電鍍廢水如何處理
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)。
針對電鍍廢水如何處理的問題，首先要了解電鍍廢水的特點：
電鍍行業(yè)廢水水質(zhì)較復(fù)雜，廢水中含有鉻、鋅、銅、鎳、鎘等重金屬離子以及酸、堿、氰化物等具有很大毒性的雜物。廢水具有以下特點：
（1）成分復(fù)雜，污染物可分為無機污染物和有機污染物兩大類。
（2）水質(zhì)變化幅度大，各股生產(chǎn)廢水污染物種類多樣，CODcr變化系數(shù)大。
（3）廢水毒性大，含有大量的重金屬離子，若不經(jīng)處理直接排放會對周邊水體造成極大的污染。
各電鍍廠點的廢水量及成分差異很大,因此,必須結(jié)合實際情況,先抓好主要矛盾(選用好的工藝、流程和清洗方式),然后采用效果好、經(jīng)濟實用的處理方法。只有這樣才能做到治本與治標(biāo)相結(jié)合,使運轉(zhuǎn)費用壓到最低限度,處理方法也能經(jīng)得起長時期的考驗。
電鍍廢水如何處理才能做到投資少、效果好呢？我們應(yīng)該針對不同的廢水情況選擇相應(yīng)的處理方法。
在選擇電鍍廢水處理方法之前,應(yīng)當(dāng)對各種處理方法的效果、投資、占地面積、設(shè)備性能、原材料要求等方面有較為全面了解。電鍍處理方法很多,但各有所長,也各有所短。因此,要取長補短,往往幾種方法組合使用,效果更好。因各電鍍廠點生產(chǎn)情況不同、條件不同,電鍍廢水情況也不同。制訂電鍍廢水處理方案時要根據(jù)本廠的鍍種和實際情況,切不要照抄照搬。
例如：在處理氫氧化銅為主的沉淀物固液分離時,不能采用氣浮法,應(yīng)采用斜紋法;而在處理氫氧化鋅和氫氧化鉻時,應(yīng)采用氣浮法。處理方案應(yīng)經(jīng)過嚴(yán)格論證、完善,避免盲目投入,降低運轉(zhuǎn)成本。選擇廢水處理方法的基本原則：
①廢水經(jīng)處理,應(yīng)符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)或可回用,不產(chǎn)生二次污染。
②對廢水變化的適應(yīng)性要強,如廢水濃度、ｐＨ值及其成分變化等。
③處理過程中,化學(xué)藥劑用量少、電能消耗少、運轉(zhuǎn)成本要小。
④處理工藝可操作性好,處理性能穩(wěn)定。
⑤處理機和土建設(shè)備(如:廢水池等)之間要匹配。
⑥處理廢水能連續(xù)運轉(zhuǎn),并能自動記錄、自動檢控。
電鍍重金屬廢水治理技術(shù)的現(xiàn)狀針對我國家目前電鍍行業(yè)廢水的處理現(xiàn)狀的統(tǒng)計和調(diào)查，廣泛采用的主要有7不同分類的方法：（1）化學(xué)沉淀法，又分為中和沉淀法和硫化物沉淀法。（2）氧化還原處理，分為化學(xué)還原法、鐵氧體法和電解法。（3）溶劑萃取分離法。（4）吸附法。（5）膜分離技術(shù)。（6）離子交換法。（7）生物處理技術(shù)，包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化學(xué)法、植物修復(fù)法。但目前都存在一定的弊端或嚴(yán)重的不合理性。
傳統(tǒng)電鍍廢水處理方法的弊端目前電鍍廢水的處理方法一般采用物化法之分流—綜合兩段處理。前段處理多分三支水：鉻水、氰水和綜合水（銅鎳鋅水）。鉻水用還原劑使之變價還原，氰水用兩級氧化破氰，銅鎳鋅水直接與前兩股水匯合而成為綜合水。后段處理綜合水，基本上是用堿（燒堿或石灰）、聚合氯化鋁（PAC）和有機絮凝劑（PAM），具體操作是：把綜合水的pH值提到10~13，堿濃度大而迫使堿與重金屬的反應(yīng)向生成氫氧化物的方向進行。由于pH 9,排放口又得用酸中和使pH值降到9以下。
電鍍廢水總體設(shè)計的依據(jù)及其內(nèi)容
總體設(shè)計的依據(jù)
①電鍍工藝及其配方、年產(chǎn)量(即生產(chǎn)綱領(lǐng))。應(yīng)盡量采用無污染、少污染或污染容易處理的電鍍工藝②國家環(huán)保法制定的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。
總體設(shè)計的內(nèi)容
設(shè)計說明書內(nèi)容包括:設(shè)計依據(jù)、設(shè)計范圍、電鍍廢水處理工藝、廢水量、廢水水質(zhì)(污染物種類與含量)、廢水處理的工藝原理及流程、設(shè)備選型、技術(shù)經(jīng)濟效果、建筑與結(jié)構(gòu)、供電、暖通、儀表、概算,以及存在問題。
廢水處理系統(tǒng)圖指明各種廢水來源,列明廢水處理系統(tǒng)。各種廢水系統(tǒng)需要分開時就必須分開,例如:酸性廢水與含氰廢水就不允許混排,以免混淆。并說明綜合處理方式與目的。
廢水處理工藝流程圖指明達到綜合處理而選用的設(shè)備、管道、閥門、輔助設(shè)施,并標(biāo)明廢水走向、管徑、過程和選用材料等。
綜合性廢水處理站平面圖指明廢水處理站在廠內(nèi)的相對位置,與各車間的相互關(guān)系。
綜合性廢水處理站工藝設(shè)備布置圖
廢水處理站總體布置,根據(jù)各廠具體情況,與電鍍車間分建或合建。站內(nèi)布置又可分橫向和豎向。大中型電鍍廠(點),廠內(nèi)場地擁擠,宜與電鍍車間合建。
①單獨綜合性廢水處理站橫向布置,一般將廢水池、污泥干化池設(shè)置在室外,處理設(shè)備及水泵房輔助用房布置在一層建筑物內(nèi)。具體布置:根據(jù)各類廢水與采用設(shè)備集中布置,同時考慮安裝操作、運行、管理。配藥系統(tǒng),包括溶藥、投藥、水泵提升等設(shè)備,一般均放在底層與處理設(shè)備附近。投藥箱、回收液箱可集中在二樓或三樓。回用水箱可設(shè)置在層頂。各類廢水池盡可能合并修建、一次建成,可節(jié)地節(jié)資。整個管網(wǎng)橫向連接。
②單獨綜合性廢水站豎向布置,除個別廢水池、污泥干化場設(shè)置在室外,水泵房、處理設(shè)備輔助用房布置在不同層建筑物內(nèi)。具體布置:部分水池及水泵房在地下室或半地下室。底層布置處理設(shè)備,調(diào)藥、配藥提升系統(tǒng)。二層布置投藥間、回用液間、化驗分析間,回用水箱布置在層頂,整個管網(wǎng)豎向連接。
③整個綜合性廢水站布置要緊湊,便于操作管理,又要留有充分余地,適應(yīng)今后工藝變化和處理技術(shù)發(fā)展。主要處理設(shè)備在同一間內(nèi),不宜按廢水種類設(shè)置小間;當(dāng)設(shè)備操作在較高處時,宜設(shè)操作平臺,平臺設(shè)備高度一般離地2米左右,便于安裝、操作、維修。
④值班室一般布置在廢水處理間,采用玻璃隔開,以便于觀察管理。
⑤儀表室操作一般布置在處理設(shè)備中心,應(yīng)便于觀察。
⑥化驗分析室一般布置在二樓,藥劑倉庫靠近溶液配藥間,設(shè)有專門通道。污泥脫水間靠近污泥干化場,設(shè)在向陽處,污泥堆放應(yīng)便于運輸。
綜合廢水處理站工藝管道布置圖、設(shè)備管道透視圖和管道編號表
管道種類和材料
綜合性廢水處理站的管道種類繁多而復(fù)雜。一般有:廢水管、回用水管、回用液管、投藥管、自來水管、蒸汽管、壓縮空氣管、排水管、樹脂輸送管、污泥管等等。管道與閥門的材質(zhì),必須根據(jù)流體的介質(zhì)、腐蝕性能、壓力和溫度等因素來選擇。
管道、管徑的選定
管道、管徑的選定可通過水壓確定,采用“廢水處理廠/站的設(shè)計及運行”有關(guān)管道數(shù)據(jù)查得。在綜合性廢水處理站設(shè)計中,管道流速一般可取1～1.5ｍ/ｓ,溶液管道流速可取0.5～1.5ｍ/ｓ,污泥可取1.0ｍ/ｓ左右。
管道布置與安裝
綜合廢水處理站管道多,要求布置排列整齊,長度短,轉(zhuǎn)彎少,便于安裝、識別、操作和維修。管道安裝一般沿墻、柱、梁水平與垂直布置,并用支架固定。埋地的管道除混凝土管、陶瓷管、硬聚氯乙烯管可直接埋地外,一般都布置在管溝內(nèi),或埋敷在地下室、半地下室頂板上,便于地面耐腐蝕處理和安裝維修。管道水平安裝應(yīng)有一定的坡度(1%～5%)。在整個管道最底處設(shè)放空閥,最高處設(shè)放氣閥。樹脂交換輸送管應(yīng)為透明管。
管道與管道之間的連接,可用套接、焊接或法蘭連接。在管道的適當(dāng)位置上要用活接頭(縮節(jié))連接,以便安裝拆卸。管道90°彎頭或三通應(yīng)盡量用成品配件。管道穿水池時,應(yīng)放在池壁上的預(yù)埋套管里,管道安裝時要考慮防腐措施;管道在穿越承重墻或基礎(chǔ)時,應(yīng)預(yù)留洞,預(yù)留孔直徑另加兩百毫米。室外架空管道可根據(jù)需要做保溫層,以免冬天冰凍使管道液體結(jié)冰堵塞。硬聚乙烯管要避日光強照,以防老化。
綜合廢水處理站設(shè)備安裝圖、非標(biāo)設(shè)備圖和設(shè)備說明表根據(jù)不同的廢水處理工藝,配置相應(yīng)的設(shè)備。由于目前設(shè)備種類甚多,選擇時必須注意設(shè)備的實際性能對廢水處理的有效性,特別在驗收設(shè)備時要注意設(shè)備設(shè)計是否合理,制作是精工制作還是粗制濫造。這些,都關(guān)系到廢水處理的效果。因此,在選型設(shè)備時,一般都要經(jīng)過實地使用考察,選擇切實可行的定型的及成套的處理設(shè)備。處理設(shè)備既要價廉物美,又要講究實效。各廢水處理設(shè)備,包括水泵、管路、閥門及回收液設(shè)備,可安裝在廢水處理間。調(diào)藥設(shè)備和投藥設(shè)備,包括調(diào)藥桶、壓力提升桶、投藥箱,按實際情況,可單獨設(shè)置,也可與廢水處理間合在一起安裝。各水池水位信號裝置、水泵起閉裝置、各取樣點自動測定裝置、操作人員工作臺都可以安裝在儀表操作間。在污泥脫水處及污泥干化場,要設(shè)置污泥脫水機及附屬設(shè)施。具體參見更多相關(guān)技術(shù)文檔。
綜合性廢水站局部大樣圖
對于一些難以看清楚的關(guān)鍵部位,必須要有局部大樣圖表示。
綜合性廢水站留孔留槽圖對于土建上需要預(yù)留孔占槽的地方,必須預(yù)先出圖表示。否則,土建完成后再打孔再做槽,既費時,又要影響到土建結(jié)構(gòu)的強度。
綜合性廢水站耐腐蝕襯里大樣圖綜合性廢水站耐腐蝕處理一般分地坪、管溝和水池內(nèi)壁內(nèi)襯。地坪、管溝采用環(huán)氧玻璃鋼(三層玻璃布五層環(huán)氧樹脂),3～5ｍｍ硬聚氯乙烯板或軟聚氯乙烯板,用202、203膠水作粘結(jié)劑結(jié)貼面。水池內(nèi)襯除用地坪管溝的辦法外,還可用花崗石內(nèi)襯、環(huán)氧樹脂勻縫。目前,最簡便的辦法是涂刷耐腐蝕涂料。
綜合廢水處理站一些圖紙根據(jù)需要,還應(yīng)有下列一些圖紙:1)綜合性廢水處理站建筑圖;2)綜合性廢水處理站結(jié)構(gòu)圖;3)綜合性廢水處理站暖風(fēng)圖;4)綜合性廢水處理站供電圖;5)綜合性廢水處理站動力管道圖;6)綜合性廢水處理站自動控制儀表圖。
綜合性廢水處理站設(shè)備表
指明設(shè)備名稱、規(guī)格、型號、單位、數(shù)量、生產(chǎn)廠、其它。
綜合性廢水處理站材料表指明各種材料名稱、規(guī)格、材料、單位、單重、總重、備注等。
綜合性廢水處理站概算表根據(jù)廢水處理工藝所選用的設(shè)備和材料,綜合土建、電氣設(shè)施、器具工具,再根據(jù)運輸、安裝、調(diào)試、地區(qū)差價、管理等費用匯總成概算表。
綜合性廢水處理站設(shè)計注意事項
①電鍍車間內(nèi)部各類廢水排放必須分道排水,便于以廢治廢,也便于電鍍廢水回收利用,盡量達到閉路循環(huán)的效果。
②電鍍廢水經(jīng)處理達到排放標(biāo)準(zhǔn)后才能向外排放,嚴(yán)禁用稀釋辦法排放廢水。
③采用化學(xué)法處理廢水時,應(yīng)盡量選用成本低的化學(xué)藥劑,污泥量少的處理技術(shù)。污泥應(yīng)脫水、妥善處理,嚴(yán)禁任意丟棄。
例如用硫酸亞鐵還原法處理六價鉻廢水時,先要在廢水中添加酸,使ｐＨ值降至2～3,然后添加硫酸亞鐵還原劑,用量約是Ｃｒ6+的16倍～32倍。當(dāng)Ｃｒ6+還原成Ｃｒ3+后,又要添加堿使ｐＨ值由2～3升高到7～7 5。采用一步法處理含鉻廢水時,ｐＨ值為5的廢水不需要添加酸,就可以直接加入沉淀劑及少量堿,在ｐＨ值7～7 5時,很快形成沉淀物。廢渣比還原法少得多。處理成本比還原法大大降低。
④所選用的處理設(shè)備和所設(shè)計的各類廢水池,包括均化池、中間水池、半成品水池、成品水池、貯存池、調(diào)節(jié)池等,既要齊全,又要互相匹配。有的廠家選用處理設(shè)備很大,而均化池很小,處理效果波動往往很大,時而達標(biāo),時而超標(biāo)。問題的原因就在于設(shè)備與設(shè)計的不匹配。
⑤要控制排放廢水中的各類有害物質(zhì)的濃度。有些電鍍廠點把一些漂洗水,經(jīng)簡單處理或匯集后就直接排放,而把一些回收液、腳缸殘液排到均化池,結(jié)果均化池中各類有害化學(xué)成分濃度都很高,使斜紋固液分離法或汽浮法難以招架,失去了原有的設(shè)備功能,達不到快速固液分離的最佳效果。
⑥為了及時計算廢水流量及投藥量,設(shè)備的相應(yīng)部位都要安裝轉(zhuǎn)子流量計或電磁流量計。在確保工藝要求下,應(yīng)嚴(yán)格控制電鍍生產(chǎn)用水量和用水定額,反對清洗長流水。為此,要安裝水表計量。這樣廢水量才能得以控制,確保綜合性廢水處理站的正常運轉(zhuǎn)和連續(xù)運轉(zhuǎn)。
⑦嚴(yán)禁任意傾倒各種廢槽液(俗稱缸腳),須按槽液類型設(shè)置分離裝置或采用處理措施,經(jīng)處理至基本無毒,才能排入混合廢水池,再進一步處理。否則,要處理的有害物質(zhì)濃度,會突然升高使處理設(shè)備難以承受,即使處理后也很難達標(biāo)。
⑧各類廢水池結(jié)構(gòu)的設(shè)計,應(yīng)能把水抽干,并能下池清理淤泥。
⑨在廢水處理站設(shè)計時,盡量使各類廢水以最短的距離流入廢水池,經(jīng)廢水處理站處理后的回用水以最短的距離回用。處理站應(yīng)靠近廠內(nèi)道路以便于藥品和污泥的運輸。在地形位差地段可充分利用高度差異,利用位差設(shè)置污水處理站的設(shè)備和廢水池,以此減少能耗。
⑩電鍍廢水處理站可一次規(guī)劃,分期實施,并留有余地。在設(shè)計廢水處理站時,應(yīng)考慮到擴大生產(chǎn)、增加新鍍種時廢水量處理會增加。