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    塑胶电镀废水的治理
    发布者:hygc30a  发布时间:2011-03-12 15:27:04  访问次数:

    作者:宋新华

    摘要:介绍了塑胶电镀废水的分流处理工艺,经过近2年多的实际运行表明,该工艺可稳定运行达到国家综合污水排放标准》(GB8978-1996)之一级标准。

    关键词:塑胶电镀废水 分流治理 酸化--氧化反应 迷宫沉降池

     

    1 引言

    随着人类生活水平的提高及工业的高速发展,塑胶材料得到广泛的应用。在某些使用条件下,有时需在塑胶件表面镀覆一层金属物质(如铜、镍、铬等金属),以增强塑胶件的耐磨性、导电性或美观性等。鉴于塑胶材料不导电的特性,其主要以化学镀为主。

    如以深圳某塑胶电镀厂为例:该厂专业从事塑胶制品的电镀。其生产工艺如下:塑胶件→除油→水洗→酸洗→水洗→粗化→沉钯→水洗→镀焦铜→水洗→化学镀镍→水洗→化学镀铜→水洗→电镀酸铜、酸镍→水洗→镀铬→成品。

    2 废水水量及水质

    废水设计处理量为60m3/h,其中含铬废水(主要为粗化及镀铬环节产生的废水)25 m3/h,含络合物废水(主要为镀焦铜、化学镀铜、化学镀镍废水等含络合物的废水)10 m3/h,综合废水(即酸洗、除油及电镀类废水)25 m3/h。具体水质如表1所示:

    废水种类

    污染物名称

    污染物浓度

    含铬废水

    Cr6+

    80~100mg/l

    PH

    2~3

    Cr

    50~80mg/l

    含络合物废水

    Cu2+

    40~60mg/l

    Ni2+

    30~50mg/l

    PO42-、P2O72-

    10~20mg/l

    Cr

    100~200mg/l

    PH

    6~9

    综合废水

    Cu2+

    40~60mg/l

    Ni2+

    30~50mg/l

    PO42-

    10~20mg/l

    PH

    3~5

    Cr

    80~120mg/l

    SS

    100~180mg/l

    3 排放水质要求

    废水经处理后达到需达到国家综合污水排放标准(GB8978-1996)之一级标准。即Cr6+≤0.5mg/l,Cu2+≤0.5mg/l,Ni2+≤1.0mg/l,PO42-(以P计)≤1.0mg/l,Cr≤100mg/l,SS≤70mg/l

    4 处理工艺及方法的选择

    该类废水具有成份复杂,污染大,难处理等特点,比较成熟的处理方法为分流处理、化学沉淀法。

    该类废水中较难处理的为含络合物的废水,其废水中含有EDTA-Na、柠檬酸盐(Na3C6H5O7)、乳酸等能与Cu2+、Ni2+络合的强络合剂,此类废水一般采用以下几种方法进行处理:①投加重金属捕集剂进行破络的方法,该法最常用的捕集剂为Na2S。经小试得出,在此类废水中,Na2S对铜的沉淀效果是比较理想的(Cu2+〈0.3mg/l〉,但因NiS的溶度积较大,故对络合镍的沉淀则无多大作用(其出水中Ni2+达到5mg/l,严重超标),而采用投加如ISX等类型的捕集剂虽效果可以,但费用高昂,且运输、保存均不方便。故此法在本工程中不作考虑。②铁屑内电解法,此法由于铁屑内电解塔内的铁屑易结块,影响设备正常运行,故此法在本工程中不作考虑。③离子交换法,由于水量较大,污染物浓度较高,故此法在本工程中不作考虑。④酸化破络的方法,一般调PH在2左右,使Cu2+游离出来。⑤氧化法破坏络合物的方法,采用投加强氧化剂破坏EDTA等络合剂的方法。经多次试验,决定采用酸化—氧化法进行综合处理:即先调酸至PH=3左右、投加漂白粉溶液进行氧化、破坏有机络合剂,同时将化学镀镍过程中排出的还原剂次磷酸酸盐氧化成正磷酸盐,并且在酸性条件下,焦磷酸铜等络合物极易被破坏,破络后的废水再进行中和、混凝沉淀的方法进行处理,中和时,加入废水中的漂白粉溶液中的Ca2+可与磷酸盐生成磷酸钙、羟基磷酸钙沉淀,从而达到去除磷酸盐的目的。

    注:在酸性溶性中:HOCl+H++2e→Cl-+H2O,E=1.49V;在碱性溶性中: OCl-+H2O+2e→Cl-+2OH-,E=0.9V;在中性溶液中,E=1.2V,经多次试验发现,其络合废水中的Cu2+ 、Ni2+浓度随氧化反应的时间及酸度成正比,反应时的PH值越低,反应时间越长,则处理效果愈好。如表2所示.

    序号

    反应PH值

    反应时间(H)

    中和沉淀后Cu2+浓度

    中和沉淀后Ni2+浓度

    1

    3

    1.5

    0.52mg/l

    0.85mg/l

    2

    4

    1.5

    1.21mg/l

    1.37mg/l

    3

    4

    2.5

    0.63mg/l

    0.98mg/l

    由于破络后的废水还含有少量的络合剂,且为避免其与综合废水中的还原性物质反应重新生成络合物,故将络合废水的沉降池单独设置1个。

    综合废水为普通的中和、混凝沉淀法。

    含铬废水为普通的还原法,由于Cr3+的最佳沉淀PH值为7~8,而Cu2+、Ni2+的最佳沉淀PH值为10.5左右,两者存在冲突,故还原后的铬水单独加碱中和,并进行固液分离。

    鉴于废水处理站面积较小,故固液分离设备采用了迷宫沉降池。迷宫沉降池具有表面负荷高,占地面

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