電鍍廢水治理與MVR零排放工藝簡介
一、電鍍廢水的來源
▲中小型電鍍廠的電鍍廢水池
電鍍是利用電化學的方法對金屬和非金屬表面進行裝飾,防護及獲取某些新性能的一種工藝過程。電鍍行業中,常用的鍍種有鍍鎳,鍍銅,鍍鉻,鍍鋅,鍍鎘,鍍鉛,鍍銀,鍍金,和鍍錫。在電鍍過程中,為了保證電鍍產品的質量,使金屬層具有平整光滑的良好外觀并與鍍件牢固結合,必須在鍍前把鍍件表面上的污物徹底清理干凈,并在鍍后把鍍件表面的附著液全部清洗干凈,活性金屬鍍層表面還要進行鈍化處理。為此,電鍍生產過程中必然產生大量廢水。電鍍廢水中含有鉻鋅、銅、鎘,鉛、鎳等重金屬離子以及酸、堿氰化物等具有很大毒性的雜物。有的還屬于致癌和致畸變、突變的劇毒物質,必須認真地加以處理,以免對環境和人類造成危害。
二、電鍍廢水的危害
▲中小型電鍍廠電鍍廢水池
電鍍廢水的成分非常復雜,除含氰(CN-)廢水和酸堿廢水外,重金屬廢水是電鍍業潛在危害性極大的廢水類別。根據重金屬廢水中所含重金屬元素進行分類,一般可以分為含鉻(Cr)廢水、含鎳(Ni)廢水、含鎘(Cd)廢水、含銅(Cu)廢水、含鋅(Zn)廢水、含金(Au)廢水、含銀(Ag)廢水等。
▲電鍍廢水直接排放會造成嚴重的環境污染
電鍍廢水大多有毒,危害較大。如氰可引起人畜急性中毒,致死,低濃度長期作用也能造成慢性中毒。氰化鈉用于金屬電鍍。氰化物是劇毒物質。HCN人的口服致死量平均為50毫克,氰化鈉約100毫克,氰化鉀約120毫克??梢娗杌飳θ梭w的危害是很嚴重的。氰化物對魚類及其他水生物的危害較大。水中氰化物含量折合成氰離子(CN-)濃度為0.04~0.1毫克/升時,就能使魚類致死。對浮游生物和甲殼類生物的CN-最大容許濃度為0.01毫克/升。氰化物在水中對魚類的毒性還與水的pH值、溶解氧及其他金屬離子的存在有關。另外含氰廢水還會造成農業減產,牲畜死亡等等。鎘可使腎臟發生病變,并會引起病痛。六價鉻可引起肺癌、腸胃道疾病和貧血,并會在骨、脾和肝臟內蓄積。因此,電鍍廢水必須嚴格控制,妥善處理。量電鍍廢水未作任何處理直接排入水體,對地表水、土壤、作物造成嚴重污染,大量酸、堿廢水的排放,造成建筑地基、下水道等腐蝕,危害極大。
三、電鍍廢水的治理工藝
▲電鍍廢水的化學沉淀法工藝
目前電鍍廢水處理采用以下幾種方法:化學沉淀法、離子交換法、電解回收法、蒸發法等。對于中小電鍍企業廢水,常規的處理工藝為:將廢水分為含鉻廢水、含氰廢水及其他重金屬廢水(包括含鎳廢水、銅等),含鉻廢水先還原處理后中和沉淀處理,含氰廢水采用二級氧化處理后與其他重金屬廢水一并采用中和沉淀處理,出水經過濾后排放。也有投加重金屬捕集劑辦法,提高去除率。這種處理方法對于過去舊的排放標準來說也不能穩定達標排放,更難以符合愈加嚴格的新標準。
▲電鍍廢水的羅茨式MVR蒸發零排放工藝
MVR低能耗蒸發工藝是目前現有蒸發工藝中能耗效率最高的帶有機物去除功能的蒸發工藝,該蒸發工藝主要是運用蒸汽的特性,當蒸汽經壓縮機壓縮后,其壓力和溫度得到逐步提升。當較高溫度的蒸汽進入蒸發器的換熱管里,而熱井循環液在管外噴淋時,蒸汽在冷凝管里面冷凝形成冷凝水,蒸汽的熱焓傳給管外的噴淋水,這樣連續進行蒸發。在整個系統中能量的輸入只有壓縮機的馬達和很小的保持系統穩定操作的蒸汽熱源?!?nbsp;
▲環諾MVR蒸發器示意圖
電鍍廢水的治理在國內外普遍受到重視,研制出多種治理技術,通過將有毒治理為無毒、有害轉化為無害、回收貴重金屬、水循環使用等措施消除和減少重金屬的排放量。隨著電鍍工業的快速發展和環保要求的日益提高,目前,電鍍廢水治理已開始進入清潔生產工藝、總量控制和循環經濟整合階段,資源回收利用和閉路循環是發展的主流方向。