CN106219796A - 电镀废水处理工艺 - Google Patents

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Abstract

一种电镀废水处理工艺，采用工业废弃物赤泥、农业废弃物秸秆以及海水，处理电镀废水中的重金属离子，具体步骤如下：A.将秸秆粉碎，并将粉碎后的秸秆与电镀废水搅拌混合备用；其中每升电镀废水中投入秸秆的质量为40‑50g；B.将海水与赤泥搅拌混合，调节pH为8.5‑9.5，静置，过滤得到滤液，备用；其中每升海水中投入赤泥的质量为200‑300g；C.将步骤A中的混合液与步骤B中的滤液混合，通过超声波振荡混合，静置，再通过超声波振荡混合，静置，过滤；D.将步骤C中的得到的滤液调节至pH为7即可。本发明综合利用污染物赤泥和农村废弃物秸秆代替了减少大量化学药剂的使用，能有效处理电镀废水的同时，实现了赤泥和秸秆的综合利用，以废治废，处理成本低、高效环保。

Description

电镀废水处理工艺
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤指一种电镀废水处理工艺。
背景技术
中国经济的发展离不开工业的支持，尤其是加工行业。而电镀行业是我国加工行业一支重要的力量。随着电镀工业的发展，电镀废水的公害问题日益严重。电镀排放的电镀废水含有各种重金属离子，如果废水中的重金属离子不经过处理直接排放到自然环在必境中，会对人和其他的生物的生存造成不可估量的危害。因此，对电镀废水处理的研究势在必行。
治理重金属污染废水的方法有很多种，当前的电镀废水处理方法中，化学法处理法可靠，但其缺点是处理效率低、处理深度浅、且需要使用大量的化学药剂，处理成本极高。其它方法也不同程度的存在着投资大、耗能高、操作困难、易产生二次污染等问题。
赤泥是一种从铝土矿中提炼氧化铝后排出的工业固体废物。一般含氧化铁量大，外观与赤色泥土相似，因而得名。一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生1.0～2.0吨赤泥。中国每年排放的赤泥高达数百万吨，当前赤泥的处理工艺较为复杂，且成本高，不仅不能充分有效的处理，而且还依靠大面积的堆场堆放，占用了大量土地，同时也对环境造成了严重的污染。
秸秆是成熟农作物茎叶部分的总称。农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，因此秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生的生物资源，随着我国农产量的提高，伴随着大量秸秆的堆积，其再利用率低，剩余的大部分都通过焚烧处理，不仅造成大量有效资源的浪费，且秸秆焚烧后会造成雾霾天气，并产生大量有毒有害物质，对人与其他生物健康形成威胁。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种电镀废水处理工艺，利用污染物赤泥和农村废弃物秸秆代替了减少大量化学药剂的使用，能有效处理电镀废水的同时，实现了赤泥和秸秆的综合利用，以废治废，处理成本低、高效环保。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电镀废水处理工艺，采用工业废弃物赤泥、农业废弃物秸秆以及海水，处理电镀废水中的重金属离子，具体步骤如下：
A.混合秸秆与电镀废水：将秸秆粉碎，并将粉碎后的秸秆与电镀废水搅拌混合30-50min备用；其中每升电镀废水中投入秸秆的质量为40-50g；该步骤中，秸秆与电镀废水搅拌混合，电镀废水使秸秆发生水解，并对电镀废水的重金属离子进行初步吸附，除去电镀废水中的一部分重金属离子，其中将秸秆粉碎后再与电镀废水混合有利于提高秸秆的表面积，进而提高吸附效果；
B.混合海水与赤泥：将海水与赤泥搅拌混合20-30min，调节pH为8.5-9.5，静置2-3h后，过滤得到滤液，备用；其中每升海水中投入赤泥的质量为200-300g；经检验表明，赤泥的pH很高，其浸出液的pH值为121-135，其中影响其pH值高的原因是赤泥中含水金硅铝酸钠中含有Na2O，而海水中还有大量的CaCl2，MaSO4，NaCl可对以同赤泥中的Na2O进行交换而达到除Na2O的目，可将Na2O的含量降至0.8％以下，从而降低赤泥的pH，使得处理过海水处理的赤泥达到工业生产水泥原料的要求；
C.吸附金属离子：将步骤A中的混合液与步骤B中的滤液混合，通过超声波振荡混合30-50min，静置3-5h，再通过超声波振荡混合20-30min，静置1-2小时后，过滤；该步骤中，滤液的pH经过海水处理后调节为8.5-9.5，碱性条件下的第二滤液与第一滤液混合通过超声波振荡充分混合，使得步骤A中的重金属离子在碱性条件下充分水解后形成沉淀，且步骤A中秸秆在碱性的条件下在其水解形成的羟基和羰基能够更加有效地对金属离子进行吸附，在上述两方面机制和协同的作用下能够有效地去除电镀废水中的重金属离子，具有很好的净化效果。
D.将步骤C中的得到的滤液调节至pH为7即可。
具体地，步骤C中，第一滤液与第二滤液的体积比为1∶0.8-1.2。
具体地，步骤A中，秸秆粉碎的粒径为60-100目。
具体地，步骤A中粉碎后的秸秆与电镀废水混合前，将粉碎后的秸秆在隔绝空气的条件下加热250-350℃，加热时间为1.5-3h。该方案中，通过对秸秆在隔绝空气调节加热，使得秸秆炭化，炭化后的秸秆表面含丰富的含氧官能团，使炭化秸秆在较高pH下表面带大量负电荷，对重金属阳离子有很强的吸附能力，炭化后的秸秆对电镀废水中的重金属离子吸附效果更佳，净化效果更强，且炭化后的秸秆可作为燃料回收再利用，绿色环保，无二次污染。
具体地，所述电镀废水为：含铬废水、含铜废水、含镍废水、含镉废水、含锌废水及含银废水。
本发明的有益效果在于：
1.综合利用农业废弃物秸秆、工业废弃物赤泥、海水对电镀废水进行处理，即可实现电镀废水中重金属的零排放，处理效果好；
2.无需建造任何构筑物，且处理过程中没有使用任何其他的化学药剂，处理成本极低，并能满足处理后的排放标准；
3.处理原料来源广泛，且均为废弃物，实现以废治废，综合利用，且处理后的秸秆、赤泥废弃物可回收再利用，无二次污染，节约环保。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明。
其中电镀废水取自在东莞市某电镀制品有限公司，其中测定出电镀废水中的主要重金属离子浓度如下：Cr6+：76mg/L、Cu2+：34mg/L、Zn2+：47mg/L、Ni2+：30mg/L、Ag+：22mg/L、Cd2+：52mg/L；其中电镀废水的pH为2.5；赤泥取自河北省某新材料有限公司，pH值为13.5。
实施例1
取10L电镀废水样备用，将秸秆破碎成粒径为60目的颗粒并称取400g，将秸秆颗粒投放入电镀废水中搅拌混合30min；取10L海水，并往海水加入2000g赤泥搅拌混合20min，调节pH值为8.5，静置2h后过滤，得到滤液；将秸秆与电镀废水混合液与滤液混合并通过超声波振荡混合30min，静置3h，再通过超声波振荡混合20min，静置1小时后，过滤；将滤液pH调节至7即可。
实施例2
取10L电镀废水样备用，将秸秆破碎成粒径为80目的颗粒并称取500g，将秸秆颗粒投放入电镀废水中搅拌混合40min；取10L海水，并往海水加入3000g赤泥搅拌混合20min，调节pH值为9，静置2h后过滤，得到滤液；将秸秆与电镀废水混合液与滤液混合并通过超声波振荡混合30min，静置3h，再通过超声波振荡混合20min，静置1小时后，过滤；将滤液pH调节至7即可。
实施例3
取10L电镀废水样备用，将秸秆破碎成粒径为100目的颗粒并称取500g，将秸秆颗粒投放入电镀废水中搅拌混合40min；取10L海水，并往海水加入3000g赤泥搅拌混合25min，调节pH值为9，静置2.5h后过滤，得到滤液；将秸秆与电镀废水混合液与滤液混合并通过超声波振荡混合40min，静置3h，再通过超声波振荡混合25min，静置1.5小时后，过滤；将滤液pH调节至7即可。
实施例4
取10L电镀废水样备用，将秸秆破碎成粒径为100目的颗粒并称取500g，将秸秆颗粒投放入电镀废水中搅拌混合50min；取10L海水，并往海水加入3000g赤泥搅拌混合30min，调节pH值为9.5，静置3h后过滤，得到滤液；将秸秆与电镀废水混合液与滤液混合并通过超声波振荡混合50min，静置3h，再通过超声波振荡混合30min，静置2小时后，过滤；将滤液pH调节至7即可。
实施例5
取10L电镀废水样备用，将秸秆破碎成粒径为60目的颗粒并称取500g，将上述经过粉碎处理后的秸秆在隔绝空气的条件下加热250℃，加热时间为1.5h，形成炭化秸秆，将炭化秸秆颗粒投放入电镀废水中搅拌混合50min；取10L海水，并往海水加入3000g赤泥搅拌混合30min，调节pH值为9.5，静置3h后过滤，得到滤液；将炭化秸秆与电镀废水混合液与滤液混合并通过超声波振荡混合50min，静置3h，再通过超声波振荡混合30min，静置2小时后，过滤；将滤液pH调节至7即可。
实施例6
取10L电镀废水样备用，将秸秆破碎成粒径为100目的颗粒并称取500g，将上述经过粉碎处理后的秸秆在隔绝空气的条件下加热300℃，加热时间为2h，形成炭化秸秆，将炭化秸秆颗粒投放入电镀废水中搅拌混合50min；取10L海水，并往海水加入3000g赤泥搅拌混合30min，调节pH值为9.5，静置3h后过滤，得到滤液；将秸秆与电镀废水混合液与滤液混合并通过超声波振荡混合50min，静置3h，再通过超声波振荡混合30min，静置2小时后，过滤；将滤液pH调节至7即可。
对实施例1-6中经处理后的电镀废水中的铬离子、铜离子、镍离子、镉离子、锌离子及银离子的浓度进行检定，测定结果与电镀污染物排放标准(GB21900-2008)进行比较，比较结果如表1所示。
表1
项目 Cr6+(mg/l) Cu2+(mg/l) Zn2+(mg/l) Ni2+(mg/l) Ag+(mg/l) Cd2+(mg/l)
废水样品 76 34 47 30 22 52
实施例1 0.191 0.483 1.428 0.458 0.282 0.048
实施例2 0.180 0.460 1.401 0.431 0.268 0.046
实施例3 0.167 0.442 1.377 0.407 0.244 0.044
实施例4 0.159 0.424 1.354 0.387 0.226 0.038
实施例5 0.132 0.321 1.232 0.275 0.123 0.026
实施例6 0.121 0.357 1.112 0.242 0.101 0.025
国家标准 ≤0.2 ≤0.5 ≤1.5 ≤0.5 ≤0.3 ≤0.05
通过表1可知，实施例1-6均符合电镀污染物排放标准(GB21900-2008)的要求，由此说明本发明处理效果好，且成本低，高效环保，适合在所有含电镀工艺的中小企业进行推广应用。
以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种电镀废水处理工艺，其特征在于，采用工业废弃物赤泥、农业废弃物秸秆以及海水，处理电镀废水中的重金属离子，具体步骤如下：
A.混合秸秆与电镀废水：将秸秆粉碎，并将粉碎后的秸秆与电镀废水搅拌混合30-50min备用；其中每升电镀废水中投入秸秆的质量为40-50g；
B.混合海水与赤泥：将海水与赤泥搅拌混合20-30min，调节pH为8.5-9.5，静置2-3h后，过滤得到滤液，备用；其中每升海水中投入赤泥的质量为200-300g；
C.吸附金属离子：将步骤A中的混合液与步骤B中的滤液混合，通过超声波振荡混合30-50min，静置3-5h，再通过超声波振荡混合20-30min，静置1-2小时后，过滤；
D.将步骤C中的得到的滤液调节至pH为7即可。
2.根据权利要求1所述的电镀废水处理工艺，其特征在于，步骤C中，第一滤液与第二滤液的体积比为1：0.8-1.2。
3.根据权利要求1所述的电镀废水处理工艺，其特征在于,步骤A中，秸秆粉碎的粒径为60-100目。
4.根据权利要求1所述的电镀废水处理工艺，其特征在于,步骤A中粉碎后的秸秆与电镀废水混合前，将粉碎后的秸秆在隔绝空气的条件下加热250-350℃，加热时间为1.5-3h。
5.根据权利要求1所述的电镀废水处理工艺，其特征在于,所述电镀废水为：含铬废水、含铜废水、含镍废水、含镉废水、含锌废水及含银废水。
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