电镀含铬废水的处理技术及资源利用
2019-02-14 10:39:39
跟着人民生活水平的不断提高和工业的开展,人们日益注重生存环境。众所周知,简直一切的工业部门都有电镀加工,不可防止排放废水,但是废水中的铬毒性很大,电镀含铬废水的铬存在方式有Cr3+和Cr6+两种,其间,以Cr6+的毒性最大,约是Cr3+的100倍,Cr6+可引起肺癌、肠道疾病和贫血。尽管,我国很早就对电镀废水进行处理,至今,对电镀废水的处理仍是不尽人意。因而,电镀废水有必要严格操控,妥善处理和处置。 一、国内外含铬废水处理办法的研讨进展 国内外含铬废水处理办法在工业上运用较广的有化学复原法、离子交流法、吸附法、电解处理法、逆流漂洗—蒸腾浓缩法等办法。笔者首要介绍近年来呈现的生物法、膜别离法、黄原酸酯法、光催化法、槽边循环化学漂洗等办法,其开展敏捷,成为我们重视的焦点。 (一)生物法 生物法管理含铬废水,国内外都是近年来开端的。生物法是管理电镀废水的高新生物技能,适用于大、中、小型电镀厂的废水处理,具有严重的实用价值,易于推行。国内外对SRB菌(硫酸盐复原菌)、SR系列复合功用菌、SR复合能菌、脱硫孤菌、脱色杆菌(Bac.Dechromaticans)、生枝动胶菌(Zoolocaramigera)、酵母菌、迷糊假单胞菌、荧光假单胞菌、乳链球菌、暗沟肠杆菌、铬酸盐复原菌等进行研讨,从曩昔的单一菌种到现在多菌种的联合运用,使废水的处理从此走向清洁、无污染的处理路途。将电镀废水与其它工业废弃物及人类粪便一同混合,用石灰作为凝聚剂,然后进行化学—凝聚—堆积处理。研讨标明,与活性的淤泥混合的生物处理办法,能除掉Cr6+和Cr3+,NO3氧化成NO3-。已用于埃及轻型车辆公司的含铬废水的处理。 生物法处理电镀废水技能,是依托人工培育的功用菌,它具有静电吸附效果、酶的催化转化效果、络合效果、絮凝效果、包藏共沉积效果和对pH值的缓冲效果。该法操作简略,设备安全可靠,排放水用于培菌及其它运用;并且污泥量少,污泥中金属收回运用;完成了清洁出产、无污水和废渣排放。出资少,能耗低,运转费用少。 (二)膜别离法 膜别离法以挑选性透过膜为别离介质,当膜两边存在某种推进力(如压力差、浓度差、电位差等)时,质料侧组分挑选性透过膜,以到达别离、除掉有害组分的意图。现在,工业上运用的较为老练的工艺为电渗析、反渗透、超滤、液膜。其他办法如膜生物反响器、微滤等尚处于根底理论研讨阶段,没有进行工业运用。电渗析法是在直流电场效果下,以电位差为推进力,运用离子交流膜的挑选透过性,然后使废水得到净化。反渗透法是在必定的外加压力下,经过溶剂的涣散,然后完成别离。超滤法也是在静压差推进下进行溶质别离的膜进程。液膜包含无载体液膜、有载体液膜、含浸型液膜等。液膜涣散于电镀废水时,活动载体在膜外相界面有挑选地络合重金属离子,然后在液膜内涣散,在膜内界面上解络,重金属离子进入膜内相得到富集,活动载体回来膜外相界面,如此进程不断进行,废水得到净化。膜别离法的长处:能量转化率高,设备简略,操作简略,易操控、别离效率高。但出资大,运转费用高,薄膜的寿命短。首要用于收回附加值高的物质,如金等。 电镀工业漂洗水的收回是电渗析在废液处理方面的首要运用,水和金属离子可到达悉数循环运用,整个进程可在高温文更广的pH值条件下运转,且收回液浓度可大大提高,缺陷为仅能用于收回离子组分。液处理含铬废水,离子载体为TBP(磷酸三丁酯),Span80为膜安稳剂,工艺操作便利,设备简略,质料价廉易得。也有选用非离子载体,如中性胺,常用Alanmine336(三辛胺),用2%Span80作表面活性剂,选用六氯代1,3-丁二烯(19%)和聚丁二烯(74%)的混合物作溶剂,别离进程分为:萃取、反萃等进程。近来,微滤也有用于处理含重金属废水,可去除金属电镀等工业废水中有毒的重金属如镉、铬等。[next] (三)黄原酸酯法 70年代,美国研制成新式不溶重金属离子去除剂ISX,运用便利,水处理费用低。ISX不只能脱除多种重金属离子,并且在酸性条件下能将Cr6+复原为Cr3+,但安稳性差。不溶性淀粉黄原酸酯脱除铬的效果好,脱除率>99%,残渣安稳,不会引起二次污染。钟长庚等人用稻草代替淀粉制成稻草黄原酸酯,处理含铬废水,铬的脱除率高,很简略到达排放标准。研讨者以为稻草黄原酸酯脱除铬是黄原酸铬盐、氢氧化铬经过沉积、吸附几种进程一同起效果,但黄原酸铬盐起首要效果。此法成本低,反响敏捷,操作简略,无二次污染。 (四)光催化法 光催化法是近年来在处理水中污染物方面敏捷开展起来的新办法,特别是运用半导体作催化剂处理水中有机污染物方面已有许多报导。以半导体氧化物(Zno/TiO2)为催化剂,运用太阳光光源对电镀含铬废水加以处理,经90min太阳光照(1182.5W/m2),使六价铬复原成三价铬,再以氢氧化铬方式除掉三价铬,铬的去除率达99%以上。 (五)槽边循环化学漂洗 这一技能由美国ERG/Lancy公司和英国的EffluentTreatmentLancy公司开发,故也叫Lancy法。它是在电镀出产线后设收回槽、化学循环漂洗槽及水循环漂洗槽各一个,处理槽设在车间外面。镀件在化学循环漂洗槽中经低浓度的复原剂(亚或)漂洗,使90%的带出液被复原,然后镀件进入水漂洗槽,而化学漂洗后的溶液则接连流回处理槽,不断循环。加碱沉积系在处理槽中进行,它的排泥周期很长。广州电器科学研讨所开发了别离适用于各种电镀废水的三大类系统的槽边循环化学漂洗处理工艺,水回用率高达95%、具有投药少、污泥少且纯度高级长处。有时,用槽边循环和车间循环相结合。 (六)水泥基固化法处理中和废渣 关于暂时无法处理的有毒废物,能够选用固化技能,将有害的危险物转变为非危险物的终究处置办法。这样,可防止废渣的有毒离子在天然条件下再次进入水体或土壤中,形成二次污染。当然,这样处理后的水泥固化块中的六价铬的浸出率是很低的。 二、电镀含铬废液及污泥的综合运用 由于电镀含铬老化废液有害物质含量高,成分杂乱,在综合运用之前应对各种废液进行独自和分类处理。关于镀锌钝化液、铜钝化液及含磷酸的铝电解抛光液均用酸碱调理pH;关于阴离子交流树脂,只需将它变为Na2CrO4即可。 (一)运用铬污泥出产 在高温碱性条件介质Na2CrO4中三价铬可被空气氧化为Na2Cr2O7,一同污泥中所含的铁、锌等转化为相应的可溶盐NaFeO2、Na2ZnO2.用水浸取碱熔体时,大部分铁分解为Fe(OH)3沉积而除掉.将滤液酸化至pH<4,Na2CrO4即转变为Na2Cr2O7,运用Na2SO4与Na2Cr2O7溶解度差异,别离结晶分出。选用高温碱性氧化铬污泥制的条件是n(Na2CO3):n(Cr2O3)=3.0:1.0,温度780℃,时刻2.5h,铬的转化率在85%以上。 (二)出产铬黄 运用纯碱作沉积剂去除电镀废液中的杂质金属离子,再运用净化后的电镀废液代替部分出产铅铬黄。电镀液参加Na2CO3饱满液后,调整pH至8.5~9.5。进行过滤,滤液备用。在碱性条件下将滤渣中的Cr3+用H2O2氧化为Cr6+再经过滤,滤液与上述滤液混合。将滤液与溶液和助剂,在50~60℃反响1h,然后经过滤、水洗,洗去氯根、硫酸根以及其它部分可溶性杂质,再经枯燥破坏即得制品铅铬黄。运用电镀废液出产铅铬黄,不只处理了污染问题,并且使电镀废液中的铬得到了收回运用。据预算,按年处理电镀废液200t,年平均收回18t,可完成年创收4万余元。效益可观。 (三)出产液体铬鞣剂及皮革鞣剂碱式硫酸铬 含铬废液先用去除金属离子杂质,操控pH=5.5~6.0,然后过滤,滤液待用,污泥用铁氧体无害化处理。然后,在滤液中投加复原剂葡萄糖,使Na2Cr2O7复原为Cr(OH)SO4,在100℃条件下,进一步聚合,当碱度为40%时,分子式为4Cr(OH)3•3Cr2(SO4)3,即为铬鞣剂。河北省无极县某皮革厂就是运用电镀含铬废水出产液体铬鞣剂。按每天出产5t液体铬鞣剂,每天可得赢利为6000余元。可见运用含铬废液出产铬鞣剂的经济效益是非常明显的。别的,可将含铬的污泥与碳粉混合,在高温下煅烧,然后可制得金属铬。由于含铬污泥是电镀车间污泥的首要种类,依据电镀处理办法不同,污泥的收回运用也不同。电解法污泥:(1)做中温改换催化剂的质料;(2)做铁铬红颜料的质料。化学法的污泥:(1)收回氢氧化铬;(2)收回三氧化二铬抛光膏。铁氧体污泥做磁性材料的质料等等。 三、结束语 以上介绍的含铬废水的处理办法及其资源化运用,有的现已完成了工业化,有的尚处于实验室根底研讨阶段。在实际运用进程中并不必定限定于上述的处理办法,也可将上述的几种处理办法一同运用。从环保视点动身,人们将抛弃传统的化学法,而挑选微生物法、膜别离法等。微生物法将代表21世纪电镀含铬废水处理办法的开展趋势,能够估计在不久的将来,微生物得到更为广泛的运用。