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电化学法在电镀废水处理的应用

返回列表 来源: 发布日期: 2021.06.24

电镀废水处理主要的包含碱酸废水、一部分有机废水和重金属废水,当中重金属废水是电镀废水处理的核心。

常用的重金属废水处理方式有化学沉淀法、吸咐法、生物法等,其主要的的原理是将重金属转换成沉淀或其它形式,这易对环境造成再次污染。如有些项目使用Fenton试剂处理电镀废水处理,处理功效较好,但废水处理费用过高。

近些年,电化学法做为重金属电镀废水处理技术工艺之一备受关注,其具备电解、絮凝、气浮、氧化还原和微电解等功能,这种功能在废水处理中经常同时进行。

电解反应的原理主要的包含电凝结、电氧化还原、电气浮。当中,电氧化和电气浮各自用来处理有机废水和含固体小颗粒、油垢废水;电还原是利用得电子还原高价态金属离子为低价态金属离子或金属沉淀,故该功能在重金属废水处理方面中广泛运用;而电絮凝的原理是可溶性的铁、铝等阳极,在通直流电的环境下会失去电子形成金属阳离子Fe2+和A13+,与溶液中的OH-形成金属氢氧化物胶体絮凝剂,不光能够有效去除电镀废水处理中的重金属离子,同时还能够使废水中的含盐度减少。

1、含重金属电镀废水处理的来源和种类

含重金属电镀废水处理主要是电镀处理过程中多出的或不正规操控形成废液及清洗镀件或设备形成的废液,水体成份复杂,不易控制,当中除包含铬、镍、铜、锌等重金属离子外,还有氰化物、有机物等污染物的存在。

根据当前电镀产业的发展,含重金属电镀废水处理按所含主要的重金属的物质如下所述:

(1)含铬废水:铬系废水主要的包含铬(Ⅵ)、一定量其它重金属离子;

(2)含镍废水:主要的污染物为镍离子、悬浮物等的物质;

(3)含铜废水:主要的包含铜离子或络合铜离子;

(4)重金属混合废水:主要的包含铬和他重金属离子、氰及悬浮物。

2、电化学法处理含重金属电镀废水

(1)电化学法处理含铬电镀废水

电镀废水中存有大量的铬,且主要是以高价态存有,如Cr2O72-和CrO42-。很多分析。采用铁-碳微电解或铁削内电解处理含铬电镀废水,在pH值和停留时长合适时,Cr6+去除率多达99%之上,出水能达到环保标准。

采用钛-铁双阳极电絮凝工艺除去电镀废水中铬(Ⅵ),铬(Ⅵ)的去除率达到96.57%。

当采用电化学与生物法搭配处理时,Cr6+的去除率更优,还能同時除去废水中的有机污染物质。

如采用微电解/电解-生物法搭配处理工艺时,微电解/电解法相当废水的预处理,铬(Ⅵ)的去除率达到90%之上,之后进到后期生化处理工艺后,Cr6+的去除率多达99.9%,除去的效果明显。

单一化的电化学法对含铬电镀废水处理的效果明显,而与生物法组合后处理的效果更优,并可有效的降低了运营费用,具备更进一步的推广潜力。

(2)电化学法处理含镍电镀废水

在电镀工业上,电镀镍由于具备抗蚀性、抗磨性、可焊性等特点已常见被采用,所以工业量仅次表面镀锌排序第二。

含镍电镀废水如不处理就直接排出,不但对环境引起明显破坏,并伤害身体健康,且也会引起自然资源浪费。

当前,含镍电镀废水的处理处理方法和大多数工业废水处理处理方法差不多,大概分成物化法、化学法、生物法或各处理方法的搭配工艺。

根据实验讨论了微电解法处理高浓含镍电镀废水的的效果,镍的去除率达到64.09%,有助于后期处理。采用絮凝和电解搭配工艺电镀工厂含镍废水进行了分析,根据处理后出水内镍离子浓度降到0.365mg/L,出水小于0.5mg/L的标准。故将传统的絮凝工艺与电化学法组合处理含镍电镀废水,可使废水就直接达标的同時,还降低了运营费用。

(3)电化学法处理含铜电镀废水

在电镀领域中,镀铜常当做镀铬和镀镍等其它重金属表面的底层造成含铜电镀废水比较常见。

而采用电化学法处理含铜电镀废水时还能就直接回收铜,根据流化床电极处理低浓硫酸铜废水,采用电解法分析Cu2+离子在不锈钢电极上的还原特点,等采用循环伏安法分析酸性环境中Cu2+离子的电沉淀动力学方式,使出水能达到环保标准。

采用磁电解工艺处理含铜工业废水得知,其不但能有效的处理工业废水中污染物质,还能更进一步在阴极上回收利用紧密匀称的金属铜。

但电解法因受金属电沉淀还原电位和传质环节的干扰,在处理含铜电镀废水时,处理时间长、处理能力低、耗能高等弊端,限定了该方法在该范围的推广。

为提升处理的效果,王刚等则将这两种电化学方法耦合处理含铜废水,处理的效果很明显好于独立微电解和电解法,并能促使反应的迅速进行。

(4)电化学法处理重金属混合型电镀废水

电镀废水水质繁杂,往往不止有含一类重金属,反而是多种重金属离子并存,利用铁削内电解法处理重金属混合型电镀废水,出水中Cr6+含量低于0.5mg/L,别的金属离子均实现排放标准。

选用单一化电絮凝处理含铜、铬这两种重金属的电镀废水得知,在相同参数下,Cu的去除的效果好于Cr。

选用电絮凝-活性碳纤维吸咐法处理重金属混合型电镀废水,重金属离子的去除率实现99.97%以上。

选用“微电解—中和—混凝沉淀”工艺技术,处理日排放量为20t的含Cr6+,Ni2+,Cu2+电镀废水,总投资25万元,处理成本费为1.5元/t。选用微电解电化学法处理某电镀厂废水,Q=80m3/d的工程总投资为26万元,处理成本费约为1.05元/t。

选用电化学法与别的方法组合工艺处理重金属混合型电镀废水时,处理成本费从3~10元/t可以降至2元/t上下,处理成本费显著降低。从成本费和运转成本费的因素来看,电化学法有着普遍的推广和采用价值。

3、存在的不足

伴随近数十年人们对环保的高度重视及废水处理技术的迅速开发和推广,电化学处理工艺已普遍使用于各工业废水领域,尤其是电镀废水领域。

但伴随电化学法更深入的研究发现,该工艺还存有相应的情况对其推广有局限。主要是包含以下的几条因素:

(1)电化学法对不同的重金属处理的效果不同,适宜的前提(pH值、电极板间隔、电极板等)也不同,故对重金属混合型电镀废水处理有限定;

(2)单一化采用电化学法处理含重金属电镀废水时,虽处理效果明显,但处理耗能高,导致运转成本上升;

(3)受电极板的限定,现在大多电化学处理工艺仍处在中试环节,还未普遍使用于建设项目中。

4、总结和发展趋势

伴随《电镀行业污染物国家排放标准》(GB21900—2008)的实施,电镀行业废水中各重金属的排放标准要求均逐步提高。

为实现当前的排放标准和对于将来愈来愈严格的排放标准走势,传统式的处理技术均不能满足排放标准要求,均需选用深度处理,但这造成处理成本进一步提高,并造成资源严重的浪费。

从长久发展来说,重金属电镀废水中重金属回收不但能规避环境污染,还推动了绿色经济发展,是从源头上降低对环境影响的关键环节。

为实现这个目的,可选用电化学法与生物法或物化法相结合,以降低耗能,提升处理效果,实现废水处理和重金属回收的双向目的;因而,重点开发出成本低电极板和多维电化学反应器,及选择出合适的工艺组合来降低耗能,已成为了当前重点开发的发展趋势。

以为是给大家分享的电化学法在电镀废水处理的应用,因电镀废水水质不同,废水处理方法也不尽相同,如您废水处理这方面的问题,可咨询我们环保工程师。三人行环境十多年专注于工业废水处理服务,秉承从污水源头治理,前沿技术处理“低价投入”,后期资源回收”变废为宝”的原则。我们环保工程师在工业废水处理方面,有多项专利的污水处理设备,三人行环境环保工程师不断研发,只为帮企业减少工业废水处理成本。

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东莞环保公司东莞市三人行环境科技有限公司是一家集设计、施工、运营为一体的环保治理企业,有成熟的废水处理研发团队、废水分析实验化验团队、废水处理运营团队、工程实施维护团队确保给客户快速准确服务主要服务方向为:工业废水处理、污水站运营、废水处理设备定制等,擅长阳极氧化废水处理,熟悉多种废水处理研发生产工艺,从源头上控制污染源的排放量,减少污泥量,更有利于达标排放和节约运营成本。

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