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摘要:本文主要针对含氰含铜电镀废水的处理展开了探讨,对设计水质、水量及排放标准作了说明,详细阐述了处理的工艺,并对污水处理的运行作了系统的分析,以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。
关键词:电镀废水;处理;探讨
一般电镀生产过程中必然排出大量电镀废水,而这些电镀废水若未经处理便排放,将会对水资源造成极为严重的影响,特别是含氰含铜的电镀废水。因此,我们必须要对电镀重金属废水进行处理,以免给周围环境带来了严重污染。基于此,本文就含氰含铜电镀废水的处理进行了探讨,相信对有关方面的需要能有一定的帮助。
1.设计水质、水量及排放标准
镀铜车间工序中(如图1所示),化学除油使用碱性物质和表面活性剂,酸洗时使用150g/L的盐酸,预镀铜和镀铜使用氰化钠和氰化亚铜,氰化钠含量为120~140g/L,氰化亚铜含量为120~130g/L,pH值为9~13,使用苯并三氮唑进行钝化。
2.处理工艺
2.1工艺流程
该镀铜车间的生产废水主要产生在白天,废水水量波动较大。该车间主要有两种废水:含油废水和含氰含铜废水。因此,在设计上采用分类法即分别对含油废水和含氰含铜废水进行收集和处理,具体处理工艺分述如下。
2.1.1含油废水处理工艺
由于镀件加工时沾有油污,在电镀前必须首先去除油污,才能保证镀层的质量,否则容易引起镀层脱皮、气泡、不均匀等质量问题。镀铜线镀件表面的油污经化学除油法碱清洗后的漂洗含油废水排入镀铜废水处理站进行处理。
含油废水常用的分离方法有:重力式分离、离心式分离、电分离、离心分离、气浮分离等。目前国内应用最广泛的仍然是重力分离技术。改镀铜车间排放废水中含油珠粒径较大,易浮于水面,形成油膜或油层,因此,使用无动力油水分离器便能满足要求,工艺流程见图2。
图2含油废水处理工艺流程图
2.1.2含氰含铜废水处理工艺
该镀铜车间含氰含铜废水来源于镀铜渡槽结晶出的碳酸钠废渣的溶解液,排入镀铜污水处理站采用碱性氯化法破氰及沉淀法去铜处理。
2.1.2.1氰化物的去除
氰化物是一种剧毒性物质,处理含氰废水的方法主要有碱性氯化法、电解法等。该污水站采用技术较成熟、成本也相对较低的碱性氯化法破氰。
碱性氯化法是在碱性条件下,采用次氯酸钠、漂白粉、液氯、二氧化氯等氧化剂将氰化物破坏的方法,该污水站选用的破氰氧化剂为易于控制、氧化效率高、运行成本较低的二氧化氯。在碱性条件下,只要有足够的氧化剂,氰化物就会很快地水解转化成微毒的CNO-,pH越高,转化越快。若pH小于8.5则有释放出剧毒CNCl的危险。废水处理操作时先向含氰含铜废水中投加氢氧化钠,将废水的pH控制在9左右,然后通入二氧化氯来氧化氰化物。
二氧化氯处理含氰废水的反应原理:ClO2与CN-迅速反应生成氰酸盐和亚氯酸盐,反应方程式为:2ClO2+CN-+H2O→CNO-+2ClO2+2H+氯酸盐在ClO2氧化作用下,进一步分解为CO2和N2,最终实现无害化处理的目的,反应方程式为:2CNO-+H2O→2CO2+N2+2OH
2.1.2.2铜的去除
对于含铜电镀废水的处理主要采用化学法、离子交换法、膜分离法、吸附法、生物法等,其中化学沉淀法由于设备操作简单、效果稳定而得到广泛应用。基本原理是金属铜离子在碱性条件下与氢氧根结合生成难溶的氢氧化铜,生成的氢氧化铜难溶物再经沉淀分离从水中分离出来,沉淀出水再经过石英砂和活性炭过滤器进一步净化。含氰含铜废水处理工艺见图3。
图3含氰含铜废水处理工艺流程图
3.污水处理运行及分析
3.1运行中需注意的几个问题
(1)含油废水中的油为防腐油,油水分离除油工艺中可将油回收利用于锻造车间的润滑。
(2)含氰含铜废水先进入脱氰反应器,pH自控仪设定值为9,自动投加NaOH,当pH值超过9时,自动停止加药。与此同时,QRP自控仪根据设定值QRP=350mV自动投入二氧化氯,当池内QRP>350mV时自动停止加药。反应时间控制在30min,经破氰处理后的废水进入下一处理池。
(3)含氰含铜废水进入脱氰反应器,在碱性条件下,加入二氧化氯进行循环反应,废水处理站多年运行经验表明,单独使用二氧化氯做氧化剂破氰时,氰化物降低到一定浓度时很难再继续下降,此时加入少量次氯酸钠能促使反应继续进行,给予足够的反应时间后,废水中的含氰化合物即被去除。
(4)污泥经板框压滤机脱水,风干后交由有资质环保公司进行回收处置。可对污泥中贵重金属进行提炼,使污泥作为下游产业的原料有效利用,经检测污泥中主要重金属质量分数(g/Kg):总铜9.23,总镍1.36。
3.2处理效果
该工程于2012年建成并投入使用,整个处理工艺运行稳定,出水水质良好,现场监测结果表明,经该工艺处理后,主要污染物去除率达到98.2%,处理后水质达到《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)表2标准和《污水综合排放标准》(DB61/224-2011)二级标准。
3.3主要经济技术指标
污水处理站总占地面积200m2,总投资约90万元,药剂费用0.58元/m2,电费1.95元/m2,人工费0.67元/m2,维修费0.08元/m2,折旧费0.25元/m2,总运行费用为3.53元/m2。
4.结语
综上所述,电镀行业是当今全球三大污染行业之一,而电镀废水是所造成水资源污染的罪魁祸首之一。因此,为了保护水资源免收电镀废水的污染,我们必须要采取有效的技术措施,做好对电镀废水的处理。
参考文献:
[1]李峰、吴欲、胡如南.我国电镀废水处理回用的现状及探讨[J].电镀与精饰.2011(10).
[2]杨佳.关于我国电镀废水处理技术的探讨[J].工程技术.2016(06).
论文作者:梁发栋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/23
标签:废水论文; 镀铜论文; 废水处理论文; 碱性论文; 氰化物论文; 工艺论文; 车间论文; 《基层建设》2018年第4期论文;