摘要:本文是在通过长期实验和杜行电镀有限公司、科信工程材料有限公司、雪佛罐件有限公司等工程实际案例的基础上所获得的基本经验并加以总结,其目的在于利用膜分离技术为工业废水处理回用、实现零排放、节能降耗创造条件。实践证明是可能的,也是可行的。
关键词:电镀废水 改良 多介质前置处理 膜分离 循环利用 零排放
前言
电镀 废水 的处理,实际上是对含重金属 废水 的处理,面对这种 废水 的处理往往是以传统的化学法、化学沉淀法、氧化还原法、铁氧化法为主要工艺选择。但在以上几种处理方法时,常常伴随着大量污泥生成,其直接后果将导致企业 废水 处理成本增大,且容易产生二次污染。为避免以上的难题,作者试图以多介质过滤、物理与化学置换方法,着力于过程控制,终端收集处理工艺,最终消减污泥量,并实现与膜分离技术偶合工艺、 废水 处理的闭路循环和再生利用。
多介质滤料分离机理概述:
1、活性炭吸附作用的基本原理
(1)吸附作用
活性炭表面存在大量的含氧基团,如羟基-OH、甲氧基-OCH3等。活性炭不单纯是游离碳,它是大分子量的有机物凝聚体,属于苯核的各种衍生物。当pH=3-5时,由于含氧基团的存在,使微晶分子结构产生电子云,由氧向苯核中碳原子方向偏移,使羟基上的氢具有较大的静电引力(正电引力),因而能吸附Cr2O72-或CrO42-等负离子,形成一个相对稳定的结构,即:
RC-OH + Cr2O72-→RC→O"" "" "H+" "" "CrO42-
根据结构式中的表示,箭头所指为电子云密度移动方向。可见活性炭对六价铬具有明显的吸附效果。随着pH值的升高,水中的OH-浓度增大,活性炭含氧基团的吸附渐强,同时又形成一个相对稳定的结构:
RC-OH + OH-→RC→O"" "" "H+" "" "OH-
由于含氧基团与OH-的亲和力大于Cr2O72-的亲和力。当pH>6时,原活性炭表面的吸附空间完全被OH-夺取,活性炭此时对六价铬的吸附明显下降,甚至不吸附。利用此原理,用碱处理可达到再生活性炭的目的,当pH值降至3-5时,再次恢复其吸附六价铬的性能。利用电镀破氰处理后放流水,进行在线容器内再生,通过PLC控制进行在线切换,交替运行,可降低化学药物投加量和消减污泥量。从而达到节能降耗的目的。
活性炭去除的无机物组分见下表
组分
活性炭吸附去除情况
1、高吸附性金属
锑(Sb) 钾 (K) 铋 (Bi) 铬 (Cr) 锡 (Sn)
在一些溶解中有很好吸附性在高氧化态中吸附良好吸附良好吸附良好,容易还原吸附良好
2、较好吸附性金属 银 (Ag)
在活性炭表面还原
钴 (Co)
微量很易吸附,成络合物状态
汞 (Hg)
CH3HgCl容易吸附,然后金属被过滤出来
锆 (Zr)
在低pH值时吸附良好
3、低吸附性金属
铅 (Pb)
良好
镍 (Ni)
差
钛 (Ti)
良好,可变
铁 (Fe)
Fe3+良好,Fe2+差(但可氧化)
4、较低或未知吸附金属
铜 (Cu)
少量,但呈络合物状态时可能良好
镉 (Cd)
少量
锌 (Zn)
少量
钹
未知
钡 (Ba)
较差
硒 (Se)
少量
钼 (Mo) 锰 (Mn)
少量(pH=6-8)呈络合物时较好不理想(除MnO4-外)
钨 (W)
5、其它无机物水溶组分
磷
游离磷
不存在从水中还原
PO43-
不吸附,但可导致磷酸钙或磷酸铁沉淀
游离卤素
F2
在水中不存在
Cl2
吸附很强并还原
Br2
吸附很强并还原
l2