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    電鍍廢水處理現狀及中水回用問題研究

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    電鍍廢水回用處理工藝流程 電鍍廢水回用處理技術方法

    分析了電鍍廢水處理現狀及中水回用的問題并提出了改進意見,對電鍍廢水處理行業發展新趨勢進行了展望。


    關鍵詞:電鍍廢水;處理現狀;發展趨勢


    引言


    目前我國的電鍍廠、點約有一萬家,每年排放的40億 廢水約有50%未達到國家排放標準。廢水中含有重金屬離子、有機化介物及無機化介物等有害物質。這些物質進入環境,必定會對生態環境及人類產生廣泛而嚴重的危害。電鍍廢水的治理仍是一個小可忽視的問題。


    1 電鍍廢水主要處理方法


    電鍍廢水的處理方法很多,按其作用原理可分為物理法、化學法、物理化學法和生物法四類。


    1.1 物理法


    物理法是利用物理作用分離廢水中主要呈懸浮狀態的污染物質,在處理過程中不改變物質的化學性質,如電鍍廢水中的除油、蒸發濃縮回用水等。在處理電鍍廢水的工藝中,主要常用的是電滲析、反滲透、超濾以及吸附法等,一般物理方法只是作為其處理方法中的一個環節,很少單獨使用。


    1.2 化學法


    化學法指向廢水中投加一些化學藥劑,通過化學反應改變廢水中污染物的化學性質,使其變成無害物質或易于與水分離的物質,再進一步從廢水中除去的處理方法。當前,化學法在電鍍廢水處理中的應用最為廣泛。據報道,在中國,大約有41 %的電鍍廠采用化學法處理電鍍廢水;在日本,化學法占全國治理總數的85%左右。此方法具有操作簡單可靠、投資少、能承受大水量和高濃度負荷、效果穩定等優點,適合各類型電鍍企業的廢水治理,但是,同時存在著電鍍污泥二次污染問題,企業一般委托有資質的單位進行處置。


    1.3 物理化學法


    物理化學法指通過物理和化學的綜合作用,使廢水得到凈化。其中電解法和離子交換法較為普遍使用,兩種方法都可以實現重金屬回收,出水水質較好,但是設備費和操作費比較高,在推廣上有一定的限制,一般通常和其它工藝組合使用。


    1.4 生物法


    廢水的生物處理過程主要是利用微生物的生命活動過程,對廢水中的污染物進行轉移和轉化作用,從而使廢水得到凈化。生物法處理電鍍廢水是一項很有發展前景的技術,就工藝流程和運行控制而言,工廠容易接受,生物學家們若能在功能菌上進一步改進,實現快速反應和高效繁殖,使設備投資不超過30萬元人民幣,(按每日處理200 廢水計)處理成本不超過0.5元人民幣,這一新技術完全能夠成為電鍍廢水處理簡便可靠、經濟實用的先進技術。


    2 電鍍廢水處理及回用過程中存在問題及解決措施


    目前很多電鍍企業,在電鍍廢水處理及回收方面,通常是將電鍍廢水進行常規的化學處理,達到排放標準后直接排放,未回收利用。達標排放的廢水雖然重金屬離子幾乎完全去除,但水中的非重金屬離子和可溶解性鹽類等雜質比例還非常高,經測定水的電導率在0.15~0.25 s/m左右。這類水的性質和海水差不多,只能用于工廠的衛生間沖洗和有限的水景觀,甚至不能長期用于綠化。由于國家對中水回用要求越來越嚴格,企業要達到中水回用指標還需改進廢水處理工藝,增添深度處理裝置,目前較為普遍采用的是反滲透法、離子交換法、納濾、超濾等組合工藝,處理后水的電導率降低到0.035~0.045 s/m,只能回用于電鍍生產線前處理的部分粗洗工序,中水回用率一般可達到50 %~60 %左右。在實際的廢水處理及回用過程中依然存在很多問題,需要進一步改進工藝,提高水平。


    3 污水分流不徹底


    隨著電鍍工藝、技術、產品種類的不斷發展,電鍍廢水中污染物種類越來越復雜。目前電鍍企業一般將廢水分為三類:含氰廢水、含鉻廢水和綜合廢水,分別進行處理后再綜合處理。從清潔生產角度看,此種分類并不合理,廢水中的重金屬沒有回收,增加廢水處理負荷及處理費用;各類污染物特性不同,未根據污染物性質采取有效治理措施,會增加藥劑使用量及處理費用。


    3.1 堿使用量大


    企業采取化學沉淀法處理廢水時堿投入量大,一部分用于酸中和,一部分用于重金屬沉淀。


    雖然沉淀法本身需要堿量較大,但是在處理廢水時也會由于各種原因導致堿使用量過大,主要原因有以下幾點:①廢水中重金屬含量較多,未采取回收處理,直接加堿沉淀,導致堿需要量增加,污泥產生量過多;②鍍件在電鍍的過程中使用酸進行除油、除銹,用酸量較大,廢酸未單獨處理,直接排入廢水中,增加廢水處理費用,而且用堿處理大量酸后,使整個水質的電導率升高,從而增大后續中水回用的難度;③很多企業的廢水處理站的加藥及過程控制仍然采用人工操作,出現藥劑(主要是堿)加入量過多或不夠問題,為保證出水水質,大部分企業都會投入過多藥劑,造成藥劑浪費,污水處理費用增加問題,另外人工操作不能及時滿足廢水水質及水量變化的要求,工作效率低。


    3.2 重金屬未回收,損失量大,污泥產生量大


    根據浙江省義烏市數十家電鍍企業清潔生產審核,發現很多行業產品鍍種較多(例如飾品、拉鏈),電鍍廢水中存在著金、銀、鎳等貴重金屬離子,而且部分企業廢水中重金屬含量相對較高,企業未進行回收直接沉淀處理,不僅增加了這些重金屬超標的可能性,而且造成企業經濟損失,同時增加污泥產生量。


    電鍍污泥屬于危險固廢,其處置問題一直是困擾企業的一個大問題,雖然污泥可以由相應的有資質的單位進行回收處理,但是污泥壓濾、存放、運輸等過程中帶來的環境及經濟影響是不容忽視的。采用效果較好的板框壓濾機壓濾時,污泥含水率在60 %~70 %左右,水份含量較大,導致污泥存放、運輸過程對環境有一定的影響,需要做好防腐、防滲、防漏措施。解決或減少其影響的最好辦法是遵從清潔生產的理念,即從源頭減少其產生量,而不是加強其末端治理。


    3.3 污水處理工藝沒有針對性,處理成本高,中水回用率低


    目前很多企業污水處理成本高,不計回用處理成本,只計達標處理所需成本就在13~20元/t左右,有的甚至高達20~30元/t,加堿所需費用就達5~10 元/t。針對上述情況分析發現,最主要造成污水處理成本高的原因是工藝不合理,沒有針對廢水特點進行處理。但為了滿足環保要求,企業不得不投入高成本處理廢水,使其達標排放。隨著中水回用要求的日益嚴格,廢水的達標排放已經不能滿足環保要求,企業需投入更大的成本提高中水回用率。部分企業為了達到中水回用指標,在深度處理階段增添一系列的“活性炭吸附-反滲透-納濾-超濾”等工藝。


    從經濟效益分析,污水處理及回收雖然存在經濟效益,但是與污水處理成本及投入資金相比,經濟效益甚微。幾乎所有的企業都以盈利為目的,沒有利益的驅使,企業就沒有動力做好污水處理工作,所有的壓力都基于國家對電鍍行業環保要求的明文規定。因此不管從國家還是企業考慮,企業務必對廢水處理站進行改造,改進污水處理工藝,做到“分開治理、分類回收、嚴格工藝”,減少污水處理費用,盡可能增加經濟效益才是長久之計。


    4 電鍍廢水處理行業發展新趨勢


    電鍍行業是關乎國計民生的行業,也是高污染、高用水量的行業。其產生的廢水如果未處理達標就排放,會對水體造成極大的危害,從而危害到水生動植物及賴以生存的農作物、動物及人類。國內對電鍍廢水的治理雖然已經有50多年的歷史了,但相關的行業排放標準在2008年才出臺。


    電鍍廢水的處理方法按照原理分為:物理法、化學法、生化法等。對于電鍍廢水,需采用多種處理方法相結合,分質處理,才能達到最佳的處理效果。在清潔生產、節能減排這一環保主題之下電鍍廢水回用,重金屬回收以及零排放工藝越來越受到廣泛關注。一些環保要求已從達標排放上升到微排放、零排放。但當前此類工藝中如何將其處理過程中具有較高的含鹽量妥善處理或回用,是目前中水回用的難題之一。此外,很多電鍍中,如精密電氣原件、高端工藝品的電鍍都涉及到貴金屬鍍層,如鍍金、鍍銀等,于是產生了氰化金廢水、氰化銀廢水等,若不將其中的金、銀回收,既浪費了貴重的原材料,又增加了廢水處理成本?,F在多數采用一種專門針對吸附廢水中的金、銀的樹脂,其有效回收可為廢水處理系統創收,并符合循環經濟的理念。


    5 結束語


    電鍍廢水的處理方法有很多種,在傳統處理方法的基礎上,積極研發新方法,以降低處理能耗、處理費用,提升處理效果,并能滿足當今清潔生產、節能減排號召的新工藝,必定具有劃時代的意義。


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