电镀废水处理论文.doc
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青岛科技大学本科毕业设计(论文)
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前言
据了解,我国的电镀工厂大约有一万多家,每年排放的电镀废水约40亿m2.含Cr(VI)废水是电镀行业的主要废水来源之一。
Cr(VI)具有强毒性,是国际抗癌眼睛中心和美国毒理学组织公布的致癌物,具有明显的致癌作用,Cr(VI)化合物在自然界不能被微生物分解,具渗透前移性较强,对人体有强烈的致敏作用。
因此,对含Cr(VI)电镀废水的妥善处理,是电镀行业中一个必须解决的环境问题。
电镀行业是通用性强、使用面广、跨行业、跨部门的重要加工工业和工艺性生产技术。
由于电镀行业使用了大量强酸、强碱、重金属溶液,甚至包括镉、氰化物、铬酐等有毒有害化学品,在工艺过程中排放了污染环境和危害人类健康的废水、废气和废渣,已成为一个重污染行业。
除了少部分国有大型企业、三资企业及新建的正规专门电镀厂拥有国际先进水平的工艺设施,大多数中小型企业仍然使用简陋而陈旧的设备,操作方式以手工操作为主。
我国电镀行业存在的主要问题有:
(1)厂点多、规模小,专业化程度低。
(2)装备水平低。
表现在一方面缺少机械装备,以手工操作为主;另一方面是技术装备水平不高,自动化程度低,可靠性差,产品质量部稳定。
(3)管理水平较低,经济效益较差。
(4)电镀污染治理水平低,有效治理率低。
(5)经营粗放,原材料利用率低。
一大部分甚至绝大部分宝贵的原材料流失并变成了污染物。
在清洁生产审计中调查的10条电镀加工线中,平均用水量为0.82t/m2,是国外的10倍。
鉴于铬污染的严重危害性,污水综合处理排放标准规定总铬与Cr(VI)的最高允许排放溶度分别为1.5mg/L和0.5mg/L。
在控制排放溶度与总量的同时,发展高效、经济的水处理工艺成为研究的热点。
目前,国内外许多研究者对高盐废水作了许多研究,对于含Cr(VI)电镀废水的处理主要采用化学还原法、电解法、微生物法、萃取法等。
化学法是当前应用最广泛的一种方法,主要有化学还原法和化学沉淀法。
但由于在实际运作中,投料量和PH值较难控制,如果控制不当,可能造成处理效果不佳,如果投料过量,浪费资源,成本不但增加,而且出手COD也会增加,还易形成[Cr2(OH)2SO3]2+络离子,加碱亦难沉淀;如果投料不足,则Cr(VI)还原不充分,出水Cr(VI)还原不充分,出水中Cr(VI)含量不达标。
同时,化学法二次污染较严重,管理操作复杂。
这些因素严重影响了化学法在净化含铬(VI)电镀废水的应用。
针对含铬废水的各种处理技术都有各自的优势和不足之处,将两种或两种以上工艺优化组合,形成协同互补,进一步提高处理效果、降低处理成本,是电镀废水治理技术研究和应用的重要发展趋势。
随着科学技术的发展和世界范围内对环保的高度重视,许多治理电镀废水的新技术不断涌现。
目前电镀废水治理已经进入情境生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段。
本课题拟采用化学沉淀、混凝法对含Cr电镀废水进行还原PH、混凝剂、PH条件及药剂投加量的选择实验。
通过氧化还原的原理将还原剂投入含Cr(VI)的废水中,将Cr(VI)还原成Cr(III)并加入碱使其转化为难溶的Cr(OH)3,此时,再用混凝剂将该氢氧化物混凝沉淀,从而达到去除电镀废水中Cr(VI)的目的。
通过实验在不同还原PH下测量Cr(VI)的还原率,筛选出电镀废水中Cr(VI)还原最有利的PH条件,在最佳还原PH条件下,对混凝剂和混凝PH进行筛选,从而得到适合混凝的条件,使之更好的应用于生产。
本实验还考察了该方法在生产中的经济效益,对物料进行合理配比,这样既节省了企业资金又做到了资源的循环利用,符合环保的要求,符合现在节约型社会的要求,有明显的经济和社会效益。
1文献综述
1.1含铬电镀废水带来的环境问题
电镀废水就其总量来说,比如造纸、印染、化工、等行业的水量小,污染面窄,但由于电镀厂点分布广,废水中所含高毒物质的种类多,其危害性是很大的。
未经处理达标的电镀废水排入河道、池塘,渗入地下,不但会危害环境,而且会污染饮用水和工业用水。
电镀废水中含有铬锌、铜、镉,铅、镍等重金属离子以及酸、碱氰化物等具有很大毒性的杂物。
有的还属于致癌和致畸变的剧毒物质.因此必须认真地加以处理.以免对人们造成危害。
电镀工厂(或车间)排出的废水和废液,如镀件漂洗水、废槽液、设备冷却水和冲洗地面水等,其水质因生产工艺而异,有的含铬,有的含镍或含镉、含氰、含酸、含碱等。
废水中的金属离子有的以简单的阳离子形态存在(如Cr6+、Ni2+、Cu2+等),有的以酸根阴离子形式存在,有的则以复杂的络合阴离子形式存在。
一种废水中常含有一种以上的有害成分,如含铬电镀废水中既有铬又有铜。
此外,一般镀液中常含有机添加剂。
电镀废水多有毒,危害较大。
如六价铬可引起肺癌、肠胃道疾病和贫血,并会在骨、脾和肝脏内蓄积。
因此,电镀废水必须严格控制,妥善处理。
六价铬为吞入性毒物/吸入性极毒物,皮肤接触可能导致敏感;更可能造成遗传性基因缺陷,吸入可能致癌,对环境有持久危险性。
但这些是六价铬的特性,铬金属、三价或四价铬并不具有这些毒性。
六价铬是很容易被人体吸收的,它可通过消化、呼吸道、皮肤及粘膜侵入人体。
有报道,通过呼吸空气中含有不同浓度的铬酸酐时有不同程度的沙哑、鼻粘膜萎缩,严重时还可使鼻中隔穿孔和支气管扩张等。
经消化道侵入时可引起呕吐、腹疼。
经皮肤侵入时会产生皮炎和湿疹。
危害最大的是长期或短期接触或吸入时有致癌危险。
过量的(超过10ppm)六价铬对水生物有致死作用。
实验显示受污染饮用水中的六价铬可致癌。
六价铬化合物常用于电镀、制革等动物喝下含有六价铬的水后,六价铬会被体内许多组织和器官的细胞吸收。
1.2含铬电镀废水处理现状
1.2.1含铬电镀废水处理概况
众所周知,几乎所有的电镀厂点都有镀铬生产,而且其它镀种的镀前、镀后处理还需要使用铬盐。
电镀工业中含铬废水数量之大,可以预见。
因此,电镀含铬废水治理技术已引起人们极大之关注。
我国对含铬废水的处理也经过了几个发展阶段。
60年代,国内曾有少数电镀厂用硫酸亚铁——石灰法处理镀铬废水,该方法虽然能消除Cr6+的污染,但污泥量大而又没有出路,只好弃用。
其后的BaCrO4沉淀法,又因收集困难,不能
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