氰化镀铜废水回用
① 含氰电镀废水应该如何处理
含氰化铜电镀废水的处理方法主要包括沉淀-碱性氯化法、臭氧活性炭催化氧化技术、硫化物沉淀法、离子交换法、液膜分离法和络合沉淀法等方法。
② 含铜电镀废水的处理有哪些方法
1.1
中和沉淀法
目前国内常采用化学中和法、混凝沉淀法处理含铜综合电镀废水,在对废水中的酸、碱进行中和的同时,铜离子形成氢氧化铜沉淀,然后再经固液分离装置去除沉。单一含铜废水在pH值6.92时,就能使铜离子沉淀去除而达标,一般电镀废水中的铜与铁共存时,控制pH值在8~9,也能使其达到排放标准。然而对既含铜又含其它重金属及络合物的混合电镀废水,铜的去除效果不好,往往达不到排放标准,主要是因为此方法的处理实质是调节废水pH值,而各种金属最佳沉淀的pH值不同,使得去除效果不好;再者如果废水中含有氰、铵等络合离子,与铜离子形成络合物,铜离子不易离解,使得铜离子不能达标排放。特别是对含有氰的含铜混合废水经处理后,铜离子的浓度和CN-的浓度几乎成正比,只要废水中的CN-存在,出水中的铜离子浓度就不会达标[1]。这就使得利用中和沉淀法处理含铜混合废水的出水效果不好,特别是对于铜的去除效果不佳。
1.2硫化物沉淀法
硫化物沉淀法处理重金属废水具有很大的优势,可以解决一些弱络合态重金属不达标的问题,硫化铜的溶解度比氢氧化铜的溶解度低得多,而且反应的pH值范围较宽,硫化物还能沉淀部分铜离子络合物,所以不需要分流处理[2]。然而,由于硫化物沉淀细小,不易沉降,限制了它的应用,另外氰根离子的存在影响硫化物的沉淀,会溶解部分硫化物沉淀。沉淀法处理电镀废水应用最为广泛,除了以上两种常见的方法之外,
很多研究者把研究的重点放到了重金属沉淀剂的开发上。用淀粉黄原酸酯(ISX)处理含铜电镀废水,铜脱除率大于99%。YijiuLi等利用二乙基氨基二硫代甲酸钠(DDTC)
作为重金属捕获剂,当DDTC与铜的质量比为0.8~1.2时,铜的去除率可以达到99.6%[3],该捕获剂已经工业应用。重金属沉淀剂的研究将更有利于化学沉淀法的发展。
1.3电化学法
电化学方法处理重金属废水具有高效、可自动控制、污泥量少等优点,且处理含铜电镀废水能直接回收金属铜,处理时对废水含铜浓度的范围适应较广,尤其对浓度较高(铜的质量浓度大于
1g/L时)的废水有一定的经济效益,但低浓度时电流效率较低。该方法主要用于硫酸铜镀铜废水等酸性介质的含铜废水,是较为成熟的处理含铜电镀废水的方法之一,国内有商品设备供应。目前,常用的除平板电极电解槽外,还有含非导体颗粒的平板电极电解槽和流化床电解槽等多种形式的电解槽。近年来的试验研究该方法也能用于氰化铜、焦磷酸镀铜等电镀废水处理。L.Szpyrkowicz等利用不锈钢电极在pH值为13时直接氧化氰化铜废水,在1.5h 内使得含铜废水中铜的质量浓度由470mg/L降到0.25mg/L,回收金属铜335.3mg[4],同时指出不锈钢电极的表面状态对氧化铜氰化合物具有重要的影响,特别是水力条件对电化学反应器破铜氰络合物的影响,并提出了新的反应器的动力和电流效率的精确数值[5]。研究者又不断地改进电极,大大提高了电流效率和回收能力,然而由于电极很容易污染,耗能、处理费用高等缺点限制了电化学法处理含铜电镀废水的应用。2离子交换法处理含铜电镀废水离子交换法是处理重金属废水的主要方法之一。而各种离子交换剂不断推陈出新。离子交换剂种类很多。近年来,纤维素物质开始受到青睐;络合剂对该方法处理含铜电镀废水的影响较小。
2.1离子交换树脂
离子交换树脂除铜效果颇佳,树脂法处理含高浓度氨铜漂洗液已见报道;也有工厂采用弱
酸性阳离子交换树脂处理酸性硫酸盐镀铜漂洗废水;有些企业用强碱性阴离子交换树脂处
理焦磷酸盐镀铜废水,使部分水循环利用[6]。另外鳌合树脂具有选择性好、吸附容量
大、快速等优点受到水处理专家的青睐,许多研究者合成了多种多样的鳌合树脂用于铜的
去除和回收,宋吉明等[7]利用钠型氨基磷酸鳌合树脂使得处理后的出水Cu2+的质量浓度不大于0.015mg/L,M.R.Lutfor等[8]通过将聚丙烯晴嫁接在淀粉上制备含氨基功能团的鳌合树脂,在pH值为6时对铜的吸附能力高达3.0mmol/g,并且交换速度快。然而由于这些鳌合树脂价格昂贵,大多停留在试验阶段,较少在工业中大规模应用。
2.2离子交换纤维
离子交换纤维是近年来发展较快的一种离子交换新材料,在重金属废水处理领域也有较大的发展。改性聚丙烯腈纤维对电镀废水中铜的吸附研究表明,含铜电镀废水经改性聚丙烯腈纤维吸附后,铜离子的含量显著低于国家排放标准[9]。近年来天然纤维研究成为热点,天然纤维价格低廉,来源广泛,是一种很有前途的离子交换剂,利用椰子外壳,棕榈纤维和稻米外壳等天然纤维去除重金属离子的研究效果很好。
3膜分离技术处理含铜电镀废水
膜法处理工业废水一般选用反渗透、超滤及二者的结合技术,膜法处理工业废水的关键是
根据分离条件选择合适的膜。利用反渗透膜分离技术对含铜电镀废水的处理已见报道很多
[10],该方法对含铜络合物的电镀废水处理效果也不错,有的已应用于工业,并与其它水处理技术连用取得很好的效果。另外液膜法处理重金属废水在美国、日本、德国均有报道,有的已获得经验性规律,F.valenzuela等[11]利用Span-80-水杨醛肟液膜体系对酸性采矿废水中的铜进行处理,并建立了搅拌条件下去除铜的动力模型。
4吸附法处理含铜电镀废水
吸附法处理重金属废水具有很多优点,成为水处理研究的重点,开发了许多性能良好的吸附剂,特别是利用工业废弃物和农作物余物作吸附剂,并且对现有的吸附剂改性提高其吸附性能,成为近年来研究的热点。沸石和麦饭石价格低廉,应用较广泛,麦饭石对铜离子的吸附可以达到95%以上;蓝晶石在适当的条件下对铜离子可以达到100%的吸附效果;烟煤灰、炉渣等可以用作吸附剂处理含铜电镀废水, 而且从烟煤灰中合成4A沸石可以吸附多种重金属,对铜离子的吸附效果很好[12]。另外对现有的吸附剂进行改性可以大大提高交换容量和效率。李爱阳[13]对斜发沸石改性,提高了吸附性能,有效去除铜,并同时去除锌、隔、铅等重金属离子,工业运行效果良好;SelvaajRengaraj等[14]对多空渗水性钒土进行氨化和质子化改性,实现了对含铜的质量浓度为100mg/L的废水去除达到95%,为低浓度的含铜废水的处理开辟了道路。目前研究重点转向了一些植物和动物的废弃物作
为吸附剂,为了增大吸附量和吸附选择性,进行改性,改性后的吸附剂对铜离子的吸附效果显著提高。经酒石酸改性后的谷壳大大提高对铜离子的吸附效果[15],通过碱液处理后的鸡羽毛吸附铜离子的容量大大提高,吸附效果很好[16]。利用木屑吸附混合电镀废水中的铜离子,
效果优于单一废水中铜的处理[17]。
5生物法处理含铜电镀废水
生物法处理重金属废水最大的特点是在运行过程中微生物能不断地增殖,生物质去除金属离子的量随生物质量的增加而增加。生物法在应用上具有很多优点,如综合处理能力较强,使废水中的铜、六价铬、镍、锌、隔、铅等有害金属离子得到有效的去除;处理方法简便实用;过程控制简单;污泥量少,二次污染明显减少。然而生物法处理重金属废水存在着功能菌繁殖速度和反应速率慢,处理水难以回用的缺点。目前一些微生物已经应用于含铜电镀废水的净化,生物吸附是利用一定种类的生物群积聚废水中的重金属,生物群可以被认为是生物吸附的离子交换剂。微生物有机体属于不同的种属,如细菌、真菌、酵母菌、藻类等,这些天然的、丰富的、价廉的微生物可以用作有效的生物吸附剂选择性地去除废水中的铜离子,有关利用微生物去除铜离子的报道很多[18-20]。虽然活性微生物的吸附量和吸附效率高于非活性微生物,通常仍选用非活性微生物,主要是非活性微生物不受环境毒性、营养物、生长介质的限制,解吸容易,微生物可以再利用,过程控制简单,生物体停留时间较长,生物吸附迅速。采用微生物处理重金属废水的研究已成为热点。
③ 电镀废水如何实现中水回用
1、不符合实际生产抄的前处理三支水的袭划分;三支水并不能彻底划分界限,每支分流中虽然含量相对较低但是还是依然存在其他杂质。
2、在一些专门论述中有提到氰水要分开出来,理由是氰在酸液中会生成毒性强的氰酸,氰酸的挥发会引发操作者中毒。但是在实际操作中我们会发现,多数的氰水本身是PH值小于6的液体,只有温度限制,如果外界温度<26℃时就不会存在挥发的问题,也就不会造成中毒。
3、传统工艺中使用人工强制应用超碱使重金属生成氢氧化物沉淀在污泥中不科学方法。
④ 处理含氰电镀废水,ph值要控制到什么范围,氰不会挥发出来
(一)氰化剧毒物,在酸性条件下,极易挥发而造成危害。
但在碱性条件下,只要有足够的氧化剂,就会水解转化成微毒的氰酸根CNO-,PH越高,转化得越快。
因此,PH应控制在10-11。采用液氯做氧化剂时,PH在11-11.5。当CN-的浓度高于100Mg/L时,PH最好控制在12-13.反应时间一般在20-30min。
再补充一下,以上说的是碱性氧化法,也是最常用最可靠的方法。除了液氯(或氯气)外,还有漂白粉,次氯酸钠都可作氧化剂。pH是最重要的操作条件,处理前要分析废水的CN含量,据此计算出氧化剂用量并适当过量,以使反应彻底。含CN废水(含氰化钠NaCN或氰化钾KCN)经两级氧化,先氧化成微毒氰酸盐,再氧化成无毒二氧化碳和氮气。
(二)出于对镀层强度、韧性、耐磨性等机械性能指标的考虑,目前不少镀种仍以传统的有氰电镀为主。但如果是装饰性电镀,只以外表效果为主,其镀层的强度、钢度、韧性、和耐磨性为次,例如标牌电镀或堆金标牌的镀覆,完全可以使用无氰电镀。从而解除环保部门来检查、罚款、停业的忧虑。
(三)我们研制成功的“无氰仿金电镀”,就是针对“堆金标牌”,在铜板或不锈钢板上印有图文的地方,高高的镀起一层如同黄金的镀层。一改过去:预镀镍-氰化镀光亮铜-镀光亮镍-氰化镀仿金的四道“有氰有镍”工序,变为“无镍无氰”的2-3道工序。
因为无镍,成本大大下降;因为无氰,胆量大大上升。再不用藏着偷着搞电镀了。
(四)这种无氰仿金盐(固体) 已作为商品外售,每公斤60元,每15克可兑1L镀液。附有具体使用说明书,但目前只针对电镀老户,如果对电镀一无所知,需要说明。我们还要附加技术资料并到现场帮助承建。
(五)如果你连电镀机也没有,我们可帮你在你当地购买,如果你想自己亲手制造电镀机(电解蚀刻机、电泳上色机、金卡机、万用标牌机......哈哈,一大串),我们可以教你怎样买零部件,怎样装配,怎样试运转,怎样使用。在长期的电镀生产过程中,怎样自己检测和维护镀液。
⑤ 我是搞电镀污水运行管理的 大家都知道加次氯酸钠可以处理氰化物,但是为什么铜离子含量也跟着降低。
氰化物 开始与铜等重金属离子 产生了 重金属的络合物
当你添加了次氯酸钠时 稳定络合专物体系被破坏属 同时 重金属离子被释放出来
然后又被你污水处理系统中的OH根 或其他方法的重金属捕捉剂 捕获沉淀
故相应的重金属离子 就减少了
同时铜离子 也是 下面微生物法 处理COD的毒害剂 要当心
⑥ 电镀废水中含氰废水的处理方法有哪些
1·各种处理方法简述
国内含氰废水处理方法比较多[3,4],但应用哪一种工艺主要决定于含氰废水的质量浓度、性质以及实际处理的效果。废水中氰的质量浓度可粗略分为高、中、低3种。一般情况下,成分复杂的高质量浓度废水CN>800 mg/L,也有多种废水氰的质量浓度在(1-10)×103 mg/L之间,可先采用酸化法回收氰化物,残液再继续氧化处理。中质量浓度含氰废水一般在200 mg/L~800 mg/L之间,根据废水成分的复杂程度选择处理工艺;废水成分简单、回收氰化物有经济效益的,适合先采用酸化法,残液再继续采用二次处理;酸化回收无经济效益的废水,可直接采用氧化法进行破坏。在国内实际生产时,高、中质量浓度(接近800 mg/L)含氰废水一般根据成分复杂程度而决定采用的工艺方法;有些成分简单的废水,也可以先回收氰化物,回收后残液再直接进行氧化破坏CN-,中、低质量浓度的废水均采用直接氧化处理工艺。近些年,回收氰化物的方法较多,如酸化挥发-碱吸收法、萃取法、酸沉淀-中和法(两步沉淀法)、三步沉淀法等。目前,厂矿企业实际采用单一处理工艺的较少,因单一工艺处理很难达到国家排放标准,大部分企业均采用多种组合的工艺进行处理。主要组合处理工艺是酸化回收与直接氧化的技术结合,另一种组合是直接氧化、自然净化[5]与活性炭吸附工艺[6]的技术组合,许多新的废水全循环技术组合工艺也是主要发展趋势之一。含氰废水处理方法的选择主要根据废水的来源、性质及水量来决定。其中包括化学法、物理化学法、物理法及生化法,但是运用最多的是采用化学法来处理含氰废水。以下主要对几种常用的物理、化学法处理含氰废水进行介绍。
2·常用处理技术
2.1加酸曝气法
这是已进入实用化阶段的方法,在美国等一些国家中正在兴建一定规模的设施。最初试验室在中性液中利用曝气来把氰排除到大气中去,以后改进为先加酸使污水最大限度地酸化,然后进行曝气,这样可以更有效地去除氰。所使用的酸通常是硫酸。虽然也有利用烟气来进行酸性化的建议,但尚未到成熟阶段,所以没有普及。此法的效果受曝气程度和酸性化程度的支配,按照实例来看,当pH为2.8时,对含氰浓度达500 mg/L的污水进行曝气,可以获得含氰浓度为0.09 mg/L~0.14 mg/L的处理水。因为在实施此法以后,氰仍保持原有状态,作为有毒气体而被排放到大气中,既要有利的厂址条件,又必须具备高烟囱,因而只有在极有限的地区,才有采用此法的可能。如用液碱来捕集已气化的氰,这样既可弥补上述缺点,还可回收氰。
2.2络盐法
20世纪70年代,国内企业有的曾经采用该方法,但现在均不采用。从环境安全防范的观点出发,这种方法可以作为氰化物产生突发性污染事故时而采用快速补救的方法之一,硫酸亚铁溶液投入水中可以迅速降低水中含氰污染物所造成的危害程度,减小对环境的危害,特别是对水生生物的伤害。废水中CN-质量浓度很低时,该方法处理效果不好。可以使用的药品虽多种多样,但最广泛使用的是硫酸亚铁。该法利用硫酸亚铁与氰形成络盐,然后使络盐沉淀并加以除去。硫酸亚铁法将氰化物转化为铁的亚铁氰化物,再转化成普鲁士蓝型不溶性化合物[7],然后倾析或过滤出来。
其特点是操作简单,处理费用低,且可回收普鲁士蓝沉淀作颜料。缺点是处理效果差,淤渣很多,分离出不溶物后的废水呈蓝色,浓度超过一定限度,就不能被去除。从反应的平衡来看,上述浓度过高,去除率下降是难以避免的问题,按一般情况来说,用石灰等使水的pH值保持在7.5~10.5之间,这样就使沉淀生成处于最佳状态。但即使采用上述措施,因为含氰量在一定数值以下,就不再降低,在处理含氰浓度低的污水时,其效果是微小的。如改用镍做处理剂,其效果虽比铁有利,但价格昂贵。熊正为[8]对硫酸亚铁法处理电镀含氰废水进行了试验研究,探讨了硫酸亚铁除氰的原理及其去除效果。试验结果表明:硫酸亚铁法处理电镀含氰废水,硫酸亚铁加入量为理论值的1.69倍,0.1%PAM絮凝剂用量为1 mg/L时,氰化物的去除率可达98%,同时还可去除部分重金属污染物和COD,COD可去除约59%;pH值对除氰效果的影响较大,CN-与硫酸亚铁络合成亚铁氰化物时pH值控制在9.50~10.50,生成的亚铁氰化物再转化成较稳定的普鲁士蓝型不溶性化合物须将pH值反调控制在7.00~8.00时,除氰效果较好。
2.3臭氧处理法
近年来,用臭氧处理氰化物方法的研究,开展得相当普遍,但由于电力费用高昂的缺点,所以还没达到一般性的实用化阶段
O3+KCN→KCNO+O2
KCNO+O3+H2O→KHCO3+N2+O2
臭氧在水溶液中可释放出原子氧参加反应,表现出很强的氧化性,能彻底氧化游离状态的氰化物。铜离子对氰离子和氰根离子的氧化分解有触媒作用,添加10 mg/L左右的硫酸铜能促进氰的分解反应。
臭氧法的突出特点是在整个过程中不增加其他污染物质,污泥量少,且因增加了水中的溶解氧而使出水不易发臭。采用臭氧氧化法处理废水中的氰化物,只需臭氧发生设备,无需药剂购置和运输,而且工艺简单、方便,处理后废水总氰化物质量浓度可以达到国家污水综合排放标准,处理废液中不增加其它有害物质,无二次污染,不需要进一步处理。但是,由于臭氧发生器产生臭氧的成本高、设备维修困难,工业应用受到了一定限制。只要臭氧发生器能突破产生臭氧的瓶颈,工业应用前景非常广阔。臭氧氧化法要消耗大量的电能[9],在缺少电力的地方难以应用。我国已有臭氧发生装置成品出售,一些工厂目前正在使用这种处理技术。应该指出的是目前的臭氧发生器能耗很大,生产1 kg O3耗电12 kW·h~15 kW·h,处理费用较高。除个别地方外,一般难以达到废水处理的经济要求。另外,单独使用臭氧不能使络合状态存在的氰化物彻底氧化。颜海波[10]等采用臭氧技术对电镀含氰废水进行处理,电镀含氰废水中的CN-浓度在30 mg/L~36 mg/L之间,采用以臭氧为氧化剂的活性炭催化氧化技术处理后,CN-的出口浓度<0.5 mg/L,去除率在97.7%以上。该处理系统实现了废水处理自动化,具有投资省、效果好、成本低、运行稳定等优点,且不会产生二次污染,值得推广应用。
2.4过氧化氢法
2.4.1碱性条件
在常温、碱性(pH=9.5~11)、有Cu2+作催化剂的条件下,H2O2能使游离氰化物及其金属络合物(但不能使铁氰化物)氧化成氰酸盐,以金属氰络合物形式存在的铜、镍和锌等金属,一旦氰化物被氧化除去后,他们就会生成氢氧化物沉淀。那些过量的过氧化氢也能迅速分解成水和氧气。污水中亚铁氰化物被铜沉淀而除去。其反应方程式如下。游离氰化物与过氧化氢反应的方程式:
上述反应中生成的氰酸盐水解生成铵离子和碳酸盐离子或碳酸氢盐离子,水解速度取决于pH值。一般情况下,硫氰酸盐不会或很少被氧化。污水处理过程中,含氰络合物的反应顺序如下:
2.4.2酸性条件
一般将废水加热至40℃,在不断搅拌条件下加入含有少量金属离子作催化剂的H2O2和37%甲醛的混合溶液,再搅拌1 h左右完成反应。反应在酸性条件下分两步进行:
此法适用于浓度波动较大的含氰废水的处理,整个过程无HCN气体产生,操作安全,但所需试剂费用较高。山东黄金集团有限公司三山岛金矿采用过氧化氢对含氰污水酸化回收后尾液进行二次处理[11]。
近1 a的生产应用情况表明,该法具有工艺操作简单、投资省、成本低等优点,能容易地将含氰(CN)-5 mg/L~50 mg/L的酸化回收尾液处理到<0.5 mg/L,药剂费用为7.56元/m3。
2.5碱性氯化处理法
目前处理含氰废水比较成熟的技术是采用碱性氯化法处理,必须注意含氰废水要与其它废水严格分流,避免混入镍、铁等金属离子,否则处理困难。
通过氯处理来分解氰化物的可能性,早已肯定,可是在初期氯处理是在酸性溶液中进行,因而有浓度相当大的氯化氢有毒气体产生,操作也很不安全。但如果在碱性条件下进行氯处理,中间产物氯化氢几乎在一刹那间都转化为氰酸盐,于是此法在氰化物处理方面已成为实际的而且安全的方法。该法的原理是废水在碱性条件下,采用氯系氧化剂将氰化物破坏而除去的方法,处理过程分为两个阶段,第一阶段是将氰氧化为氰酸盐,对氰破坏不彻底,叫做不完全氧化阶段,该工艺的原理是在碱性条件下(一般pH≥10),用次氯酸盐将氰化物氧化成氰酸盐。
CN-+ClO-+H2O→CNCl+2OHCNCl+2OH-→
CNO-+Cl-+H2O
将两式合并,得
CN-+ClO-→CNO-+Cl-
CNO-+2H2O→CO2+NH3+OH-
局部氧化法破氰反应生成的氰酸根的毒性是CN-的1/1 000,所以有的厂在废水浓度比较低时,废水经局部破氰处理后就排入后续的处理金属离子的处理设施。但是,CNO-毕竟是有毒物质,在酸性条件下极易水解生成氨(NH)3。pH反应条件控制:一级氧化破氰:值10~11;理论投药量:简单氰化物CN-:Cl2=1:2.73,复合氰化物CN-:Cl2=1:3.42。用ORP仪控制反应终点为300 mv~350 mv,反应时间10 min~15 min。
第二阶段是将氰酸盐进一步氧化分解成二氧化碳和水,叫完全氧化阶段。在局部氧化处理的基础上,调节废水的pH(一般pH≥8.5),再投加一定量的氧化剂,经搅拌使CNO-完全氧化为N2和CO2。
pH反应条件控制:二级氧化破氰:pH值7-8(用H2SO4回调);理论投药量:简单氰化物CN-:Cl2=1:4.09,复合氰化物CN-:Cl2=1:4.09。用ORP仪控制反应终点为600mv~700mv;反应时间10min~30min。反应出水余氯浓度控制在3 mg/L~5 mg/L。
滕华妹[12]等采用两级碱性氯化法处理工艺对杭州西尔灵钟厂含氰废水进行处理,间隙法操作,手工控制投药量,原废水含氰浓度59.8 mg/L~141.1 mg/L,平均为84.6 mg/L,分段调节pH,采用自制的机械搅拌器搅拌,根据在实验室测得的氰化物浓度,分段计算投药量,废水处理取得很好的效果,排放废水中氰化物浓度均小于国家排放标准0.5 mg/L。另有采用次氯酸钠、亚氯酸钠、漂粉等替代氯气的方法,其原理和方法与通氯气相同,而类似加氯器的特殊装置却不再需要,而且可以避免氯气泄露的危险,它适用于小规模的污水处理。在已决定采用这种处理法的场合,必须考虑到残存的氯在放流目的地所发生的影响。
2.6食盐电解法
通过食盐水电解同时生成氯气和强碱,把他们使用于氰的分解。以电镀厂而言,因为容易获得电力供应,所以操作方便,处理药品费用非常低廉。尤其在分批操作时,能够在夜间空闲时间,充分利用原来供电镀操作用的整流器,因而设备费用也可以降低。此法的缺点是电解阳极用的碳极的使用寿命较短。它适用于较小规模的工厂。
(1)隔膜电解法:这是在食盐电解法中使用隔膜的方法,其原理是碱性氯化处理法。食盐中如有很多杂质,隔膜所用的石棉就容易发生间隙堵塞的缺点。在连续运转的场合,使用饱和食盐水,如管理不善,容易发生食盐补充不足的情况,因而分解反应不能继续进行,所以必须经常注意。
(2)无隔膜电解法:进行食盐水的无隔膜电解时,在阳极上有氯气发生,它与阴极上生成的碱反应后,即生成次氯酸盐。
Cl2+2NaOH→NaOCl+NaCl+H2O
如把生成的此氯酸盐加注在含氰污水中,氰就被氧化而生成氰酸盐。
NaCN+NaOCl→NaCNO+NaCl
并且进一步分解为碳酸气和氮气。
2NaCNO+3NaOCl+H2O→2CO2+N2+NaOH+3NaCl
3·含氰废水生物处理方法的应用进展
有学者[13]采用BOD5/COD比值法和好氧呼吸曲线法在国内外首次针对高浓度有机氰废水及其污染物进行了全面的好氧可生化性研究,结果表明,低浓度氰工艺含氰废水在低浓度下,可生化性较好,在高浓度下,可生化性较差,浓度过高的甚至无法被好氧生物降解;肖敏[14]等在30℃条件下,采用血清瓶液体置换系统,撒气厌氧水化反应设备条件,测定了丙烯腈、腈纶生产过程废水等各种高浓度有机氰废水的厌氧生物可降解性及废水中丙烯腈、乙腈和氰化物等主要污染物对产甲烷菌的毒性。结果表明,丙烯腈在低质量浓度下为代谢毒素,厌氧菌产甲烷活性在恢复试验中得到恢复,在高质量浓度(>120 mg/L)为生理毒素,毒性引起的产甲烷活性受抑制,但在短时期内得到恢复;氰化物在低质量浓度下为生理毒;较高质量浓度下(25 mg/L)为杀菌性毒素,厌氧菌细胞已遭受严重破坏,无法修复;乙腈始终为代谢毒素;张力等[15]采用膜分离技术处理丙烯晴含氰废水,处理后外排氰根离子浓度CN-<0.0005%,COD<1 500 mg/L,表明了使用超滤膜对原水能有效的净化,并在一定程度上能降低原水的COD含量。
⑦ 如何用化学法处理含铜电镀废水
化学法处理含铜电镀废水
1)中和沉淀法
目前国内常采用化学中和法、混凝沉淀法处理含铜综合电镀废水,在对废水中的酸、碱进行中和的同时,铜离子形成氢氧化铜沉淀,然后再经固液分离装置去除沉淀物。
单一含铜废水在pH值为6.92时,就能使铜离子沉淀去除而达标,一般电镀废水中的铜与铁共存时,控制pH值在8~9,也能使其达到排放标准。然而对既含铜又含其它重金属及络合物的混合电镀废水,铜的去除效果不好,往往达不到排放标准,主要是因为此方法的处理实质是调节废水pH值,而各种金属最佳沉淀的pH值不同,使得去除效果不好;再者如果废水中含有氰、铵等络合离子,与铜离子形成络合物,铜离子不易离解,使得铜离子不能达标排放。特别是对含有氰的含铜混合废水经处理后,铜离子的浓度和CN-的浓度几乎成正比,只要废水中的CN-存在,出水中的铜离子浓度就不会达标。这就使得利用中和沉淀法处理含铜混合废水的出水效果不好,特别是对于铜的去除效果不佳。
2)硫化物沉淀法
硫化物沉淀法处理含铜废水具有很大的优势,可以解决一些弱络合态重金属不达标的问题,硫化铜的溶解度比氢氧化铜的溶解度低得多,而且反应的pH值范围较宽,硫化物还能沉淀部分铜离子络合物,所以不需要分流处理。然而,由于硫化物沉淀细小,不易沉降,限制了它的应用,另外氰根离子的存在影响硫化物的沉淀,会溶解部分硫化物沉淀。
3)电化学法
电化学方法处理含铜废水具有高效、可自动控制、污泥量少等优点,且处理含铜电镀废水能直接回收金属铜,处理时对废水含铜浓度的范围适应较广,尤其对浓度较高(铜的质量浓度大于1g/L时)的废水有一定的经济效益,但低浓度时电流效率较低。
⑧ 铜线镀锡的废水该如何处理
酸碱废水和电镀废水一般采用化学法处理。含铬废水一般可采用化学回还原法,离子交换答法,蒸发回收法处理,其优缺点如下:
镀锡废水处理工艺1.化学还原法
在废水中加入化学还原荆,将六价铬还原成三价铬,随后又使三价铬生成氢氧化物沉淀,加以去除。其优点是工艺流程简单,操作管理方便,投资省。缺点是产生的废渣需处理后运走。
镀锡废水处理工艺2.离子交换法
用离子交换树脂对废水中的六价铬进行选择性吸附,使六价铬与水分离,然后再用药剂将六价铬洗脱下来,回收使用。其优点是可以回收铬酸,不产生废泥;缺点是投资大,管理复杂,而且在回收铬酸时必须去氯处理(在树脂交换中,有氯离子进入会严重影响镀铬层的质量)和蒸发浓缩(工艺要求浓度为10%,而回收浓度为1%-2%)。
镀锡废水处理工艺3.蒸发回收法
将废水加热,蒸发水份,回收利用浓缩溶质。其优点是可以回收铬酸,缺点是能源消耗大,而且在蒸发回收时,废水中所有不易挥发的成份仍保留在水浓缩液中(如Fe3+、Cl-、Ca2+等),而杂质的积累会影响电镀层的质量。
⑨ 电镀含氰废水加漂白水去除氰化物后,剩余的漂白水对水解酸化池和好氧池微生物有影响吗
简介: 采用水解酸化-S BR-接触氧化工艺处理制药工业废水,处理水量2000m3/d,进水CODcr约4000mg/L。监测结果表明,处理后出水BOD、CODcr和SS的质量浓度范围分别为28.3~30mg/L、145.6~285.7mg/L和23.6~27.2mg/L,BOD、CODcr和SS的最低去除率分别为98.5%、93.0%和80.0%,处理出水各项指标完全符合国家排放标准。实际运行显示,该工艺处理效果稳定,耐负荷冲击性强,工艺组合合理,具有广阔的工业应用前景。
关键字:水解酸化 S BR 接触氧化 制药废水
中图分类号:X703.1 文献标识码:A
随着制药工业的发展,制药废水已成为重要的污染源之一。制药废水成分复杂、毒性大、色度深,而且废水水质、水量波动较大,是处理难度较大的工业废水之一[1~3]。
江西某制药厂为国家大型企业,主要产品有洁霉素、土霉素、虫草菌粉等。2003年该公司实施“退城进郊”搬迁工程,生产主厂房迁至市郊,为保护水环境、树立优秀企业形象,公司同时启动了废水处理工程建设项目。项目于2004年9月竣工,经过半年多的运行,处理效果稳定,出水水质可达国家排放标准。
1.设计规模
废水处理工程设计规模为2000m3/d。
2.废水来源、水质及处理目标
2.1废水来源
该公司生产废水主要为洁霉素生产过程中产生的丁提废水、虫草菌粉生产过程中产生的虫草废水以及在土霉素生产过程中产生的少量蒸馏废水。
以上几种生产废水的特点是浓度高、水量小,故称之为高浓度废水。生产过程中排放的其他废水多为设备和地面的洗涤废水,此类废水的特点是浓度低、水量大,统称为工艺废水。公司内排放的废水还有生活污水,生活污水中有机物污染浓度低,但水量大,可作为工业废水处理过程中的调配水,降低工业废水的处理难度。混合后的生产废水、工艺废水、生活污水统称为混合废水,一并进入处理单元进行处理。
2.2废水水量、水质
废水水量、水质见表1,处理后出水要求符合《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的二级排放要求。
表1 废水水量水质
废水名称
水量(m3/d)
水质指标
pH
CODcr(mg/L)
BOD5(mg/L)
SS(mg/L)
色度(倍)
丁提废水
160
10.5
35000
20000
300
1500
虫草废水
40
5.0
14000
9000
300
600
工艺废水
800
6.4
1600
900
300
350
生活污水
1000
6.9
400
150
200
70
混合废水
2000
6.5~8.0
4000
2250
250
400
3.废水处理工艺
3.1工艺研究与选择
该废水有机物含量高,可生化降解性较好,但单独采用好氧工艺时需对原废水进行稀释,且抗生素废水中往往含有残余抗生素,会对好氧系统产生不利影响。根据对该废水的中试和水解酸化的研究,水解酸化反应可以对残余抗生素改性,提高废水的可生化性。故考虑加上一个水解酸化过程,在水解阶段,把固体物质降解为溶解性物质,大分子物质降解为小分子物质;酸化阶段把碳水化合物降解为脂肪酸。水解-酸化菌世代周期较短,故此降解过程迅速。由于厌氧发酵控制在水解酸化阶段,可避免因进一步发酵所带来的沼气,不会产生普通厌氧处理过程所产生的恶臭气体,并且避免了完全的厌氧反应对环境要求高,难于稳定运行的缺点。
废水经水解酸化处理后仍具有较高的污染负荷,单纯的好氧处理工艺对制药废水处理效果并不理想,因此设计采用“**R+接触氧化”二级好氧处理工艺。废水经二级好氧处理后,色度仍然较高,为去除残余的色度,同时作为系统的把关单元,设置反应沉淀系统进行脱色处理。
在大量调研、比较及中试的基础上,方案采用“水解酸化+S BR+接触氧化”工艺。经过上述处理后,废水可以实现达标排放。
3.2工艺流程
根据工艺调研与中试结果,确定工艺流程见图1。
图1 制药废水工艺流程
4.主要处理构筑物及设备
①格栅井1座 地下式砼结构,设计尺寸5000mm×1000mm×2000mm,有效水位高度1.0m。格栅井配备1台回转式清污机,栅宽0.5m,高3.0m,栅条间隙3mm,安装角度600。
②调节池1座 地下式砼结构,设计平面尺寸为19000mm×16000mm,总高度6.0m,有效水深4.5m,有效容积为1368m3。
③水解酸化池1座 半地下式砼结构,设计平面尺寸20000mm×5000mm,总高度6.5m,有效水深5.5m,总有效体积550m3,设计容积负荷为4.15kgCODcr/(m3·d),停留时间6.55h,池内填装新型组合填料,型号为RXT190-80,直径190mm,片距80mm,长3.8m,总填装率70%,填料用量为385m3。填料架为3层A3钢结构,总面积为300m2。
④S BR池1座 半地下式砼结构,设计平面尺寸28000mm×20000mm,总高度6.5m,有效水深5.5m,总有效容积3080m3。整个S BR池分为2个单元,每单格规格为20000mm×14000mm×6500mm。设计污泥浓度为4~5g/L,排泥量为90m3/d(以污泥含水率为99%计)。曝气设备选用D192×180型微孔曝气器,用量为700个,气水比为20:1,气流量为2.5Nm3/(个·h)。滗水器为QL3-500型,流量为500m3/h,滗水深度3.0m。
⑤集水池1座 S BR反应池在1.5h内一次最大排水量约500m3,而后续处理为连续工作,平均小时处理量为84m3,故集水池调节容量不得小于400m3。设计集水池为半地下式砼结构,规格为10000mm×8000mm×6000mm,有效水深5.0m,总有效体积400m3。
⑥接触氧化池1座 半地下式砼结构,设计规格20000mm×10000mm×6500mm,有效水深5.3m,保护高度1.2m,有效容积1000m3,设计容积负荷为1.93kgCODcr/(m3·d),停留时间12h。池内所装填料的型号、填装规格同水解酸化池一致,填料用量为700m3。曝气方式与S BR池一致,选用D192×180型微孔曝气器,用量为660个,气流量为气流量为2.5Nm3/(个·h)。
⑦平流式反应沉淀池1座半地下式钢筋混凝土结构,设计规格20000mm×5000mm×6500mm,其中反应区尺寸为5000mm×1000mm×3500mm,池子有效水深2.5m,有效容积250m3,表面负荷率为0.84m3/(m2•h),停留时间2.96h。沉淀池设置污泥斗2个,尼斗高度2.5m,倾角为60°;为加速污泥沉淀,同时兼顾脱色处理效果,需向池内投加PAC混凝剂,设计投加量为180kg/d。
⑧污泥浓缩池1座 地下式砼结构,设计规格10000mm×8000mm×6000mm,有效水深4.0m,有效容积320m3。浓缩池用来储存从反应沉淀池、水解酸化池、**R池等排出的污泥并且还可以起到浓缩污泥降低含水率的作用。
5.运行结果及分析
5.1运行结果
该工程自2004年9月运行至今,系统运行情况良好,处理效果可靠。系统稳定后,2005年3个月的例行监测结果见下表。
表2 系统运行结果1
项目
进水
调节池出水
水解酸化池出水
**R池出水
接触氧化池出水
反应沉淀池出水
总去除率( %)
CODcr
3576.5
3397.6
2582.3
870.8
174.2
145.6
95.9
BOD5
1931.3
1833.5
1649.6
244.1
48.8
29.7
98.5
SS
235.0
225.6
142.1
109.5
120.6
23.6
90.0
色度(倍)
390
378
215
166
100
40
89.7
pH
7.50
7.35
6.30
7.45
7.65
7.80
-
注:数据为2005年3月10监测值,各项目单位除pH、色度外均为mg/L。
表3 系统运行结果2
项目
进水
调节池出水
水解酸化池出水
**R池出水
接触氧化池出水
反应沉淀池出水
总去除率( %)
CODcr
3893.6
3681.9
2945.4
983.9
285.8
213.5
94.5
BOD5
2132.7
2026.1
1824.8
273.5
55.6
28.3
98.7
SS
268.5
219.6
137.3
106.2
115.8
25.3
90.7
色度(倍)
420
408
235
175
105
43
89.7
pH
7.12
7.43
6.25
7.60
7.73
7.95
-
注:数据为2005年4月15日监测值,各项目单位除pH、色度外均为mg/L。
表4 系统运行结果3
项目
进水
调节池出水
水解酸化池出水
**R池出水
接触氧化池出水
反应沉淀池出水
总去除率( %)
CODcr
4085.2
2935.8
2818.4
1268.3
380.5
285.7
93.0
BOD5
2065.8
2087.1
1878.3
289.8
60.5
30.0
98.5
SS
280
265.8
171.5
130.5
127.1
27.2
90.3
色度(倍)
350
340
250
185
115
70
80.0
pH
6.95
7.20
6.15
7.30
7.50
7.80
-
注:数据为2005年5月13日监测值,各项目单位除pH、色度外均为mg/L。
5.2运行结果分析
①调节池单元主要起混合各类废水、调节水质的作用,对各污染物的去除率不大。
②水解酸化处理单元对CODcr的去除率在20%左右,其主要作用是消除抑菌性污染物对后继生化处理的影响,提高废水的可生化性。
③**R池对CODcr去除率大于65%,表明水解酸化处理单元破坏了废水中有机物的发色基团,降低了毒性物质对后继处理单元处理效率的不良影响。
④接触氧化池对CODcr去除率大于70%,说明生物接触氧化池内的生物膜经过培养驯化后,逐渐适应了制药废水的环境。
⑤在反应沉淀池处理单元,为提高泥水分离的效果,可投加聚合氯化铝(PAC),与有机物和SS发生絮凝反应,使上清液达标排放。在系统运行中发现,接触氧化池出水水质良好,不必投加PAC出水即可达标。
6.技术经济指标
工程占地2400m2,构筑物占地1700 m2。总投资约700万元,单位建设费约3500元/立方米。总装机容量252.46Kw,运行负荷为93.25Kw。直接运行费用约0.96元/立方米(主要为电费、药剂费及人工费)。工程削减污染负荷约2700tCODcr/a。
7.结论
(1)采用“水解酸化-S BR-接触氧化”工艺处理含抗生素的高浓度制药废水具有良好的处理效果,出水完全符合国家二级排放标准(GB8978-1996)。
(2)水解酸化的设计是合理的,水解-酸化菌的世代周期较短,整个降解过程迅速,不但可以消除抗生素抑菌性对生化反应的不良影响,而且厌氧发酵控制在水解酸化阶段,可以避免进一步发酵产生臭气,有利于维护制药厂的内部环境。
(3)该工艺将高浓度生产废水、工艺废水、生活污水进行混合后集中处理,既无需外加清水调节水质,节约了水资源;又避免了重复建设,节约了投资成本。工艺对污染物去除效率高、投资低、运行稳定且不产生臭气,是一条行之有效的方法,经济合理,值得同类工程项目借鉴。
参考文献
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[3]白明超.厌氧-好氧生化法处理制药废水工程调试及管理[J].广东化工,2004,(3):45-47.
[4]北京市环境保护科学研究院等.三废处理工程技术手册-废水卷[M].北京,化学工业出版社,2000,673-679.
[5]唐受印,戴友芝.水处理工程师手册[M].北京,化学工业出版社,2000,376-378.
⑩ 我是管电镀污水运行的,都知道加次氯酸钠可处理掉氰化物。但是为什么铜的处理效果也跟着降低
PH值的问题,处理氰化物PH值在10以上,沉淀铜离子PH值要小于9。