污水处理站运行、管理和维护 毕业论文.doc

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1、 毕 业 论 文题 目 污水处理站运行、管理和维护 专 业 环境监测与治理技术专业 班 级 环境 09 姓 名 学 号 指导教师 日 期 开题报告(论文类)姓名学号毕业届别专业环境监测与治理技术毕业设计题目污水站运行、管理和维护指导教师 学历 职称 主要研究内容及意义:本课题是结合自己自身实践的基础上提出的。本次的研究内容主要五项:(1)查阅了大量文献并全面的综述电镀废水处理现状;(2)了解超群机电污水站电镀废水来源情况;(3)分析超群机电电镀废水处理选择该工艺选择的依据;(4)分析影响超群机电污水处理出水水质影响因素;(5)分析超群项目现在存在的问题及对策;(6)结合在超群机电的工作,总结运

2、行管理经验(突发事件的处理);浙江省是一个经济强省,正在大力进行生态省的建设,作为故乡及以后事业发展所在地,对浙江省污水处理厂(站)的运行管理进行全面的了解具有非常重要的意义,同时,也对有关科技工作者及部门的研究工作具有指导意义。本次研究选取环保处理相对薄弱的电镀行业,对超群电废水处理更是具有重大的指导意义。这也将会对其它综合电镀废水处理工程的工艺选择及调试运行提供一定的指导和借鉴价值,在理论和应用方面都具有重要的意义。研究方法、研究手段及其预期目的:研究的主要方法:主要以文献索引法和行动研究法。以网络技术,人工智能,多媒体技术为基础的信息技术和研究手段,采用观察,亲身实践、经验总结等方法和手

3、段进行研究。预期目标:通过对超群机电电镀污水处理站运行维护研究,进一步了解和掌握其方法和原理,进一步加强理论联系实际。通过实践,分析其出水水质影响因素的并提出相对措施,系统化的形成污水站运行管理应用型论文及相应的运行机制。课题进度计划:周次工作内容备注第7周布置设计任务,熟悉资料,确定研究对象第8周查阅文献,制定毕业论文方案,完成开题报告查各类专业期刊第9周分析污水处理厂(站)基本情况分析本厂(站)选择该工艺的依据第10周第11周分析污水处理厂(站)运行管理中要注意的因素分析意外对出水的影响及解决措施第12周总结污水处理的经验,提出自己的建议第13周撰写论文查阅资料文献综述我国电镀废水处理现状

4、及展望 摘要:本文阐述了我国电镀废水的危害、处理的常见工艺及处理方法,并总结了当前电镀污水处理现状中存在的问题并对我国未来发展趋势提出了自己的看法。关键词: 电镀污水、处理工艺、处理方法、问题、展望1前言21世纪,随着中国成为世界制造业的中心之后,也伴随着大量的工业污染。在各种污染源中电镀废水以其毒性大,排放量大,难治理尤其值得关注。据不完全统计全国现有1.5万家电镀生产厂,每年排出的电镀废水约40亿m3,其中约有50%未达到国家排放标准。并且由于电镀厂点分布广,废水中含有重金属离子、有机化合物及无机化合物等有害物质。这些物质进入环境,必定会对生态环境及人类产生广泛而严重的危害。电镀废水的治理

5、是一个不可忽视的问题1。1.1电镀废水治理发展历程综观我国电镀废水的治理历史,大致可分为以下五个阶段:(1)20世纪50年代末,我国电镀废水的治理刚刚起步,主要着眼于废水的化学法处理技术,处理的主要对象为氰化物和六价铬;(2)20世纪60年代至70年代中期,电镀三废污染的问题开始引起重视,人们开始注意酸碱废水和其它重金属离子废水的治理,并研究了各种处理方法,但仍处于单纯的防害排放阶段;(3)20世纪70年代中期至80年代初,大多数镀种的废水都已有了比较有效的处理方法,常用的电镀废水处理方法包括化学处理法、电解法、离子交换法、反渗透法及电渗析法等。其中离子交换法、薄膜蒸发浓缩法等在全国范围内大量

6、推广使用,反渗透法、电渗析法等也进入了工业化使用阶段,废水中有用物质的回收和水的重复利用技术也有了长足的进展;(4)20 世纪80年代至90年代,开始研究从根本上控制污染的技术,以防为主,源头治理,各种多元组合技术已逐步取代单元处理技术,电镀废水的综合防治技术的研究亦取得了可喜的成果;(5)20世纪90年代开始,随着电镀工业迅速发展和环保要求的不断提高,电镀废水治理由工艺改革、回收利用和闭路循环进一步向综合防治方向发展,已经进入了综合防治与总量控制阶段,多元化组合处理和自动控制相结合的资源回用技术成为电镀废水治理的发展主流。1.2电镀废水来源电镀废水的主要来源电镀废水的主要来源是:1)电镀件清

7、洗水。2)废镀液排放。浓度高、污染大, 要求集中回收处理;3)工艺操作、设备以及工艺流程的安排等原因造成的废液;4)刷洗极板,冲洗车间地面、设备等所产生的部分废水2。四部分中浓度最高、污染最大是废镀液排放的污水。1.3电镀废水的特点(1)成分复杂,污染物可分为无机污染物和有机污染物两大类。(2)水质变化幅度大,各股生产污水污染物种类多样,CODcr变化系数大。(3)污水毒性大,含有大量的重金属离子,若不经处理直接排放会对周边水体造成极大的污染。1.4电镀废水的危害由于镀件功能要求各异,镀种、镀液组分、操作方式、工艺条件等也种类繁多,相应地带入电镀废水中的污染物也就变得较为复杂。但总的来说,废水

8、中主要污染物为氰化物和各种重金属离子,电镀废水中常含有重金属等剧毒物质,对人体健康造成严重危害。电镀废水中常见的危害物是锌化物、铬化物、镍化物、铜化物、氰化物等。锌是人体必需的微量元素之一,电镀废水中锌与氯结合形成氯化锌,而误食氯化锌会引起腹膜炎,导致休克甚至死亡。铬是常见的重金属元素化合物浓度过高时会有毒性,其毒性与化学价态和用量有关,五价铬含有剧毒。铬中毒可引起蛋白质变性 、核酸和核蛋白 沉淀以及 酶系统 受到干扰。电镀废水中的另一种物质镍,进入人体后可产生急性胃肠道刺激现象,发生呕吐腹泻,更严重的会产生镍皮炎 。一般认为铜本身毒性很小,在冶炼铜时所发生的铜中毒,主要是由于与铜同时存在的砷

9、 、铅等引起的 。皮肤接触铜化合物,可发生皮炎和湿疹,在接触高浓度铜化合物时,可发生皮肤坏死 。含氰废水是电镀生产中毒性最大的废水,废水中的氰化物,那怕是 呈络合状态,当 pH 值 呈酸性时,也会成为氰化氢气体逸出 。氢氰酸和氰化物能通过皮肤 、肺、胃 ,特别是从黏膜吸入体内,氢氰酸对呼吸中枢极短时间的刺激,就可能迅速使之麻痹3 。2电镀废水典型处理工艺和处理方法2.1电镀废水的典型工艺电镀污水处理工艺因电镀废水含量的不同而各有特点。在选择工艺时最主要看其电镀废水的所含物质而定,以下几种是常见的处理工艺。2.1.1含铬处理工艺含铬废水中,铬主要以 Cr6+的形式存在,在酸性的条件下,投加还原剂

10、将 Cr6+还原成 Cr3+,然后调节pH 至碱性,生成氢氧化铬沉淀去除,常用的还原剂有亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁等。常用含铬废水处理工艺见图4含氟废水调节池反应槽混凝反应池混合处理污泥处理酸NaHSO4碱PAM图1 含铬废水流程图2.1.2含氰处理工艺氰废液一般都回收处理,只有清洗废水中含有少量氰(CN ),常用碱性氯化法破氰(络合氰)。常用含氰废水处理工艺见图5。含氰废水调节池一级反应池二级反应池混合处理污泥处理NaOH NaClONaOH NaClO图2 含氰废水流程图2.1.3含氟处理工艺电镀企业 Pb-Sn 废水中含有大量的氟硼酸根、Pb和 Sn ,其中 Pb和 Sn ,通过投加

11、碱液调节 pH 值生成含氟废水调节池反应槽混凝反应池混合处理污泥处理碱液Ca(OH)2 PAM沉淀物去除,氟硼酸根形成氟化物沉淀去除5。图3 含氟废水流程图2.1.4高浓度有机废水化学清洗、显影、脱膜等工序排放的废水中COD 含量很高,甚至达到 1020g/L,显影和脱膜废水呈碱性,pH13,一般呈现蓝色,该部分高浓度有机废水通常采用酸析法处理。在酸性条件下,废水中的感光膜、清洗剂会析出,形成浓胶状聚合物,经固液分离去除,再把 pH调至弱碱性,加入混凝剂,经沉淀进一步降低废水的 COD值。常用高浓度有机废水处理工艺见图有机废水调节池酸化槽沉淀池混合处理污泥处理酸液NaOH PAC PAM45。

12、图4 有机废水处理流程2.2电镀废水主要处理方法电镀行业在发展过程中对于电镀废水的处理技术趋于成熟。电镀处理方法大致可分为四大类,即化学法、物理法、物理化学法、生化法。目前以成本比较低、技术比较成熟的化学法为主,同时适当辅以其他的处理方法。2.2.1化学法化学法处理电镀废水, 是一种历史悠久和应用广泛的方法。向污水中投加一些化学药剂,通过化学反应改变污水的化学性质,降低废水中的污染物的含量,通过进一步的处理使水质达标。该法具有投资少、处理成本低、 易掌握等特点。在中国,大约有41%的电镀厂采用化学方法处理电镀废水,在国外国外对电镀废水的治理90%以上使用化学法,在日本,化学法占全国治理总数的8

13、5%左右6。主要包括化学沉淀法、化学氧化法、化学还原法、化学中和法、化学气浮法五种方法7。2.2.2物理法物理方法是利用物理作用分离废水中呈悬浮状态的污染物质,在处理过程中不改变物质的化学性质。物理法主要包括蒸发浓缩法、反渗透法。蒸发浓缩法的工作原理是通过蒸发手段减少镀液中的水分,从而达到浓缩镀液的目的。反渗透法是一种采用半透膜进行高压过滤的浓缩分离技术。2.2.3物理化学法物理化学法是通过物理和化学的综合作用使废水得到净化的方法。主要包括离子交换法、电解法、膜分离法、吸附法1。离子交换法主要是利用离子交换树脂中的交换离子同电镀废水中的某些离子进行交换而将其除去。电解法是利用金属的电化学性质,

14、使废水中的有害物质通过电解在阳、阴两极上分别发生氧化、还原反应转化成无害物质的方法。膜分离法是利用高分子所具有的选择性进行物质分离的技术,包括电渗析、反渗透、膜萃取等。吸附法是利用吸附剂的独特结构去除重金属离子的一种有效方法。2.2.4生物法生物处理技术是通过生物有机物或其代谢产物与重金属离子的相互作用达到净化废水的目的。主要的根据生物去除重金属离子的机理不同,生物法可分为生物絮凝法、生物吸附法及植物修复法:生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢进行絮凝沉淀的一种除污方法;生物吸附法是利用生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子,再通过固液两相分离去除水溶液中的金属离子的方法;

15、植物处理法是指利用高等植物通过吸收、沉淀、富集等作用降低电镀废水中重金属含量,以达到治理污染、修复环境的目的;植物处理法是利用生态工程治理环境的一种有效方法,它是生物技术处理企业废水的一种延伸8。生物法治理电镀污水是其中的一个趋势,前景是广阔的,但是采用微生物处理重金属废水在生化处理设施和废水处理工艺的设计、微生物菌种的驯化培养等方面存在一定的困难,尤其是不能确定处理后产生的含有重金属的微生物菌体是否会对环境会造成更严重的二次污染以及沉淀污泥如何处置等问题,所以生物法处理电镀废水还只是处于实验室研究阶段 9。3.日本电镀废水处理现状为了减少废水的处理量,日本的许多电镀学者至力于改进清洗方法和工

16、艺,利用循环设备,离子交换器、薄膜蒸发器、反渗透等以达到回收的目的。通常所采用的处理方法为连续式氧化还原处理,然后在排放之前进行化学沉淀。沉淀后的上层清液经砂滤器过滤后澄清,调节pH值后即可排放。下层的淤泥用脱水装置压干,压干后的淤渣送到地区政府指定的场所掩埋。目前,约有20%30%的处理系统在砂滤后增设了活性炭处理设备10。(1)闭路循环系统闭路循环是一种不向环境排放任何有毒、有害物质的新工艺。由于这种工艺是以资源及能源循环回收利用为中心,所以是十分经济实用的。闭路循环包括企业内系统、共同回收系统、制造厂还原系统、自然界还原系统及其子系统组成。分子系统将某种废水利用某种能量来进行回收或再利用

17、。日本在1971年将闭路循环系统引入电镀工业。其中,回收利用的基本方是对镀件清洗工艺的改进。(2)资源化中心系统资源化中心系统是通过离子交换的方法,使清洗水循环利用以及回收有价仇金成的集中再生资源系统。王进制作所(株)的资源中心系统自1976年建成后,现每天再生2.4万吨水,用户将饱和的离子交换柱送回中心,每月需再生500个离子交换柱。(3)建立电镀工业中心日本自1960年就开始研究将许多中小型电镀厂集中起来,以方便废水共同处理等问题。但由于资金及厂地等原因,产生了很多困难。1970年在国家政府的指导和援助下,用公用的废水处理设备,建立了电镀工业中心。目前日本用于废物处理的费用占电镀制品总销售

18、额的56%,今后还将继续增加。4.电镀废水处理的问题与展望电镀废水的处理技术很多,由于电镀行业生产工艺、管理水平的差异 ,产生的废水水质差异较大 ,仅使用一种废水处理方法往往有其局限性,达不到理想的效果 。只有综合处理技术 ,实现多种处理技术集成 ,才能达到理想效果2。其次,行业发展中也存在着较大的问题,例如大部分处理方法会产生二次污染、废水分类不合理、处理成本高、废水回收利用率低、废水中有机物处理不理想、排放标准日益严格、pH值难以严格控制等众多问题11。在未来电镀废水处理发展过程中,工艺应采用各种污染最小化技术,以清洁生产工艺为目标,变末端治理为全过程控制。在保证产品质量的前提下,尽可能采

19、用低毒或无毒物质。同时工艺中应尽量减少废水处理时化学药剂的使用量及减少污泥的产生量,还可以通过降低镀液和处理液的浓度来减轻电镀废水的污染以及二次污染。尽量实现闭路循环,使水可以循环回用,减少排放量。强化管理,增强意识,节约用水。废水处理应实现从人工操作转向自动化转变,从单元处理技术像多元组合处理技术转变12。做好工艺改进、清洁生产同步的条件下,还需加强生产过程的环境管理。合理规划,使电镀厂点变分散为集中,实现集中电镀,集中供电、供水、供热,可以节能降耗减污;可科学组织生产调度,使生产各环节协调进行;修改不合理的操作规程,降低排污量13。与发达国家相比,我国目前电镀废水的治理还是相对薄弱的,加之

20、中国水资源短缺,地区分布不平衡的特点,必须从我国实际出发,完善管理制度,选择合理的处理方法,做到社会效益、经济效益和环境效益的三统一。参考文献:1黄其祥、胡衍华、徐凑友、黄建辉.电镀废水处理技术研究现状及展望J.广东化工.2010.4(37):128-130. 2胡翔、陈建峰、李春喜.电镀废水处理技术研究现状及展望J.新技术新工艺.2008(12):5-10.3蔡玉婷.电镀废水对人体的危害及其集中处理J.农业环境科学学报.2010,29 (增刊): 205-208.4汪大翚,工业废水中专项污染物处理手册M.北京:化学工业出版社,2000.5郭建文.浅析电镀废水及其处理工艺J.天津化工.2010

21、,7(24):51-53.6汤荣年、康思琦、尹庚明、田宜灵. 电镀废水综合治理新工艺研究J. 五邑大学学报(自然科学版.2002,12(4):39-43.7谢芳.浅谈目前电镀废水处理的几种方法J.中国高新技术企业.2009 ( 11):103-104. 8沈晴、解庆林、王郭球.三种处理重金属废水的生物方法J.广西科学院学报.2005,5(2):122-1269邹森林.电镀废水处理的研究进展J.广东化工.2010(8):142-144.10李庆伦.日本电镀废水处理现状J.工业水处理.1990(6):7-8.11廖志明、朱小红、梁圣云.电镀废水处理与资源回用技术发展现状与趋势J.环境保护. 200

22、8,10(4):71-72.12陈惠国.论电镀废水治理发展动态J.电镀与环保.2001,5(3):32-35.13朱亦仁.环境污染治理技术(第三版)M.北京:中国环境科学出版社.2008.8.指导教师意见: 指导教师签字:年 月 日毕业设计(论文)工作领导小组意见:组长签章:年 月 日39目录摘要3第一章 绪论41.1课题研究的内容及目的41.1.1研究内容41.1.2研究目的41.2研究现状41.3研究方法5第二章 国内外电镀废水处理现状62.1前言62.1.1电镀废水治理发展历程62.1.2电镀废水来源72.1.3电镀废水的特点72.1.4电镀废水的危害72.2电镀废水典型处理工艺82.2

23、.1含铬处理工艺82.2.2含氰处理工艺82.2.3含氟处理工艺92.2.4高浓度有机废水92.3我国电镀废水主要处理方法92.3.1化学法102.3.2物理法102.3.3物理化学法102.3.4生物法102.4日本电镀废水处理现状112.5电镀废水处理的问题与展望12第三章 超群机电电镀废水运行维护和管理133.1污水站基本概况133.1.1污水来源133.1.2处理工艺143.1.3各设备功能153.2选择该工艺的依据173.2.1进水水质173.2.2 处理效果183.2.3运行成本183.2.4处理级数183.2.5占地面积183.2.6处理水量及连续性193.3污水出水影响因素19

24、3.3.1进水水质因素193.3.2水量因素203.3.3水力停留时间因素203.3.4设备完好率因素203.3.5化学药品因素203.3.7吸附因素223.4设备运行管理223.4.1设备管理概述223.4.2部分设备操作规程273.5异常情况及处理303.5.1离心泵一般故障及排除方法303.5.3 其他313.6运行问题与解决方案31第四章 污水管理运行经验总结324.1制度管理324.1.1制度的建设324.1.2制度的实施334.2人员管理334.2.1人员培训334.2.2人员安全生产教育334.3注重细节354.4科学合理控制运行成本36参考文献37致谢38 摘要电镀行业是当今全

25、球三大污染工业之一,其废水的排放量约占工业废水排放总量的10%,而其中只有不到50%的废水在排放前得到有效治理。目前,随着电镀企业规模的日趋扩大,由此产生的废水成分也愈加复杂,处理难度越来越大,废水污染问题已严重制约我国电镀企业自身的生存和发展,所以,成分非常复杂、络合物浓度较高的综合电镀废水的处理技术和工艺的研究尤为必要。本文阐述了我国电镀废水的危害、处理的常见工艺及处理方法和一日本为例的国外先进经验,并总结了当前电镀污水处理现状中存在的问题并对我国未来发展趋势提出了自己的看法。结合工作实际,对超群机电含锌、含铬废水进行了分析及讨论,总结了污水运营管理的经验。关键词:电镀、现状、处理方法、处

26、理工艺、超群机电、运行管理第一章 绪论1.1课题研究的内容及目的1.1.1研究内容(1) 查阅了大量文献并全面的综述电镀废水处理现状;(2) 了解超群机电污水站电镀废水来源情况;(3) 分析超群机电电镀废水处理选择该工艺选择的依据;(4) 分析影响超群机电污水处理出水水质影响因素;(5) 分析超群项目现在存在的问题及对策;(6) 结合在超群机电的工作,总结运行管理经验(突发事件的处理);1.1.2研究目的本课题是在长期实践的基础上,针对我国电镀行业的废水排放特点与发展趋势,并结合超群机电电镀废水处理工程而确定的一个理论与实际相结合的研究课题。当前,电镀废水对环保造成严重的影响,进行对其分析研究

27、非常必要。本课题是结合超群运营实际情况展开的,通过对超群机电电镀污水处理站运行维护研究,进一步了解和掌握其方法和原理,进一步加强理论联系实际。通过实践,分析其出水水质影响因素的并提出相对措施,系统化的形成污水站运行管理应用型论文及相应的运行机制。对以后电镀企业工艺选择及调试运行提供一定的指导和借鉴价值,在理论和应用方面都具有重要的意义。1.2研究现状目前我国约有电镀厂点15000个,职工总人数约为50万人,但本行业中大型企业很少,绝大部分电镀厂点都是中小企业或车间、工段,尤其以乡镇企业为多。目前全国电镀厂点70%80%程度不同地备用三废治理设施(主要是废水与灰尘处理设施,电镀废气的治理没有得到

28、足够重视),但由于企业效益差,加上三废治理费用高,更重要地是环保意识薄弱,致使三废治理设施正常运转率低。主要工业城市的电镀废水有效治理率为50%左右,乡镇电镀厂点的有效治理率则只有20%左右。随着工业化进程和电镀行业的发展,电镀企业的规模日趋扩大,镀种也随着市场的需要变动频繁,由此产生的废水成分也日趋复杂,处理难度越来越大,我国电镀行业的污染治理形势相当严峻,尤其是电镀废水对周围环境的污染已经严重制约了电镀行业的进一步发展。1.3研究方法主要以文献索引法和行动研究法。以网络技术,人工智能,多媒体技术为基础的信息技术和研究手段,采用观察,亲身实践、经验总结等方法和手段进行研究。第二章 国内外电镀

29、废水处理现状2.1前言21世纪,随着中国成为世界制造业的中心之后,也伴随着大量的工业污染。在各种污染源中电镀废水以其毒性大,排放量大,难治理尤其值得关注。据不完全统计全国现有1.5万家电镀生产厂,每年排出的电镀废水约40亿m3,其中约有50%未达到国家排放标准。并且由于电镀厂点分布广,废水中含有重金属离子、有机化合物及无机化合物等有害物质。这些物质进入环境,必定会对生态环境及人类产生广泛而严重的危害。电镀废水的治理是一个不可忽视的问题1。2.1.1电镀废水治理发展历程综观我国电镀废水的治理历史,大致可分为以下五个阶段:(1)20世纪50年代末,我国电镀废水的治理刚刚起步,主要着眼于废水的化学法

30、处理技术,处理的主要对象为氰化物和六价铬;(2)20世纪60年代至70年代中期,电镀三废污染的问题开始引起重视,人们开始注意酸碱废水和其它重金属离子废水的治理,并研究了各种处理方法,但仍处于单纯的防害排放阶段;(3)20世纪70年代中期至80年代初,大多数镀种的废水都已有了比较有效的处理方法,常用的电镀废水处理方法包括化学处理法、电解法、离子交换法、反渗透法及电渗析法等。其中离子交换法、薄膜蒸发浓缩法等在全国范围内大量推广使用,反渗透法、电渗析法等也进入了工业化使用阶段,废水中有用物质的回收和水的重复利用技术也有了长足的进展;(4)20 世纪80年代至90年代,开始研究从根本上控制污染的技术,

31、以防为主,源头治理,各种多元组合技术已逐步取代单元处理技术,电镀废水的综合防治技术的研究亦取得了可喜的成果;(5)20世纪90年代开始,随着电镀工业迅速发展和环保要求的不断提高,电镀废水治理由工艺改革、回收利用和闭路循环进一步向综合防治方向发展,已经进入了综合防治与总量控制阶段,多元化组合处理和自动控制相结合的资源回用技术成为电镀废水治理的发展主流。2.1.2电镀废水来源电镀废水的主要来源电镀废水的主要来源是:1)电镀件清洗水。2)废镀液排放。浓度高、污染大, 要求集中回收处理;3)工艺操作、设备以及工艺流程的安排等原因造成的废液;4)刷洗极板,冲洗车间地面、设备等所产生的部分废水2。四部分中

32、浓度最高、污染最大是废镀液排放的污水。2.1.3电镀废水的特点(1)成分复杂,污染物可分为无机污染物和有机污染物两大类。(2)水质变化幅度大,各股生产污水污染物种类多样,CODcr变化系数大。(3)污水毒性大,含有大量的重金属离子,若不经处理直接排放会对周边水体造成极大的污染。2.1.4电镀废水的危害由于镀件功能要求各异,镀种、镀液组分、操作方式、工艺条件等也种类繁多,相应地带入电镀废水中的污染物也就变得较为复杂。但总的来说,废水中主要污染物为氰化物和各种重金属离子,电镀废水中常含有重金属等剧毒物质,对人体健康造成严重危害。电镀废水中常见的危害物是锌化物、铬化物、镍化物、铜化物、氰化物等。锌是

33、人体必需的微量元素之一,电镀废水中锌与氯结合形成氯化锌,而误食氯化锌会引起腹膜炎,导致休克甚至死亡。铬是常见的重金属元素化合物浓度过高时会有毒性,其毒性与化学价态和用量有关,五价铬含有剧毒。铬中毒可引起蛋白质变性 、核酸和核蛋白 沉淀以及 酶系统 受到干扰。电镀废水中的另一种物质镍,进入人体后可产生急性胃肠道刺激现象,发生呕吐腹泻,更严重的会产生镍皮炎 。一般认为铜本身毒性很小,在冶炼铜时所发生的铜中毒,主要是由于与铜同时存在的砷 、铅等引起的 。皮肤接触铜化合物,可发生皮炎和湿疹,在接触高浓度铜化合物时,可发生皮肤坏死 。含氰废水是电镀生产中毒性最大的废水,废水中的氰化物,那怕是 呈络合状态

34、,当pH 值呈酸性时,也会成为氰化氢气体逸出 。氢氰酸和氰化物能通过皮肤 、肺、胃 ,特别是从黏膜吸入体内,氢氰酸对呼吸中枢极短时间的刺激,就可能迅速使之麻痹3。2.2电镀废水典型处理工艺电镀污水处理工艺因电镀废水含量的不同而各有特点。在选择工艺时最主要看其电镀废水的所含物质而定,以下几种是常见的处理工艺。2.2.1含铬处理工艺含铬废水中,铬主要以 Cr6+的形式存在,在酸性的条件下,投加还原剂将 Cr6+还原成 Cr3+,然后调节pH至碱性,生成氢氧化铬沉淀去除,常用的还原剂有亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁等。常用含铬废水处理工艺见图4含氟废水调节池反应槽混凝反应池混合处理污泥处理酸NaHS

35、O4碱PAM图1 含铬废水流程图2.2.2含氰处理工艺氰废液一般都回收处理,只有清洗废水中含有少量氰(CN),常用碱性氯化法破氰(络合氰)。常用含氰废水处理工艺见图5。含氰废水调节池一级反应池二级反应池混合处理污泥处理NaOH NaClONaOH NaClO图2 含氰废水流程图2.2.3含氟处理工艺电镀企业Pb-Sn 废水中含有大量的氟硼酸根、Pb和 Sn,其中 Pb和 Sn ,通过投加碱液调节 pH 值生成沉淀物去除,氟硼酸根形成氟化物沉淀去除5。含氟废水调节池反应槽混凝反应池混合处理污泥处理碱液Ca(OH)2 PAM图3 含氟废水流程图2.2.4高浓度有机废水化学清洗、显影、脱膜等工序排放

36、的废水中COD含量很高,甚至达到 1020g/L,显影和脱膜废水呈碱性,pH13,一般呈现蓝色,该部分高浓度有机废水通常采用酸析法处理。在酸性条件下,废水中的感光膜、清洗剂会析出,形成浓胶状聚合物,经固液分离去除,再把 pH调至弱碱性,加入混凝剂,经沉淀进一步降低废水的COD值。常用高浓度有机废水处理工艺见图45。有机废水调节池酸化槽沉淀池混合处理污泥处理酸液NaOH PAC PAM图4 有机废水处理流程2.3我国电镀废水主要处理方法电镀行业在发展过程中对于电镀废水的处理技术趋于成熟。电镀处理方法大致可分为四大类,即化学法、物理法、物理化学法、生化法。目前以成本比较低、技术比较成熟的化学法为主

37、,同时适当辅以其他的处理方法。2.3.1化学法化学法处理电镀废水, 是一种历史悠久和应用广泛的方法。向污水中投加一些化学药剂,通过化学反应改变污水的化学性质,降低废水中的污染物的含量,通过进一步的处理使水质达标。该法具有投资少、处理成本低、 易掌握等特点。在中国,大约有41%的电镀厂采用化学方法处理电镀废水,在国外国外对电镀废水的治理90%以上使用化学法,在日本,化学法占全国治理总数的85%左右6。主要包括化学沉淀法、化学氧化法、化学还原法、化学中和法、化学气浮法五种方法7。2.3.2物理法物理方法是利用物理作用分离废水中呈悬浮状态的污染物质,在处理过程中不改变物质的化学性质。物理法主要包括蒸

38、发浓缩法、反渗透法。蒸发浓缩法的工作原理是通过蒸发手段减少镀液中的水分,从而达到浓缩镀液的目的。反渗透法是一种采用半透膜进行高压过滤的浓缩分离技术。2.3.3物理化学法物理化学法是通过物理和化学的综合作用使废水得到净化的方法。主要包括离子交换法、电解法、膜分离法、吸附法1。离子交换法主要是利用离子交换树脂中的交换离子同电镀废水中的某些离子进行交换而将其除去。电解法是利用金属的电化学性质,使废水中的有害物质通过电解在阳、阴两极上分别发生氧化、还原反应转化成无害物质的方法。膜分离法是利用高分子所具有的选择性进行物质分离的技术,包括电渗析、反渗透、膜萃取等。吸附法是利用吸附剂的独特结构去除重金属离子

39、的一种有效方法。2.3.4生物法生物处理技术是通过生物有机物或其代谢产物与重金属离子的相互作用达到净化废水的目的。主要的根据生物去除重金属离子的机理不同,生物法可分为生物絮凝法、生物吸附法及植物修复法:生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢进行絮凝沉淀的一种除污方法;生物吸附法是利用生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子,再通过固液两相分离去除水溶液中的金属离子的方法;植物处理法是指利用高等植物通过吸收、沉淀、富集等作用降低电镀废水中重金属含量,以达到治理污染、修复环境的目的;植物处理法是利用生态工程治理环境的一种有效方法,它是生物技术处理企业废水的一种延伸8。生物法治理电镀

40、污水是其中的一个趋势,前景是广阔的,但是采用微生物处理重金属废水在生化处理设施和废水处理工艺的设计、微生物菌种的驯化培养等方面存在一定的困难,尤其是不能确定处理后产生的含有重金属的微生物菌体是否会对环境会造成更严重的二次污染以及沉淀污泥如何处置等问题,所以生物法处理电镀废水还只是处于实验室研究阶段 9。2.4日本电镀废水处理现状为了减少废水的处理量,日本的许多电镀学者至力于改进清洗方法和工艺,利用循环设备,离子交换器、薄膜蒸发器、反渗透等以达到回收的目的。通常所采用的处理方法为连续式氧化还原处理,然后在排放之前进行化学沉淀。沉淀后的上层清液经砂滤器过滤后澄清,调节pH值后即可排放。下层的淤泥用

41、脱水装置压干,压干后的淤渣送到地区政府指定的场所掩埋。目前,约有20%30%的处理系统在砂滤后增设了活性炭处理设备10。(1)闭路循环系统闭路循环是一种不向环境排放任何有毒、有害物质的新工艺。由于这种工艺是以资源及能源循环回收利用为中心,所以是十分经济实用的。闭路循环包括企业内系统、共同回收系统、制造厂还原系统、自然界还原系统及其子系统组成。分子系统将某种废水利用某种能量来进行回收或再利用。日本在1971年将闭路循环系统引入电镀工业。其中,回收利用的基本方是对镀件清洗工艺的改进。(2)资源化中心系统资源化中心系统是通过离子交换的方法,使清洗水循环利用以及回收有价仇金成的集中再生资源系统。王进制

42、作所(株)的资源中心系统自1976年建成后,现每天再生2.4万吨水,用户将饱和的离子交换柱送回中心,每月需再生500个离子交换柱。(3)建立电镀工业中心日本自1960年就开始研究将许多中小型电镀厂集中起来,以方便废水共同处理等问题。但由于资金及厂地等原因,产生了很多困难。1970年在国家政府的指导和援助下,用公用的废水处理设备,建立了电镀工业中心。目前日本用于废物处理的费用占电镀制品总销售额的56%,今后还将继续增加。2.5电镀废水处理的问题与展望电镀废水的处理技术很多,由于电镀行业生产工艺、管理水平的差异 ,产生的废水水质差异较大 ,仅使用一种废水处理方法往往有其局限性,达不到理想的效果 。

43、只有综合处理技术 ,实现多种处理技术集成 ,才能达到理想效果2。其次,行业发展中也存在着较大的问题,例如大部分处理方法会产生二次污染、废水分类不合理、处理成本高、废水回收利用率低、废水中有机物处理不理想、排放标准日益严格、pH值难以严格控制等众多问题11。在未来电镀废水处理发展过程中,工艺应采用各种污染最小化技术,以清洁生产工艺为目标,变末端治理为全过程控制。在保证产品质量的前提下,尽可能采用低毒或无毒物质。同时工艺中应尽量减少废水处理时化学药剂的使用量及减少污泥的产生量,还可以通过降低镀液和处理液的浓度来减轻电镀废水的污染以及二次污染。尽量实现闭路循环,使水可以循环回用,减少排放量。强化管理

44、,增强意识,节约用水。废水处理应实现从人工操作转向自动化转变,从单元处理技术像多元组合处理技术转变12。做好工艺改进、清洁生产同步的条件下,还需加强生产过程的环境管理。合理规划,使电镀厂点变分散为集中,实现集中电镀,集中供电、供水、供热,可以节能降耗减污;可科学组织生产调度,使生产各环节协调进行;修改不合理的操作规程,降低排污量13。与发达国家相比,我国目前电镀废水的治理还是相对薄弱的,加之中国水资源短缺,地区分布不平衡的特点,必须从我国实际出发,完善管理制度,选择合理的处理方法,做到社会效益、经济效益和环境效益的三统一。第三章 超群机电电镀废水运行维护和管理3.1污水站基本概况超群机电制造(

45、杭州)有限公司位于杭州下沙经济开发区14号大街30号。它是一家专业设计、加工生产GB、ANSI、ISO、DIN、JIS、BS及客户指定要求的通讯连接件及高精密五金紧固件的制造企业。该企业是浙江商达水务有限公司下沙项目部的一个主要组成部分。超群机电方通过仔细的考察、研究后,将自有的污水处理设施委托给商达水务进行运营管理,希望通过我们的专业技术、管理使其电镀污水达到排放标准。3.1.1污水来源超群机电主要从事紧固件螺丝的生产和电镀。其电镀的主要工艺为机械抛光(磨光或滚光)除油酸浸蚀电镀烘干合格产品入库、不合格产品退镀。(1)镀件预处理机械抛光(磨光或滚光)主要是借助于特制机械利用机械中的磨光轮或带(或是磨料去除某些镀件采用滚筒加磨料去锈)去掉被镀件上的毛刺、划痕、焊瘤、砂眼等,以提高被镀件的平整度提高镀件质量。此段工序无废水排放。(2)除油金属制品的镀件,由于经过各种加工和处理,不可避免的会粘附一层油污,为保证镀层与基体的牢固结合,必须清除被镀件表面上的油污。除油工艺有很多种,主要采用有机溶剂除油,其工艺如

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