林捷斌
(漳州市漳浦生態(tài)環(huán)境局,福建 漳州 363200)
工業(yè)生產環(huán)節(jié)產生的電鍍廢水污染性極強,對周圍環(huán)境的破壞力很大,由此對人體造成的傷害也不可挽回。電鍍廢水處理問題一直是行業(yè)關注的焦點,其對行業(yè)的清潔化生產、合理化經營具有重要影響,對企業(yè)的發(fā)展,在某種程度上更起著決定性作用。因此,采取有效辦法解決電鍍廢水問題,能夠進一步促進行業(yè)發(fā)展。
在工業(yè)生產過程中,電鍍廢水處理問題一直困擾著企業(yè)。電鍍廢水處理過程中存在較多問題,影響著企業(yè)生產的安全性和環(huán)保性,下面就廢水處理過程中常見的問題進行詳細敘述,方便后續(xù)相關污水治理措施的制定和執(zhí)行[1]。
在電鍍廢水處理過程中,首先要面對的問題就是處理成本較高,對企業(yè)造成較大的經濟壓力。企業(yè)在處理電鍍廢水過程中,通常會采用專業(yè)的廢水處理設備,并且要投加酸堿、氧化還原劑、絮混凝劑等,這類設備相對采購成本較高,具體使用過程中,由于缺乏科學的處理凈化經驗和適當的藥劑投加量,不能最大限度地發(fā)揮處理設施的性能,因而處理效果往往差強人意。如果廢水處理不徹底,就達不到國家要求的相關標準,需要不斷加大設備和藥劑的投入力度,以保證滿足處理需求,這就需要投入更高的成本,而企業(yè)對此往往表現出力不從心。
電鍍廢水的凈化處理需要專業(yè)設備及專業(yè)操作人員的雙重保證,才能使廢水處理效果達到最佳。而工業(yè)企業(yè)在實際處理電鍍廢水的過程中,缺乏一定的管理,導致廢水處理過于隨意。具體表現為電鍍廢水處理設備的使用不合理,很多專業(yè)性操作未能達到操作要求,使設備處理過程略顯粗放,不能徹底清除廢水中的重金屬。不僅如此,因為電鍍廢水相關處理設備操作不當,也給設備本身帶來一定的影響,不利于設備的保養(yǎng)。長此以往,就會導致設備經常出現故障,降低其使用價值,不利于電鍍廢水的進一步處理,對企業(yè)生產經營也會產生較為不利的影響。
部分工業(yè)企業(yè)在生產經營環(huán)節(jié),沒有采用科學的管理方法進行企業(yè)生產的經營管理,也導致相關問題頻繁出現,給電鍍廢水處理增加了一定難度。在企業(yè)生產過程中,隨著電鍍種類越來越多,電鍍過程越來越復雜,使整個電鍍生產線不斷增加,規(guī)模持續(xù)加大,但排污處理管理效率卻跟不上電鍍產業(yè)發(fā)展的步伐,因而不能有效處理電鍍過程產生的廢水、廢料,使電鍍廢水問題越來越嚴重,時間越久處理難度越大,使電鍍廢水處理問題成為制約企業(yè)經濟發(fā)展的重點[2]。電鍍類型不同,廢水處理的工藝也有所不同,而實際情況是,有些企業(yè)不能按照廢水的性質對其進行分類處理,降低了廢水處理效率。
工業(yè)生產企業(yè)為尋求穩(wěn)定發(fā)展,在生產工藝方面力求精益求精,為滿足日益增大的市場需求,企業(yè)在生產工藝方面做出很大改進,而這一改進在滿足企業(yè)生產需求的同時,也給電鍍廢水處理帶來更大難度。主要原因是生產工藝改進采取的方式往往是添加含有絡合成分的電鍍藥劑,其對鎳等重金屬形態(tài)會產生很大影響,使其呈現一定的絡合狀態(tài),從而給電鍍廢水的分離處理帶來極大難度。通常情況下,在電鍍廢水處理過程中,如果絡合狀態(tài)的重金屬未經破絡處理就很難從廢水中分離出來,而重金屬又是電鍍廢水的主要污染成分。因此,改進工業(yè)企業(yè)的生產工藝,對電鍍廢水處理造成很大影響,需要相關技術人員進一步研究先進的廢水處理方法以應對該問題。
電鍍廢水處理一直是困擾工業(yè)企業(yè)發(fā)展的重點內容,結合上述電鍍廢水處理過程中的問題,就電鍍廢水處理工作有效開展的方向提出幾點建議,以進一步推動工業(yè)企業(yè)的經營發(fā)展。
在處理工業(yè)企業(yè)電鍍廢水時,應進一步結合各工段廢水的具體情況、水質特點,分別選擇合理的工藝進行廢水處理。首先要認真分析電鍍廢水中的廢水成分和特點,再結合現有的廢水處理工藝,選擇最能夠滿足處理該成分的某項工藝對其進行清除處理,在將廢水成分分離出來的同時,達到凈化廢水的目的。需要注意的是,任何一種處理工藝的選擇,都會對處理結果產生很大影響,所以一定要慎重,需選擇既能夠滿足企業(yè)各類電鍍生產線的要求,又能使廢水處理后達到國家和行業(yè)排放標準的工藝,避免出現因成分分析、分離失誤,工藝選擇失誤等造成不必要的成本損失、處理效果不佳等問題[3]。
現代工業(yè)企業(yè)在生產經營過程中,都會注意自動化生產經營技術的應用。隨著科學技術水平的不斷提高,各領域對科技成果的利用也達到空前狀態(tài),工業(yè)企業(yè)的發(fā)展自然也離不開對科學技術的應用?,F代科技中自動化生產、智能化生產已不再陌生,電鍍生產同樣會運用自動化生產技術為企業(yè)服務,且會不斷提高自動化水平[4],因此電鍍廢水處理設備的自動化水平也應被考慮在內。在廢水處理過程中,應減少自動化處理失誤等問題出現的概率,進一步提升廢水處理效果。
電鍍廢水處理,除需要專業(yè)設備的支持外,還需要專業(yè)技術人員。因此,在廢水處理技術水平不斷提高的情況下,要進一步加強對相關技術人員的培訓,使其能夠滿足技術操作規(guī)范要求,并在實際處理工作中發(fā)揮其最大效用。在具體培訓過程中,還需依據現有的電鍍廢水處理工藝及操作規(guī)范要求,合理設置培訓內容,并采取相應的績效考核管理措施,以保證工藝技術的培訓效果,保證人員能力的提升,為廢水處理系統(tǒng)的運行提供可靠的保障。
在電鍍廢水處理過程中,應根據廢水種類進行分類處理。具體過程可以依據不同性質的廢水,如含鉻、含鎳、含銅、含氰等廢水,采用分類收集、分類處理的方式進行,并結合廢水的性質選擇適合的工藝進行處理,如破絡、破氰等,以降低處理難度。一方面可利用化學分析方法判斷廢水的性質,另一方面可以通過電鍍過程、電鍍工藝的選擇進行輔助判斷,以準確掌握廢水性質,從而恰當選擇處理工藝,減少不必要的處理成本。
工業(yè)企業(yè)在生產經營過程中,生產過程管理及排污管理對污水處理有著直接影響。若要加強電鍍廢水處理,就應注重對生產過程以及排污過程的嚴格管理,使其對電鍍廢水處理產生的不利影響降到最低[5]。在具體生產環(huán)節(jié)中,應最大限度地保障生產工藝的選擇、工藝的應用程度以及生產材料的供應、處理等,并加強對生產過程中絡合劑用量的合理控制,使其不會因過量給后續(xù)電鍍廢水處理帶來更大難度,以降低廢水處理設備的負擔,提高廢水處理效率。
對于電鍍生產工藝、電鍍廢水處理工藝等,還需進一步加大研發(fā)力度,積極開發(fā)并探索適應性工藝,使其為電鍍生產、廢水處理提供更加可靠的幫助。一些必須應用強絡合劑的生產工藝,如鋅鎳合金工藝,常規(guī)的廢水處理方式很難達到標準的廢水處理效果,需針對性地開發(fā)出更加有效的處理工藝,如高級氧化技術,就可以較好地發(fā)揮處理作用。新技術工藝的研發(fā)需要經過科學有效的部署,對原電鍍工藝、廢水處理工藝進行充分研究,對廢水成分、性質等做出更加準確的判斷,進而研發(fā)出適應性更強的處理工藝。
基于對電鍍廢水處理問題以及廢水處理策略的了解,需對現階段電鍍廢水處理工藝在具體工作中的應用情況進行仔細分析,以便更好地了解相關內容,同時能夠推動該領域的進一步發(fā)展[6]。
在電鍍廢水處理過程中,可以適當采取物理法對其進行有效處理,如通過離心、篩濾及重力等物理方法將廢水中的懸浮物質分離出來。離心主要是將電鍍廢水中的液體和固體進行分離,再依據固體、液體的離心率不同,利用離心機將其進行有效地分隔處理。而篩濾主要是運用砂濾池或格柵等設備,將廢水中的重金屬成分進行篩濾清除。重力法則是將電鍍廢水置于氣浮池或者沉淀池中,并依據重力原理,將廢水中的固體物質與水分離,進而達到去除污染物的目的。物理法的處理過程不會改變水的原有化學性質,處理成本不會很高,混凝、絮凝是比較常見的處理方式,還有蒸發(fā)濃縮以及反滲透晶析也是比較常用的物理處理方式。
除物理法外,電鍍廢水處理過程常用的還有化學法。據國內電鍍廢水的研究結果,含鉻廢水以及含氰廢水的占比較大,因此在處理過程中,可以適當選擇化學法對其進行有效處理[7]。處理含鉻廢水時可以運用鐵氧體法,該方法是將硫酸亞鐵加入到廢水中,改變其化學性質,使其在酸性條件下將廢水中的六價鉻還原為三價鉻,再調節(jié)廢水的pH值至偏堿性并加入適當的混凝劑,形成氫氧化鉻沉淀,從而清除有害物質、凈化廢水。對于含氰廢水可分階段處理,先將水中氰化物用次氯酸鈉等氧化劑氧化為氰酸鹽,降低其毒性,再將氰酸鹽進一步氧化破氰分解為二氧化碳、氮氣等,進行清除處理即可,同時還可以有效清除水中的硫離子以及硝酸根離子。而含氰廢水中的臭氧,經二級破氰后可清除廢水中的臭氧成分,達到進一步凈化廢水的目的。
電鍍廢水的另一種處理方法是電解法。該方法主要是依據金屬的電化學性質除去廢水中的重金屬離子,達到凈化廢水的目的。當廢水中的金屬濃度較高時,應用該方法具有較好的處理效果,同時能夠滿足金屬回收利用的需求。但是該方法有一個較為明顯的缺點,就是范圍受限,只適用于金屬含量較高的廢水處理,而運用該方法處理金屬含量較低的廢水,會增加處理成本,因此應用還需慎重。具體的工藝流程以電鍍含鉻廢水為例,進行詳細敘述。首先,要將電鍍廢水引至格柵,經過格柵可以去除較大顆粒的懸浮物,清除大顆粒懸浮物后,使廢水自流進入調節(jié)池,這一環(huán)節(jié)的主要目的是為均衡水量及水質,然后再由提升泵將水引送至電解槽進行電解。在電解過程中,陽極鐵板將會溶解成亞鐵離子,而亞鐵離子在酸性環(huán)境中會將Cr6+還原成Cr3+。同時,因為陰極板上會產生氫氣,進而使電鍍廢水的pH值逐漸上升至中性。此時三價鉻離子與三價鐵離子都會以氫氧化物沉淀的方式析出。電解后的廢水會經由初沉池連續(xù)通過兩級沉淀過濾池(過程是自上而下)。在過濾過程中,一級過濾池中放有木炭、爐渣一級焦炭等,二級過濾池中放有無煙煤以及石英砂。電鍍廢水中的沉淀物會經由過濾池中物料的過濾和吸附,再自流入排水檢查井中,經過提升泵引送至循環(huán)水池進行冷卻,以便能夠循環(huán)利用,至此完成了整個電解過程。需要注意的是,整個過程中的木炭、無煙煤以及爐渣、焦炭等,應該定期回收并在鍋爐房摻燒,以合理利用能源燃料。
電鍍廢水處理的另一種方法是離子交換法,具體處理原理是依據離子交換樹脂的活性成分、網狀分布特點等,吸附重金屬物質,進而達到凈化廢水的目的[8]。在此過程中,要注意使用環(huán)境及再生形式對凈化處理效果的影響,以達到最好的處理效果。該技術具有以下特點:過濾塔的濾料具有較高的強度且壽命長,可以處理的電鍍廢水流量大;工藝過程操作、控制簡單,耗能低。具體操作過程以CH-90Na樹脂交換為例進行詳細介紹:電鍍廢水進入處理調節(jié)池后,可以用提升泵將其運送至混合池,再自流至絮凝反應池。對該部分廢水加藥攪拌,使其能夠進行充分的絮凝反應,之后再自流向混凝反應池。向池中加入助凝劑進行攪拌,使其發(fā)生混凝反應,再經斜管沉淀池做固液分離處理,然后將污泥導入濃縮池;使上清液自流入pH調節(jié)池。在池中通過加藥攪拌調整其pH值,經過回調,進入中間水池,對其進行深加工處理,再經潛水泵運送至砂濾罐,經過濾后,將其引送至雙級CH-90Na樹脂塔,調整pH值后,經檢驗合格后方可排放。
植物處理法的原理是利用植物沉淀以及吸附和富集等方式,降低廢水中重金屬的含量。該方法是先利用植物將有毒物質吸附出來,再降低重金屬活性,最后利用萃取法,將重金屬徹底分離出來,富集至植物根部。
綜上所述,電鍍廢水是工業(yè)生產環(huán)節(jié)產生的一種廢水,其含有的氰、六價鉻及其它重金屬等有毒物質對環(huán)境的影響及破壞力極強,因此廢水治理成為電鍍行業(yè)生產過程關注的重點內容。相關企業(yè)也在積極采取有效措施,促進電鍍廢水處理安全性及效率的提升,雖仍存在一些困難、問題,但相關人員也在積極尋找解決辦法并取得了一定進展。未來可繼續(xù)在工藝設備更新,資源循環(huán)利用、污染產生控制以及環(huán)境管理等方面進行探索,使電鍍行業(yè)成為環(huán)境友好型行業(yè)。