电镀废水COD达标受哪些因素的制约?如何解决?

2019-05-22

    前言电镀废水中有很多无机物质,其中含有多种重金属离子;也有许多有机物质,所有的有机物都有二个共性:一是有机物至少都由碳、氢组成;二是绝大多数的有机物质能够发生化学氧化或被微生物氧化,废水中的有机物质越多,则耗氧量也越多。

废水用化学药剂氧化时所消耗的氧量称为化学需氧量,即COD;废水用微生物氧化所消耗的氧量称为生物需氧量,即BOD。


1、电镀废水COD产、排污特征电镀工艺一般分为前处理、电镀、后处理等三部分。

这三个部分都使用一些有机物质,在随后的水洗工序中,这些有机物质要进入清洗水中,最终进入排放的废水中,构成了COD指标。


 (1)前处理工序的作用是对待镀工件进行整平、除油、除锈。在对工件进行磨光、抛光加工过程中经常使用抛光膏,抛光膏是用油脂、石蜡制成的,清理这些油脂、石蜡会产生COD很高的废水。


以前除油工序使用的药品有氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠、硅酸钠等。


近年来,为了提高除油速度和质量,同时降低除油时的温度,普遍使用表面活性剂。


表面活性剂的种类大都采用阴离子型表面活性剂和非离子表面活性剂复配。


阴离子表面活性剂可以使用硫酸脂盐(如十二烷基硫酸钠);非离子型表面活性剂可以使用环氧乙烷和某些疏水化合物的缩合产物(如脂肪醇聚氧乙烯醚)。


这些表面活性剂都是有机物。除锈工序大量使用盐酸、硫酸和缓蚀剂。盐酸虽然不是有机物,但是组成盐酸的Cl-会提高COD指标。


酸洗钢铁生成的Fe2+也会提高COD指标。经常使用的缓蚀剂(如六次甲基四胺、硫脲)也属于有机物,同样也会提高COD。


(2)以前使用无机物进行电镀,例如:镀锌使用氧化锌,镀铜使用硫酸铜,镀镍使用硫酸镍。


近年来,为了提高电镀的效率和质量,则大量使用各种添加剂。这些添加剂可以提高整平性、光亮性、分散性、深镀性等,大大提高了镀层的外观质量,提高了生产效率,降低了劳动强度(过去需要人工 对镀层进行抛光)。


光亮锌酸盐镀锌采用的主光亮剂是有机醛、酮类化合物,辅助光亮剂常用季铵化或季磷化的有机杂环化合物。


光亮酸性镀铜添加剂种类繁多,有不饱和有机硫化物和表面活性剂类化合物(如聚醚化合物,带有磺酸基的有机硫化物等)。


镀镍的第四代添加剂由吡啶类衍生物、丙炔炔和丙炔醇衍生物及其环氧缩合物或磺化产物组成。


(3)电镀的后处理工序中,为了提高镀层的耐蚀能力,经常要做封闭处理,一些封闭剂也是有机物。


2、我国电镀废水COD排放控制要求

根据国家环境保护总局和国家质量检验检测总局发布的《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)的规定,企业COD排放限值为80mg/L。


3、我国电镀废水COD达标难点分析

我国大部分电镀企业的废水处理系统是针对电镀行业的标志性污染物——氰化物和重金属而选定的方法,其中最成功、最普遍采用的是化学氧化—还原加絮凝沉淀的方法。


对待去除COD没有一个十分理想的方法。


(1)活性炭法:去处COD有效,但活性炭很快饱和、失效,其再生至今没有一个成熟的方法;


(2)膜法:可以截留有机物的大分子,但是排放浓溶液时COD会更高;


(3)紫外线法:一些单位通过研究认为利用臭氧、紫外线、活性炭法处理电镀废水效果明显,在通入臭氧10mg/L和紫外线3W/L的条件下反应30min,经活性炭滤后COD去除率大于72%。分析上述结论可以看出,效果也不是很理想。


(4)生化法:为了降低COD指标,一般对于电镀废水都是先经过化学处理再进行生化处理。


在市政管理的废水处理站中,生化处理降低废水COD指标是既经济、又有效的。但是由于电镀废水中难免残留少量的氰离子、重金属离子,所以毒化微生物的问题难以解决。


一些资料提出用生化法处理前要求氰离子的质量浓度≤0.5mg/L,铜离子的质量浓度≤0.5mg/L、六价铬为零,这条件是很难达到的,一旦超过,微生物就会被毒化。


采用生化法的企业普遍遇到这种问题效果还不理想。在北方应用生化法还有一个冬天的低温问题。据资料介绍,这些微生物在5℃以下时,基本失去活性。如果保温则需消耗大量能源,稍有不慎也会发生微生物死亡的问题。




4、我国电镀废水COD达标技术对策

国家在全国抓废水中的COD排放指标是完全正确的,否则含大量有机物的废水会污染水体、污染环境。发臭的废水四处横流,会给人们造成多大的危害。


抓矛盾应抓主要矛盾,应抓排放高COD指标的大户。机械加工企业使用的含切削液的废水,其COD可达10000mg/L;一个普通饭店排放的废水,其COD也可达到几千甚至上万mg/L;一般的电镀企业排放的废水,其COD指标仅在几百mg/L。


电镀废水中的COD是电镀液中的有机添加剂带来的,总量不是很大,但处理电镀废水的方法对COD均无明显的去除效果。


因此,根据达到电镀生产和现有处理技术的特点,《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)规定COD排放限值为80mg/L。比?污水综和排放标准?(GB8978-1996)适当放宽,是比较合适的。


针对我国电镀废水COD达标现状,提出如下技术对策:


(1)作为电镀企业,有责任采取新工艺来降低废水中的COD指标。采用剥离型除蜡水和低温碱性化学除油粉、电解除油粉,并配套油水分离机是较好的清洁生产方案。


(2)COD并不是仅仅表示水中的有机物,它还表示水中具有还原性质的无机物。


电镀企业的酸洗工序经常使用盐酸含有大量的Cl—,酸洗黑色金属时会产生大量的Fe2+,所以废水中COD指标的检测时,应排除它们的干扰。


(3)建议在考查COD指标的同时,还应考查BOD指标,但环保部门平常不检测BOD指标,在?电镀行业污染物排放标准?中也没有关于BOD指标的问题。


通常认为COD基本上可表示水中所有的有机物,而BOD则为水中可以生物降解的有机物,因此,COD与BOD的差值可以表示为废水中生物不能利用生物降解的那部分有机物。


如果废水中COD指标偏高,但是BOD指标也很高,说明废水中以可降解成分为主,在自然界中能很快地自然降解,就不应对这种废水指标过分要求。


 文章来源:第二届环渤海表面精饰发展论坛论文集


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