电镀废水处理技术研究概述胡守贤

第40卷第7期当代化工Vol.40，No.72011年7月ContemporaryChemicalIndustryJuly，2011收稿日期：2011-06-15作者简介：胡守贤（1968-），男，福建漳州人，工程师，1990年毕业于福建师范大学工业微生物专业，研究方向：工业污染控制和环境管理。E-mail：[e-mail]，电话：[phone]。电镀废水处理技术研究概述胡守贤（福建省漳浦县环境保护.局，福建漳州363000）摘要：随着经济发展和人民生活水平提高，电镀产品的需求与日俱增，与此同时产生大量含有害物质的电镀废水，会对生态环境及人类产生严重伤害，因此，电镀废水的治理是一个热点问题。介绍了电镀废水处理的现有方法，阐述了电镀废水的不同处理工艺的特点等。关键词：电镀废水；处理技术；研究进展中图分类号：X781.1文献标识码：A文章编号：1671-0460（2011）07-0743-03ResearchSummaryonTreatmentTechnologyforElectroplatingWastewaterHUShou-xian(ZhangpuEnvironmentalProtectionBureau，FujianZhangzhou363000，China）Abstract:Withtheincreasingdemandofelectroplatingproducts,largeamountsofelectroplatingwastewatercontaininghazardoussubstanceswasproduced,whichmaycauseseriousharmtoecologicalenvironmentandhuman.Therefore,theelectroplatingwastewatertreatmentisahotissue.Inthispaper,someexistingtreatmentmethodsofelectroplatingwastewaterwereintroduced,andcharacteristicsofdifferentprocessesoftreatingelectroplatingwastewaterwerediscussed.Keywords:Electroplatingwastewater;Treatmenttechnology;Researchprogress根据2007年全国污染源普查数据，漳浦县工业废水中汞、镉、总铬、铅、类金属砷等5种重金属产生量1.89t，占漳州市3.47%，排放量1.4t，占漳州市的61.57%，主要行业是电镀加工业，重金属污染防治形式严峻。如何使电镀废水重金属污染减小危害甚至使原本看似无用的电镀废水创造出经济效益，越来越成为民众关注的焦点。1电镀废水的处理方法电镀废水成分复杂,处理技术也是多种多样,常用方法主要有化学法、物化法和生物法等。1.1化学法化学法就是投加化学试剂，通过化学反应，使电镀废水中污染物变成无害物质或易于与水分离的物质，再进一步从电镀废水中去除的处理方法。化学法主要包括：化学沉淀法、化学氧化法、化学还原法、中和法等[1]。这种方法虽然具有投资少、处理装置简单、处理成本较低、安装维修及操作容易等优点，但存在着处理效率低、出水水质差、不能回收利用以及产生污泥量大等缺点。1.1.1化学沉淀法化学沉淀法就是向电镀废水中投加氢氧化钠、碳酸盐、硫化物、钡盐、卤化物、铁氧体等沉淀剂，使之与废水中欲去除的污染物发生直接的化学反应，形成难溶的固体物而分离去除的方法。主要有硫化物沉淀法、中和沉淀法、碳酸盐法、卤化物法、置换沉淀法等[2]。化学沉淀法难于达到深度处理效果，往往须配合使用高分子絮凝剂等，且具有效率低，污泥量大，易造成二次污染等缺点。1.1.2化学氧化法化学氧化法就是通过投加氧化剂，将电镀废水中有毒物质氧化为无毒或低毒物的处理方法。最常用的化学氧化剂有氧类和氯类。氧类氧化剂有空气中氧、纯氧、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等。氯类氧化剂有气态氯、液氯、漂白粉、次氯酸钠、二氧化氯、三氯化铁等。该法主要用于处理废水中的CN－、S2－、Fe2+、Mn2+等离子及造成色度、味、嗅、BOD、COD的有机物以及致病微生物；在电镀废水处理中主要用碱性氯化法、臭氧氧化法处理含氰废水[3]。1.1.3化学还原法化学还原法就是通过投加还原剂，将电镀废水中有毒物质还原为无毒或低毒物的处理方法。用于处理电镀废水的还原剂主要有：气态SO2、烟道中的SO2、液态的水合肼以及固态的亚硫酸盐、硫代工业水处理DOI:10.13840/j.cnki.cn21-1457/tq.2011.07.010744当代化工2011年7月硫酸钠、硫酸亚铁等。该法主要用于处理废水中Cr6+和Hg2+等重金属离子。国外有用硼氢化钠处理化学镀铜老化液、氟硼酸盐镀锡铅废水以及镀金、镀银废水[4]。1.1.4中和法中和法就是使电镀废水进行酸碱中和反应，调节废水的酸碱度，使其呈中性或接近中性或适宜下步处理的酸碱度范围。该法主要用来处理电镀厂的酸洗废水。一般常用方法有自然中和法、投加试剂中和法、过滤中和法和滚筒式中和法。常用碱性药剂有石灰、苛性钠、碳酸钠、石灰石或白云石、电石渣液、废碱液等；常用的酸性药剂有工业硫酸和工业盐酸。过滤中和法主要采用的碱性滤料有石灰石、大理石和白云石[1]。1.2物化法应用于电镀废水中的物化法主要包括：离子交换法、膜分离法、蒸发浓缩法、吸附法等[5]。1.2.1离子交换法离子交换法法适于处理低浓度大流量重金属废水，已广泛应用于处理电镀废水。Saparia等[6]的研究表明离子交换法处理电镀废水后可以100%除去锌和铬，而TDS、硬度和氰化物的去除率可分别达98.9%、96.5%和99.9%。离子交换法具有管理方便、投资成本低、易于实现自动化、分离效率高、深度处理效果好、出水可以回用等优点，已被广泛应用于镀铬、镀镍以及镀贵金属如金、银废水处理中，但由于存在着处理成本高，再生液难以回收利用等问题，应用效果并不明显[7]。1.2.2膜分离法普遍应用于电镀废水处理中的膜分离技术主要是微滤、超滤和反渗透等。Qin等[8]应用聚丙烯腈中空纤维超滤膜处理镀镍过程中产生的漂洗废水，提出膜孔大小和操作任务是影响回收效果的重要因素，处理乳化溶剂或油脂可能存在一个临界胶状浓度。在电镀生产过程中，普遍采用反渗透技术制备工艺纯水、漂洗废水的槽边回收和电镀废水的深度处理回用领域。Ahn等[9]经过一系列的实验，证明了采用膜分离技术浓缩电镀镍漂洗水和回收利用其中镍和水资源的可行性。但采用膜分离技术存在投资成本较高，膜元件容易损坏并导致膜通量迅速下降，再生、更换膜片操作复杂，不便掌握，系统的长期稳定性不足等缺点。1.2.3蒸发浓缩法减少废弃物的最好的处理方法是通过废水的浓缩回收镀液。真空蒸馏对于传统的絮凝方法来说是一个较好的方法，因为它不需要投加药剂，无味、无气，也无有毒物排出。真空蒸馏不仅能减少废液体积，而且蒸馏水可循环使用，浓缩液可回复使用或去焚烧。整个操作是简单的物理作用，且完全密封，无蒸汽产生[10]。蒸发浓缩法工艺成熟简单、无投加化学试剂、无二次污染、可实现水回用和有价值重金属回收，具有较大应用前景，但存在耗能大、操作费用高，除杂问题等问题，难于推广使用。1.2.4吸附法吸附法是利用吸附剂的物理结构去除重金属离子的方法。活性炭是处理电镀重金属废水的最常见的吸附剂之一。活性炭装备简单，但活性炭再生困难，且处理效果差，处理后水质难于回用[11]。1.3生物法生物法处理电镀废水的机理在于互生、共生的关系，在微生物的生长、繁殖过程中，会产生一定量的代谢产物，而这类生化物质能改变废水中的重金属离子价态。同时微生物菌群本身还有较强的生物絮凝、静电吸附作用，吸附金属离子，使其经固液分离后进入菌泥饼，废水达标排放或回用。乔勇等[12]从电镀废水中分离出能够高效降解自由氰根的功能菌种，这为微生物在处理含氰废水的实际应用提供依据。微生物法具有效率高、选择性强、吸附容量大等优点，但目前存在反应效率不高、培养基消耗大、处理成本高、出水中的残余生物还能继续繁殖，不能直接回用等缺点[13]。2结束语电镀废水处理的常规处理技术均能有效地处理电镀废水、但同时也存在着许多不足之处。传统的化学法、物化法等存在工艺复杂、能耗大、成本高、运转费用高、产生二次污染等缺点；而生物法虽有综合处理能力强、过程控制简单、污泥量少等优点，但从使用角度看，也存在功能菌反应效率低、繁殖速度慢以及处理水难于回用等缺点。通过加强环境管理，积极推广使用先进的电镀工艺、设备，强制推行电镀全行业清洁生产审核，采用多级漂洗技术、实施清污分流，从电镀生产的各个环节上减少排污量，是未来解决电镀废水污染的主要方向。参考文献[1]安成强，崔作兴，郝建军.电镀三废治理技术[M].北京：国防工业出版社，2002.[2]ZengQR,SauvéS,AllenHE,etal.RecyclingEDTAsolutionsusedtoremediatemetal-pollutedsoils[J].EnvironmentPollution,2005,133:225-231.（下转第755页）第40卷第7期孙阁：聚丙烯装置三元共聚产品生产可行性分析及展望755生产的工艺控制相对困难较大，主要是在生产操作过程中，为控制产品组成，需要在一定程度上降低生产负荷（为正常生产负荷的70％左右），反应器之间的连接管路流速较低，容易发生堵管，另一方面三元共聚产品自身流动性差，对生产也带来一定的困难[4]。3可行性分析3.1聚丙烯装置现状该装置采用意大利海蒙特的第一代Spheripol液相本体聚合工艺，目前生产能力为9万t/a，其反应系统由2台串联的环管反应器和1台气相流化床反应器组成，共聚单体为丙烯、乙烯。引进产品牌号共有51个，产品类型分三大类，有均聚物29种、无规共聚物6种（乙烯含量为3%～5%）、抗冲共聚物16种。目前主要开发成功的产品有：聚丙烯纺丝专用料HY425/HY525、BOPP专用料T38FE、聚丙烯流延膜专用料RC090、聚丙烯吹胀膜专用料RF075、聚丙烯透明专用料RT075/RT180、PPR管材料、抗冲料EP8103、EP7226等。3.2可行性分析通过对国内石化企业的调研及与四川大学研究人员交流、分析，认为抚顺石化公司聚丙烯装置经适当改造，将具备三元共聚产品生产工艺条件。即（1）引入第三共聚单体丁烯－1；（2）增加丁烯分离、贮存回收系统；（3）添加相应在线、离线分析设备）。4结束语2011年3月抚顺石化公司乙烯化工厂的聚丙烯装置三元共聚改造方案即科研项目《三元共聚聚丙烯专用料聚合工艺及生产技术研究》参加了中油股份公司的立项论证审查会，得到了与会专家的肯定，现改造方案正在细化中，拟定的三元共聚产品主要技术指标如表1。表1主要技术指标Table1Mainindicators分析项目目标产品TP108考核指标市场上主要对应的目标产品熔体流动速率/（g·10min-1）5.0～12.07.0维卡软化点/℃100～110107热变形温度/℃60～7061w（乙烯）,%2～4-w（丁烯）,%4～9-总体说来，三元共聚产品的市场前景广阔，下游用户有需求，经济效益可观（三元共聚聚丙烯的产品售价平均比通用料T30S高2000～6000元），而且目前市场上国内还没有形成批量的生产厂家，市场竞争力小。抚顺石化公司乙烯化工厂应抓紧时机，尽早完成装置改造，早日生产出产品，形成抚顺石化特色产品，填补国内批量生产厂家的空白[5]。参考文献：[1]YongsokSeo,TaejinKang.NonisothermalCrystallizationbehaviorsofapolyolefinanditsfoam[J].Polymer,2007(48):3844-3849.[2]A.C.Quental,M.I.Felisberti.Phasebehaviorofb