电镀废水有机污染物去除方法研究进展
资讯类型:行业新闻 加入时间:2018年4月24日14:31

                      电镀废水有机污染物去除方法研究进展
                            杨小兵,杨勤,邓国平
                  (东江环保股份有限公司,广东深圳 518104)
    [摘要]电镀废水中有机污染物来源主要有4 个方面:电镀前处理、电镀处理、电镀后处理和退镀工序,讨论了有机污染物的去除方法(强化混凝法、吸附法、微电解法、Fenton 氧化法、生化法和组合工艺)、处理现状,并对电镀废水中有机物处理前景进行了展望。
    [关键词]电镀废水;有机污染物;微电解法;Fenton 氧化法;生化法
    [中图分类号]X5 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2013)24-0102-02
    长期以来,电镀废水处理侧重于重金属、氰化物、pH,而忽略了其中所含的有机物,大多数是在处理重金属的同时,顺带去除了COD。2008 年8 月1 日起正式实施的《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008),对新建电镀企业排放COD 作出了严格规定,要求一般地区COD 小于80 mg/L,环境容量小、生态环境脆弱的地区COD 小于50 mg/L。因此,开发针对电镀废水中有机污染物的处理工艺及其组合,以满足新标准的要求,这对电镀行业的发展具有十分重要的意义。
    1· 电镀废水中的有机物
    1.1 电镀前处理
    电镀前处理排放含有机物的废水主要为母液和清洗水。其中母液COD 极高,一般可达20000 mg/L 以上,主要为有机物和酸、碱。清洗水中COD 一般600~1200 mg/L,属于中高浓度的有机废水[1]。
    1.2 电镀
    电镀中有机物主要来源于电镀液中添加的光亮剂[1]。电镀清洗水COD 一般在40~60 mg/L,可以稳定达到国家相关标准,无需进行特别处理。
    1.3 电镀后处理
    电镀后处理产生的废水有机物浓度不高,且占电镀废水的比例很低,不是关注的重点。
    1.4 退镀
    退镀废水 COD 一般在50~150 mg/L,不算太高,而且退镀废水占电镀废水的比例很低,一般在1 %~3 %左右,因此也不是关注的重点[3]。
    2· 电镀废水中有机物去除方法
    2.1 强化混凝法
    强化混凝通过增加混凝剂投加量和调节pH 来最大限度地提高去除有机物的效果。
    魏晓云等[4]采用强化混凝-光电氧化组合工艺对垃圾填埋场渗滤液膜滤浓缩液进行处理。同时投加Ca(OH)2、Fe2(SO4)3 和PAM混凝后,COD 去除率为28.00 %,含量由4700 mg/L 降低到3384mg/L;同时投加KMnO4、Fe2(SO4)3 和PAM 进行二次混凝,COD去除率为60.20 %,含量为1870 mg/L。
    郑淑平等[5]研究了联合粉末活性炭与PAC 强化混凝对垃圾渗滤液原水的处理效果。原水COD 为4100 mg/L,粉末活性炭的加入可以有效增加垃圾渗滤液中有机物的去除率,PAC 投加量为0.6g/L 时,投加0.6 g/L 粉末活性炭,COD 的去除率由21.6 %提高到29.1 %。
    2.2 吸附法
    吸附法是利用多孔性固体物质的吸附能力,去除水中微量溶解性杂质的一种处理工艺。
    刘成等[6]的实验结果表明,粉末活性炭对分子量在500~1000和1000~3000 范围内的有机物吸附效果较好,而对分子量3000~6000 和大于6000 的有机物去除效果不好,对分子量小于500的则基本没有去除效果。
    张小璇等[7]的研究表明,活性炭量是脱色率的主要影响因素。室温下,初始浓度为250 mg/L 时,处理酸性品红、碱性品红、活性黑B-133 染料废水的活性炭最佳用量分别为0.8 %、1.0 %、2.0%,脱色率均在97 %以上,COD 去除率分别为63.28 %、95.66 %、84.62 %。
    2.3 微电解法
    微电解法是基于金属腐蚀溶解的电化学原理,依靠反应材料(金属)与接触材料(惰性物质)在导电性的溶液(废水)中形成微电池的电极反应使废水净化。
    王晓阳等[8]采用铁碳法处理制药废水,铁碳微电解反应时间为100 min,铁碳体积比为1∶1,进水pH 为4.0,固液比为15 %时,CODcr 去除率接近60 %,色度去除率超过80 %,BOD5/CODcr也由原水的不足0.10 上升到0.43,可生化性得到提高。
    黄瑾等[9]用铁碳微电解法处理高盐度有机废水的研究表明:在反应初始pH 为4.0、铁碳质量比为1、反应时间为60 min、过氧化氢加入量为0.10 %(体积分数)、曝气条件下,COD 去除率为57.6 %,盐去除率为47.0 %。
    2.4 Fenton 氧化法
    在各种高级氧化技术中,Fenton 氧化法作为一种有效的化学方法已经被应用于废水的处理和预处理中,如处理染料废水、酸性制造废水、苯酚和甲醛以及含多环芳烃废水等。
    刘世德[10]对综合电镀废水采用Fenton 试剂预处理,后接常规的化学沉淀工艺,试验表明:当30 %过氧化氢的投量为1.4 ml/L废水,原水的pH 为4.0,二价铁与过氧化氢的物质的量比为1.4∶1,反应时间为50 min 时,COD 的去除率可达到75 %,重金属去除效果良好。其中过氧化氢的投量为影响COD 降解的最显著因素。
    提高 Fenton 试剂在废水处理中的氧化功效,关键在于提高体系中·OH 的生成率。董蓓等[11]采用邻二氮菲-Fe(II)光度法间接测定·OH,研究了Fenton 试剂中·OH 表观生成率的主要影响因素。
    结果表明,其最佳反应条件是:H2O2 的浓度为5 mmol/L,MH2O2/MFe2+=4,pH 为3.0,反应时间为30 min。在该条件下,·OH的表观生成率达到86 %以上。
    2.5 生化法
    由于电镀废水的高盐含量、重金属毒害等特性,对生化有着非常重要的影响。生化法处理电镀废水中有机物相关报道较少。赖日坤[3]通过系统地试验得出结论,对于电镀有机废水,采用生化工艺的最佳参数则是:厌氧停留时间9 h,好氧停留时间8h。厌氧.好氧联合工艺的COD 去除率为75.08 %。
    洪伟[12]等对广东某一外资企业共配套3 条电镀生产线,日排放253 m3 电镀废水,采用生物接触氧化法,填料体积1.2 m3,BOD5容积负荷1.13 kg/m3.d。结果表明:实际运行所排放的废水水质指标远低于排放标准。
    2.6 组合工艺
    由于电镀综合废水中污染物种类繁多,单一的处理方法并不能达到较高的要求。进而出现了多种组合工艺如微电解-Fenton 氧化法、Fenton 氧化-活性炭联用法、Fenton 氧化-生化法、Fenton氧化-混凝法等。
    陈思莉[13]等采用Fenton 氧化-生物接触氧化工艺处理含甲醛和乌洛托品的模拟废水,经Fenton 氧化预处理后,废水的BOD/COD 值提高到0.5,生物接触氧化停留时间为12 h 时,废水COD 去除率高达94 %,处理后出水COD 小于70 mg/L。
    姜鸣[14]的研究表明微电解-生化法能有效降低COD。在铁炭比为1∶2,进水pH=2,铁水体积比为1∶3,微电解反应20 min,出水经过好氧曝气反应6 h 后,COD 降至40.3 mg/L,可以达标排放。
    3· 电镀废水中有机物处理现状
    由于长期以来国内对电镀废水有机物污染物的忽视,相关研究很少,导致对电镀废水中有机物的处理还没有比较好的经济可行的技术,随着新标准的颁布,这也间接制约着电镀行业的发展。
    陆华等[15]根据在高平电镀污水厂实际运行中的处理工艺和部分试验装置取得的数据,总结并分析了生化法、微波化学法和物化法等技术在处理电镀有机污染物的效果和经济情况,作出对比后认为3 种方法各有优缺点,但均不理想,仍需加改进。
    李德福等[16]提出采用SR 系列复合功能菌微生物净化技术去除电镀废水中的金属离子,其工程运行结果表明:采用微生物净化处理技术,对金属离子去除效率高,同时处理后的COD 能达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的要求。
    4 ·电镀废水中有机物处理前景展望
    对于现有电镀企业,新标准的实施无疑带来了巨大的环保和技改压力,与此同时也将带来巨大的环境、经济、社会效益。据估计,全国大约60 %的电镀企业需要对治理设施进一步改造或增加处理设施才能达标。因此结合己有的经验,对目前一些成熟的处理工艺进行优化组合,进而选择一条经济、高效、可行的电镀废水处理工艺,以适应更加严格的排放要求,具有极其广泛的应用前景和实际意义。
参考文献
[1]王翠平.电镀工艺实用技术教程[M].北京:国防工业出版社.2007.
[2]曾祥德.清洁生产型电镀与涂装前处理工艺[J].电镀与涂饰,2008,27(09):32-33.
[3]赖日坤.电镀废水中有机物处理的研究[D].广东:华南理工大学,2009.
[4]魏晓云,夏鹏飞,李昂臻,等.强化混凝-光电氧化组合工艺深度处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液[J].环境工程学报,2012,6(9):3040-3046.
[5]郑淑平,李亚静,孙力平.聚合氯化铝与粉末活性炭联合强化混凝处理垃圾渗滤液[J].环境工程学报,2013,7(7):2443-2446.
[6]刘成,黄廷林,赵建伟.混凝、粉末活性炭吸附对不同分子量有机物的去除[J].净水技术,2006,25(l):31-33.
[7]张小璇,叶李艺,沙勇,等.活性炭吸附法处理染料废水[J].厦门大学学报(自然科学版),2005,44(4):542-545.
[8]王晓阳,费学宁,周立峰.铁碳微电解降解高浓度制药废水[J].环境科学与管理,2011,36(5):100-105.
[9]黄瑾,胡翔,李毅,等.铁碳微电解法处理高盐度有机废水[J].化工环保,2007,27(3):250-252.
[10]刘世德.综合电镀废水化学处理方法的预处理工艺研究[D].天津大学,2009.
[11]董蓓,颜家保,庄容.Fenton 试剂·OH 生成率的影响因素研究[J].化学工程师,2009,3:14-16.
[12]洪伟,古国榜,岑超平.应用生化单元深度处理电镀废水[J].环境科学与技术,2003,26(3):46-47.
[13]陈思莉,汪晓军,顾晓扬.Fenton氧化-生物接触氧化工艺处理甲醛和乌洛托品废水[J].化工环保,2007,27(2):121-124.
[14]姜鸣.电镀废水中有机污染物处理达标排放研究[D].南京:南京理工大学,2009.
[15]陆华,范伟峰,吴镒文.电镀污水中有机污染物去除工艺初探[J].电镀与涂饰,2007,25(6):39-41.
[16]李德福,李昕,吴乾菁.微生物法处理电镀废水新技术[J].给水排水,1997,23(6):25-29.

文章来自:中国电镀助剂网
文章作者:网络管理员
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