電鍍廢物含有很多對生物具有嚴(yán)重毒害性,若未加處里,任意排放,將構(gòu)成生態(tài) 環(huán)境極為嚴(yán)重破壞電鍍廢物的主要來源有:
1.親清洗排放的廢水;雖污染物含浪量較低,但因排放量很大,故不可以忽視
2.廢棄溶液.電鍍液.清潔液等失去效用時,無法再生,更興新或補(bǔ)充后再加以使用時,必須廢棄
3.電鍍過程中的無意排放物,如滲漏.濺出等
4.二次污染物:排放處理后留下的污泥沉淀物
電鍍廢物處理的方式有兩種,一是將廢物回收(recovery)再使用,另一種是銷毀 (desyruction)將有毒廢物處理轉(zhuǎn)化成合乎法規(guī)的廢物拋棄
一.電鍍廢水處理
電鍍廢水一般可分成落鉻系廢水.氰系廢水及重金屬廢水.酸堿廢水等,其處理 方法有很多,通常以化學(xué)沉淀法最為經(jīng)濟(jì)可行。但從成本的觀點(diǎn),則以廠內(nèi)改善及回收為最有利策略.
二.鉻系廢水處
鉻系廢水處里,有二種方式,一種是用化學(xué)方法將六價鉻還原成三價鉻,另一種 是將鉻酸回收。其主要方法如下:
(1) 化學(xué)沉淀法: 用硫酸亞鐵(FeSO4•7H2O).亞硫酸氫鈉(NaHSO3).及二氧化硫等將Cr6+還原成Cr3+ 。其反應(yīng)式為
1. 硫酸亞鐵
2H2CrO4 + 6FeSO4.7H2O + 6H2SO4 — Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + 50H2O
Na2Cr2O7 + 6FeSO4•7H2O + 7H2SO4 — Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + Na2SO4 + 4H2O
2. 亞硫酸氫鈉
NaHSO3 — Na+ + HSO3-
HSO3- + H2O — H2SO3 + OH-
2H2CrO4 + 3H2SO3 — Cr2(CO4)3 + 5H2O
3. 二氧化硫
SO2 + H2O — H2SO3
2CrO3 + 3H2SO3 — Cr2(SO4)3 + 3H2O<
2H2CrO4 + 3SO2 — Cr2(SO4)3 + 2H2O
(2) 回收法
1. 蒸發(fā)濃縮回收
2. 離子交換去除Cr^+3及Cr^+6或回收鉻酸
三.重金屬廢水處理
重金屬廢水處理最經(jīng)濟(jì)而簡單的處理方法為化學(xué)沉淀,就是加入石灰提高廢水的PH,使重金屬離子變成氫氧化物沉淀去除。重金屬離子的沉淀作用與PH的關(guān)系如 下表所示:
重金屬離子
適合沉淀的PH 最佳沉淀的PH
Fe3+、Sn2+、Al3+ 4 7
Cu2+、Zn2+、Cr3+、Be2+ 6 9
Fe2+ 7 10
Cd2+、Ni2+、Co2+、Cu2+(濃) 8 11
Ag+、Mn2+、Hg+ 9 12
(鉛可加蘇打灰,水可加Na2S改善沉淀效果)
除化學(xué)沉淀法外,還有離子交換法及氧化還原置換法及去除重金屬離子離子交換 法是用不同離子交換樹脂回收不同金屬氧化還原置換法是利用不同金屬氧化還原 電動勢的差異將重金屬離子置換沉積,例如:
Cu2+ + Fe — Cu(下降) + Fe2+
此法適用于含銅量多的電鍍廢水用廢鐵屑將銅析出回收銅
四.氰系廢水處理
氰系廢水處理方法有:
(1)化學(xué)沉淀法 (5)鉻酸廢液氧化法
(2)離子交換法 (6)紺青法
(3)臭氧氧化法 (7)生物處理法
(4)電解氧化法 (8)靜置于池塘法
(1)化學(xué)沉淀法是用氯氣.次氯酸鈉漂白粉做氧化劑加上堿NaOH為主。其氧化反應(yīng)如下:
1.氯氣
NaCN + Cl2 — CNCl + NaCl
CNCl + 2NaOH — NaCNO + NACl + H2O
NaCNO + 4NaOH + 3Cl2 — 6NaCl + 2CO2 + N2 + H2O
2.次氯酸鈉NaClO
NaCN + NaClO — NaCNO + NaCl
2NaCNO + 3NaClO + 2NaOH — 2Na2CO3 + N2 + 3NaCl + H2O
3.漂白粉:Ca(OCl)2(強(qiáng)力).CaOCl2(普通)
2NaCN + Ca(OCl)2 — 2NaCNO + CaCl2
4NaCNO + 3Ca(OCl)2+H2O — 2N2 + 2Ca(HHCO3)2 + CaCl2 + 4NaCl
NaCN + CaOCl2 — NaCNO + CaCl2
2NaCON + 3CaOCl2 + H2O — N2 + Ca(HCO3)2 + 2CaCl2 + 2NaCl
(2)離子交換法:用離子交換樹脂去除CN-
(3)臭氧(O3)氧化法,其反應(yīng)式如下:
CN + O3 — NO- + O2
2CNO + 3O3 + H2O — 2HCO3- + N2 + 3O2
(4)電解氧化法:用不銹鋼做陽極,陰極為槽本身,電流密度4A/dm2,陽極面積為陰極面積4倍時效率最高,溫度50℃至90℃,其陽極反應(yīng)式如下:
CN- + 2OH- — CNO- + H2O + e-
2CNO- + 4OH- — 2CO2 + N2 + 2H2O + 6e-
CHO- + 2H2O — NH4+ + CO32-
(5)鉻酸廢液氧化法:利用電度工廠的含有Cr6+廢液氧化CN-,Cu2+作為催化劑, 其反應(yīng)式如下:
2Cr6+ + 6CN- + 6H2O — (Cu2+) — 2Cr3+ + 3(CONH2)2
但CN-及Cr6+無法完全去除,仍需加氯氧化CN-,加還原劑還原Cr6+的處理
(6)紺青法:氰化物能與某些金屬離子(Ni2+,F(xiàn)e2+)形成毒性較低的錯鹽沉淀去的。其反應(yīng)式如下:
6NaCN + FeSO4 — Na4[Fe(CN6)] + Na2SO4
3Na4[Fe(CN6)] + 2Fe2(SO4)3 — Fe4[Fe(CN)6]3 (沉淀) + 6Na2SO4
此法會產(chǎn)生大量污泥及會被陽光再行分解出CN-
(7)生物處理法:CN-經(jīng)微生物分解成酸使CN-濃度低于毒害成度,微生物需先經(jīng)過馴化
(8)池塘靜置法:風(fēng)曝氣法將CN-氧化,需擴(kuò)大用地,及污染地下水的危險的缺點(diǎn)
五.酸堿廢水處理
酸咸廢水通常來自洗凈用水及處理過程所用溶液,一般酸咸廢水可用中和法使廢的pH值達(dá)到流放標(biāo)準(zhǔn)而排放
六.污泥的處理
電鍍廢液的污泥來源主要是重金屬的氧氣化物及少量的懸浮固體,其中成份大部 份是無機(jī)化合物,故亦稱化學(xué)污泥,其處理流程如下:
沉淀→濃縮浮除→脫水→干燥→焚化→拋棄<
(1)沉淀:添加中和劑調(diào)整PH值在9 -- 10,及添加助凝劑以加速沉淀速率
(2)濃縮:減少污泥的體積提高脫水的效率及經(jīng)濟(jì)性,其方式有重力濃縮,真空浮除與壓力浮除
(3)脫水:其方法有真空過濾.加壓過濾及離心過濾
(4)脫水:其方法有真空干燥及空氣干造法
(5)焚化:要注意防止第二次污染的發(fā)生
(6)拋棄為污最終處置,其方法有深井掩埋.廢坑掩埋.及水泥固化法。毒性較大的重金屬污染如鎘則以水泥固化法較為安全。其它方法還有填池或海洋拋棄
七.回收
回收的主要考慮因素為:
(1)經(jīng)濟(jì)性.節(jié)省原料.廢液處理.污泥及廢物處置的費(fèi)用。 (2)減小廢液處理量。
(3)減少污泥量。
回收的方式有三種,一為回收再使用法(concentrate return methods).回 收不再使用法(non-return methods)及再生法(regeneration).或再循環(huán)(recycling)。 回收可經(jīng)由下列方法達(dá)成:
(1)蒸發(fā)(evaporation)
(2)反滲透(reverse osmosis)
(3)電析法(electrodialysis)
(4)離子交換(ion exchange)
(5)蒸餾法(distillation)
八.廢物處理專利文獻(xiàn)資料:
(美國專利編號)
4569686 4600513 4564464 4607592 563199
4565553 4620858 4565676 4574005