電鍍廢水在水處理行業(yè)有哪些環(huán)保功能?
2017-11-13 點擊 0 作者: 來源:
  電鍍是利用化學(xué)和電化學(xué)方法在金屬或在其它材料表面鍍上各種金屬。電鍍技術(shù)廣泛應(yīng)用于機器制造、輕工、電子等行業(yè)。

  電鍍廢水的成分非常復(fù)雜,除含氰(CN-)廢水和酸堿廢水外,重金屬廢水是電鍍業(yè)潛在危害性極大的廢水類別。根據(jù)重金屬廢水中所含重金屬元素進行分類,一般可以分為含鉻(Cr)廢水、含鎳(Ni)廢水、含鎘(Cd)廢水、含銅(Cu)廢水、含鋅(Zn)廢水、含金(Au)廢水、含銀(Ag)廢水等。電鍍廢水的治理在國內(nèi)外普遍受到重視,研制出多種治理技術(shù),通過將有毒治理為無毒、有害轉(zhuǎn)化為無害、回收貴重金屬、水循環(huán)使用等措施消除和減少重金屬的排放量。隨著電鍍工業(yè)的快速發(fā)展和環(huán)保要求的日益提高,目前,電鍍廢水治理已開始進入清潔生產(chǎn)工藝、總量控制和循環(huán)經(jīng)濟整合階段,資源回收利用和閉路循環(huán)是發(fā)展的主流方向。

  1、電鍍重金屬廢水治理技術(shù)的現(xiàn)狀

  傳統(tǒng)的電鍍廢水處理方法有:化學(xué)法,離子交換法,電解法等。但傳統(tǒng)方法處理電鍍廢水存在如下問題:

  (1)成本過高——水無法循環(huán)利用,水費與污水處理費占總生產(chǎn)成本的15%~20%;

  (2)資源浪費——貴重金屬排放到水體中,無法回收利用;

  (3)環(huán)境污染——電鍍廢水中的重金屬為“永遠性污染物”,在生物鏈中轉(zhuǎn)移和積累,最終危害人類健康。

  采用膜法技術(shù)為電鍍廢水處理提供完美解決方案,促進電鍍工業(yè)技術(shù)升級。其主要特點:

  (1) 降低成本——水與貴重金屬循環(huán)利用,減少材料消耗

  (2) 回收資源——貴重金屬回收利用

  (3) 保護環(huán)境——廢水零排放或微排放

  電鍍生產(chǎn)過程中的高用水量以及排放出的重金屬對水環(huán)境的污染,極大地制約了電鍍工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。傳統(tǒng)的電鍍廢水處理工藝成本過高,重金屬未經(jīng)回收便排放到水體中,極易對生物造成危害。而膜分離技術(shù)對水與重金屬進行循環(huán)利用,經(jīng)過膜分離技術(shù)處理的電鍍廢水,可以實現(xiàn)重金屬的“零排放”或“微排放”,使生產(chǎn)成本大大降低。

  利用膜分離技術(shù),可從電鍍廢水中回收重金屬和水資源,減輕或杜絕它對環(huán)境的污染,實現(xiàn)電鍍的清潔生產(chǎn),對附加值較高的金、銀、鎳、銅等電鍍廢水用膜分離技術(shù)可實現(xiàn)閉路循環(huán),并產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益。對于綜合電鍍廢水,經(jīng)過簡單的物理化學(xué)法處理后,采用膜分離技術(shù)可回用大部分水,回收率可達60%~80%,減少污水總排放量,削減排放到水體中的污染物。

  反滲透系統(tǒng)在日常的運行中,難免會出現(xiàn)系統(tǒng)的無機物結(jié)垢、膠體顆粒物的沉積、微生物的滋生、化學(xué)污染以及其它問題,這些因素影響著系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行。下面主要闡述膜系統(tǒng)在日常中出現(xiàn)的問題及控制方法。

  2.無機物的結(jié)垢

  在水中存在Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、CO32-、SO42-、PO43-、SiO2等離子。在一般的情況下是不會造成無機物結(jié)垢,但是在反滲透系統(tǒng)中,由于源水一般濃縮4倍,并且pH也有較大的提高,因此比較難溶解的物質(zhì)就會沉積,在膜表面形成硬垢,導(dǎo)致系統(tǒng)壓力升高、產(chǎn)水量下降,嚴(yán)重的還會造成膜表面的損傷,使系統(tǒng)脫鹽率降低。

  衡量水質(zhì)是否結(jié)垢有兩種計算方法:

  控制苦咸水結(jié)垢指標(biāo)

  對于濃水含鹽量TDS≤10,000mg/L的苦咸水,朗格利爾指數(shù)(LSIC)作為表示CaCO3結(jié)垢可能性的指標(biāo):

  LSIC=pHC-pHS

  式中:LSIC:反滲透濃水的朗格利爾指數(shù)

  pHC:反滲透濃水pH值

  pHS:CaCO3溶液飽和時的pH值

  當(dāng)LSIC≥0,就會出現(xiàn)CaCO3結(jié)垢。

  控制海水及亞海水結(jié)垢指標(biāo)及處理方法:

  當(dāng)濃水含鹽量TDS>10,000mg/L的高鹽度苦咸水或海水水源,斯蒂夫和大衛(wèi)飽和指數(shù)(S&DSIC)作為表示CaCO3結(jié)垢可能性的指標(biāo)。

  S&DSIC=pHC-pHS

  式中:S&DSIC:反滲透濃水的斯蒂夫和大衛(wèi)飽和指數(shù)

  pHC:反滲透濃水pH值

  pHS:CaCO3溶液飽和時的pH值

  當(dāng)S&DSIC≥0,就會出現(xiàn)CaCO3結(jié)垢。其它無機鹽結(jié)垢預(yù)處理的控制方案碳酸鈣結(jié)垢預(yù)處理的控制方案在反滲透系統(tǒng)的結(jié)垢中,以碳酸鹽垢為主,大多數(shù)地表水和地下水中的CaCO3幾乎呈飽和狀態(tài),由下式表示CaCO3化學(xué)平衡:Ca2+ + HCO3– <---> H+ + CaCO3

  從化學(xué)平衡式可以看出,要抑制CaCO3的結(jié)垢,有幾種途徑:

  降低Ca2+的含量

  降低了Ca2+含量,可以使化學(xué)平衡向左側(cè)移動,不利于形成CaCO3垢。

  達到這種目的的方法有:離子交換軟化法、石灰軟化法、電滲析、納濾等方法,他們都能有效地降低的Ca2+含量,從而達到抑制鈣垢的生成。

  Ca2+的增溶

  主要是以增加Ca2+的溶解度,從而降低結(jié)垢的風(fēng)險。

  方法:添加螯合劑、阻垢劑,增加Ca2+的溶解度,使平衡向左移動。

  調(diào)節(jié)pH值

  主要是通過添加無機酸,從而提高H+的濃度,使平衡向左移動?;瘜W(xué)原理如下:

  CO2 + H2O <---> H2CO3 ――――⑴

  H2CO3 <---> H+ + HCO3- ――――⑵

  HCO3- <---> H+ + CO32- ――――⑶

  3、膠體、顆粒物沉積

  膠體、顆粒物污染是比較常見的反滲透系統(tǒng)污染。水中大量存在粘泥、膠體硅、金屬的氧化物及有機質(zhì)等顆粒物,在反滲透系統(tǒng)預(yù)處理中可以將源水中的這些污染源控制在一定程度,不致使對系統(tǒng)短期運行造成一定的影響。但由于系統(tǒng)長時間的運行預(yù)處理處理效果不理想、預(yù)處理反沖洗不徹底、操作人員的日常操作不到位等原因,都會造成系統(tǒng)膠體、顆粒物的污染。

  針對膠體污染,通過淤泥密度指數(shù)(Silt Density Index ,SDI)來衡量。SDI數(shù)值反應(yīng)了在規(guī)定時間內(nèi),孔徑為0.45um測試膜片被測試給水中的淤泥、膠體、黏土、硅膠體、鐵的氧化物、腐植質(zhì)等污染物堵塞的比率和污染程度。

來源:中國水網(wǎng)  作者:佚名