CN112851006B - 一种cod超高的电镀废水的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种COD超高的电镀废水的处理方法，所述电镀废水的COD值含量在10000以上；所述方法具体为：步骤1：将电镀废水收集后加入到分离罐中进行油水分离；步骤2：将步骤1处理后的废水经过气液分离加入单效蒸发器中蒸发，去除挥发分和不凝气体，得到CODcr值1000以下的废水；步骤3：将步骤2处理后的废水加入到絮凝沉降池中进行絮凝沉降；步骤4：将步骤3处理后的溶液采用吸附剂进行吸附，达到排放标准后排放；该方法将电镀废水经过静置分层、单效蒸发后，可去除大部分的有机质，然后经过电场极化处理的废水在絮凝剂存在的情况下可有效的絮凝沉淀，并经过吸附后，可达标排放；其属于污水处理领域。

Description

一种COD超高的电镀废水的处理方法

技术领域

本发明属于废物环保处理技术领域，更具体而言，涉及一种COD超高的电镀废水的处理方法。

背景技术

电镀废水的来源一般为：(1)镀件清洗水；(2)废电镀液；(3)其他废水，包括冲刷车间地面，刷洗极板洗水，通风设备冷凝水，以及由于镀槽渗漏或操作管理不当造成的“跑、冒、滴、漏”的各种槽液和排水；(4)设备冷却水，冷却水在使用过程中除温度升高以外，未受到污染。电镀废水的水质、水量与电镀生产的工艺条件、生产负荷、操作管理与用水方式等因素有关。电镀废水的水质复杂，成分不易控制，其中含有铬、镉、镍、铜、锌、金、银等重金属离子和氰化物等，有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质。

现有的电镀废水的处理方法大致为：气浮法、絮凝法、电还原法等。

对于大规模的电镀废水处理来说，其存在废水、废渣，一般倾向采用絮凝法来处理。

PCB厂家或一般的电镀厂家的电镀废水的COD含量一般不会超过10000，但是大部分的厂家为了降低废水运输成本，在将废水交于废物处理公司之前，会将其浓缩至超高浓度，废物处理公司需要对这些超高COD的电镀废水进行处理，同时，由于经过浓缩，其处理COD值大之外，其有机物、重金属、有色金属等含量都高且成分复杂。

所以，急需一种方法对这种废液进行有效的处理。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种COD超高的电镀废水的处理方法，该方法将电镀废水经过静置分层、单效蒸发后，可去除大部分的有机质，然后经过电场极化处理的废水在絮凝剂存在的情况下可有效的絮凝沉淀，并经过吸附后，可达标排放。

根据本发明的第一方面，提供了一种COD超高的电镀废水的处理方法，所述电镀废水的COD值含量在10000以上；

所述方法具体为：

步骤1：将电镀废水收集后加入到分离罐中进行油水分离；

步骤2：将步骤1处理后的废水经过气液分离加入单效蒸发器中蒸发，去除挥发分和不凝气体，得到CODcr值1000以下的废水；

步骤3：将步骤2处理后的废水加入到絮凝沉降池中进行絮凝沉降；

步骤4：将步骤3处理后的溶液采用吸附剂进行吸附，达到排放标准后排放；

所述步骤3的具体方法为：将壳聚糖改性阳离子聚丙酰胺絮凝剂加入絮凝沉降池的电镀废水中，将絮凝处理后的部分溶液导入到一个电场模块中进行处理，将絮凝处理后的溶液返回至絮凝沉降池中；

所述电场模块中设有电场以及微米级气泡发生器；所述电场模块的电压为20-30V的直流电；每升废水中加注2-4ml的微米级气泡；

所述壳聚糖改性阳离子聚丙酰胺絮凝剂采用壳聚糖、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为原料合成得到壳聚糖改性阳离子聚丙酰胺絮凝剂；

其中，壳聚糖、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的重量比为1：20-30：5-10。

在上述的COD超高的电镀废水的处理方法中，每立方米电镀废水回流10-50L经过电场模块的废水。

在上述的COD超高的电镀废水的处理方法中，所述壳聚糖改性阳离子聚丙酰胺絮凝剂其通过如下方法制备得到：

将壳聚糖溶于去离子水中，加入丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺混合均匀的反应体系，将引发剂、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵单独溶解在去离子水中，将反应体系的温度调节至45-65℃，将引发剂溶液、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液分别同时滴加进入到反应体系中，滴加时间1-2h，然后再恒温反应3-5h；调节体系的pH值为4-5，即可得到壳聚糖改性阳离子聚丙酰胺絮凝剂。

在上述的COD超高的电镀废水的处理方法中，所述原料还包括N-羟乙基丙烯酰胺，所述壳聚糖、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、N-羟乙基丙烯酰胺的重量比为1：20-30：5-10：1-2；

所述N-羟乙基丙烯酰胺与壳聚糖、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺混合形成反应体系。

在上述的COD超高的电镀废水的处理方法中，所述步骤4具体为：

步骤41：将步骤3的液体导入到一级吸附池；

步骤42：将步骤41处理后的液体导入到二级吸附池；

所述一级吸附池内填充有所述多孔块状体，二级吸附池内填充有活性炭层。

在上述的COD超高的电镀废水的处理方法中，所述多孔块状体在吸附饱和后进行熔炼，得到熔体和炉渣；所述炉渣在研磨后作为无机粘合剂使用。

在上述的COD超高的电镀废水的处理方法中，所述多孔块状体的熔炼工艺为：将吸附饱和后的多孔块状体球磨粉碎得到颗粒料；然后将颗粒料置于1300±100℃的环境下冶炼，得到熔体和炉渣。

在上述的COD超高的电镀废水的处理方法中，所述多孔块状体的制备方法为：

步骤51：将电镀污泥通过挤压的方式控制其含水率为25-30％；

步骤52：将步骤51的电镀污泥、活性炭、无机粘合剂混合并挤压成块；

步骤53：将步骤52的块状污泥采用液氮速冻；

步骤54：在真空环境下使速冻的块状污泥中的水分气化，得到多孔的块状体；

所述电镀污泥来源于步骤3中经过絮凝沉降的沉淀物和表面的泡沫的混合。

在上述的COD超高的电镀废水的处理方法中，所述步骤52中的电镀污泥、活性炭、无机粘合剂的重量比为50-60:5-10:30-45；步骤52中，挤压成块后，块状污泥在常温下熟化5-10h，所述步骤53中，液氮速冻处理后的块状污泥的中心温度低于-60℃，所述步骤54中，所述真空环境是指绝对压力低于50Pa，步骤54的处理时间为4-6h。

在上述的COD超高的电镀废水的处理方法中，所述电镀污泥还来源于分离罐和单效蒸发器底部排出的固体物。

本发明上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：

本发明的方法将电镀废水经过静置分层、单效蒸发后，可去除大部分的有机质，然后经过电场极化处理的废水在絮凝剂存在的情况下可有效的絮凝沉淀，并经过吸附后，可达标排放。

优选地本发明的絮凝剂絮凝沉淀处理效率高，对于高CODcr的电镀废水中重金属的去除率能够达到80％以上，采用甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为阳离子单体，采用壳聚糖进行改性，得到壳聚糖改性阳离子聚丙酰胺絮凝剂，该壳聚糖改性阳离子聚丙酰胺絮凝剂对500mg/LCODcr以上的电镀废水的重金属离子的吸附效率高，能够显著的降低废水的CODcr的值。

同时，结合回流的经过电场极化处理的含微米气泡的废水，其CODcr可以达到92％左右。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，不能理解为对本发明的限制。

实施例1

一种电镀污水处理方法，该电镀污水来源于PCB厂家或电镀厂，其经过浓缩，COD值为12000。

步骤1：将电镀废水收集后加入到分离罐中进行油水分离；

分离罐在常压常温下进行油水分离操作，采用多个分离罐进行交替操作，每个分离罐静置时间不低于24h；

为了进一步提高油水分离效果，还可以加入少量的反相破乳剂，这在废水中有乳化剂存在的情况下是否非常有必要的，在这种情况下，需要增设一个缓冲罐，缓冲罐上设置反相破乳剂加注罐，废水先进入缓冲罐破乳搅拌，然后再进入到分离罐进行油水分离，这是除去大部分COD的关键操作；

步骤2：将步骤1处理后的废水经过气液分离加入单效蒸发器中蒸发，去除挥发分和不凝气体，得到CODcr值1000以下的废水；

单效蒸发器包括蒸发器塔体，蒸发器塔体的底部有加热器，其顶部有冷凝器，冷凝器主要用于除去挥发分有机物。

步骤1和步骤2的分离罐、缓冲罐、单效蒸发器的底部排出第一沉淀物。

步骤3：将步骤2处理后的废水加入到絮凝沉降池中进行絮凝沉降；收集表面的絮凝物和底部的第二沉淀物；

第一沉淀物和第二沉淀物会被作为电镀污泥进行集中处理；

该絮凝沉降池的上部有一个电场模块，该电场模块为一绝缘腔体，其内设有一对电极板，电极板的电压为直流25V，其内设以微米级的气泡发生器，其平均气泡的粒径在10-30μm；每升废水中加注2-4ml的微米级气泡；气泡为空气泡。

将絮凝处理后的部分溶液约占废水总量的1-5％vo l，导入到该电场模块中进行处理，将絮凝处理后的溶液返回至絮凝沉降池中；

回流的溶液可使废水中含有极化气泡，其能够提高絮凝剂的活性，在相同用量的絮凝剂的情况下，该处理方法可提高约10％-15％的CODcr去除率。

絮凝剂为有机絮凝剂，优选为壳聚糖改性阳离子聚丙酰胺絮凝剂；

壳聚糖改性阳离子聚丙酰胺絮凝剂是水溶性的高分子聚合物。由于其分子链中含有一定数量的极性基团，它能通过吸附水中悬浮的固体粒子，使粒子间架桥或通过电荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物。所以，它可加速悬浮液中粒子的沉降，有非常明显的加快溶液澄清，促进过滤等效果。

每立方米废水(中性或弱碱性)中加入的絮凝剂推荐为5-15g。

步骤4：将步骤3处理后的溶液采用吸附剂进行吸附，达到排放标准后排放；

所述步骤4具体包括如下步骤：

步骤41：将步骤3的液体导入到一级吸附池；所述一级吸附池内填充有所述多孔块状体；

步骤42：将步骤41处理后的液体导入到二级吸附池；所述二级吸附池内填充有活性炭层。

步骤5：将电镀污泥、活性炭、无机粘合剂制成多孔块状体，所述多孔块状体在吸附饱和后进行熔炼，得到熔体和炉渣；所述炉渣在研磨后作为无机粘合剂使用。

所述多孔块状体的制备方法为：

步骤51：将电镀污泥通过挤压的方式控制其含水率为25-30％；

步骤52：将步骤51的电镀污泥、活性炭、无机粘合剂混合并挤压成块；挤压成块后，块状污泥在常温下熟化5-10h；所述步骤3中，液氮速冻处理后的块状污泥的中心温度低于-60℃，所述步骤54中，所述真空环境是指绝对压力低于50Pa，步骤54的处理时间为4-6h。

步骤53：将步骤52的块状污泥采用液氮速冻；液氮速冻处理后的块状污泥的中心温度低于-70℃，优选为-80℃；

步骤54：在真空环境下使速冻的块状污泥中的水分气化，得到多孔的块状体。所述真空环境是指绝对压力为20Pa，步骤54的处理时间为5h，控制多孔块状体的含水率为5％左右即可。

所述步骤52中的电镀污泥、活性炭、无机粘合剂的重量比为50-60:5-10:30-45，本实施例中为55:10:35。

所述多孔块状体的熔炼工艺为：将吸附饱和后的多孔块状体球磨粉碎得到颗粒料，颗粒料的粒径为100-200目；然后将颗粒料和少许硼砂作为溶剂置于1300±100℃的环境下冶炼，所述硼砂的加入量相当于步骤54的块状体的重量的0.05-0.1％，得到熔体和炉渣。炉渣炉渣研磨到200目或更细的粉末可回用当做无机粘合剂。

本发明的有益效果具体为：

1、将电镀废水经过静置分层、单效蒸发后，可去除大部分的有机质，然后经过电场极化处理的废水在絮凝剂存在的情况下可有效的絮凝沉淀，并经过吸附后，可达标排放，适用于超高COD电镀废液处理。

2、电镀废水中的第一沉淀物、第二沉淀物、絮凝物作为电镀污泥进行处理，避免了固体危废排放；

3、电镀废水经过絮凝、一级吸附、二级吸附达到了《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)的排放要求，避免了超标液体危废排放；

4、初步脱水后的电镀污泥、活性炭、粘合剂进行混合后，活性炭依然具有较高的活性，可吸附污水中的重金属离子和有机物，起到一级吸附过滤的作用；

5、活性炭和粘合剂可作为熔炼过程中的还原剂和成渣剂，无需额外补加。

6、相比于传统的污水处理中的砂层过滤，其过滤吸附效果更好，降低后续活性炭的吸附压力，延长活性炭的吸附寿命。

对比例1

同实施例1，不同之处在于不含电场模块。

实施例1中的壳聚糖改性阳离子聚丙酰胺絮凝剂采用如下方法制备得到：

将壳聚糖溶于去离子水中，加入丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺以及可选的N-羟乙基丙烯酰胺、相当于原料总重1-2％的吐温-80混合均匀的反应体系，将引发剂(过氧化氢-亚硫酸氢钠应体系，引发剂相当于原料总重的0.5％)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵单独溶解在去离子水中，将反应体系的温度调节至45-65℃，将引发剂溶液、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液分别同时滴加进入到反应体系中，滴加时间1.5h，然后再恒温反应4h；调节体系的pH值为5，即可得到壳聚糖改性阳离子聚丙酰胺絮凝剂。

参考下表1，得到样品1-4，样品1-4用作实施例1的壳聚糖改性阳离子聚丙酰胺絮凝剂。

表1

对比样

将壳聚糖溶于去离子水中，加入丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺、相当于原料总重1-2％的吐温-80混合均匀的反应体系，将引发剂(过氧化氢-亚硫酸氢钠应体系，引发剂相当于原料总重的0.5％)、二甲基二烯丙基氯化铵单独溶解在去离子水中，将反应体系的温度调节至45-65℃，将引发剂溶液、二甲基二烯丙基氯化铵溶液分别同时滴加进入到反应体系中，滴加时间1.5h，然后再恒温反应4h；调节体系的pH值为5，即可得到壳聚糖改性阳离子聚丙酰胺絮凝剂。

将上述的对比样、样品1-4分别加入到实施例1的步骤3中，采集步骤3的入水和出水CODcr，每立方米的废水中加入的壳聚糖改性阳离子聚丙酰胺絮凝剂为15g。

其测试结果如下表2

表2

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种COD超高的电镀废水的处理方法，其特征在于，所述电镀废水的COD值含量在10000以上；

所述方法具体为：

步骤1：将电镀废水收集后加入到分离罐中进行油水分离；

步骤2：将步骤1处理后的废水经过气液分离加入单效蒸发器中蒸发，去除挥发分和不凝气体，得到CODcr值1000以下的废水；

步骤3：将步骤2处理后的废水加入到絮凝沉降池中进行絮凝沉降；

步骤4：将步骤3处理后的溶液采用吸附剂进行吸附，达到排放标准后排放；

所述步骤4具体为：

步骤41：将步骤3的液体导入到一级吸附池；

步骤42：将步骤41处理后的液体导入到二级吸附池；

所述一级吸附池内填充有多孔块状体，二级吸附池内填充有活性炭层；

步骤5：所述多孔块状体在吸附饱和后进行熔炼，得到熔体和炉渣；所述炉渣在研磨后作为无机粘合剂使用；

所述步骤3的具体方法为：将壳聚糖改性阳离子聚丙酰胺絮凝剂加入絮凝沉降池的电镀废水中，将絮凝处理后的部分溶液导入到一个电场模块中进行处理，将絮凝处理后的溶液返回至絮凝沉降池中；

所述电场模块中设有电场以及微米级气泡发生器；所述电场模块的电压为20-30V的直流电；每升废水中加注2-4ml的微米级气泡；

所述壳聚糖改性阳离子聚丙酰胺絮凝剂其通过如下方法制备得到：

将壳聚糖溶于去离子水中，加入丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺、吐温80混合均匀的反应体系，将引发剂、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵单独溶解在去离子水中，将反应体系的温度调节至45-65℃，将引发剂溶液、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵溶液分别同时滴加进入到反应体系中，滴加时间1-2h，然后再恒温反应3-5h；调节体系的pH值为4-5，即可得到壳聚糖改性阳离子聚丙酰胺絮凝剂；

所述壳聚糖、丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、N-羟乙基丙烯酰胺的重量比为1：25：7：1.5；所述N-羟乙基丙烯酰胺与壳聚糖、丙烯酰胺混合形成反应体系;

所述多孔块状体的制备方法为：

步骤51：将电镀污泥通过挤压的方式控制其含水率为25-30%；

步骤52：将步骤51的电镀污泥、活性炭、无机粘合剂混合并挤压成块；

步骤53：将步骤52的块状污泥采用液氮速冻；

步骤54：在真空环境下使速冻的块状污泥中的水分气化，得到多孔的块状体；

所述电镀污泥来源于步骤3中经过絮凝沉降的沉淀物和表面的泡沫的混合；

所述步骤52中的电镀污泥、活性炭、无机粘合剂的重量比为50-60:5-10:30-45；步骤52中，挤压成块后，块状污泥在常温下熟化5-10h，所述步骤53中，液氮速冻处理后的块状污泥的中心温度低于-60℃，所述步骤54中，步骤54的处理时间为4-6h。

2.根据权利要求1所述的COD超高的电镀废水的处理方法，其特征在于，每立方米电镀废水回流10-50L经过电场模块的废水。

3.根据权利要求2所述的COD超高的电镀废水的处理方法，其特征在于，所述多孔块状体的熔炼工艺为：将吸附饱和后的多孔块状体球磨粉碎得到颗粒料；然后将颗粒料置于1300±100℃的环境下冶炼，得到熔体和炉渣；

所述电镀污泥来源于步骤3中经过絮凝沉降的沉淀物和表面的泡沫的混合。

4.根据权利要求3所述的COD超高的电镀废水的处理方法，其特征在于，所述电镀污泥还来源于分离罐和单效蒸发器底部排出的固体物。