电镀废水处理工艺（精选11篇）
电镀废水处理工艺 篇1
电镀废水毒性强, 容易对环境造成严重污染。电镀废水的处理问题现已引起广泛关注, 如何做好电镀废水的处理工作, 实现对生态环境的有力保护, 提高水资源的有效利用率是每一位从业者均需认真思考的一个问题。传统的电镀废水处理方法主要包括:物理法、化学法以及生化法, 这几种方法各有所长, 且均存在不足之处有待改进。为优化电镀废水的处理工艺, 笔者将对传统电镀废水处理工艺中的不足, 提出对应的改良建议。
1 传统的电镀废水处理工艺
就现有的电镀工业生产情况来看, 重金属是排放废水中的主要成分, 也就是说, 重金属是对水环境造成严重污染的罪魁祸首。电镀工业废水处理不当, 将会严重制约电镀工业的持续发展。传统的电镀废水处理方法主要有物理法、化学法以及电渗析法, 以下是这三种电镀废水处理法的简单减少:
(一) 物理法
物理法是通过物理作用, 分离出废水中处于悬浮状态的污染物质。在这一处理过程中, 物质的化学性质并不会发生任何变化。这一方法的主要形式包括:除油、蒸发浓缩回用水等。物理法一般用于处理含铜、银等金属离子的电镀废水, 并能与其他方式混合使用, 以获得更加优质的废水处理效果, 控制废水处理成本。
(二) 化学法
化学法是通过投入化学药剂的方式, 促使废水发生化学反应, 使废水中的主要成分的化学性质产生改变, 使有害物质转化为无害物质, 也可生成容易分离的新产物, 再经分类物质实现对废水的优化处理。该方法是现阶段最受欢迎、使用频率最高的废水处理工艺。
(三) 电渗析法
电渗析法是利用渗透膜原理, 成功分离废水中的阴离子和阳离子。不过使用该方法处理废水, 并不能实现对金属铬的回收, 且经电渗析法处理后的废水还需经过二次处理才能达到排放标准, 其环境效益与经济效益均不理想。
上述三类废水处理法均存在耗能大、控制成本高的缺点, 且废水处理效果并不理想, 稍有不慎还会造成二次污染, 并不能实现对电镀废水的有效处理。
2 电镀废水处理的工艺优化
结合我国基本国情, 发现电镀废水处理工艺多以化学法为主。相较于物理法和电渗析法, 化学法处理电镀废水效果更为理想, 处理成本也相对较低。因此, 本文着重对化学法这一废水处理工艺进行优化分析。
(一) 含氰废水处理的工艺优化
含氰废水的处理方式丰富多样, 主要包括电解氧化法、活活性炭吸附法、硫酸亚铁法等。综合国内外成功经验, 碱性氯化法效果最佳。碱性氯化首先会将氰化物氧化成氰酸盐, 然后再将氰酸盐氧化分解成二氧化碳与氮气。考虑到现阶段国内废水处理技术与设备相对落后, 所以关于该方法的应用并不能实现完全氧化。
碱性氯化法处理氰化物废水, 可在碱性条件下在废水中加入大量次氯酸钠, 或者加入氢氧化钠并通氯气, 生成氯化钠, 通过氧化作用破坏氰化物的分子结构。虽然投入氢氧化钠并通氯气的方法耗损小, 成本低, 不过操作起来存在各种安全隐患, 装置成本高, 因此多选用直接投入次氯酸钠的方式进行废水处理。废水处理方式包括间歇式、连续式以及槽内式。根据氧化程度则可分为不完全氧化和完全氧化。一般情况下, 不完全氧化会采用间歇式或连续式进行处理, 完全氧化则直接使用连续式进行处理。就我国电镀工业废水情况来看, 多以不完全氧化处理为主。
(二) 含铬废水的处理工艺
化学处理法中, 铁氧体处理法、亚硫酸盐还原处理法均能在含铬废水的处理工作中, 发挥显著效果。此外, 钡盐法、铅盐法同样能发挥出较为理想的处理效果, 不过在国内并不常见。近年来, 我国废水处理技术获得极大改良, 亚硫酸盐还原处理法相较于其他含铬废水处理工艺, 环保性能最佳, 不但能改善排水水质, 还能有效控制废水处理的成本, 降低对资源的损耗, 为企业创造长远利益。
亚硫酸盐还原处理法近年来在国内获得广泛应用, 使用该方法对废水进行处理, 废水均能达到排放标准, 并能实现氢氧化铬的回收利用, 处理过程中的各项操作, 安全性能高, 操作起来也十分便捷。亚硫酸盐还原处理法的作用机制, 是在酸性条件下, 改变废水中铬金属的化学性质, 将六价铬转化为三价铬, 最终生成氢氧化铬沉淀, 经简单分离后去除废水中的铬金属。Na HSO3、Na2SO3等, 均为使用频率较高的亚硫酸盐。
(三) 沉淀法处理混合废水
在处理电镀混合废水时, 一般会通过化学中和、凝聚沉淀等方法, 使废水酸碱达到平衡, 促使重金属离子生成氢氧化物沉淀, 并透过固液分离装置去除沉淀物, 净化水质。溶气气浮、斜扳沉淀均为常用的集中固液分离技术。同时, 随着我国近年来科学技术的飞速发展, PH值自动检测与投试剂装置均获得广泛应用, 并取得不错反响。
使用化学中中和等方法处理过的电镀混合废水, 虽能满足排放条件, 不过水中含盐量高, 无法直接回收或循环利用。同时, 处理后污泥成分较多, 会提高污泥综合利用的难度, 会在无形间提高处理成本。因此, 可借助PH值自动检测法, 清除各类重金属离子。可使用淀粉黄原酸酯, 与重金属生成沉淀物。此类沉淀物容易过滤, 后期处理工艺也十分简单, 且不易造成二次污染。
3 结束语
综上所述, 通过本文研究最终发现, 各类废水处理工艺均存在各自利弊, 在使用过程中, 应注意扬长避短, 对工艺的不足加以改良, 实现对废水处理工艺的优化。只有这样, 才能有效提高废水处理水平, 提高电镀企业的生产效益, 为电镀企业的稳定发展添加不竭动力。
参考文献
[1]黄万联.试论电镀废水处理工艺[J].科技与企业, 2012, 18 (10) :107-108.
[2]隋彦青.电镀废水处理站改造与中水回用设计[D].四川农业大学, 2013.
[3]张红梅, 王菊.电镀废水处理工艺研究与探析[J].资源节约与环保, 2013, 23 (04) :63, 68.
电镀废水处理工艺 篇2
FES处理电镀废水的固定床工艺研究
电镀技术广泛应用于机器制造、轻工、电子等行业.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.目前,处理电镀废水中重金属离子的方法主要有化学法、物理法、生物法等.论文采用固定床填充Fes处理含Zn2+、Cd2+、Cr6+、Cu2+四种重金属离子的混合电镀废水,旨在为Fes处理混合电镀废水的工业应用提供基础数据.论文在大量试验基础上,取得的.主要研究成果有:Fes处理模拟混合电镀废水中,各金属离子的处理效率随固定床填料高度的增加而增加、随流量的减小而增加;在填料Fes柱高49 cm,出水流量1 3ml/min,反应时间为0min、15min.30min时,各离子的平均去除效率分别为:Cr:93.06%.Cd:100%,Cu:100%,Zn:83.50%;通过初步研究,认为主要去除机理为:氧化还原反应、化学沉淀反应、吸附共沉淀、混凝、絮凝.
作 者：谭华 作者单位：郴州市环境监测站,湖南郴州,423000 刊 名：科技创新导报 英文刊名：SCIENCE AND TECHNOLOGY INNOVATION HERALD 年，卷(期)：2008 “”(36) 分类号：X5 关键词：电镀废水 重金属离子 Fes 研究
试析电镀重金属废水的处理技术 篇3
【关键词】电镀；重金属废水；处理技术
【中图分类号】X703.1
【文献标识码】A
【文章编号】1672—5158（2012）10-0030-01
电镀废水的治理在国内外普遍受到重视，研制出许多治理技术、随着电镀工业的快速发展，和环保要求的日益提高，目前，电镀废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段。
一、重金属废水常用处理技术的现状
（一） 化学法
从近几十年的国内外电镀废水处理技术发展趋势来看，电镀废水有80％采用化学法处理，化学法处理电镀废水，是目前国内外应用最广泛的电镀废水处理技术，技术上较为成熟、化学法包括沉淀法，氧化还原法，铁氧体法等，是一种传统和应用广泛的处理电镀废水方法，具有投资少，处理成本低，操作简单等特点，适用于各类电镀金属废水处理、但化学法的最大不足之处，是生产用水不能回收利用，浪费水资源且占用场地较大。
1 化学沉淀法
化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法，包括中和沉淀和硫化物沉淀等、该法是一种较为成熟实用的电镀废水处理技术，且处理成本低，便于管理，处理后废水可达标排放。
（1） 中和沉淀法、在含重金属的废水中加入碱进行中和反应，使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离、中和沉淀法操作简单，是常用的处理废水方法。
（2） 硫化物沉淀法、加入硫化物使废水中重金属离子生成硫化物沉淀而除去的方法、与中和沉淀法相比，硫化物沉淀法的优点是：重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低，反应PH值在7-9之间，处理后的废水一般不用中和，处理效果更好、但硫化物沉淀法的缺点是：硫化物沉淀颗粒小，易形成胶体，硫化物沉淀在水中残留，遇酸生成气体，可能造成二次污染。
2 氧化还原法
向废水中投加还原剂将高价重金属离子还原成微毒的低价重金属离子后，再使其碱化成沉淀而分离去除的方法、该法原理简单，操作易于掌握，但存在处理出水水质差，不能回用，处理混合废水时，易造成二次污染，而且通用氧化剂还有供货和毒性的问题尚待解决。
3 铁氧体法
铁氧体法是根据生产铁氧体的原理发展起来的处理方法、该法处理重金属废水，能一次脱除多种金属离子，尤其适用于混合重金属电镀废水的一次性处理，具有设备简单，投资少，操作方便等特点，同时形成的污泥有较高的化学稳定性，容易进行微分离和脱水处理、此法在国内电镀业中应用较广，但在形成铁氧体过程中需要加热（约70℃），能耗高，存在着处理后盐度高，而且不能处理含Hg和络合物废水的缺点。
（二） 蒸发浓缩法
蒸发浓缩法是对电镀废水进行蒸发、使重金属废水得以浓缩，并加以回收利用的一种处理方法，一般适用于处理含铬、铜、银、镍等重金属废水，对含重金属离子浓度低的废水，直接应用蒸发浓缩回收法能耗大，成本高、蒸发浓缩处理重金属废水一般是与其它方法并用，如常压蒸发器与逆流漂洗系统的联合使用处理电镀废水，可实现闭路循环，效果很好、蒸发浓缩法处理电镀重金属废水，工艺成熟简单，不需要化学试剂，无二次污染，可回用水或有价值的重金属，有良好的环境效益和经济效益，但因能耗大，操作费用高，杂质干扰资源回收问题还待研究，使应用受到限制、目前，一般将其作为其它方法的辅助处理手段。
（三） 电解法
电解法是利用金属的电化学性质，在直流电作用下而除去废水中的金属离子，是处理含有高浓度电沉积金属废水的—种有效方法，处理效率高，便于回收利用、但该法缺点是不适用于处理含较低浓度的金属废水，并且电耗大，成本高，一般经浓缩后再电解经济效益较好。
（四） 离子交换法
离子交换法是利用离子交换剂分离废水中有害物质的方法，含重金属废水通过交换剂时，交换器上的离子同水中的金属离子进行交换，达到去除水中金属离子的目的、此法操作简单，便捷，残渣稳定，无二次污染，但由于离子交换剂选择性强，制造复杂，成本高，再生剂耗量大，因此在应用上受到很大限制。
（五） 吸附法
吸附法是利用吸附剂的独特结构去除重金属离子的
一种方法、传统吸附剂有活性炭，腐植酸、聚糖树脂、碴藻土等、实践证明，使用不同吸附剂的吸附法，不同程度地存在投资大，运行费用高，污泥产生量大等问题，处理后的水难于达标排放。
（六） 膜分离法
膜分离法是利用高分子所具有的选择性进行物质分离的技术，包括电渗析、反渗透、膜萃取等、利用膜分离技术一方面可以回收利用电镀原料，大大降低成本，另一方面可以实现电镀废水零排放或微排放，具有很好的经济和环境效益。
（七） 生物处理技术
生物处理技术是通过生物有机物或其代谢产物与重金属离子的相互作用达到净化废水的目的，具有成本低，环境效益好等优点、由于传统处理方法有成本高、对大流量含低浓度重金属的废水难于处理等缺点，随着重金属毒性微生物的研究进展，生物处理技术日益受到人们的重视，采用生物技术处理电镀金属废水呈发展势头。
1 生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物
进行絮凝沉淀的一种除污方法、所用的微生物絮凝剂是由微生物产生并分泌到细胞外，具有絮凝活性的代谢物，一般由多糖、蛋白质、DNA、纤维素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物质构成，分子中含有多种官能团，能使水中胶体悬浮物相互凝聚沉淀、目前，对重金属有絮凝作用的约有十几个品种，生物絮凝剂中的氨基和羟基可与Cu2+、Hg2+、Ag+、Au2+等重金属离子形成稳定的鳌合物而沉淀下来、微生物絮凝法处理废水具有安全方便、易于实现工业化等特点、具有广泛应用前景。
2 生物吸附法
生物吸附法指利用生物体的化学结构及成分特
性来吸附溶于水中的金属离子，再通过固液分离而去除金属离子的方法、利用胞外聚合物分离金属离子，有些细菌在生长过程中释放的蛋白质，能使溶液中可溶性的重金属离子转化为沉淀物而去除、该法具有原料易得、处理成本低等特点。
3 生物化学法
生物化学法是通过微生物处理含重金属废水，将可溶性离子转化为不溶性化合物而去除。
例如：有人利用脱硫肠杆菌（SRV）去除电镀废水中的铜离子，在含铜质量浓度为246.8mg／L的溶液，当PH为4.0时，去除率达99.12％。
二、重金属废水处理技术的展望
随着电镀工业的快速发展和环保要求的日益提高，电镀重金属废水治理已开始进入清洁生产工艺，总量控制和循环经济整合阶段，未来电镀重金属废水处理将突出以几个方面：
（1） 实施循环经济、推行清洁生产，提高电镀物质、资源的转化率和循环利用率，从源头上削减重金属污染物的产生量，同时采用全过程控制，结合废水综合治理，最终实现废水零排放。
（2） 重金属废水的处理技术很多，其中生物技术是具有较大发展潜力的技术，具有成本低、效益高、不造成二次污染等优点，未来将广泛应用于电镀废水的治理工艺。
（3） 综合一体化技术是未来重金属废水处理技术的热点、各种重金属也因其行业和工艺的差异，仅使用一种废水处理方法往往有其局限性，达不到理想的效果、只有综合多种处理技术特点的一体化技术应用，才能达到理想效果。
参考文献
[1] 张建梅，韩志萍，王亚军.重金属废水的生物处理技术[J].环境污染治理技术与设备，2003，4（4）：75-78
自动控制电镀废水处理工艺 篇4
自动控制的电镀废水处理工艺, 通过对各阶段的pH进行调控, 使部分危害较大的金属离子达到最佳的还原状态, 并使重金属离子中和反应以达到最佳的沉淀状态, 从而确保中和反应的重金属离子形成沉淀物更容易分离出来。
自动控制电镀废水处理工艺步骤如下:
1、以Cr6+进行氧化还原反应:氧化还原反应在氧化还原罐内分两步进行, 先将含Cr6+废水加H2SO4进行酸化处理, 并通过pH计来控制H2SO4的投加;然后加入还原剂Na2HSO3溶液进行还原反应, 通过罐上ORP计来自动控制Na2HSO3溶液的投加, 当罐内的电位达到315mv时, 停止投加Na2HSO3溶液;还原反应结束后, 自动将废水排入第一中和反应罐内进行中和处理;2、中和反应:中和反应分两步进行, 先将Na OH注入第一中和反应罐中调整废水的pH值, 使废水中的Cr3+、Cu2+等离子形成Cr (OH) 3或Cu (OH) 2后, 自动将废水排入第二中和反应罐内进行中和处理;然后将Na OH注入第二中和反应罐中再次对废水的pH值进行调整, 使废水中的Ni2+形成Ni (OH) 2并达到最佳沉淀状态, 最后将中和反应后的废水注入混凝反应罐中进行混凝反应;
3、混凝反应:先将7768型混凝剂配置成5‰的水溶液, 通过电磁流量计来控制混凝剂注入混凝反应罐的流量大小, 在混凝反应的同时将混凝反应后的废水注入沉淀槽中进行固、液分离;
4、固、液分离:将沉淀槽中的污泥从沉淀槽底定期排出, 并将沉淀后的液体从沉淀槽的顶部排出进行后续处理;
5、后续处理:将液体先后通过过渡槽、过滤器和最终中和反应罐, 以确保最终排放水能稳定达到国家排放标准。
该废水处理方法具有如下优点:
由于通过将电镀废水分类收集, 然后分别进行处理、再生和返回到电镀系统中重新使用, 从而有效地避免了有害的铬离子和其它重金属离子的排放, 实现了清洁生产;采用自动化控制系统, 减少操作人员劳动强度, 减少了各种添加剂的用量, 还因为有一部分已返回电镀系统循环使用, 从而达到大幅度减少水费、降低生产成本的目的。
联系人:常卫平
地址:江苏省靖江市生祠镇
靖江市宏业环保有限公司
大型弹簧电镀锌工艺优化 篇5
大型弹簧电镀锌工艺优化
采用扫描电镜(SEM)研究了发蓝、超声波酸洗前处理工艺对大型弹簧零件表面残余氧化皮的`去除效果以及这两种前处理工艺对镀锌层的结合力与抗腐蚀性能的影响.结果表明,采用适当的发蓝、超声波酸洗等前处理工艺,能够有效去除零件表面顽固的残余氧化皮,较大幅度地提高镀锌层与金属基体的结合力,并提高镀锌层的抗腐蚀性能.
作 者：邹松华 张联英 王彦卿 Zou Songhua Zhang Lianying Wang Yanqing 作者单位：首都航天机械公司,北京,100076 刊 名：航天制造技术 英文刊名：AEROSPACE MANUFACTURING TECHNOLOGY 年，卷(期)： “”(4) 分类号：V4 关键词：发蓝 超声波酸洗 结合力 抗腐蚀性能电镀废水处理工艺 篇6
关键词:重金属 零排放 线路板 回收
中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(c)-0134-01
1 前言
电镀和线路板是耗水大户,在多个复杂的生产环节之间,都要进行清洗,多层线路板甚至有超过40多个清洗环节。按照环保法规要求,PCB工厂都有三废治理的,但现在注重的是末端治理。由于一些工厂建设时环保投入不足或后期运行不正常,如治废设施不全、技术措施不当、为节省治废成本等,未能做到达标排放,引起严重环境污染。
要解决企业的环保和效益矛盾,必须开发清洁生产的装备和技术。运用清洁生产的理念,为线路板和电镀行业找到一条即解决环境保护有提高企业效益的工艺技术。
2 线路板废水排放环节分析
线路板有三个环节会产生重金属污染
(1)化学蚀刻铜后产生的含铜废水,覆铜板在蚀刻后需水洗,就有铜离子留在清洗后废水中；
(2)基板清洗水,含有少量有机物与金属铜,这是版面残留油墨类有机物和微蚀刻附带的铜离子留在清洗后废水中；
(3)化学沉铜与电镀产生的含铜废水,电镀或化学镀镍、金、锡等金属产生的含金属废水,PCB生产中都要经过水清洗,排放的清洗水中都会含有这些金属离子。
如以一个大型的月产量3万m2多层PCB的工厂为例,大约每月耗水9万t,用电约450kWh,耗用金属铜约18t。每月会有排放废水约7万t,废水中含有铜、COD需要进行处理后才能排放,经处理后排放废水中会含铜总量约140kg,含COD总量约3.5万kg。两外还产生含金属铜等污染物的废液近1000t,还有含铜废基板和泥渣约100万吨,需要回收金属物,如回收利用充分可有10t多铜得到再生。
3 电镀线路板耗水国内外发展现状
我国的线路板和电镀清洁生产国家标准,对电镀和线路板行业废水产生量进行了明确的规定,以线路板四层板为例,每平方米耗水量,国内一般水平为2.1t,国内先进水平为1.7t,国际先进水平为1.1t。说明国际上也没有推广“零排放”工艺技术。也说明线路板节水还有很大的空间。
电镀和线路板高耗水的根本原因,就是在不同的工序之间,需要将零件清洗干净才能够保证质量。在过去不关心水耗的时期,耗水量都非常大。造成重金属污染的原因,是电镀后的零件清洗,将镀液带入到废水中所致。
“零排放”是行业的一个期望,也有报道提出了各种各样的解决方案,其技术路线也大体相当,就是先尽可能节省清洗水量,再利用蒸发方法将清洗水蒸发掉。从收集到的国内外资料看,这条技术路线是合理的。进一步深入的分析发现,这条清洗的技术路线没有得到实施的原因,就是运行成本太高,无法满足企业的要求。
4 电镀线路板水资源利用新趋势
总结国内外的专利技术资料和研究报告及一些企业的实践,有下列方案:
4.1 节水方案
(1)采用噴淋方法(喷淋的水量等于蒸发量)。
(2)采用多级逆流减少清洗水量,有报道称7级逆流可以实现清洗水量等于蒸发量,从而实现清洗水量的最小化。逆流清洗是清洁生产规定的清洗方式,也是几乎所有企业采用的方式。
4.2 减少重金属污染方法
(1)蒸发浓缩,浓缩后成为固体或者再次循环利用。
(2)树脂吸附,再生,将废水中的重金属吸附在树脂中,通过再生,电解回用。
(3)高温电镀增加回收槽,直接回收带出液。
以上方案都是有效的方案,也各自独立、分散的在一些企业运用,但还未发现一家企业综合运用所有的技术。
如图1所示。
说明:
(1)增加喷淋减少带出液(直接回收90％的带出液到渡槽,目前的工艺,没有这个环节,而是靠自然停留滴落,直接回收的带出液最多仅为30％)；
(2)增加一个喷淋回收槽(再回收90％的带出液,目前低温电镀没有这个环节,高温电镀可以回收50％带出液)；
(3)三槽间歇式清洗(非连续进水,耗水量仅为目前采用的连续逆流清洗的30％一下,目前国内仅有个别企业采用,处于实验研究阶段)；
(4)增加高效浓缩装置,将高浓度的清洗水浓缩到可以回收渡槽的浓度(目前没有运用,是回收重金属不许的环节)；
(5)增加一个浓缩后处理装置,将浓缩后的清洗水经过处理后可以直接加入到渡槽,这事将重金属资源循环利用的的技术。(目前高温电镀后设置的回收槽,是直接将回收液倒回渡槽,回收液可能会影响渡槽的质量,且完全是靠操作人员的经验控制。低温没有回收槽,全部带出液排放到废水处理站)
从技术的角度看,要实现电镀工序废水“零排放”的目标,并不困难,真正的难题是如何实现整套装置的低成本和运行费用的低成本。也是目前的技术研发点。
电镀废水-多维电絮凝处理工艺 篇7
关键词：多维,电絮凝,强氧化,强还原,强絮凝,COD
1 引言
絮凝是水处理过程最重要的物理化学过程之一, 其中电絮凝是一种对环境二次污染小的废水处理技术。一般不需要添加化学药剂, 设备体积小, 占地面积少, 操作简单灵活, 污泥量少, 后续处理简单, 并且随着电化学技术和电力工业的发展使得电絮凝用于废水处理的成本大大降低, 竞争力不断增强。目前对电镀以及金属冶炼行业等产生的重金属含量过高的废水越来越多的采用电絮凝工艺处理。
1.1 多维电絮凝工艺技术原理
电絮凝技术由微电解发展起来, 针对微电解存在种种问题, 通过改进配套设备发展出完善的电絮凝工艺系统。该系统工艺核心设备多维电絮凝以普通的钢板为电极, 采用交替低压直流电, 利用电化学原理, 把电能转化为复杂化学反应, 与废水中有机或无机物进行氧化还原反应, 进而吸附、絮凝、沉淀, 将污染物从水体中分离。多维电絮凝工艺系统可有效地去除电镀综合废水中的六价铬、锌、镍、镉、铜、氰化物、磷酸盐、油、COD、色度及SS等。出水中重金属指标可达到《地表水环境质量标准》III类标准。多维电絮凝极板在电场作用下每个电解单元发生如下反应:
1) 重金属离子的去除:由于多维电絮凝在电解过程中产生OH-, 可提高废水pH值, 重金属离子可与OH-生成氢氧化物沉淀, 再经过絮凝吸附, 沉淀分离转移至污泥中而去除。
2) 极板还原反应可去除六价铬、色度:
此种新生态 (H) 有很强的还原活性, 能将以氧化态成分为主的无机或有机色素染料还原为无色物质, 使废水的色度得以去除。
3) 多维电絮凝具有很好的去除油脂和胶体效果。
阳极与阴极表面可以不断产生氧气和氢气微小汽泡, 产生很好的气浮作用。它比传统的气浮法去除效果更强。
4) 除磷:在运行过程中铁极板受各种电化学作用析出的Fe2+进而被氧化成Fe3+, 具有很强的反应活性及易与磷酸根反应生成磷酸铁不溶性沉淀物。
5) 去除废水中COD和CN-
阳极产生的新生态活性 (O) 具有很强的氧化作用, 可以氧化废水中还原性有机或无机化合物, 去除水中的COD和CN-。废水中CN-在阳极上由于放出的新生态 (O) 氧化剂作用, 氧化CN-, 将氰根破除。
2 多维电絮凝工艺系统与传统化学法比较
2.1 多维电絮凝工艺系统与化学法的运行成本比较
2.1.1 对于废水中Cr6+的处理费用比较
1) 选用多维电絮凝工艺可以节约大量的PAM絮凝剂, 在多维电絮凝电解出Fe2+曝气氧化应生成Fe3+, 产生新生态的Fe (OH) 3具有很强的活性, 比其它铝盐、铁盐的混凝化学药品的处理效果更佳。据研究, 多维电絮凝极板电解产生的新生态的铁离子的絮凝能力是硫酸亚铁的6倍以上, 只需要添加微量的PAM就可以达到极佳的处理效果
2) 多维电絮凝工艺系统不需要将含六价铬废水的pH值调到2.5左右 (传统工艺所需的条件) 然后再调回8～9, 多维电絮凝工艺系统处理Cr6+的pH可以为8～9。多维电絮凝工艺系统直接通过与其他废水混合综合处理, 简化了处理流程, 节约了项目投资、减少了占地面积及运行成本。多维电絮凝工艺系统处理六价铬的废水与传统化学法相比, 酸碱量节省90%左右, 简化了工艺流程, 减少了用地及处理成本, 节省投资。
3) 多维电絮凝工艺系统不需要添加还原药剂:
多维电絮凝在阴极上发生还原反应, 产生新生态 (H) , 有很强的还原能力, 可将六价铬还原成三价铬, 并最终将其去除, 从而节省大量的还原剂。
2.1.2 多维电絮凝工艺系统对综合废水处理成本比较
一般情况下, 电镀综合废水的pH值呈强酸性, pH值为4左右。1) 多维电絮凝处理后废水pH值会升高, 可节省大量的碱。2) 选用多维电絮凝工艺系统可以减少大量的PAM絮凝药剂的投加, 减少污泥量。
综上所述, 对于所有电镀废水的处理, 多维电絮凝工艺系统可以节约大量的酸、碱等药剂, 运行费用为传统化学法的1/6。
2.2 多维电絮凝工艺系统与传统化学工艺系统处理效果的比较1) 对COD和色度的去处效果比较
由于多维电絮凝工艺系统极板产生的强氧化性羟基自由基, 可有效破键去除COD和色度, COD去除率在40-55%之间。传统的化学工艺系统对COD的去除效果不好, 一般只可去除不溶于水的COD, 去除率一般在30%左右。
2) 传统化学工艺系统难以根据废水中重金属浓度, 自动调整相应的加药量, 且由于传统的化学工艺系统分类处理多, 流程复杂, 药剂使用种类较多, 操作运行劳动强大难以达到精细控制, 处理出水难以达到预期效果, 难以适应逐渐严格的国家标准。多维电絮凝工艺系统会根据废水中重金属离子的浓度自动调整极板的电流, 保证处理废水的重金属指标的处理效果始终如一。
2.3 传统化学工艺系与多维电絮凝工艺系统的投资费用比较
2.3.1 运行投资费用的比较
传统化学工艺系统占地面积比较大, 流程较长, 设备多, 前期土建费用很高, 而且加药设备投资比较大;多维电絮凝工艺系统工艺简节, 占地面积小, 土建费用低, 设备投资相对比较大。总体而言, 多维电絮凝工艺系统投资费用远低于传统化学法。
2.3.2 占地面积比较
传统化学工艺系统对废水的处理, 一般具有集水池等较多的大型处理构筑物。多维电絮凝工艺系统除了调节池和沉淀池比较大外, 其余的曝气池、pH调节池只需要一个简单的PE桶即可, 比如处理量为15t/h的多维电絮凝工艺系统, 调节池、沉淀池分别只需20t的PE桶即可, 多维电絮凝本身占1.5×3m2的空间。
2.3.3 产生污泥量及污泥处置费用比较
传统化学工艺系统需大量的投加药剂, 才能够来达到废水处理达标的程度, 这些药剂的投加最终绝大部分以污泥形式沉降排出, 污泥产生量大。多维电絮工艺系统采用精确控制、氧化、还原、微絮体多接触表面性等使处理效率极大的提高, 而加入药剂少, 污泥量极少, 一般是传统化学工艺系统的1/10。
3 多维电絮凝工艺系统可适用的行业领域
a) 冶炼废水、采选矿场采选废水和初期雨水;
b) 金属加工行业;
c) 电镀行业以及排放重金属废水的工业园;
d) 地下水重金属污染治理
e) 其他能够产生重金属离子废水的行业;
f) 电子行业废水以及含有生产电子元器件企业的工业园。
4 结语
专利:自动控制电镀废水处理工艺 篇8
公开 (公告) 号:CN101337747
公开 (公告) 日:2009-01-07
申请日:2008-08-07
申请 (专利权) 人:常卫平
ABS塑料电镀全套前处理工艺 篇9
ABS塑料广泛应用于机械、汽车、电器、通讯设备、化工、建筑等领域[1,2,3]。ABS塑料表面电镀金属及合金层,能集塑料优点和金属及合金优点于一体,可进一步拓宽其应用范围[4,5]。而使塑料表面金属化、能导电是电镀前关键的一步,其处理质量的优劣将直接影响后续电镀的效果。本工作着重研究了ABS塑料电镀前处理工艺,特别是化学镀铜表面金属化的工艺规范。
1 镀前处理工艺
1.1 ABS塑料加工
ABS塑料规格为20 mm×10 mm×3 mm,考虑到边角电镀时易因电流集中而出现烧焦现象,且该位置内应力较大,对镀层结合力影响不好,故将直角边和锐边改为圆弧过渡;随后对其钻孔,并用300,600,1 000,1 500号砂纸逐级打磨后备用。
1.2 工艺流程及相关参数
ABS塑料去应力→冷水清洗→除油→热水清洗→冷水清洗→酸洗→冷水清洗→粗化→冷水充分清洗→中和→冷水清洗→一次还原→冷水清洗→浸酸→冷水清洗→敏化→冷水清洗→去离子水清洗→活化→冷水清洗→二次还原→冷水清洗→化学镀铜→冷水清洗→上挂具→弱浸蚀→加厚电镀铜。
(1)去应力:
在体积分数为25%的丙酮液中浸泡 30 min左右。
(2)除油条件:
20～30 g/L 氢氧化钠,30～40 g/L 碳酸钠,20～30 g/L 磷酸钠,2～3 g/L OP - 10,50～60 ℃,10～20 min。
(3)粗化条件:
400～450 g/L 铬酐,200～300 g/L 硫酸,40～50 ℃,30～40 min。
粗化效果较佳时,基材表面无光亮、湿润且不呈白色霜状;之后,以流动水充分冲洗至表面洁净。
(4)中和条件:
40～60 g/L 氢氧化钠,室温,0.5 min。
(5)一次还原条件:
10 mL/L 水合肼,15 mL/L 盐酸,室温,3 min。
(6)浸酸条件:
100～200 mL/L 盐酸,室温 ,2 min。
(7)敏化条件:
20 g/L 氯化亚锡,40～50 mL/L 盐酸,室温,5 min。
配制时将氯化亚锡溶于盐酸中,并在溶液中放入若干锡粒。
(8)活化条件:
4～5 g/L 硝酸银,6～8 mL/L 氨水(体积分数25%),室温,5 min。
配制过程:将硝酸银溶于去离子水中,搅拌下缓慢加入氨水 ,当溶液从褐色混浊状变为透明时停止添加氨水即可。
(9)二次还原条件:
80～100 mL/L 甲醛(37%,体积分数),室温,20～30 s。
二次还原的目的是提高塑料表面催化活性,同时去除表面残留的活化液。
(10)化学镀铜:
参照文献[6,7,8]对化学镀铜工艺进行优化(见表1)。化学镀铜液配制:将硫酸铜溶解于50～60 ℃蒸馏水中,冷却至室温加入定量的甲醛得到甲溶液;用蒸馏水溶解氢氧化钠、氯化铵、酒石酸钾钠,冷却至室温得到乙溶液;将甲溶液加入到乙溶液中,加水至工作体积,搅拌均匀。
注:镀覆时使用磁力搅拌器搅拌。
(11)弱浸蚀条件:
100 g/L 硫酸,室温,10 s。
(12)加厚电镀铜条件:
200～250 g/L 硫酸铜,60～80 g/L 硫酸,室温,电流密度2.0～2.5 A/dm2 ,时间20～30 min。
因为铜与ABS塑料的膨胀系数比较接近,加厚铜镀层可以降低温度变化对基体与镀层结合力的影响。
2 化学镀铜工艺优化及稳定措施
2.1 优化
对塑料等非金属镀件在化学镀前进行化学活化处理,使其表面产生催化金属微粒,并具有催化活性,从而可使溶液中的金属铜离子还原并沉积。镀层表面无起泡、麻点、粗糙、开裂、漏镀、污物、变色等疵病光滑、有光泽为合格。表1中4种工艺优化试验效果如下:C1只有少许几处出现薄薄的铜镀层;C2所得镀层表面接近连续,但很薄,说明镀速很慢;C3镀层表面质量完好:镀层表面平整、细致、有光泽;镀层断面均匀连续,厚度为2～3 μm,符合GB/T 12600-1990要求;C4工艺镀层表面粗糙,发黑无光泽。据此,确定C3为优化工艺。
2.2 稳定措施
(1)镀液的pH值和配位剂适量
镀液的稳定性与其pH值和配位剂的含量有关。甲醛在碱性条件下才具有强的还原能力,但过高的pH值又会导致镀液迅速分解,故在化学镀铜时通常将pH值调整到11～12;在溶液使用后的存放期,pH值应降至9～10(用20%稀硫酸调整),使还原反应完全停止,以保证溶液的稳定性。
(2)沉积速度适中
镀层沉积速度和溶液的稳定性是化学镀铜操作中的矛盾因素。为使镀液稳定,镀速不能太高,要在生产可以接受的范围内适当控制镀速,以保证镀液的稳定性。
(3)稳定剂添加适量
加入稳定剂是提高镀液稳定性的重要措施之一,尤其是当控制溶液成分、pH值和操作条件有困难或仍不能解决问题时,添加稳定剂就是一个主要的补充措施。如加入适量的甲醇能抑制甲醛的自身分解及Cu+的产生,鉴于甲醇毒性较强,本工作借鉴了文献[8]的方法用KI代替,用量为15～35 mg/L。使用稳定剂时要注意掌握正确的加入量,因为稳定剂会影响沉积速度,加入量过大会使沉积铜速度显著变慢,甚至终止反应并影响镀层质量;加入量太少,又不能解决稳定性问题。夏天温度高时稳定剂加入量宜取上限,冬天温度低时宜取下限。
3 结 语
(1)ABS塑料最佳化学镀铜工艺参数:16 g/L 硫酸铜,25 mL/L 37%甲醛,20 g/L 酒石酸钾钠,5 g/L 氢氧化钠,2 g/L 氯化铵;磁力搅拌,恒温50 ℃,pH值为12,沉积时间30 min。
(2)本工艺具有操作简便、镀铜速度快、镀层厚度适中等优点,所得镀层均匀、光亮,厚度为2～3 μm,符合GB/T 12600-1990要求;在此之后,电镀Ni,Ni - W,Ni - P,Ni - P - SiC等多种金属及合金都能制备出合格的金属与合金镀层。
参考文献
[1]樊新民,车剑飞.工程塑料及其应用[M].北京:机械工业出版社,2006.
[2]曾华粱,吴仲达,陈钧武,等.电镀工艺手册(第2版)[K].北京:机械工业出版社,1997.
[3]姜斌.国内外ABS市场及应用概况[J].中国塑料,2006,16(12):1.
[4]白永兰,李伟善.ABS塑料磨头上电镀Ni-SiC复合镀层工艺[J].材料保护,2004,37(5):61～62.
[5]周婉秋,郭鹤桐,姚素薇.电沉积镍-钨非晶态合金及其耐蚀性[J].材料保护,1996,29(11):6～9.
[6]田庆华,闰剑锋,郭学益.化学镀铜的应用与发展概况[J].电镀与涂饰,2007,26(4):38～41.
[7]余晓皎,张洵亚,范薇,等.ABS塑料化学镀铜工艺[J].电镀与涂饰,2007,26(5):10～12.
电镀废水处理工艺 篇10
氧化还原Cr6为Cr3的预处理措施是传统电镀废水处理工艺中必须的, 相比起来, 以为主体技术的工艺则避免了污水的分类收集、预处理等前期工序, 废水可直接混合并进入独立设置的调节池内, 进行水量水质调节, 然后通过水力提升至铸铁/焦炭内电解反应器内, 在一定条件下反应后进入下步工序。由于此类技术不需要对污水进行分类预处理, 而是直接混合处理, 因此亦名“一体化处理技术”, 其典型的反应机理可表示如下:
阴极焦炭:
不断生成的F e2在强氧化剂C r6作用下, 生成具有良好絮凝作用的F e3, 同时将Cr6转化Cr3, 其反应为:
同时, 如果污水中还含有氰化物, 则可发生:
通过以上一系列无数的内电解反应, 污水中的重污染物物质得到了转化, 继而在后续处理单元中得到更进一步去除。
2 工艺流程及主要设施说明
2.1 工艺流程
混合废水经厂区收集管道流至调节池, 由耐腐蚀性一级污水泵提升至铸铁/焦炭反应器中, 在空气辅助作用下, 水中重金属离子及CN-等在铸铁/焦炭表面发生无数内电解反应, 通过一系列 (1) - (7) 式中反应达到转化目的。出水经过自动控制系统投加碱液调节pH后自流至斜管沉淀池进行泥水分离, 清水经过砂滤后即可达标排放或者回用。
2.2 主要设计参数
2.2.1 混合调节池
用以调节不规律排水, 均衡水量水质。设置水力停留时间为8 h, 液位控制器控制提升泵运行。
2.2.2 溶气罐
保证水气的充分混合, 使污水中含有的氧气分子能在焦炭表面形成内电解环境。溶气罐设置水力停留时间为3～5 min。
2.2.3 铸铁/焦炭反应器
铸铁/焦炭反应器为本工艺的核心部件, 污水中含有的重金属与溶解的氧气分子在其表面发生无数微电解反应, 良好的反应条件能够保证污水中的重金属以及氰化物等高危害污染物转化为低危害物质, 继而在后续离子固化工序中得以去除。铸铁/焦炭反应器水力停留时间为45 min, 接触反应时间为25～30 min。
2.2.4 脱气池
脱除污水中大量的微小空气泡, 避免带入反应池中被投加药剂包裹形成絮凝体而使絮凝体变轻上浮。水力停留时间为15 min, 设置机械搅拌加快脱气。
2.2.5 反应池
分为二级反应, 前段通过p H计自动控制系统投加氢氧化钠溶液调节p H值, 重金属得以固化, 后段投加PAM絮凝剂加速絮凝体的沉淀。两级反应时间均为15 min。
此外, 相对于其它工艺, 铸铁/焦炭反应器本身生成的F e3具有良好絮凝作用, 在控制p H为7-10的情况下, 生成的絮凝体大而稳定, 易于沉淀。
2.2.6 斜管沉淀池
用以实现反应池出水中的泥水分离。表面负荷取1.0 m3/ (m2.h) 。
2.2.7 砂滤池
沉淀池出水中一般都含有微小的悬浮物质, 这些通过机械作用强制固化的重金属物质可能会重新溶出而造成出水中重金属物质的超标, 在沉淀池后设置砂滤池可以有效的将微小的悬浮物质除去。砂滤池设计流速以不超过1.0 m/h为佳。
2.2.8 清水回用池
暂存清水, 提供砂滤池的反冲洗用水或者回用水。
3 结果与体会
反应器中铸铁是一直处于消耗状态的, 当其含量下降到一定程度时, 反应器处理效果变差, 甚至出水不能达标, 此时需要及时补充铸铁, 可能对系统连续运行产生影响。通过当地环保部门监测验收, 部分监测结果如表1所示。
监测结果显示, 本工艺对重金属的去除率均在95%以上, 出水明显优于排放标准。
4 结论
由于电镀企业大都为中小企业, 废水处理设备的投资受经济原因的影响, 处理装置中部分自动控制系统未全部上马, 增加了管理人员的工作量, 要经常对处理过程中废水的pH值进行检测, 控制投药量, 确保出水达到排放标准。工程出水中Cr6、总铜、总镍和总锌分别为0.002 (Y) mg/L、0.24 mg/L、0.21mg/L和0.13 mg/L, 去除率高达99.4%、98.4%、98.7%和95.8%, 出水水质稳定达到广东省地方标准《水污染物排放限值》 (DB44/26-2001) 中的一级标准, 部分出水回用。
参考文献
[1]吕雅琴.电镀废水处理一体化及其运行维护[J].职业技术, 2010 (7) :79
[2]胡铭, 陈珩.电镀设备及其废水处理的运行维护探讨[J].电镀技术, 2010 (4) :163
[3]章艺, 孙悦.电能质量的分析与测量[J].测控技术, 2009 (8) :46
电镀废水处理工艺 篇11
名称:电镀含氰废水的回收工艺及其设备
公开 (公告) 号:CN101353208
公开 (公告) 日:2009.01.28
主分类号:C02F9/04 (2006.01) I
申请 (专利权) 人:厦门溢盛环保科技有限公司
地址:361009福建省厦门市思明区莲前洪莲路22号厂房3楼
发明 (设计) 人:周志强 方宏达
专利代理机构:厦门市新华专利商标代理有限公司
代理人:许伟