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一、電鍍廢水處理工藝概述
(一)電鍍廢水處理系統(tǒng)改造前的處理工藝
電鍍過程產(chǎn)生的廢水含有國家嚴格控制排放的重金屬污染物，如鎳、鉻、銅。當前國內(nèi)電鍍廠主要采用化學法處理該類廢水，電鍍廠廢水處理系統(tǒng)改造前也是如此。其處理流程如下：
(二)電鍍廢水處理系統(tǒng)改造后的處理工藝
由于采用化學法處理電鍍廢水，使鎳、鉻、銅等貴重金屬進入了污泥，這些貴重金屬資源不僅不能回收利用，而且將成為二次污染物危害環(huán)境。為了改變這一局面，江門市致元清潔生產(chǎn)科技開發(fā)有限公司，開始對鎳、鉻兩個鍍種的廢水處理系統(tǒng)進行升級改造。其基本流程如下：
電鍍廢水處理基本流程圖
1. “膜分離法”鍍鎳廢水處理系統(tǒng)
“膜分離法”處理鍍鎳廢水是一個高效、環(huán)保的分離過程,為處理鍍鎳廢水提供了“綠色”的解決方案。其處理流程如下圖：
“膜分離法”處理鍍鎳廢水流程圖
其實地裝置如下圖：
2. “離子交換法”鍍鉻廢水處理系統(tǒng)
鑒于鍍鉻廢水含有腐蝕性物質(zhì)，六價鉻又具有很強的氧化性，因此，其處理和回用工藝的選擇受到了較大的制約。致元清潔生產(chǎn)科技開發(fā)有限公司采用了“離子交換法”處理鍍鉻廢水的方案。其處理流程如下圖：
“離子交換法” 處理鍍鉻廢水流程圖
其實地裝置如下圖：
二、新工藝的技術可行性分析
(一)“膜分離”處理工藝的技術可行性分析
使用“膜分離法”處理鍍鎳廢水時，先將鍍鎳廢水收集到原水集水桶，再經(jīng)過碳濾系統(tǒng)吸附有機雜質(zhì)和過濾顆粒物雜質(zhì)，出水經(jīng)過微孔過濾器，使出水符合超濾的進水條件;經(jīng)超濾系統(tǒng)除去膠體及有機物，使出水達到進膜系統(tǒng)的標準。經(jīng)膜系統(tǒng)濃縮后，回收液可達到回用的標準，即可返回鍍槽使用。
“膜分離”鎳回收系統(tǒng)回收的鎳液濃度約為3～5g/L(以單質(zhì)的鎳計)，Ni2+回收率高達90%。鎳回收液可以直接返回鎳鍍槽。
膜分離系統(tǒng)的透過液可完全達到低純水標準,回到漂洗槽重復使用。因此, 整個循環(huán)系統(tǒng)實現(xiàn)了閉路循環(huán)處理,沒有其他物質(zhì)進入,也沒有物質(zhì)損失, 達到物料平衡，實現(xiàn)了電鍍廢水的零排放或微排放, 環(huán)保又經(jīng)濟。
系統(tǒng)中設有沖洗保護系統(tǒng)、酸度保護系統(tǒng)、藥洗系統(tǒng)。沖洗系統(tǒng)可以定時對膜進行正洗、反洗、弱洗;酸度保護可以及時控制溶液的PH值在膜能接受的范圍內(nèi);藥洗系統(tǒng)是為通過藥物清洗恢復膜能量而設的。這些系統(tǒng)，從不同角度對膜進行保護，從而大大延長膜的壽命。
致元公司針對電鍍廢水的特性，采用高品質(zhì)的進口抗污染膜，使膜的抗污染能力、壽命、脫鹽能力等都有良好的保證。
(二)“離子交換”處理工藝的技術可行性分析
使用“離子交換法”處理鍍鉻廢水時，廢水先進入廢水收集桶予以收集，再經(jīng)預處理系統(tǒng)去除廢水中的懸浮顆粒。當廢水進入離子交換系統(tǒng)后，廢水中的Cr6+離子與離子交換樹脂上的對應離子進行交換而被除去。離子交換樹脂吸附飽和后需進行再生。再生后離子交換樹脂恢復其交換能力，同時離子交換樹脂上的Cr6+被洗脫下來。因此，可以實現(xiàn)水、六價鉻的回收利用及離子交換樹脂的重復利用。
“離子交換法”處理鍍鉻廢水的工藝，由“預處理+離子交換+后處理”三部分組成，要點如下：
1.設置適當?shù)念A處理工藝。采用過濾、吸附、離子交換、化學氧化、超濾等方法去除廢水中對主體離子交換過程有影響的雜質(zhì)。
2.有效的洗脫液后處理技術。采用化學氧化、化學沉淀、離子交換、吸附、結晶、過濾及濃縮等方法處理經(jīng)離子交換得到的“鉻”洗脫液，去除其中某些對電鍍過程有害的雜質(zhì)，使得到的鉻回收液能返回鍍槽利用，維持鍍槽鍍液質(zhì)量的穩(wěn)定。
3.合理的離子交換工藝設計。致元公司選用了性能優(yōu)良的NHS型、CHS型離子交換樹脂作為回收系統(tǒng)的主體樹脂;采用三柱兩串的離子交換操作方式和淡洗脫液二次利用的再生工藝。
4.自動化的離子交換操作過程。開發(fā)出全自動和半自動兩種類型的裝置，解決了原來純手工操作過程較為復雜的控制問題。
本工藝創(chuàng)新性地將鍍鉻廢水的預處理技術、洗脫液的后處理技術以及整個離子交換過程自動化技術融為一體，其技術相對先進，已經(jīng)達到國內(nèi)領先水平。本工藝的裝置運行穩(wěn)定，鉻回收率高達90%以上，鉻回收液濃度高達30～40g/l。本工藝的回收液可直接返回鍍槽再利用，整個處理過程沒有其他物質(zhì)進入,也沒有物質(zhì)損失,實現(xiàn)了閉路循環(huán)處理,實現(xiàn)了廢水零(微)排放。
電鍍作為典型的高能耗高污染行業(yè)，理所當然是政府進行強制性清潔生產(chǎn)審核的重點對象，也是政府推廣應用先進清潔生產(chǎn)技術、淘汰落后工藝設備的主要行業(yè)。由于傳統(tǒng)的化學法電鍍廢水處理技術，仍會產(chǎn)生一些污染物，且沒有考慮到貴重金屬資源的回收再利用，導致處理成本上升，又浪費了大量資源，所以完全有必要逐步淘汰當今大規(guī)模使用的化學法電鍍廢水處理技術，進而采用經(jīng)濟又環(huán)保的“膜分離法” 、“離子交換法”等先進的電鍍廢水處理工藝。
