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福建省电镀行业污染防治工作指南(试行)

2020-02-24 11:51来源:北极星环保网关键词:电镀行业污染防治技术福建收藏点赞

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4污染防治技术

4.1水污染防治技术

4.1.1废水的收集和分质分流

(1)废水的收集

车间内应落实防腐、防渗、防混措施,实施干湿区分离,湿区地面应敷设网格板,湿镀件加工作业应在湿区进行,四周设置围堰(高度不低于0.1米)。新、改、扩建电镀生产线离地距离应不小于0.5米,槽底根据镀种设置托盘并接入对应废水管。

废水收集应采取明管、明管套明沟或架空敷设。废水收集管道应布设整齐,并按废水类别进行涂色与标识,且应有足够的检修空间。废水管道应满足防腐、防渗漏、防堵塞的要求。排水系统,特别是建(构)筑物进出水管应有防腐蚀、防沉降、防折断措施。

电镀液过滤后产生的滤渣和电镀废液、电镀槽液不得进入废水收集和处理设施,应作危废处理。

(2)废水分质分流

电镀企业(园区)应规范废水收集系统,实行雨污分流、清污分流、污水分质分流,不同镀种废水、含氰废水、前处理废水和综合废水分质分类收集。

含铬废水、含镍废水等含一类污染物废水必须单独收集,并将一类污染物单独预处理至车间排放口限值后再与其他废水混合处理。

含氰废水必须单独收集、处理,且严禁与酸性废水混合。

电镀废水宜分为含铬废水、含镍废水、含铜废水、含氰废水、前处理废水、综合废水等至少六股收集处理;具体分流应根据处理需要和当地生态环境部门要求,确定工程的实际分流种类。

各车间内按照分质分流要求分别设置各股废水的收集池,各股废水均单独压力管输送到集中废水处理站,杜绝混排。

集中废水处理站的各股废水均应设置调节池,各调节池有效停留时间不少于8h,并应设搅拌系统均化水质水量。

4.1.2前处理废水预处理技术

前处理废水一般采用一级反应-沉淀技术进行预处理,去除废水中部分浮油、SS及少量的重金属。其工艺流程一般如下:

前处理废水→ 调节池→ 中和反应池→ 沉淀池 → 出水至后续处理工序

化学沉淀处理前处理废水应满足以下技术条件和要求:

1 中和池内将pH调节至8~9;

2 混凝反应时间为15~20min,絮凝剂可选用硫酸亚铁、聚合氯化铝等,助凝剂采用聚丙烯酰胺;

3 沉淀池表面负荷宜不大于0.8m3/m2∙d;

4 前处理废水的一级反应-沉淀出水COD仍较高,需至后续处理工艺进一步处理。

4.1.3含铬废水预处理技术

(1)一般规定

含铬废水应单独收集处理,不得将其他废水混入。将六价铬还原为三价铬调节pH并固液分离后将总铬、六价铬处理至车间排放口标准限值后,可与其他重金属废水混合处理。

(2)亚硫酸盐还原处理技术

①亚硫酸盐还原法处理含铬废水,宜采用下图所示的基本工艺流程:

②亚硫酸盐宜选用焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠等;

③含铬废水量小于40t/d时,且六价铬离子浓度变化较大时,宜采用间歇式处理,当设置两个反应池交替处理时,可不设调节池,其固液分离方式宜采用静置沉淀。含铬废水量大于或等于40t/d时,可采用连续式处理,固液分离方式可采用斜管(板)沉淀池、膜分离等设施。采用连续式处理含铬废水时,反应过程的pH值和氧化还原电位至应采用在线自动控制。

④采用亚硫酸盐还原法处理含铬废水应符合以下规定:

1 废水还原反应的pH宜为2.5~3,氧化还原电位宜为230mV~270mV。

2 亚硫酸盐与废水的混合反应时间宜为25~30min。

3 亚硫酸盐与废水还原反应后,应加碱调整pH值至7~8,中和反应时间应大于20min;反应后的沉淀时间宜为1.0h~1.5h,沉淀池表面负荷宜不大于0.8m3/m2∙d。

4沉淀剂宜为氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钙等。通常根据沉淀速率、污泥生成量、脱水效果和污泥是否回收进行选择。

5亚硫酸盐还原的反应池应满足处理一次的周期时间。反应池内宜采用机械搅拌,不宜采用空气搅拌。

(3)微电解处理技术

①采用微电解处理含铬废水时,宜采用图4.1-3 所示的基本工艺流程:

②采用微电解处理含铬废水时,应满足以下技术条件和要求:

1 处理废水量大于或等于5m3/h 时,可采用连续式处理;小于5m3/h 时,宜采用间歇式处理;

2 进水pH 宜控制在2~3,微电解装置的出水应加碱调pH至8~9。

③铁填料在填装设备前,应进行除杂、除油和除锈处理。在运行过程中,为防止铁屑结块,应定时对其进行气水联合反冲,反冲洗水应进入污泥沉淀池。

④在设施检修或停运期间,微电解装置内的铁填料层必须保持用水浸没,防止空气氧化和板结。

4.1.4含镍废水预处理技术

(1)一般规定

①含镍废水应单独收集处理,不得将其他废水混入。将总镍处理至车间排放口标准限值后,可与其他重金属废水混合处理。

②对于含络合镍废水,应首先经氧化破络再经后续处理。

(2)化学沉淀处理技术

采用化学沉淀处理含镍废水时,宜采用下图所示的基本处理单元。

化学沉淀处理含镍废水应满足以下技术条件和要求:

1 在废水中投加氢氧化钠,反应pH 应大于9;

2 反应时间不宜少于20min,并采用机械搅拌;

3 为加快悬浮物沉淀,可投加铁盐混凝剂;

4 二级反应可采用高级氧化、电化学等强化处理工艺;二级沉淀可采用膜分离代替;

5 沉淀池表面负荷宜不大于0.8m3/m2∙d。

(3)离子交换处理技术

离子交换处理镀镍清洗废水,宜采用下图所示的双阳柱基本工艺流程:

采用离子交换处理镀镍清洗水时,应满足以下技术条件和要求:

1 进水镍离子浓度不宜大于200mg/L;

2 阳离子交换剂宜采用凝胶型强酸阳离子交换树脂、大孔型弱酸阳离子交换树脂或凝胶型弱酸阳离子交换树脂,均应以Na型投入运行;

3 强酸阳离子交换树脂在交换、再生等过程中胀缩率较小,而弱酸阳离子交换树脂的胀缩率很大,当树脂由Na 型转化为Ni 型或H 型时,其体积比(Ni 型/Na 型或H 型/Na 型)达0.5~0.6 左右,因此,在设计交换柱时,树脂层上部应留有足够的空间;

4 当进水中悬浮物浓度超过10mg/L 时,应设置过滤柱;

5 离子交换处理含镍废水回收的硫酸镍溶液,宜作为镀镍槽的蒸发损失的补充液或作为调整镀镍槽槽液pH 值的调整液使用。其中,镀光亮镍生产工艺的清洗水经处理后回收的硫酸镍溶液,应返回镀光亮镍镀槽,不可回用于半光亮镍镀槽;

6 当回收的硫酸镍溶液中含有的硫酸钙、硫酸镁、硫酸钠等杂质超过镀镍槽液允许限值时,应进行净化后才能回用。

(4)反渗透处理技术

采用反渗透处理镀镍清洗水时,宜采用图4-6 所示的基本工艺流程:

采用反渗透处理镀镍清洗水时,应满足以下技术条件和要求:

1 采用反渗透膜分离处理镀镍清洗水时,镀件的清洗方式必须采用二级、三级或多级逆流漂洗,以减少反渗透装置的容量;

2 在反渗透装置上方应设一个高位水箱,当高压泵停止工作时,水就自动从高压水箱流经管膜内,使膜保持湿润;高压水管路上应装有安全阀门,并设旁通管路。一旦压力超过工作压力,安全阀自动降压,原液经旁通管路流回原液槽;

3 为防止反渗透膜的化学损伤,进水中余氯含量应小于0.1mg/L;去除氧化剂的方法可采用颗粒活性炭吸附,也可投加还原剂(如亚硫酸氢钠),并通过ORP 进行监控;

4 采用反渗透装置处理后的淡水可用于镀件漂洗,浓液可直接返回镀镍槽使用。

4.1.5含氰废水预处理技术

(1)一般规定

①含氰废水应单独处理。在处理前,不得与其他废水混合。

②化学法处理含氰废水宜采用碱性氯化法;其废水中氰离子浓度不宜大于50mg/L。

③含氰废水处理应避免铁、镍离子混入。

④含氰废水经过处理,游离氰达到控制要求后可进入混合废水处理系统,去除重金属离子。

⑤处理过程可能产生少量CNCl气体,故应在密闭和通风条件下操作,并采取防护措施。收集的气体应经过处理后,通过排气筒排放。

(2)碱性氯化处理技术

①废水处理量较小、水质浓度变化不大的,宜采用间歇式一级氧化处理;废水处理量较大、水质浓度变化幅度较大,而且对排放水质要求较高的,宜采用连续式二级氧化处理。

②含氯氧化剂宜选用次氯酸钠、二氧化氯、液氯等。选取氧化剂既要考虑经济性,也要注重安全性。

③采用碱性氯化处理含氰废水时,宜采用下图所示的基本工艺流程:

④采用碱性氯化处理含氰废水时,应满足以下技术条件和要求:

1 氧化剂的投入量应通过试验确定。当无条件试验时,其投入量宜按氰离子与活性氯的重量比计算确定。其重量比:当一级氧化处理时宜为1:3~1:4;二级氧化处理时宜为1:7~1:8。一级氧化和二级氧化所需氧化剂应分阶段投加,投加比为1:1;

2 pH值控制和反应时间:一级氧化的pH应控制在10~11,反应时间宜为10min~15min;二级氧化的pH应控制在6.5~7.0,反应时间宜为10min~15min;

3 有效氯的投加量可采用氧化还原电位(ORP)自动控制。一级处理,ORP达到300mV时反应基本完成;二级处理,ORP需达到650mV;

4 废水温度宜控制在15℃~50℃。反应后废水中余氯量应在2mg/L~5mg/L范围内。

4.1.6含铜废水预处理技术

(1)化学沉淀处理技术

采用化学沉淀法处理含铜废水时,宜采用下图所示的基本处理单元。

注:应对《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)表3达标要求可设置二级反应、沉淀、过滤等处理工艺。

化学沉淀法处理含铜废水应满足以下技术条件和要求:

1 在废水中投加氢氧化钠,反应pH 应大于9;

2 反应时间不宜少于20min,并采用机械搅拌;

3 为加快悬浮物沉淀,可投加铁盐混凝剂;

4 沉淀池表面负荷宜不大于0.8m3/m2∙d。

(2)离子交换处理技术

①离子交换处理氰化镀铜和铜锡合金废水时,宜采用下图所示的基本工艺流程:

②如废水中含钙、镁离子浓度较高时,可在阴离子交换柱前增设H 型弱酸阳离子交换柱。

③采用离子交换处理氰化镀铜和铜锡合金废水时,应满足以下技术条件和要求:

1 进水中总氰离子浓度不宜大于100mg/L;

2 阴树脂饱和后,应在负压条件下加酸进行再生。阴树脂再生柱下方应设置一个敞口碱槽,槽内贮存溶液量应大于二分之一树脂量、碱液浓度不低于10mol/L;

3 处理装置所在场地应有每小时换气8次~12次的机械通风设施。通风设施的电气开关应安装在门外或门口;

4 在运行和再生等过程排出的反洗水、淋洗水、废再生液以及更新后排出的循环水等,均含有氰离子,应经破氰处理。

④采用离子交换处理硫酸铜镀铜废水时,宜采用下图所示的双阳柱全饱和基本艺流程,并满足以下技术条件和要求:

1 可与电解联合使用,从再生洗脱液中回收铜;

2 处理系统循环水的补充水应用除盐水;

3 阳柱再生宜采用硫酸作为再生液,同时避免循环水中混入钙、镁离子。如再生洗脱液中有硫酸钙、硫酸镁白色沉淀时,应通过静置沉淀和过滤除去;

4 处理后水应循环利用。

采用离子交换处理焦磷酸铜镀铜废水时,宜采用下图所示的双阴柱全饱和基本工艺流程,并应满足以下技术条件和要求:

1 再生柱的洗脱液,含有较高浓度的铜离子,可直接回镀槽作为补充液使用。

2 如运行中循环水和补充水采用自来水,由于自来水中钙、镁等离子形成白色沉淀,加重了过滤柱负荷,所以,应在过滤柱前增设一个阳柱。

4.1.7综合废水处理技术

综合废水是指经过预处理后的各股废水与电镀混合废水混合后的废水。其废水中含有各种重金属、氰化物、金属络合物和有机络合剂、COD、氨氮、TN、TP等污染物,其处理方法主要有以下方法:

(1)化学沉淀法

一般采用化学沉淀法对混合废水进行预处理,其工艺流程图一般如下所示:

其使用时宜满足以下技术条件:

1 混合废水中含有络合物时,应采用次氯酸钠等氧化剂先破络;

2 混合废水中含有铬、铜、镍、锌时,处理过程中 pH 宜控制在8~9;当有镉离子时,废水pH 应大于或等于10.5,同时应防止混合废水中两性金属的再溶解;

3 处理过程中,可根据需要投加絮凝剂和助凝剂,其品种和投加量应通过实验确定。

化学沉淀法处理效果好,投资相对较低;但是工艺流程较长、污泥量大,且COD、氨氮去除效果一般。

(2)微电解法

微电解法处理电镀混合废水时,宜采用下图所示的基本工艺流程:

采用微电解法处理电镀混合废水时,应满足以下技术条件和要求:

1 微电解处理设备的材质宜选用不锈钢或碳钢,内壁应做防腐处理;

2 铸铁屑粒径宜大于5mm;装填高度不宜小于1.5m;

3 进水pH 值宜控制在2~4;废水与铁屑填料的接触时间不宜少于30min;

4 处理系统在运行期间,应定时向微电解设备自动通入压缩空气。空气通入量为0.1m3/(min∙m2)~0.13m3/(min∙m2);压力为0.3Mpa~0.7Mpa;通气时间为1min~3min;脉冲频率宜为2s~5s;周期宜为1h~2h;

5 微电解设备出水应用碱(或石灰乳)调pH 值为8~11 进行固液分离,为加快污泥沉淀,可适当投加助凝剂;

6 当采用连续式处理时,宜设水质自动检测和投药自动控制装置;间歇循环式处理废水,微电解设备内的流速不宜低于20m/h;

7 微电解设备在检修或不运行期间,应保持设备内的水位始终浸没铁屑填料。如设备维修需将废水排空时,其设备维修和注满水的时间间隔应不超过4h。

微电解法处理效果好,且具备一定的COD去除功能,在去除重金属的同时可提高废水的可生化性。但是操作管理较复杂、污泥量大。

(3)生物处理技术

电镀废水中的COD、石油类、总磷、氨氮与总氮等污染物,应采用生物处理达标后排放。

生物法处理电镀混合废水,宜采用下图所示的基本工艺流程:

生物处理技术应用时,应满足以下技术条件:

1 铬、镍、铜、锌等重金属及盐分等对微生物均有毒害作用,因此,进入生物处理系统的重金属离子应经过预处理,一般进入生物池的有害物质允许浓度如下:

2 宜根据综合废水的水质及出水要求,合理选用酸化水解池、接触氧化池作为二级处理、生物活性炭、高效过滤器作为深度处理工艺;

3 固液分离池一般选用沉淀池;也可选用膜分离系统,采用膜分离系统时,可将接触氧化池改为膜生物反应(MBR)池,但考虑到电镀废水可生化性差、污泥增殖慢等特点应慎用膜生物反应池;

4 处理过程中所产生的污泥,经管道汇集后自流入污泥浓缩池,经浓缩、脱水后外运集中处理,上清液重新流回调节池。

该技术可有效去除COD、氨氮等污染物。

4.1.8回用水处理技术

(1)总体要求

电镀废水回用宜遵循分质处理、分质回用的原则;镀镍、金、银等贵金属后的漂洗废水应开展在线处理回用,并回收贵金属。

应优先考虑采用在线回用处理工艺,在线回用处理工艺包括膜法、离子交换法等。

一般可将处理达标后的综合废水作为回用水处理系统的水源。

回用水处理系统主要工艺过程包括多介质过滤、超滤、反渗透和离子交换法等,应综合考虑进水水质、回用水水质要求、回用率以及经济技术指标等因素确定合理的工艺组合。

应根据电镀线具体回用点位的用水水质要求开展电镀废水的深度处理;一般低品质出水回用于前处理用水,高品质出水回用于镀后漂洗用水。

回用水质主要关注电导率、浊度、离子浓度等指标,因此回用处理工艺主要选择以脱盐为主的处理工艺。目前最常用的脱盐工艺为反渗透处理工艺。

应注意污水回用后污染物、含盐量的累积造成废水处理难度的增加。

(2)反渗透处理技术

反渗透膜分离技术是利用高压泵在浓溶液侧施加高于自然渗透压的操作压力,逆转水分子自然渗透的方向,迫使浓溶液中的水分子部分通过半透膜成为稀溶液侧净化产水的过程。全过程均属物理法,不发生相变。该技术适用于电镀企业各种电镀生产线废水的深度脱盐处理。

反渗透工艺的关键在反渗透膜前的预处理,降低膜污染,减少清洗频率,延长膜使用寿命;良好的预处理是保证膜系统运行的首要条件。

其预处理工艺过程包括多介质过滤、精密过滤、微滤或超滤等。

常用的电镀废水回用处理工艺如下:

反渗透处理技术应用时,应满足以下技术条件和要求:

1 重点关注进膜前废水的COD、胶体、钙离子等对膜的污堵。一般情况下,进膜预处理系统的废水COD浓度应不高于100mg/L。

2 为防止反渗透膜的化学损伤,进水中余氯含量应小于0.1mg/L。去除氧化剂的方法可采颗粒活性炭吸附,也可投加还原剂(如亚硫酸氢钠),并通过ORP 进行监控。

3 膜浓水不应直接返回调节池,宜经独立处理系统处理达标后排放。

4.1.9排污总量和排放浓度双重控制

(1)新、改、扩建电镀项目必须按照重点重金属污染物排放“减量置换”或“等量置换”的原则,力争2025年全省电镀行业重点重金属污染物排放总量比2019年下降30%以上。

(2)逐步推进电镀企业废水执行重金属污染物的特别排放限值。2020年7月1日起,鼓励电镀企业水污染物主要重金属污染物(总铬、六价铬)排放执行《电镀污染物排放标准》(GB21900)表3限值。

4.2大气污染防治技术

4.2.1 废气抑制

减少电镀加工过程的废气首先是从工艺本身入手,改良生产工艺技术减少有害废气产生;另一方面是添加气雾抑制剂,将气雾控制在液面的泡沫层中,自然集聚后再回落到槽液中。

电镀溶液添加的气雾抑制剂要求发泡性能好,不参与电极反应,对槽液和镀层性能无不良影响,且易于脱洗。一般多采用非离子型表面活性剂作为气雾抑制剂。

(1)盐酸、硫酸酸雾的抑制

盐酸酸洗溶液可考虑投加兼具除油除锈功能的酸雾抑制剂;硫酸酸洗液可投加十二烷基硫酸钠或OP乳化剂。

(2)铬酸雾的抑制

镀硬铬槽中可投加5-20mm的聚乙烯或聚氯乙烯空心塑料球,大小相同地铺在镀铬槽液表面。

装饰性镀铬槽中可投加不含PFOS成分的液态铬雾抑制剂12,其可在槽液表面形成很好的泡沫层、降低槽液表面张力以消除铬雾和减少槽液的带出损失。

(3)碱雾的抑制

化学除油过程采用中、低温除油工艺,并选择中、低温除油药剂,减轻碱雾的产生;电解除油槽添加高泡型表面活性剂如十二烷基硫酸钠和OP乳化剂铬各0.01g/L,可在槽液表面形成足够厚度的泡沫层,起到较好的抑雾作用。

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