電鍍廢水處理裝置工藝及條件優化

王立君

山東省機械設計研究院

電鍍廢水處理裝置工藝及條件優化

王立君

山東省機械設計研究院

在鍍廢水處理難、環境污染破壞力大的形勢下，本文通過對電鍍廢水中金屬成分、含量進行分析，結合現有的廢水處理裝置與工藝，來探究電鍍廢水的處理裝置、工藝、環境條件等范圍內的優化，從而減少對環境的污染與破壞，促進生活環境的保護與發展。

電鍍廢水污染；廢水處理裝置與工藝；優化與設計

1 前言

在電鍍金屬的需求下電鍍等相關企業的快速發展，造成了大量電鍍廢水處理困難、污染嚴重等問題。由于電鍍廢水的污染物質成分復雜、含量難以確定、處理工藝較為落后，不能完善地處理好電鍍廢水，現結合現有的電鍍廢水的處理條件、工藝及處理裝置及國內外的廢水處理經驗，對現有的處理裝置、工藝等領域進行優化設計，對廢水中的金屬成分進行各個處理，進而實現“化整為零、化零為整”的優化目標。

2 電鍍廢水的處理

2.1 電鍍液的成分與含量

電鍍廠進行金屬加工時，一般配有31%的鹽酸、98%的硫酸、65%硫酸、0.55t/a的固態硼酸、3.3t/a的硫酸銅、6.6 t/a的硫酸鎳、8.8 t/a的電解銅和鎳板、10.23 t/a的電解除油劑等原輔料，在進行不同金屬的電鍍工藝時，所需的電鍍液成分也不同。例如，堿性鋅酸鹽電鍍液是由11g/L氧化鋅、80-100 g/L氫氧化鈉、陽極（鋅）、適度PH值（一般為12.5上下）混合而成的；氰化鍍銅鍍液由70g/L氰化鈉、50g/L氯化亞銅、陽極（電解銅）、PH=12.5左右的物質組成；鍍鉻電鍍液則是由15g/L硫酸鉻、0.6g/L硼酸、pH=4左右、陽極（鉛）融合而成。因此，每種不同的電鍍金屬的電鍍液成分各不相同，要完善地處理電鍍廢水中的污染物質難度很大。

2.2 電鍍廢水的處理成分與工藝

目前，從電鍍廢水排放檢測樣本以及生產工藝中可以發現，電鍍廢水主要包括了循環清洗水（鍍酸銅、鍍鋅、除油、活化、酸洗等工藝中的最后一道水洗廢水）、含鎳廢水（鍍鎳后的水洗廢水）、綜合廢水（除油后濃清洗水、除油廢水、中和廢水）、含鋅濃清洗水（鍍鋅后的第一二次清洗水）、含鉻廢水（鈍化后洗水廢水、鈍化廢液、鍍鉻后水洗廢水）等工業廢水。由此可見，電鍍廢水中含有HCL、NH3、總鋅、總銅、石油類、總鎳、總鉻、氰化物等污染因子，并連續性地向不同程度的廢水處理系統中排放，或者作為電解前調解PH值的原料進行輸送。

以普通電鍍廠電鍍工序中需處理的廢水總量為203.841m3/h計，電鍍工序中回收或廢水處理的主要環節循環漂洗水處理（回收用量118.8m3/h）、含鎳廢水處理（回收用量6.05m3/h）、綜合廢水處理（回收用量0m3/h）、含銅廢水處理（回收用量0m3/h）、含鋅廢水處理（回收用量0m3/h）、含鉻廢水處理（回收用量0m3/h）、深度處理（即各項廢水的預處理環節，回收用量62.92m3/h）。由此可見，進行預處理后或者能夠回收利用的總量不少。

3 電鍍廢水處理的優化設計

現今，我國電鍍企業進行電鍍廢水處理，大多是依賴電鍍過程中的自我循環回收利用、廢水預處理與廢水進入排放系統后的有資質單位對其處理的兩種方式，并沒有一個完善的深度處理系統，不能有效地降解氰化物、總鉻等物質的濃度，減少甚至是避免金屬因子的污染。這需要一套完善的深度處理系統對電鍍工藝流程中各個廢水回收利用、預處理環節進行統籌兼顧，利用分級處理不同廢水、不同程度的污染性質物質來處理電鍍廢水（如流程一）。例如針對電鍍廢水中的懸浮物，可以利用過濾、超濾、精濾的三級處理方式，然后將其投入反滲透裝置的二級過濾中去，清水回收利用，濃液再經過微電解處理環節（利用曝氣催化微電解的工藝，讓浸沒在酸性廢水中鐵屑和碳顆粒時產生的電極電位差來促使許多微原電池的形成，再利用較低電位陰極鐵與電位高的陽極碳在含有酸性電解質水溶液中的電化學，讓鐵受到腐蝕變成二價鐵離子進入溶液，其中需要將內電解反應器出水的PH值調節到9左右，再利用鐵離子的混凝以便于能和與污染物中帶微弱負電荷的微粒經過異性相吸而形成絮凝物，或利用單質鐵置換重金屬、微電流效應破除絡合體）進行處理。經過實驗表明，如果嚴格按照此種流程來進行電鍍廢水的處理，能夠將取出重金屬離子的效果提高到85%以上，進而反應出此深度處理系統的處理能力可以達到100 m3/h。

流程一：深度處理系統

4 總結

金屬電鍍在一定程度上促進了金屬加工行業和社會經濟的發展，但是生產此類產品后所遺留的污染物質，也是極難處理的，特別是經過鉻、鎳等金屬電鍍后留下的電鍍廢水，處理難度系數更高。因此，本文通過對電鍍廢水中金屬成分、含量進行分析，結合現有的廢水處理裝置與工藝流程，來探究電鍍廢水等工業廢水的處理系統優化，建立起深度處理系統來統籌兼顧電鍍廢水回收處理的各個環節，從而減少電鍍廢水對環境的污染與破壞。

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