常州電鍍污水處理成套設備工程設計
近年來,隨著表面處理行業日益發展,各種環保、代氰鍍液相繼開發。無毒代氰工藝的使用,必然要引入更強的絡合劑,致使重金屬絡合強度增大,使得重金屬更難以處理。另外,隨著環保標準及政策越來越嚴格,處理后排放濃度要求越來越低,也增加了處理難度和成本。比如,隨著氰化鍍銅工藝的減少使用,很多單位開發了堿性無氰鍍銅,其鍍液體系有焦磷酸鹽體系鍍銅、檸檬酸鹽體系鍍銅、HEDP（多聚磷酸鹽）鍍銅、乙二胺體系鍍銅等,這些體系中的絡合劑均與銅離子形成極為穩定的絡合態化合物,致使銅不易沉降,其有機物生物降解性也較差。除了代氰鍍種外,還有化學鍍、合金電鍍等,這些鍍液體系亦使用大量絡合物,且多為有機絡合物,如有機胺、有機酸等,對重金屬都能形成穩定的絡合態,致使重金屬難以沉降。隨著電鍍品質要求越來越嚴格、無氰電鍍越來越重視,所帶來的環保問題也日益突出,所以,尋找、開發一系列針對難處理電鍍廢水的處理技術、工藝迫在眉捷,本文總結了近年來在實踐經驗中行之有效的難處理電鍍廢水處理技術及案例,供業界參考。
吸附法
吸附法是利用吸附材料將溶液中金屬轉移到吸附材料上的方法,有物理吸附和化學吸附。吸附法之間的不同之處在于吸附劑的選用,常用的吸附材料有活性炭、殼聚糖和沸石等?；钚蕴坑泻芎玫奈侥芰?對金屬的去除能力強,但是處理成本較高,活性炭的再生不容易。殼聚糖分子內含羥基、氨基等活性基團,與重金屬離子有較強的結合能力,對重金屬有很好的吸附效果。目前很多學者開始研究一些天然或合成材料來作為吸附劑。吸附法在實際應用中由于吸附劑難以循環利用,吸附后的材料還需要二次處理,增加了處理費用,而且大部分吸附劑價格昂貴,從而限制吸附法的發展。此后的發展也只能從新型、廉價、吸附效果好的吸附劑著手。
離子交換法
離子交換法是一種借助于離子交換材料上的可交換離子與廢水溶液中相同電性的離子進行交換反應而除去水中有害離子的處理方法。常用的離子交換材料有腐殖酸物質、離子交換樹脂、黃原酸酯、離子交換纖維等,目前使用最多的是離子交換樹脂。常用的離子交換樹脂有陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂、離子交換纖維、螯合樹脂以及腐殖酸樹脂等。離子交換樹脂具有吸附和交換雙重作用,對重金屬離子處理效果好,可回收廢水中的重金屬離子,但是不適于處理高濃度的重金屬廢水。由于樹脂昂貴,而且易老化、再生難、使用壽命短等,增加了處理成本,也是該法無法被廣泛使用的原因。
堿中和沉淀法主要是利用重金屬離子與羥基反應,生成難溶的金屬氫氧化物沉淀,從而得到分離。難處理電鍍廢水中一般包含銅、鎳、鋅等絡合形態重金屬,他們在水溶液中存在平衡：Mn++nOH-=M(OH)n↓通過向廢水中投加堿液從而增加羥基的濃度,使平衡向右移,生成大量的氫氧化物沉淀,從而重金屬得到去除。不過,如果水中重金屬絡合態絡合能力大于羥基的絡合能力,則加入氫氧化物是不會生成金屬氫氧化物沉淀,往往難處理電鍍廢水均存在這種情況。
常州電鍍污水處理成套設備工程設計
硫化物沉淀法
硫化物沉淀法是向絡合重金屬廢水中加入S2-（如硫化鈉）以形成溶解度很小的硫化物沉淀（如CuS,CuS的溶度積為6.3×10-36,比一般的絡合物小得多）,從而去除重金屬的處理方法。一般硫化物沉淀的溶度積比氫氧化物沉淀的溶度積小幾個數量級,金屬硫化物即使在酸性溶液中也不易溶解。硫化物沉淀法具有成本低、操作簡便的優點,主要運用于高濃度絡合重金屬廢水的預處理。但是也存在以下問題：硫化物沉淀顆粒小,易形成膠體,難以分離；沉淀物在空氣中易被氧化,遇酸易分解,存在一系列環境問題；硫化物沉淀劑本身也會在水中殘留,硫化鈉、硫化氫鈉等無機硫化物與HCl,H2SO4等酸性物質接觸時,會產生大量的硫化氫氣體,形成二次污染。
螯合沉淀法
螯合沉淀法（或重金屬捕集法）是近年來發展很快的重金屬治理方法。它是在常溫下利用螯合劑或重金屬捕集劑與廢水中的Cu2+,Ni2+,Pb2+,Zn2+,Cr3+等重金屬離子發生螯合反應,生成水不溶性的螯合鹽,再加入少量有機或無機絮凝劑形成絮狀沉淀,從而去除水中重金屬離子。螯合沉淀法具有處理效率高、污泥量少、與重金屬離子結合牢固穩定、不產生二次污染等優點,是一種行之有效的電鍍重金屬廢水深度凈化處理工藝。市售型號很多,如CL-M05、CL-M06、CL-M02B、CL-MCS等眾多重金屬離子螯合沉降劑均為此種方法。
在化學沉淀法處理廢水中,鐵氧體是近十多年來,根據濕法生產鐵氧體的原理而發展起來的一種新型處理方法。鐵氧體是一類復合的金屬氧化物,其化學通式為M2FeO4或MOFe2O3(M表示其它金屬),呈尖晶石狀立方結晶構造。鐵氧體約有百種以上,而又最常見的是磁鐵礦FeO#Fe2O3或Fe3O4。
鐵氧體法分為沉淀中和法、氧化法、常溫鐵氧體法和GT-鐵氧體法。
鐵氧體法處理重金屬電鍍廢水主要是在含有重金屬離子的電鍍廢水中加入鐵鹽或亞鐵鹽,在一定條件下形成鐵氧體。在鐵氧體形成過程中,各重金屬離子通過吸附、包裹和夾帶作用,取代鐵氧體晶格中Fe2+或Fe3+的位置,形成復合鐵氧體沉淀析出,從而使廢水得到凈化。其形成過程如下：
Mn+＋Fe2+＋Fe3+＋OH-→M·M(OH)n·Fe(OH)3＋Fe(OH)2→復合鐵氧體
鐵氧體法處理重金屬廢水具有處理設備簡單、投資較少沉渣可回收利用等優點；但是產生的污泥量大,制成鐵氧體時技術條件難控制。
