论文部分内容阅读
东莞东元环境科技有限公司
摘要：本文通过调整电镀品种布局使废水分类集中、采用先进合理的废水处理方法等方面介绍了题目，文章旨在与同行共同交流、互相学习。
关键词：电镀废水；气雾喷淋；氰化物；重金属离子
引言
电镀是当今全球三大污染工业之一，伴随科学技术的发展电镀工业的规模亦发展，排放的废水量也逐渐提高，根据不完整统计，1999年全国工业以及城市生活污水排放总量为401亿m3，电镀厂排放出废水达40亿m3。由此可见，电镀废水的排放量大约占工业废水排放量的10%。当前，绝大部分电镀分散在各有关企业，比如：自行车厂、汽车厂、家具厂等等，都附设有电镀车间，实为厂多面广，较为分散，大多数直接排放，给环境造成严重污染。为了解决这一个问题，在一个城市或者一个地区集中建立电镀工业，使电镀工业由分散转向集中，则有利于电镀废水的处理。青岛市黄岛技术开发区的电镀工业园，就是按照这一精神建设起来的，其电镀废水的治理工作取得了一定的成绩。
随着电镀规模扩大和电镀种类的增加，渐渐暴露出原电镀废水治理中存在的问题，造成原废水处理设备无法运行。其主要存在的问题包括有：①随着电镀种类的增加，电镀工业园整体布局日趋并不是很合理，在同一个车间内有几个电镀品种，造成各种电镀废水混合，给废水的处理造成一定的难度；②基于①的因素导致原电镀废水的治理设备失去处理的能力，处理方法并不合理；③由于生产规模的扩大，电镀废水的排放量成倍增加，亟待增加废水的处理能力；④原来的管理不规范。针对以上问题，经过试验与论正，作者提出了一个比较完整的改革方案。
一、调整电镀品种布局使废水分类集中
某市黄岛开发区的电镀工业园已初具规模，电镀品种较多，主要有：镀铬、镀锌、镀、镀铜、镍、镀银等，有金属电镀，也有塑料电镀。废水主要来自镀件镀前的酸、碱处理以及镀后的漂洗。镀件镀前的酸、碱处理液对各种电镀是相同的，但是，镀件的漂洗液的组成则完全不同，处理方法也完全不同，所以要把各种电镀按车间分开，使整体布局合理化，给电镀废水的分类集中提供好的基础。为了废水处理上的方便，把整个电镀工业园产生的废水，按处理方法的不同分为四类：①各电镀工件的除锈酸洗和除油污碱水，这类水主要含有二价铁和强酸或强碱；②含氰化物的废水，是由镀银、金以及要求较高的镀锌、镍等车间产生，其水量较小，但毒性很大所以要格外重视；③含铬废水，其中六价铬的毒性很大，并且处理方法与其他的处理方法完全不同；④其他镀种如：镀锌、镀铜、镀镍或者它们之间的混合镀等产生的废水，所含金属离子的毒性不大，也较好处理。为此，在工业园区要铺设四种集水管道，根据其水量大小建立四个集水池。
二、采用先进合理的废水处理方法
由于电镀废水种类繁多，其成份也不尽相同，因此电镀废水的处理方法也很多，采用的工艺流程也不同。80 年代以来，多元组合技术在国内已开始应用，处理效果也比较理想。一批多功能自动化程度较高的组合处理设备问世，使得处理流程和设备小型化，促进了组合法的应用与发展。
根据黄岛电镀工业园的自身特点，融入目前国内外较先进的技术，采用下面的方法处理电镀废水較为理想。
1、采用闭路循环工艺尽量减少废水排放
电镀废水主要来源于漂洗水，采用闭路循环工艺是目前处理电镀废水最经济、最有效的方法之一，是治理电镀废水发展的方向。闭路循环工艺是美国电镀协会在1978 年第40 号计划中首先提出的，80 年代后期自然闭路循环工艺悄然问世。该工艺的先进之处在于，清洗水可以多次利用，因此能够大幅度减少电镀废水的排放数量，比常规的固定水槽漂洗可节约用水90 %以上，从而减少了废水处理的负荷和处理经费，产生较好的经济效益。
逆流漂洗大致可以分为两大类：第一类，连续式逆流漂洗，就是电镀槽后设一个清洗槽，镀件在清洗槽中由前向后移动清洗，补给清水则由槽末向前慢慢流动补给。第二类，间歇式逆流漂洗，又叫多槽回收，需要45 个回收槽，控制末槽中电镀液的浓度一般为1020mg/L，当末槽达到这一浓度后就倒槽，即将第一个回收槽的较浓的回收液蒸发浓缩，补充到电镀槽中，其他回收槽依次倒向
它的前一级槽，末槽则加清洁水。间歇逆流漂洗比连续逆流漂洗更加节水，以四级间歇逆流漂洗为例，保持末级清洗水浓度不超过20mg/L时，它比单槽流动水情况节水99 .8 %。近几年来，间歇逆流漂洗逐渐被闭路循环式漂洗和喷淋
洗或气雾喷淋洗相结合的方法所代替，因为该法不仅更节约用水，而且电镀件的漂洗效果更好。根据黄岛电镀工业园的实际情况，对较小的电镀件进行漂洗和气雾喷淋洗涤的工艺流程，示意图如图1。
镀件从电镀槽取出，放入漂洗槽洗去大部分镀液，再气雾喷淋洗涤，镀件一次气雾喷淋洗涤比二次漂洗槽洗涤的效果还好。当漂洗槽中镀液的浓度大到一定程度，则把漂洗液用泵打入蒸发浓缩器，浓缩后补充到电渡槽里，喷淋洗涤水自流放入漂洗槽。较大镀件沿用原冲洗法，其冲洗水和溅出、散落的水进入地槽沟，流入工业园区的相应集水池待处理。
2、含氰废水处理
氰化钠和氰化钾是优良的电镀络合剂，采用氰化物电镀的有金、银、铜、锌及镉等，可获得很高质量的镀层，但是氰化物有剧毒，对人的致死量为0 .3mg/kg。我国政府在大力提倡用无氰电镀工艺代替含氰电镀工艺。目前除少量有特殊要求的产品保留含氰电镀工艺外，其余大量产品都已改为无氰电镀工艺。黄岛电镀工业园的含氰废水主要来自镀银，除尽量采用闭路循环喷淋漂洗工艺，减少含氰废水的排放外，含氰废水则根据氰化物特性，采用二级氧化法进行处理。氧化破氰可用的药剂有NaClO、Ca（ClO）2、液氯、臭氧等。液氯和臭氧由于价格高等原因不常用。用较便宜的Ca（ClO）2 又会产生Ca（OH）2 和CaSO4 沉淀，增加了污泥量，故采用NaClO 是合适的破氰氧化药剂。
3、酸碱废水处理
镀件电镀前需经除油、酸洗、机械磨光或滚桶滚光来清洁表面。使镀件在入槽前达到无油、无锈、无厚的氧化膜和无脏物覆盖。一般用化学法可达到清洁表面的目的。应尽可能的采用滚桶滚光法，用较低浓度的酸、碱或表面活性剂，借机械摩擦可将钢铁件的油垢和铁锈等除去，并可将零件表面磨光滑。这些措施能大幅度的减少酸碱废水的排出量。但仍然会有碱洗和酸洗产生的酸碱废水以及地面清洗废水。一方面可以利用产生的酸、碱液相互中和达到处理目的；也可以在其他系统中加以利用，例如：用酸性、碱性废水用来调整pH 值。使另加药品中和酸碱废水变为补充措施，可大大降低治理废水的成本。
4、含铬废水中铬的回收处理
废水中六价铬是有害和有毒物质，成为工业废水的一个重要污染源，一旦摄入人体内达到一定数量会引起癌症。废水中六价铬常因镀件表面附着而带入漂洗水中，据资料报道，80%的铬酐损耗于镀件带出的附着液。它在废水中的一般含量为25～100mg/L。处理电镀铬废水的传统工艺是将废水中六价铬变成三价铬排放，使用最多的是铁氧体法。该法只是把毒性大的六价铬变成毒性较小的三价铬，没有从根本上消除铬对环境的污染，必须对其实施回收处理。理论上有下列几种回收方法：
（1）铬酸盐沉淀法
这种方法是在碱性条件下投加沉淀剂氯化钡溶液，使CrO42-与Ba2+形成难溶的BaCrO4 沉淀（BaCrO4 的Ksp =1 ×10-10）[ 8]，因此习惯上也称为钡盐法。该方法的优点是处理后的水清澈透明，工艺简单，但是
摘要：本文通过调整电镀品种布局使废水分类集中、采用先进合理的废水处理方法等方面介绍了题目，文章旨在与同行共同交流、互相学习。
关键词：电镀废水；气雾喷淋；氰化物；重金属离子
引言
电镀是当今全球三大污染工业之一，伴随科学技术的发展电镀工业的规模亦发展，排放的废水量也逐渐提高，根据不完整统计，1999年全国工业以及城市生活污水排放总量为401亿m3，电镀厂排放出废水达40亿m3。由此可见，电镀废水的排放量大约占工业废水排放量的10%。当前，绝大部分电镀分散在各有关企业，比如：自行车厂、汽车厂、家具厂等等，都附设有电镀车间，实为厂多面广，较为分散，大多数直接排放，给环境造成严重污染。为了解决这一个问题，在一个城市或者一个地区集中建立电镀工业，使电镀工业由分散转向集中，则有利于电镀废水的处理。青岛市黄岛技术开发区的电镀工业园，就是按照这一精神建设起来的，其电镀废水的治理工作取得了一定的成绩。
随着电镀规模扩大和电镀种类的增加，渐渐暴露出原电镀废水治理中存在的问题，造成原废水处理设备无法运行。其主要存在的问题包括有：①随着电镀种类的增加，电镀工业园整体布局日趋并不是很合理，在同一个车间内有几个电镀品种，造成各种电镀废水混合，给废水的处理造成一定的难度；②基于①的因素导致原电镀废水的治理设备失去处理的能力，处理方法并不合理；③由于生产规模的扩大，电镀废水的排放量成倍增加，亟待增加废水的处理能力；④原来的管理不规范。针对以上问题，经过试验与论正，作者提出了一个比较完整的改革方案。
一、调整电镀品种布局使废水分类集中
某市黄岛开发区的电镀工业园已初具规模，电镀品种较多，主要有：镀铬、镀锌、镀、镀铜、镍、镀银等，有金属电镀，也有塑料电镀。废水主要来自镀件镀前的酸、碱处理以及镀后的漂洗。镀件镀前的酸、碱处理液对各种电镀是相同的，但是，镀件的漂洗液的组成则完全不同，处理方法也完全不同，所以要把各种电镀按车间分开，使整体布局合理化，给电镀废水的分类集中提供好的基础。为了废水处理上的方便，把整个电镀工业园产生的废水，按处理方法的不同分为四类：①各电镀工件的除锈酸洗和除油污碱水，这类水主要含有二价铁和强酸或强碱；②含氰化物的废水，是由镀银、金以及要求较高的镀锌、镍等车间产生，其水量较小，但毒性很大所以要格外重视；③含铬废水，其中六价铬的毒性很大，并且处理方法与其他的处理方法完全不同；④其他镀种如：镀锌、镀铜、镀镍或者它们之间的混合镀等产生的废水，所含金属离子的毒性不大，也较好处理。为此，在工业园区要铺设四种集水管道，根据其水量大小建立四个集水池。
二、采用先进合理的废水处理方法
由于电镀废水种类繁多，其成份也不尽相同，因此电镀废水的处理方法也很多，采用的工艺流程也不同。80 年代以来，多元组合技术在国内已开始应用，处理效果也比较理想。一批多功能自动化程度较高的组合处理设备问世，使得处理流程和设备小型化，促进了组合法的应用与发展。
根据黄岛电镀工业园的自身特点，融入目前国内外较先进的技术，采用下面的方法处理电镀废水較为理想。
1、采用闭路循环工艺尽量减少废水排放
电镀废水主要来源于漂洗水，采用闭路循环工艺是目前处理电镀废水最经济、最有效的方法之一，是治理电镀废水发展的方向。闭路循环工艺是美国电镀协会在1978 年第40 号计划中首先提出的，80 年代后期自然闭路循环工艺悄然问世。该工艺的先进之处在于，清洗水可以多次利用，因此能够大幅度减少电镀废水的排放数量，比常规的固定水槽漂洗可节约用水90 %以上，从而减少了废水处理的负荷和处理经费，产生较好的经济效益。
逆流漂洗大致可以分为两大类：第一类，连续式逆流漂洗，就是电镀槽后设一个清洗槽，镀件在清洗槽中由前向后移动清洗，补给清水则由槽末向前慢慢流动补给。第二类，间歇式逆流漂洗，又叫多槽回收，需要45 个回收槽，控制末槽中电镀液的浓度一般为1020mg/L，当末槽达到这一浓度后就倒槽，即将第一个回收槽的较浓的回收液蒸发浓缩，补充到电镀槽中，其他回收槽依次倒向
它的前一级槽，末槽则加清洁水。间歇逆流漂洗比连续逆流漂洗更加节水，以四级间歇逆流漂洗为例，保持末级清洗水浓度不超过20mg/L时，它比单槽流动水情况节水99 .8 %。近几年来，间歇逆流漂洗逐渐被闭路循环式漂洗和喷淋
洗或气雾喷淋洗相结合的方法所代替，因为该法不仅更节约用水，而且电镀件的漂洗效果更好。根据黄岛电镀工业园的实际情况，对较小的电镀件进行漂洗和气雾喷淋洗涤的工艺流程，示意图如图1。
镀件从电镀槽取出，放入漂洗槽洗去大部分镀液，再气雾喷淋洗涤，镀件一次气雾喷淋洗涤比二次漂洗槽洗涤的效果还好。当漂洗槽中镀液的浓度大到一定程度，则把漂洗液用泵打入蒸发浓缩器，浓缩后补充到电渡槽里，喷淋洗涤水自流放入漂洗槽。较大镀件沿用原冲洗法，其冲洗水和溅出、散落的水进入地槽沟，流入工业园区的相应集水池待处理。
2、含氰废水处理
氰化钠和氰化钾是优良的电镀络合剂，采用氰化物电镀的有金、银、铜、锌及镉等，可获得很高质量的镀层，但是氰化物有剧毒，对人的致死量为0 .3mg/kg。我国政府在大力提倡用无氰电镀工艺代替含氰电镀工艺。目前除少量有特殊要求的产品保留含氰电镀工艺外，其余大量产品都已改为无氰电镀工艺。黄岛电镀工业园的含氰废水主要来自镀银，除尽量采用闭路循环喷淋漂洗工艺，减少含氰废水的排放外，含氰废水则根据氰化物特性，采用二级氧化法进行处理。氧化破氰可用的药剂有NaClO、Ca（ClO）2、液氯、臭氧等。液氯和臭氧由于价格高等原因不常用。用较便宜的Ca（ClO）2 又会产生Ca（OH）2 和CaSO4 沉淀，增加了污泥量，故采用NaClO 是合适的破氰氧化药剂。
3、酸碱废水处理
镀件电镀前需经除油、酸洗、机械磨光或滚桶滚光来清洁表面。使镀件在入槽前达到无油、无锈、无厚的氧化膜和无脏物覆盖。一般用化学法可达到清洁表面的目的。应尽可能的采用滚桶滚光法，用较低浓度的酸、碱或表面活性剂，借机械摩擦可将钢铁件的油垢和铁锈等除去，并可将零件表面磨光滑。这些措施能大幅度的减少酸碱废水的排出量。但仍然会有碱洗和酸洗产生的酸碱废水以及地面清洗废水。一方面可以利用产生的酸、碱液相互中和达到处理目的；也可以在其他系统中加以利用，例如：用酸性、碱性废水用来调整pH 值。使另加药品中和酸碱废水变为补充措施，可大大降低治理废水的成本。
4、含铬废水中铬的回收处理
废水中六价铬是有害和有毒物质，成为工业废水的一个重要污染源，一旦摄入人体内达到一定数量会引起癌症。废水中六价铬常因镀件表面附着而带入漂洗水中，据资料报道，80%的铬酐损耗于镀件带出的附着液。它在废水中的一般含量为25～100mg/L。处理电镀铬废水的传统工艺是将废水中六价铬变成三价铬排放，使用最多的是铁氧体法。该法只是把毒性大的六价铬变成毒性较小的三价铬，没有从根本上消除铬对环境的污染，必须对其实施回收处理。理论上有下列几种回收方法：
（1）铬酸盐沉淀法
这种方法是在碱性条件下投加沉淀剂氯化钡溶液，使CrO42-与Ba2+形成难溶的BaCrO4 沉淀（BaCrO4 的Ksp =1 ×10-10）[ 8]，因此习惯上也称为钡盐法。该方法的优点是处理后的水清澈透明，工艺简单，但是