北极星环保网讯:电镀废水的成分非常复杂,除含氰(CN-)废水和酸碱废水外,重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类,一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。
1、 电镀废水的污染特征
电镀行业废水水质较复杂,废水中含有铬、锌、铜、镍、镉等重金属离子以及酸、碱、氰化物等具有很大毒性的杂物。该行业废水具有以下特点:
(1) 成分复杂、污染物可分为无机污染物和有机污染物两大类。
(2) 水质变化幅度大、各股生产废水污染物种类多样,CODcr变化系数大。
(3) 废水毒性大、含有大量的重金属离子,若不经处理直接排放会对周围水体造成极大的污染
2、 工艺方案的确定
某有限公司的生产污水主要来自镀前镀件的酸、碱处理以及镀后的漂洗,另外定期还会排放出一定量的废酸。
(1) 生产废水的预处理
① 、Cr6+的去除
目前含铬电镀废水主要采用氧化还原—沉淀法处理工艺
氧化还原法是指利用强氧化剂或强还原剂,将废水中的有毒物质氧化或还原为无毒或低毒物质。在电镀废水中六价铬主要以CrO42-形式存在,在酸性条件下存在形式为Cr2O72-,在亚铁离子的作用下发生还原反应,还原反应较快。还原以后的铬在碱性条件下以Cr(OH)3沉淀的形式存在,所得到的污泥是三价铬和铁的氢氧化物混合沉淀。用硫酸亚铁还原六价铬,考虑到还原反应不彻底,实际操作中硫酸亚铁的用量是理论计算量的2.5-3倍,因此污泥量大。
具体流程如下:
硫酸亚铁
↓
电镀废水→还原反应→PH中和→絮凝沉淀→达标排放
其基本原理为:
Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ +7H2O
Cr3+ + 3OH- = Cr(OH)3 ↓
从上述流程可以看出,由于硫酸亚铁还原六价铬是较酸性条件下进行,同时污泥的产生量较大,也给污泥处置增加一定的难度。
②、其他金属离子的去除
电镀废水中出Cr6+超出国家排放标准外,其中还含有大量的Zn2+、Cu2+、Ni2+、Fe2+等金属离子,因此采用碱性条件下曝气氧化的方法,不仅可使PH值达到排放标准,而且可以有效地去除废水中的重金属离子,其原理为:
2HCl + Ca(OH)2 = CaCl2 +2H2O
Zn2+ + 2OH- = Zn(OH)2 ↓
Ni2+ + 2OH- = Ni(OH)2 ↓
Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2 ↓
Fe2+ + e = Fe3+
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3 ↓
首先将PH调节至过碱。由于锌离子分别在PH=6.4开始沉淀,到PH=9.3才能完全沉淀(2.0mg/l),到PH=10.5时开始溶解,因此分为两级反应,一级反应池的PH必须控制在9.5-10范围内。
在一级反应中Fe3+离子到PH=4.1时能完全沉淀,Cu2+离子到PH=5.0时形成碱式盐沉淀,PH=7.2能完全沉淀,Cr3+离子在PH=4.9开始沉淀,到PH=6.8时能完全沉淀,到PH=12时开始溶解。由于Ni2+离子在PH=7.7开始沉淀,到PH=10.5才能完全沉淀(1.0mg/l),所以在一级反应中Ni2+、Fe2+不能完全沉淀,故需要二级反应,在二级曝气氧化反应中,PH必须控制在10.5-11范围内。
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