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微波化学工艺处理电镀废水的工艺原理分析

2016-03-28秦丽婷李岳姝秦玉珠王雅珍

赤峰学院学报·自然科学版 2016年13期
关键词:电镀废水处理微波

秦丽婷,李岳姝,秦玉珠,李 智,王雅珍

(黑龙江工业学院,黑龙江 鸡西 158100)

微波化学工艺处理电镀废水的工艺原理分析

秦丽婷,李岳姝,秦玉珠,李智,王雅珍

(黑龙江工业学院,黑龙江鸡西158100)

微波能够有效的对流体物质进行选择性加热(均匀加热),而且能够加快流体中的固液分离速度,在固液分离的过程中,起到迅速加温的作用,且无任何的二次污染.除此之外,微波还能够对吸波物质进行低温催化,总之,微波化学工艺能电镀废水处理的一下给技术革新,具有创新性、光谱性和突破性.而且微波化学工艺与传统电镀废水处理工艺相比,具有高效、实用、环保、节能、运行费用低等特性,值得推荐应用,基于此,本文在分析微波化学工艺的特点基础上,浅谈微波化学工艺在处理电镀废水时的工艺原理.

微波;化学工艺;电镀废水

电镀即是电离子沉积过程,其形成机制为:利用电极通过电流,在物体的表面形成一种金属附着,改变物体表面的尺寸或者特性.就电镀废水而言,其主要来源主要有:电镀废液、清洗废水、设备冷却水以及其他废水(刷洗地板水、车间冲刷水、通风设备冷凝水、槽液、排水等)等[1].因此,电镀废水的处理,需要根据污染物乐行进行划分,且科学的、针对性的选取处理工艺.传统的电镀废水处理方法主要有:中和沉淀法、化学法、电解法、反渗析法、微电解法、点渗析法、离子交换法等[2],但是由于这些处理方式操作比较复杂,而且投资大,设备占地多、运营成本高,存在二次污染的风险,已经逐渐的被弃用.近年来,微波化学工艺进入人们关注的视野,本文对微波化学工艺在处理电镀废水时的工艺原理进行探究,旨在为电镀废水的有效处理工作提供一定的参考与指导.

1 微波化学工艺的内涵

微波化学工艺在处理电镀废水上的作用机制为:通过微波场选择性的对吸波物质进行加热、快速穿透、低温催化等,最终达到去污除浊且杀菌的废水处理效果.

2 电镀废水有机污染物的产生

电镀废水有机污染物主要与产品类型以及生产工艺具有重大的联系,产品在电镀前,往往需要进行表面装饰,如:滚光、抛光、压花等,而且需要经历除油、除蜡、酸洗活化等处理工序,因此,电镀废水中往往含有大量的阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、其他性质的助剂等[3],而且这些物质自身就携带有高分子有机污染物,除此之外,在整个生产过程中,产品表面的蜡或者油污容易进入工作母液,从而形成大量有机污染物,增加处理难度.

3 微波化学工艺的应用优势

微波化学工艺在处理电镀废水时的工艺特点(应用优势)为:(1)污染物去除率比较高.通过上述的反应机理及实验发现,微波化学工艺在处理电镀废水时,其降解反应比较迅速,而且絮凝沉淀反应速度也非常快,这样,便会使得出水效果比较好,另外,不会形成二次污染,总体污染物去除效果佳.(2)操作比较简便且流程短.电镀废水处理采用微波化学工艺,其操作比较简便,所需要使用的设备占地面积比较小(设备价格及运行总体费用比较少),而且整个处理流程比较间断,可以有效的降低工程投资,可以最大限度的获取经济效益.(3)适应能力比较强,且整个处理周期比较短.在电镀废水的处理中,加强微波化学工艺的应用,可以有效的缩短整个处理工程周期,降低处理成本,与此同时,微波化学工艺对电镀废水的PH值、温度、浓度等无特殊性要求,能够全面的提升杀菌霉菌效果.(4)该工艺操作弹性比较大.微波化学工艺可以实现工程小型分散化以及设备化,因此,该工艺的操作弹性比较大,可以根据电镀废水处理的实际需求,针对性的选用部分工艺,加强电镀废水处理的高效性及安全性.

微波化学工艺与电镀废水常用处理工艺相比,微波化学工艺所适用的范围为电镀废水及工业废水,而且该工艺具备设备占地面积小、投资少、耐冲击力强、出水效果好、降解物化反应迅速且杀菌灭菌能力强等应用优势,而且暂时未发现任何应用缺点.然而,针对SBR工艺,该工艺的适用范围为中小型规模的有机废水,具备适应性强(对各种水质水量)且运行比较灵活、出水效果好等应用优势,但是该工艺对p(COD)/p(BOD)具有一定的要求,容易影响处理进度及质量;针对超滤工艺,该工艺的适用范围为中小型规模的市政污,具备出水水质比较高,且便于管理等应用优势,但是容易受水的PH值、温度等影响(预处理效果);针对AB法工艺,该工艺所适用范围为大中型规模、工业废水比例高且COD浓度高的有机废水,具备能够有效的抵抗水PH值、有毒物质、COD的冲击等应用优势,但是设备占地面积比较大,且对环境、温度以及N、P、C有一定的要求;针对A2/O工艺,该工艺适用范围为大中型规模且氨氦含量高的有机废水,具备适应能力比较强应用优势,但是需要大量的池体帮助,且设备占地面积大,投资多;针对气浮+过滤工艺,该工艺所适用范围为中小型规模且难沉降细小悬浮物含量高的工业废水,具备出水效果好,具有较强的针对性等应用优势,但是该工艺的使用范围比较有限;针对A2/O+生物过滤工艺,该工艺适用范围为大中型规模且高负荷有机废水,具备出水效果好,具有较强的针对性等应用优势,但是该工艺的使用范围比较有限;针对臭氧氧化+活性炭吸附工艺,该工艺的适用范围为各种规模的市政污,具备出水水质好且杀菌灭菌能力强应用优势,但是该工艺的运行管理比较复杂[4].

4 微波化学工艺在处理电镀废水时的工艺原理——结合实例

4.1微波化学工艺在处理电镀废水时的工艺原理——理论说明

微波化学工艺在处理电镀废水时的工艺原理主要包括各个组成元素的使用原理,即:(1)调节池.调节池的工作原理(目的)为:有效的调节水量以及混合水质,在调节作用下,能够促使进水连续且保障水质稳定,另外,还能够有效的降低对后续处理构筑物的冲击负荷,全面的提升电镀废水的处理效果.(2)混合器.混合器在微波化学工艺中的应用原理为:将电镀废水、1*敏化剂以及2*添加剂充分的混合,利用混合器进行振荡,达到应有的电镀废水处理目的.(3)沉淀过滤设备.沉淀过滤设备在微波化学工艺中的应用价值在于:有效的实现固液分离,从而有效的达到排放和回用的电镀废水处理目的.(4)微波反应器.微波反应器的主要功效在于:通过电镀废水与添加剂进行物理化学反应,或者微波低温催化的物化反应,来有效的提升电镀废水的处理效果.

微波化学工艺在处理电镀废水时的工艺原理流程主要为:(1)污泥通过自流的方式,进入到污泥浓缩罐中,这样,便可以有效的降低污泥含水量,在控制污泥含水量的基础上,利用泵压入板框压滤机对浓缩后的污泥进行压滤脱水,形成干泥,并且将压滤后的干泥进行无害化处理,并且外运,将剩余的压滤液反置到调节池中.(2)在调节池反应中,有效的分析各种污染物的去除方法,可以执行的操作为:在添加剂与微波的共同作用下,电镀废水中的污染物产生剧烈的催化反应及物理化学反应,整个反应过程中,能够将电镀废水中的污染物转化为不可溶物质或者转化为气体,从而有效的与水分离;另外,在添加剂与微波的共同作用下,电镀废水中的大分子且难降解的有机污染物能够有效的被分解为小分子,并且能够快速的与添加剂结合,快速的形成沉絮体进行沉淀,与水分离;除此之外,在添加剂与微波的共同作用下氨氦能够有效的转化为氨气,快速的逸出,金属离子液可以直接也添加剂融合,快速的形成沉絮体进行沉淀,与水分离,另外,能够有效的将磷转化为不可溶磷酸盐,快速的形成沉絮体进行沉淀,与水分离,这些均可以有效的实现电镀废水污染物的有效去除,提升出水质量,达到微波化学工艺处理电镀废水的有效且安全的目的.

4.2微波化学工艺在处理电镀废水时的工艺原理——实例证明

以广东省某家电镀废水处理厂为例,该电镀废水处理厂所采用的处理工艺为:微波化学工艺,该厂主要通过收集、归纳、总结工业区内多加电镀废水的处理技术,集中优势,将电镀废水科学的进行分类,主要类型有:含氰废水、前处理废水、含铬废水、混排废水、综合废水等,并且将分类收集的电镀废水在生化法的支持下,进行集中处理,并且均获得了较好的出水效果.但是,不尽如人意的是,在前处理废水的处理中,由于操作人员进行了除锈、除油、除蜡等工作,使得排放的污水中含有大量的光亮剂、油类、表面活性剂、氰化物、重金属等,最终导致处理后的电镀废水COD过高,不符合《水污染物排放限值》标准.与此同时,针对处理过程存在的问题,该电镀废水处理厂进行了补救,利用微波化学工艺,对前处理废水进行了改造,达到了排放标准.

由广东省某家电镀废水处理厂的电镀废水处理效果来看,我们可以得出:微波化学工艺在处理电镀废水时,需要衡量电镀废水的基质,根据性能的不同,将电镀废水进行科学的类型划分,针对性的采取微波化学处理工艺,才能真正意义上提升电镀废水处理效果.另外,需要对容易出错的处理方案,进行及时的补救,且保障所有类型的电镀废水处理指标达到当地相关政府部门规定的指标,才能排放.

总的来说,电镀废水的处理采用微波化学工艺,可以充分的发挥该工艺的应用优势,即:设备占地面积小、投资少、耐冲击力强、出水效果好、降解物化反应迅速且杀菌灭菌能力强等,通过微波场选择性的对吸波物质进行加热、快速穿透、低温催化等,最终达到去污除浊且杀菌的废水处理效果,从而全面的保障人民群众的生产、生活用水质量,为广大的人民群众营造良好的用水环境,且提升人民群众节约用水、安全用水意识,创造更多的社会效益.与此同时,在保障电镀废水处理厂的健康、可持续发展的基础上,带动我国水质量检测工作的全面优化和升级,促进和谐社会建设.

5 结语

本文主要以微波化学工艺为主要方法来分析处理电镀废水.微波化学工艺在工业废水的处理中具有较高的应用价值,值得进一步推广,而且目前有多项废水处理工程证实了微波化学工艺的实践意义,设备占地面积小、投资少、耐冲击力强、出水效果好、降解物化反应迅速且杀菌灭菌能力强等应用优势,能够创造更多的经济效益和社会效益,而且对于中小型电镀废水处理厂来说,是一种经济可行的废水处理手段,能够保障电镀废水处理企业的健康、可持续发展.总之,本文的分析阐述可能存在一定的片面性,但是不能忽视其研究价值,值得进一步推广应用这种电镀废水处理工艺,同时,期望能够为电镀废水处理工作提供一定的参考与指导.

〔1〕赵璇,张蓓,李琛.电镀废水中有机污染物处理研究进展[J].云南化工,2011,38(2):48-53,57.

〔2〕许效天,罗耀军,孟俊峰,等.新型微波化学工艺处理电镀废水初探[J].江苏环境科技,2008,21(3):43-45.

〔3〕Liu Lixia.Environmental harmless plating and organic matter in sewage treatment process of[J].China science and technology,2010(26):66-67.

〔4〕刘飞,张雁秋.Fenton氧化法去除电镀废水中COD的研究[J].电镀与环保,2012,32(5):45-47.

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1673-260X(2016)07-0028-02

2016-04-11

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