廢水處理n方案一的優(yōu)缺點n方案二n具體流程n反應機理 n影響水質因素n該公司工程投資與運行費用 n工程實例結果n一體化處理技術 的優(yōu)缺點企業(yè)簡介n1999年成立于深圳市寶安區(qū)松崗街道,寶華電鍍廠交通十分方便,寶華電鍍廠位于107國道、深圳主干道寶安大道附近和離廣深高速出入口附近15分鐘路程,左臨廣深高速福永街道沙井街道附近的高速出口新橋站、右臨東莞長安站,虎門站,地理環(huán)境優(yōu)越.工廠占地面積3000多平方米,承蒙新老顧客的關愛,

2、使本企業(yè)規(guī)模不斷擴大。新近成立寶華東莞電鍍加工廠,寶華虎門電鍍廠,電鍍廠位于虎門鎮(zhèn)南柵工業(yè)區(qū),將能更好的服務于東莞與廣佛片區(qū)的客戶.公司自創(chuàng)建以來,經(jīng)過多年的發(fā)展和創(chuàng)新,已擁有了先進的生產(chǎn)工藝,配備了一百多種完善的生產(chǎn)設備和雄厚的技術開發(fā)實力,能保證每天按質按量按時的完成電鍍等生產(chǎn)訂單任務,并有運輸專車多輛,可及時接送客戶貨物。具有豐富的專業(yè)技術經(jīng)驗和完善的品質保證體系,贏得了海內外以及國內客戶的高度信賴. 公司主要電鍍加工產(chǎn)品種類 n電鍍汽車電子相關配件,電鍍衛(wèi)生潔具,電鍍加工家用燈飾配件,電鍍加工五金首飾配件,電鍍加工五金飾品,塑膠飾品,電鍍小五金,電鍍加工各類貴金屬類配件產(chǎn)品,電鍍手表類

3、,鐘表類,酒店用品大小配件,數(shù)碼相機外殼,金屬按鍵,手機配件電鍍,手機按鍵,電鍍掌上電腦外殼, 電鍍MP3外殼,按鍵,電鍍汽車配件,化學鎳化學鎳電鍍各類五金件,各類車床配件等周邊產(chǎn)品。 電鍍的種類n電鍍法(electroplating) n無電鍍法(electroless plating) n熱浸法(hot dip plating) n熔射噴鍍法(spray plating) n塑料電鍍(plastic plating) n浸漬電鍍(immersion plating) n滲透鍍金(diffusion plating) n 陰極濺鍍(cathode supptering) n真空離子電鍍(va

4、cuum plating) n 合金電鍍 (alloy plating) n復合電鍍(composite plating ) n 局部電鍍(selective plating) n穿孔電鍍(through-hole plating) n筆電鍍(pen plating) n電鑄(electroforming) 電鍍工藝n電鍍加工廠在實際電鍍加工生產(chǎn)的要素： 1.陰極：被鍍物，指各種接插件端子。 2.陽極：若是可溶性陽極，則為欲鍍金屬。若是不可溶性陽極，大部分為貴金屬（白金，氧化銥）. 3.電鍍藥水：含有欲鍍金屬離子的電鍍藥水。 4.電鍍槽：可承受，儲存電鍍藥水的槽體，一般考慮強度，耐蝕，耐溫等因

5、素。 5.整流器：提供直流電源的設備。 在電鍍的過程中,我們必須處理好各種影響電鍍品質的電鍍加工細節(jié)問題.希望各位電鍍師傅能很好的處理好各種電鍍細節(jié). 工藝流程電鍍廢水的主要來源及其廢水污染物n前處理對于金屬基體材料，其電鍍的處理工藝可分為：n1、整平平面（包括磨光、拋光、噴砂、滾光、刷光等）n2、化學處理（包括除油、除銹和侵蝕等）2n3、電化學處理（包括電化學除油和電化學侵蝕等）n除油過程中常用堿性化合物如NaOH、Na2CO3、Na3PO4、Na2SiO3等，對于油污特別嚴重的零件有時還用煤油、汽油、丙酮、甲苯、三氯乙烯、四氯化碳等有機溶劑除油，再進行化學堿性除油。為去除某些礦物油，通常在

6、除油液中加一定量的乳化劑，如OP乳化劑、AE乳化劑、三乙醇胺油酸皂等。因此除油過程中產(chǎn)生的清洗廢水以及更新廢液都是堿性廢水，常含有油類及其它有機化合物。n酸洗除銹常用的有鹽酸、硫酸，為防止鍍件基體的腐蝕，常加入某些緩蝕劑如硫脲、磺化煤焦油、烏洛托品聯(lián)苯胺等。酸洗除銹過程產(chǎn)生的清洗水一般酸度都較高，含有重金屬離子及少量有機添加劑。n前處理廢水是電鍍廢水處理中的重要組成部分，約占電鍍廢水總量的50%，廢水中含有一定的鹽份、游離酸、有機化合物等，組分變化很大，隨鍍種、前處理工藝以及工廠管理水平等而變。鍍層漂洗n鍍層漂洗水是電鍍作業(yè)中重金屬污染的主要來源。電鍍液的主要成分是金屬鹽和絡合劑，包括各種金屬

7、的硫酸鹽、氯化物、氟硼酸鹽等以及氰化物、氯化銨、氨三乙酸、焦磷酸鹽、有機膦酸等。除此之外，為改善鍍層性質，往往還在鍍液中添加某些有機化合物，如作為整平劑的香豆素、丁炔二醇、硫脲，作為光亮劑的有糖精、香草醛、芐叉丙酮、對甲苯磺酰胺、苯磺酸等。因此鍍件漂洗廢水中除含有重金屬離子外，還含有少量的有機物。漂洗廢水的排放量以及重金屬離子的種類與濃度隨鍍件的物理形狀、電鍍液的配方、漂洗方法以及電鍍操作管理水平等諸多因素而變。特別是漂洗工藝對廢水中重金屬的濃度影響很大，直接影響到資源的回收和廢水的處理效果。鍍層后n鍍層后處理主要包括漂洗之后的鈍化、不良鍍層的退鍍以及其他特殊的表面處理。后處理過程中同樣產(chǎn)生大

8、量的重金屬廢水。一般來說，常含有Cr6+ 、Cu2+、Ni2+、Zn2+、Fe2+等重金屬；H2SO4、HCl、H3BO3、H3PO4、NaOH、Na2CO3等酸堿物質；甘油、氨三乙酸、六次甲基四胺、防染鹽、醋酸等有機物質?？偟膩碚f，這類鍍層后處理廢水復雜多變，水量也不穩(wěn)定，一般都與混合廢水或酸堿廢水合并處理。電鍍廢液n電鍍、鈍化、退鍍等電鍍作業(yè)中常用的槽液經(jīng)長期使用后或積累了許多其他的金屬離子，或由于某些添加劑的破壞，或某些有效成分比例失調等原因而影響鍍層或鈍化層的質量。因此許多工廠為控制這些槽液中的雜質在工藝許可的范圍內，將槽液廢棄一部分，補充新溶液，也有的工廠將這些失效的槽液全部棄去。這

9、些廢棄的各種濃度液一般重金屬離子濃度都很高，積累的雜質也很多，不僅污染物的種類不同，而且主要污染物的濃度、其他金屬雜質離子的濃度以及溶液介質也都往往有較大的差異。這些差異決定了這些廢水的處理技術上的多樣性和工藝上的特殊性。我國的電鍍廢水處理技術的現(xiàn)況n在我國內電鍍加工過程中產(chǎn)生的電鍍廢水的治理工作在起步發(fā)展階段，在各大發(fā)達城市普遍存在電鍍廠點多而分散、電鍍廠布局不合理、電鍍生產(chǎn)加工技術落后等現(xiàn)象，且處理廢水僅限于鉻、氰兩種，廢水處理效率水平極低。隨著電鍍加工生產(chǎn)工藝水平的不斷改革和廢水治理科學技術的不斷發(fā)展進步，八十年代改革開放以來，廢水治理的電鍍種類有所增加，電鍍處理方法也從單項治理技術向綜

10、合治理技術發(fā)展，電鍍廢水治理向社會化、設備化、系列化發(fā)展越來越成為人們的共識和努力的方向。但由于種種因素所限，國內目前依然主要遵循誰污染誰治理的原則，與國際上一些技術發(fā)達國家各種形式的社會化、專業(yè)化治理相比還有一定差距。 我國的電鍍廢水分類n當前國內處理電鍍廢水主要是先將其分成3類，n一.含鉻廢水n主要用還原來處理六價鉻。n二.含氰廢水n主要用破氰來處理。n三.其他廢水n包括銅，鎳，鋅等國家電鍍排放標準設計方案n方案一：廢水分開處理n方案二：廢水合并處理方案一n含氰廢水格柵調節(jié)池廢水泵電磁流量計二級氧化反應池混合廢水池n含鉻廢水格柵調節(jié)池水泵電磁流量計還原反應池混合廢水池n混合廢水格柵混合廢水

11、池n混合廢水池水泵電磁流量計中和反應池 壓濾泵壓濾機砂濾池PH調節(jié)池標準化排放口含氰廢水預處理：n含氰廢水格柵調節(jié)池廢水泵電磁流量計二級氧化反應池混合廢水池 含氰廢水經(jīng)格柵后，進入含氰廢水調節(jié)池，經(jīng)轉子流量計后泵入二級氧化反應池，該池內安裝有PH自動控制儀、ORP自動監(jiān)控儀和攪拌機，加藥時可通過PH計和ORP儀反饋的信號而控制加藥量，一級氧化反應是氰化物在堿性條件下被氯氧化為氰酸鹽的過程，其反應式分如下兩種步驟： CN -+ClO-+H2O=CNCl+2OH - (一) CNCl+2OH-=CNO-+Cl-+H2O (二) 在一級反應過程中，(一)式反應很快，但(二)式反應中PH值小于8.5時

12、，反應速度慢，而且釋放出劇毒物CNCl的危險，因此在第一級反應過程中污水的PH值要控制到11。n第二級氧化反應是將第一級反應生成的氰酸鹽進一步氧化成N2和CO2，雖然一級反應生成的氰酸鹽毒性很低，僅為氰的1%，但是CNO-易水解成NH3，對環(huán)境造成污染，其反應原理為：n2NaCNO+3HOCl=2CO2+N2+2NaCl+HCl+H2On反應時，該池的PH值應控制在7.58之間，因PH8時，反應速度慢;當PH太低時，氰酸根會水解成氨，并與次氯酸生成有毒的氯胺。n經(jīng)二次破氰預處理后，原來的絡合物被打開，廢水直排到混合廢水池后再與混合廢水一并處理。含鉻廢水預處理： n含鉻廢水格柵調節(jié)池水泵電磁流量

13、計還原反應池混合廢水池n由于還原反應時，廢水須調PH值至23之間，因此將酸洗廢水引進與含鉻廢水混合，可減少酸的用量，降低廢水處理的運行費用，達到以廢治廢的目的。n含鉻廢水經(jīng)格柵處理后，進入含鉻廢水調節(jié)池，經(jīng)轉子流量計后泵入還原反應池，該池內安裝有PH自動控制儀和ORP儀及攪拌機，PH計與ORP監(jiān)控儀可自動控制還原反應池加藥量。電鍍廢水中的六價鉻主要以CrO42-和Cr2O72-兩種形式存在，隨著廢水PH值的不同，兩種形式之間存在著轉換平衡：n2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2OnCr2O72-+2OH-CrO42-+H2On由上式可以看出在酸性條件下，六價鉻主要以 Cr2O72-形式存

14、在，在堿性條件下則以CrO42-形式存在。但是電鍍含鉻廢水、漂洗廢水一般PH都在5以上，多數(shù)以CrO42-存在，其還原時通常PH最佳控制在2.53之間，其反應原理(還原劑以 Na2SO3為例)為：n2H2CrO4+3 Na2SO3+3H2SO4=Cr(SO4)3+3Na2SO4+5H2On亞硫酸鈉用量理論上為：亞硫酸鈉 六價鉻=4 1，加藥時投料不宜過大，否則浪費藥劑，也可能因生成Cr2(OH)2SO32+而沉淀不下來。n還原后的廢水直排入混合廢水池后再與混合廢水一并處理?；旌蠌U水處理： n混合廢水池水泵電磁流量計中和反應池 壓濾泵壓濾機砂濾池PH調節(jié)池標準化排放口n混合廢水為含鉻預處理后廢水

15、、含氰廢水預處理后廢水、鍍鎳、普通鍍銅、除油等廢水，該廢水混合后經(jīng)格柵處理由防腐泵提升經(jīng)轉子流量計進入中和反應池，該池內安裝有PH計及攪拌機，當向反應池投加堿(CaO)時，各金屬在一定的PH值下生成相應的氫氧化物沉淀物。根據(jù)別人電鍍廢水行業(yè)的處理經(jīng)驗，混合廢水最佳沉淀的PH值為9.5，反應后的出水進入中間水池，再經(jīng)過經(jīng)砂濾后，出水的PH還是偏堿性，因此再經(jīng)PH調節(jié)池加酸調節(jié)后可達標排放。壓濾后的污泥外運集中深埋或制磚或回收金屬離子或經(jīng)其它無害化處理。方案一的優(yōu)缺點方案二方案二：一體化處理技術 工藝流程 混合廢水（含氰廢水、含鉻廢水）混合調節(jié)池水泵溶氣罐鑄鐵/焦炭反應器脫氣池反應池電解反應投加堿

16、液調節(jié)沉淀池斜管沉淀池分離砂濾池清水回用池 具體流程n混合廢水經(jīng)廠區(qū)收集管道流至調節(jié)池，由耐腐蝕性一級污水泵提升至鑄鐵/焦炭反應器中，在空氣輔助作用下，水中重金屬離子及CN-等在鑄鐵/焦炭表面發(fā)生無數(shù)內電解反應，通過一系列反應達到轉化目的。出水經(jīng)過自動控制系統(tǒng)投加堿液調節(jié)pH后自流至斜管沉淀池進行泥水分離，清水經(jīng)過砂濾后即可達標排放或者回用。斜管沉淀池排放污泥在濃縮池中濃縮后經(jīng)壓濾機脫水處理，干泥餅中含有大量重金屬，屬于危險廢物，交由專門機構回收處理。反應機理 陽極鑄鐵： Fe-2eFe2+ E0(Fe2+/Fe)=-0.44V (1) Cu2+FeFe2+Cu (2) 陰極焦炭： 2H+2e

17、2HH2 E0(H+/H2)=0.00V (3) O2+2H2O+4e2OH- E0(O2/OH-)=0.41V (4) O2+4H+4e2H2O E0(O2/H2O)=1.22V (5) 不斷生成的Fe2+在強氧化劑Cr6+作用下，生成具有良好絮凝作用 的Fe3+，同時將Cr6+轉化Cr3+，其反應為： 6Fe2+Cr2O2-7+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O (6) 同時，如果污水中還含有氰化物，則可發(fā)生： CN-O2CNO-N2 (7) 通過以上一系列無數(shù)的內電解反應，污水中的重污染物物質得到了 轉化，繼而在后續(xù)處理單元中得到更進一步去除。影響水質因素 1. 鑄鐵/焦炭反應器對系統(tǒng)

18、的影響 鑄鐵/焦炭反應器是本技術的關鍵處理設施，其主要參數(shù)的設計直接決定著系統(tǒng)出水效果的好壞。在水質一定的情況下，鑄鐵和焦炭的質量比、安裝方式、焦炭粒徑大小以及接觸反應時間是關鍵設計參數(shù)。在進水pH值為13的條件下，采用的鑄鐵：焦炭質量比約為11.5:1，分層安裝，鑄鐵粒徑細小（515 mm），焦炭以細薄塊狀最好；整個反應器接觸時間為2030 min，提供空氣量為0.10.13 m3/min時，水樣分析表明，在此條件下，污水中含有的高危險物質Cr6+及CN-等能夠良好的轉化為低危險、易除去的Cr3+及CNO-等。 2.水中空氣的影響 一體化處理池中出水含有大量的空氣，在進行加藥前必須盡量脫除。本工程設計之初由于沒有充分考慮好脫氣問題，在斜管沉淀池中經(jīng)常發(fā)生污泥上浮現(xiàn)象，原因即為水中含有的空氣在沒有完全脫除之前已經(jīng)被投加堿及PAM包裹在絮凝體內，造成污泥密度變小而上浮。脫氣池設置較大的表面積及增加攪拌有利于快速脫氣。 3. pH值的影響 重金屬沉淀對pH要求較高，所以采用pH自動控制器來投加NaOH量。 4.砂濾流速影響 砂濾池主要將出水中可能含有的微小懸浮物除去，避免固化重金屬重新溶解到清水中，過高的濾速不利于濾除微小的懸浮物。該公司工程投資與運行費用