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電鍍廢水處理工藝流程

作者:北京水處理發布時間:2012-01-04

電鍍廢水處理設備,工業廢水處理設備,水處理設備

電鍍廢水處理工藝

廢水處理工藝設計是根據廢水性質、組分及企業的情況和處理后排放水質參數的要求,經綜合技術經濟比較后確定的。

電解法:能耗高,電耗和鐵耗均高,對高濃度含鉻廢水產生污泥量太多,不適應,同時對含氰廢水處理不理想,所以含氰廢水還要用化學法。

化學藥劑+氣浮法:采用化學藥品氧化還原中和,用氣浮上浮方法進行泥水分離,因電鍍污泥比重大,并且廢水中含有多種有機添加劑,實際使用時氣浮分離不徹底,并且運行管理不便,到90年代末,氣浮法應用越來越少。

化學藥劑+沉淀:該方法是最早應用的方法,經過30多年不同處理工藝實際使用比較后。目前又回到了最早,也是有效的處理工藝上來,國外在電鍍處理上也大多采用該方法,但實際固液分離運行時間長后,沉淀池會有污泥翻上來,出水難以保證穩定達標。

電鍍生產工藝及排放廢水情況簡述

大多數電鍍廠系綜合性多鍍種作業,涉及鉻、鎳、鋅、銅等多鍍種,從被鍍件種類可分為金屬鍍件和塑料鍍件,含氰電鍍工藝落后雖然大部分淘汰,但亦有不少電鍍廠仍在沿用。

一般電鍍廠的生產工藝如下:電鍍生產工藝主要為機械拋光(磨光或滾光)→除油→酸浸蝕→電鍍→烘干→合格產品入庫 不合格產品退鍍

鍍件預處理機械拋光(磨光或滾光)

主要是借助于特制機械利用機械中的磨光輪或帶(或是磨料去除某些鍍件采用滾筒加磨料去銹)去掉被鍍件上的毛刺、劃痕、焊瘤、砂眼等,以提高被鍍件的平整度提高鍍件質量。此段工序無廢水排放。

除油

金屬制品的鍍件,由于經過各種加工和處理,不可避免的會粘附一層油污,為保證鍍層與基體的牢固結合,必須清除被鍍件表面上的油污。除油工藝有很多種,主要采用有機溶劑除油,其工藝如下:

拋光后零件→清水洗→有機溶劑除油槽→清水槽→清水沖洗

該段工序中廢水主要來源于清水沖洗過程,水質PH值在8.5—10之間。

浸蝕

除油后的零件,表面上往往有很多的銹和比較厚的氧化膜,為了獲得光亮的鍍層,使鍍層與基體更好的結合,就必須將零件上的銹和氧化膜去除掉,經過酸浸泡后還可以活化零件表面。其工藝如下:

除油后零件→酸水槽→回收槽→清水槽→清水沖洗

該工段廢水主要來源于清水沖洗過程,廢水中含有大量的鐵離子,PH值在2~5之間。

電鍍生產過程及各鍍種的水質

其生產工藝一般為:浸蝕處理后零件→電鍍槽→回收槽→清水槽→清水沖洗。

該工段廢水主要來源于清水沖洗過程,廢水中含有相應的金屬離子或氰化物,在氰化鍍銅沖洗水中含有氰化物和銅離子;鍍鉻沖洗水中含有六價鉻;鍍鎳沖洗水中含有鎳離子等。沖洗水中根據鍍種的不同出水進行分流處理,如含氰廢水分流后經過二級破氰、調PH值,固液分離后可達標排放;含鉻廢水分流后經過還原反應,再經過中和、固液分離后可達標排放。

烘干入庫

該工序主要是借助于機械和自然能、熱能將電鍍沖洗后的零件表面的水分烘干,以免生銹和氧化膜的破壞。該段工序無廢水排放。

退鍍

退鍍工藝有化學浸漬和陽極電解兩種方法,其工藝為:

不合格鍍件→退鍍槽→回收槽→清水槽→清水沖洗。

該工段廢水PH為2~6之間,廢水主要來源于退鍍后的漂洗水。退鍍漂洗水可以進入各自廢水池進行處理,但不可直接進入廢水混合處理池,應先單獨預處理后排入到相應的廢水處理支流。

設計水質

各電鍍廠的生產工藝,生產規模差別很大,鍍種,廢水濃度均不一致,甚至6—10倍,處理工藝大致可把含鉻廢水和酸洗廢水混合后單獨處理;把含氰廢水和除油廢水混合后單獨處理;其它鍍種廢水混合后單獨處理。廢水水質濃度與處理成本成正比,廢水濃度與采用的生產工藝相關,排放標準與該地的環境容量由當地環境部門確定排放標準,一般分為達標排放GB8978—1996一級和回用水質標準。

工藝流程

含氰廢水→格柵→調節池→廢水泵→電磁流量計→二級氧化反應池→混合廢水池

Na2SO3 H2SO4

 含鉻廢水→格柵→調節池→水泵→電磁流量計→還原反應池→混合廢水池

CaO PAM

混合廢水→格柵→混合廢水池→水泵→電磁流量計→中和反應池 →壓濾泵→壓濾機→砂濾池→PH調節池→標準化排放口

干污泥經無害集中處置

工藝流程原理簡述

含氰廢水預處理:

含氰廢水經格柵后,進入含氰廢水調節池,經轉子流量計后泵入二級氧化反應池,該池內安裝有PH自動控制儀、ORP自動監控儀和攪拌機,加藥時可通過PH計和ORP儀反饋的信號而控制加藥量,一級氧化反應是氰化物在堿性條件下被氯氧化為氰酸鹽的過程,其反應式分如下兩種步驟:

CN -+ClO-+H2O=CNCl+2OH - (一)

CNCl+2OH-=CNO-+Cl-+H2O (二)

在一級反應過程中,(一)式反應很快,但(二)式反應中PH值小于8.5時,反應速度慢,而且釋放出劇毒物CNCl的危險,因此在第一級反應過程中污水的PH值要控制到≥11。

第二級氧化反應是將第一級反應生成的氰酸鹽進一步氧化成N2和CO2,雖然一級反應生成的氰酸鹽毒性很低,僅為氰的1%,但是CNO-易水解成NH3,對環境造成污染,其反應原理為:

2NaCNO+3HOCl=2CO2+N2+2NaCl+HCl+H2O

反應時,該池的PH值應控制在7.5~8之間,因PH≥8時,反應速度慢;當PH太低時,氰酸根會水解成氨,并與次氯酸生成有毒的氯胺。

經二次破氰預處理后,原來的絡合物被打開,廢水直排到混合廢水池后再與混合廢水一并處理。

含鉻廢水預處理:

由于還原反應時,廢水須調PH值至2~3之間,因此將酸洗廢水引進與含鉻廢水混合,可減少酸的用量,降低廢水處理的運行費用,達到以廢治廢的目的。

含鉻廢水經格柵處理后,進入含鉻廢水調節池,經轉子流量計后泵入還原反應池,該池內安裝有PH自動控制儀和ORP儀及攪拌機,PH計與ORP監控儀可自動控制還原反應池加藥量。電鍍廢水中的六價鉻主要以CrO42-和Cr2O72-兩種形式存在,隨著廢水PH值的不同,兩種形式之間存在著轉換平衡:

2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O

Cr2O72-+2OH-CrO42-+H2O

由上式可以看出在酸性條件下,六價鉻主要以 Cr2O72-形式存在,在堿性條件下則以CrO42-形式存在。但是電鍍含鉻廢水、漂洗廢水一般PH都在5以上,多數以CrO42-存在,其還原時通常PH最佳控制在2.5~3之間,其反應原理(還原劑以 Na2SO3為例)為:

2H2CrO4+3 Na2SO3+3H2SO4=Cr(SO4)3+3Na2SO4+5H2O

亞硫酸鈉用量理論上為:亞硫酸鈉∶六價鉻=4∶1,加藥時投料不宜過大,否則浪費藥劑,也可能因生成[Cr2(OH)2SO3]2+而沉淀不下來。

還原后的廢水直排入混合廢水池后再與混合廢水一并處理。

混合廢水處理:

混合廢水為含鉻預處理后廢水、含氰廢水預處理后廢水、鍍鎳、普通鍍銅、除油等廢水,該廢水混合后經格柵處理由防腐泵提升經轉子流量計進入中和反應池,該池內安裝有PH計及攪拌機,當向反應池投加堿(CaO)時,各金屬在一定的PH值下生成相應的氫氧化物沉淀物。根據我們以往所積累的對電鍍廢水行業的處理經驗,混合廢水最佳沉淀的PH值為9.5,反應后的出水進入中間水池,再經過經砂濾后,出水的PH還是偏堿性,因此再經PH調節池加酸調節后可達標排放。壓濾后的污泥外運集中深埋或制磚或回收金屬離子或經其它無害化處理。

系統控制說明:

該工程中的電氣控制系統控制混合廢水處理,廢水處理的控制方式由手動——自動組成,手動控制有操作臺和現場控制兩部分組成,根據工藝的要求在現場設立現場控制柜,每臺工作泵在操作臺和現場可以同時控制,在自動狀態時分別對含氰廢水在二級破氰時用PH計、ORP計控制池中PH值和氯投加量,藥劑投加量根據進水濃度變化自動調整,使出水穩定達標。

含鉻廢水在還原反應時分別用PH計和ORP計自動控制還原劑和酸的投加量,保證處理穩定達標。

混合廢水采用一臺PH計控制堿或石灰投加量,保證出水穩定。PH值調節池用PH計控制酸投加量。本系統由PH、ORP計組成。本系統充分利用現代的控制技術,通過軟/硬件的結合,可打印歷史記錄,聲光報警,語言報警,觸摸屏操作,還要根據工程規模及投資條件而選擇。實現污水處理的自動化。實現自動控制節約能源、減少加藥量,穩定達標排放水質。減少管理人員和操作人員的勞動強度,提高生產率。

電鍍廢水處理循環回用工藝

由于電鍍過程和廢水處理過程調節PH值投堿中和和氧化處理工藝過程中水體中含鹽份較高,經處理達標排放之水不可回用于電鍍,如用于沖洗鍍層,影響表面光潔度,回用于鍍槽用水影響電鍍質量,因此回用水必須去除硫酸鹽、氯化物。脫鹽技術多種,微生物除鹽,培菌過程不穩定,受氣候要求。出水濁度高,離子交換易飽和,且再生頻繁,對環境二次污染大,電滲析技術耗電量大,大水量工程基本不大采用,超濾是在壓力的作用下進行篩分過程,自20世紀60年代以來應用于食品,醫藥行業的水處理, 主要是分離濃縮水中的大分子物質被超濾膜截留,難以脫鹽,反滲透技術是近20年發展起來的,須以足夠的壓力使溶液中的水通過反滲透膜而分離出水,具有無變相,能耗低,工藝簡單,出水純度高等特點,從應用于脫鹽擴展化工,制藥,食品及電子行業的溶液分離,污水回用領域,濃縮液外排,污染物總量仍未削減。

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