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電鍍技術(shù)

潤錦告訴您:電鍍廢水處理工藝流程

新聞來源:本站發(fā)布日期:2015-09-08發(fā)布人:admin

深圳市潤錦科技發(fā)展有限公司——專業(yè)的一站式電鍍原材料供應(yīng)平臺 

潤錦告訴您:
    電鍍行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)中不可缺少的環(huán)節(jié),涉及國防、工業(yè)、生活領(lǐng)域。從大類上分為機(jī)件金屬電鍍、塑料電鍍,達(dá)到工件防腐、美觀、延長壽命、外觀裝飾等效果。

    電鍍產(chǎn)生的廢水毒性大,對土壤,動植物生長均產(chǎn)生危害。因此必須嚴(yán)格處理廢水達(dá)標(biāo)排放,缺水地區(qū)推行廢水處理達(dá)標(biāo)循環(huán)利用,從技術(shù)生產(chǎn)上講,由于電鍍生產(chǎn)過程和廢水處理過程須投加一定量的多種化學(xué)品。電鍍廢水處理后達(dá)到循環(huán)回用,回用水必須經(jīng)脫鹽后才能回用于生產(chǎn)線用水,對環(huán)境含鹽總量不會削減,樹脂交換、反滲透工藝的濃縮液仍返回地面。

一、電鍍廢水處理工藝
    廢水處理工藝設(shè)計是根據(jù)廢水性質(zhì)、組分及企業(yè)的情況和處理后排放水質(zhì)參數(shù)的要求,經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定的。
    電鍍廢水處理工藝很多:20世紀(jì)70年代流行樹脂交換,80年代電解法、化學(xué)法+氣浮等。根據(jù)我廠20年來在電鍍廢水處理實踐中得出,樹脂交換對處理貴稀金屬離子廢水、回收貴稀金屬有它的優(yōu)越性。
    電解法:能耗高,電耗和鐵耗均高,對高濃度含鉻廢水產(chǎn)生污泥量太多,不適應(yīng),同時對含氰廢水處理不理想,所以含氰廢水還要用化學(xué)法。
    化學(xué)藥劑+氣浮法:采用化學(xué)藥品氧化還原中和,用氣浮上浮方法進(jìn)行泥水分離,因電鍍污泥比重大,并且廢水中含有多種有機(jī)添加劑,實際使用時氣浮分離不徹底,并且運行管理不便,到90年代末,氣浮法應(yīng)用越來越少。
    化學(xué)藥劑+沉淀:該方法是最早應(yīng)用的方法,經(jīng)過30多年不同處理工藝實際使用比較后。目前又回到了最早,也是最有效的處理工藝上來,國外在電鍍處理上也大多采用該方法,但實際固液分離運行時間長后,沉淀池會有污泥翻上來,出水難以保證穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
    近年開發(fā)的生物處理工藝:小水量單一鍍種運行效果高,許多大工程使用很不穩(wěn)定,因水質(zhì)水量難以恒定,微生物對水溫,品種,重金屬離子的濃度,PH值的變化難穩(wěn)定適應(yīng),出現(xiàn)瞬間大批微生物死亡,出現(xiàn)環(huán)境污染事故,而且培菌不易

    本工藝是針對不同性質(zhì)的廢水加入不同的藥品進(jìn)行氧化還原中和后,采用直接壓濾分離方法分離污泥,投資省、運行操作管理方便,穩(wěn)定可靠、能耗低。
當(dāng)前許多缺水地區(qū)要求電鍍廢水循環(huán)回用。在GB8978—1996一級排放預(yù)處理的水質(zhì)基礎(chǔ)上深度凈化,主要回用水含鹽量大,占20%--23%,必須進(jìn)行脫鹽處理,采用粗濾→精濾→超濾→反滲透工藝,可達(dá)飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),這對水資源重復(fù)利用有一定意義,但鉻鹽等濃縮液污染物占20%--23%仍返還環(huán)境中。
    我廠五年前,在錢江集團(tuán)高要求電鍍廢水處理(要求重金屬<0.05mg/l,優(yōu)于國家排放標(biāo)準(zhǔn)10倍,也是采用化學(xué)藥劑+沉淀、過濾,離子交換方法實現(xiàn)的。從當(dāng)今工藝水平評價采用反滲透更適宜。
    根據(jù)我單位多年來在廢水處理工程中的實際經(jīng)驗,在投加適量藥劑反應(yīng)良好的條件下,不管是氣浮法、還是沉淀法,都是起到固液分離的作用,只要達(dá)到固液分離并且分離徹底、穩(wěn)定可靠,并又要適應(yīng)高濃度廢水處理時也能得到及時有效分離,氣浮法與沉淀固液分離方法均不能滿足以上條件,這種結(jié)論在我廠做過以往工程均得到證實。例如:溫州龍灣電鍍基地85家小電鍍廠排放的廢水集中中和后,懸浮物量占總體積量的50%左右,當(dāng)采用沉淀池分離時,第一小時出水清,到第二個小時就有污泥翻上來,使出水不能達(dá)標(biāo),如要保證連續(xù)出水清,則要連續(xù)排泥,排泥量為進(jìn)水量的50%,這樣污泥處理量就很大,這些污泥又要脫水處理。
    根據(jù)我廠多年來工程經(jīng)驗,對這種高濃度廢水直接采用壓濾方法一步到位,可減少沉淀池投資,又可保證不同濃度廢水處理穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。當(dāng)進(jìn)水污泥量少時,壓濾出水量還是很大的,并且該方法在多項廢水處理工程中應(yīng)用,經(jīng)二年多運行,用戶反映較好。采用直接壓濾可節(jié)省投資10%以上,占地面積減少20%。

二、電鍍生產(chǎn)工藝及排放廢水情況簡述
    大多數(shù)電鍍廠系綜合性多鍍種作業(yè),涉及鉻、鎳、鋅、銅等多鍍種,從被鍍件種類可分為金屬鍍件和塑料鍍件,含氰電鍍工藝落后雖然大部分淘汰,但亦有不少電鍍廠仍在沿用。
    一般電鍍廠的生產(chǎn)工藝如下:電鍍生產(chǎn)工藝主要為機(jī)械拋光(磨光或滾光)→除油→酸浸蝕→電鍍→烘干→合格產(chǎn)品入庫

不合格產(chǎn)品退鍍
鍍件預(yù)處理機(jī)械拋光(磨光或滾光)
    主要是借助于特制機(jī)械利用機(jī)械中的磨光輪或帶(或是磨料去除某些鍍件采用滾筒加磨料去銹)去掉被鍍件上的毛刺、劃痕、焊瘤、砂眼等,以提高被鍍件的平整度提高鍍件質(zhì)量。此段工序無廢水排放。

除油
    金屬制品的鍍件,由于經(jīng)過各種加工和處理,不可避免的會粘附一層油污,為保證鍍層與基體的牢固結(jié)合,必須清除被鍍件表面上的油污。除油工藝有很多種,主要采用有機(jī)溶劑除油,其工藝如下:
    拋光后零件→清水洗→有機(jī)溶劑除油槽→清水槽→清水沖洗
    該段工序中廢水主要來源于清水沖洗過程,水質(zhì)PH值在8.5—10之間。

浸蝕
    除油后的零件,表面上往往有很多的銹和比較厚的氧化膜,為了獲得光亮的鍍層,使鍍層與基體更好的結(jié)合,就必須將零件上的銹和氧化膜去除掉,經(jīng)過酸浸泡后還可以活化零件表面。其工藝如下:
    除油后零件→酸水槽→回收槽→清水槽→清水沖洗www.zgdiandu.com.cn
    該工段廢水主要來源于清水沖洗過程,廢水中含有大量的鐵離子,PH值在2~5之間。

電鍍生產(chǎn)過程及各鍍種的水質(zhì)
    其生產(chǎn)工藝一般為:浸蝕處理后零件→電鍍槽→回收槽→清水槽→清水沖洗。
    該工段廢水主要來源于清水沖洗過程,廢水中含有相應(yīng)的金屬離子或氰化物,在氰化鍍銅沖洗水中含有氰化物和銅離子;鍍鉻沖洗水中含有六價鉻;鍍鎳沖洗水中含有鎳離子等。沖洗水中根據(jù)鍍種的不同出水進(jìn)行分流處理,如含氰廢水分流后經(jīng)過二級破氰、調(diào)PH值,固液分離后可達(dá)標(biāo)排放;含鉻廢水分流后經(jīng)過還原反應(yīng),再經(jīng)過中和、固液分離后可達(dá)標(biāo)排放。

烘干入庫
    該工序主要是借助于機(jī)械和自然能、熱能將電鍍沖洗后的零件表面的水分烘干,以免生銹和氧化膜的破壞。該段工序無廢水排放。

退鍍
退鍍工藝有化學(xué)浸漬和陽極電解兩種方法,其工藝為:
    不合格鍍件→退鍍槽→回收槽→清水槽→清水沖洗。
    該工段廢水PH為2~6之間,廢水主要來源于退鍍后的漂洗水。退鍍漂洗水可以進(jìn)入各自廢水池進(jìn)行處理,但不可直接進(jìn)入廢水混合處理池,應(yīng)先單獨預(yù)處理后排入到相應(yīng)的廢水處理支流。

三、設(shè)計水質(zhì)
    各電鍍廠的生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)規(guī)模差別很大,鍍種,廢水濃度均不一致,甚至6—10倍,處理工藝大致可把含鉻廢水和酸洗廢水混合后單獨處理;把含氰廢水和除油廢水混合后單獨處理;其它鍍種廢水混合后單獨處理。廢水水質(zhì)濃度與處理成本成正比,廢水濃度與采用的生產(chǎn)工藝相關(guān),排放標(biāo)準(zhǔn)與該地的環(huán)境容量由當(dāng)?shù)丨h(huán)境部門確定排放標(biāo)準(zhǔn),一般分為達(dá)標(biāo)排放GB8978—1996一級和回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

四、工藝流程
    含氰廢水→格柵→調(diào)節(jié)池→廢水泵→電磁流量計→二級氧化反應(yīng)池→混合廢水池
Na2SO3 H2SO4
    含鉻廢水→格柵→調(diào)節(jié)池→水泵→電磁流量計→還原反應(yīng)池→混合廢水池
CaO PAM
    混合廢水→格柵→混合廢水池→水泵→電磁流量計→中和反應(yīng)池 →壓濾泵→壓濾機(jī)→砂濾池→PH調(diào)節(jié)池→標(biāo)準(zhǔn)化排放口
干污泥經(jīng)無害集中處置

五、工藝流程原理簡述
含氰廢水預(yù)處理:
    含氰廢水經(jīng)格柵后,進(jìn)入含氰廢水調(diào)節(jié)池,經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計后泵入二級氧化反應(yīng)池,該池內(nèi)安裝有PH自動控制儀、ORP自動監(jiān)控儀和攪拌機(jī),加藥時可通過PH計和ORP儀反饋的信號而控制加藥量,一級氧化反應(yīng)是氰化物在堿性條件下被氯氧化為氰酸鹽的過程,其反應(yīng)式分如下兩種步驟:
    CN -+ClO-+H2O=CNCl+2OH - (一)
    CNCl+2OH-=CNO-+Cl-+H2O (二)

    在一級反應(yīng)過程中,(一)式反應(yīng)很快,但(二)式反應(yīng)中PH值小于8.5時,反應(yīng)速度慢,而且釋放出劇毒物CNCl的危險,因此在第一級反應(yīng)過程中污水的PH值要控制到≥11。
    第二級氧化反應(yīng)是將第一級反應(yīng)生成的氰酸鹽進(jìn)一步氧化成N2和CO2,雖然一級反應(yīng)生成的氰酸鹽毒性很低,僅為氰的1%,但是CNO-易水解成NH3,對環(huán)境造成污染,其反應(yīng)原理為:
2NaCNO+3HOCl=2CO2+N2+2NaCl+HCl+H2O
    反應(yīng)時,該池的PH值應(yīng)控制在7.5~8之間,因PH≥8時,反應(yīng)速度慢;當(dāng)PH太低時,氰酸根會水解成氨,并與次氯酸生成有毒的氯胺。
    經(jīng)二次破氰預(yù)處理后,原來的絡(luò)合物被打開,廢水直排到混合廢水池后再與混合廢水一并處理。

含鉻廢水預(yù)處理:
    由于還原反應(yīng)時,廢水須調(diào)PH值至2~3之間,因此將酸洗廢水引進(jìn)與含鉻廢水混合,可減少酸的用量,降低廢水處理的運行費用,達(dá)到以廢治廢的目的。
    含鉻廢水經(jīng)格柵處理后,進(jìn)入含鉻廢水調(diào)節(jié)池,經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計后泵入還原反應(yīng)池,該池內(nèi)安裝有PH自動控制儀和ORP儀及攪拌機(jī),PH計與ORP監(jiān)控儀可自動控制還原反應(yīng)池加藥量。電鍍廢水中的六價鉻主要以CrO42-和Cr2O72-兩種形式存在,隨著廢水PH值的不同,兩種形式之間存在著轉(zhuǎn)換平衡:
    2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O
    Cr2O72-+2OH-CrO42-+H2O
    由上式可以看出在酸性條件下,六價鉻主要以Cr2O72-形式存在,在堿性條件下則以CrO42-形式存在。但是電鍍含鉻廢水、漂洗廢水一般PH都在5以上,多數(shù)以CrO42-存在,其還原時通常PH最佳控制在2.5~3之間,其反應(yīng)原理(還原劑以
Na2SO3為例)為:
    2H2CrO4+3 Na2SO3+3H2SO4=Cr(SO4)3+3Na2SO4+5H2O
    亞硫酸鈉用量理論上為:亞硫酸鈉∶六價鉻=4∶1,加藥時投料不宜過大,否則浪費藥劑,也可能因生成[Cr2(OH)2SO3]2+而沉淀不下來。
    還原后的廢水直排入混合廢水池后再與混合廢水一并處理。

混合廢水處理:
    混合廢水為含鉻預(yù)處理后廢水、含氰廢水預(yù)處理后廢水、鍍鎳、普通鍍銅、除油等廢水,該廢水混合后經(jīng)格柵處理由防腐泵提升經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計進(jìn)入中和反應(yīng)池,該池內(nèi)安裝有PH計及攪拌機(jī),當(dāng)向反應(yīng)池投加堿(CaO)時,各金屬在一定的PH值下生成相應(yīng)的氫氧化物沉淀物。根據(jù)我們以往所積累的對電鍍廢水行業(yè)的處理經(jīng)驗,混合廢水最佳沉淀的PH值為9.5,反應(yīng)后的出水進(jìn)入中間水池,再經(jīng)過經(jīng)砂濾后,出水的PH還是偏堿性,因此再經(jīng)PH調(diào)節(jié)池加酸調(diào)節(jié)后可達(dá)標(biāo)排放。壓濾后的污泥外運集中深埋或制磚或回收金屬離子或經(jīng)其它無害化處理。

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