導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇化學(xué)電鍍技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：化學(xué)鍍；基本步驟；實(shí)驗(yàn)操作

文章編號(hào)：1005－6629(2008)08－0075－03中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

化學(xué)鍍(electroless plating)是一個(gè)無(wú)外加電場(chǎng)的氧化還原過(guò)程，利用適當(dāng)?shù)倪€原劑使溶液中的金屬離子有選擇地在具有催化活性的表面上還原析出成金屬鍍層，僅借助于化學(xué)還原劑將所鍍金屬?gòu)娜芤褐谐练e到被鍍物件上。其具有兩大特點(diǎn)：①適用于任何被鍍件，包括導(dǎo)體和非導(dǎo)體(如塑料、陶瓷、纖維、織物)以及鋁鎂輕合金等復(fù)合材料上進(jìn)行化學(xué)鍍；②可根據(jù)需要，獲得所需厚度的鍍層。

在中學(xué)化學(xué)里，有一些實(shí)驗(yàn)涉及到化學(xué)鍍，在本文中將對(duì)化學(xué)鍍的基本步驟和幾個(gè)化學(xué)鍍實(shí)驗(yàn)進(jìn)行介紹。

1對(duì)基體材料化學(xué)鍍的幾個(gè)基本步驟

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為了裝飾美觀或者特殊需要，必須在一些基體材料上沉積金屬?；瘜W(xué)鍍就是一種方法，它也可以作為電鍍的前處理，先在非金屬材料上沉積一層導(dǎo)電層，然后在導(dǎo)電層上電鍍其他金屬。對(duì)非金屬基體材料而言，化學(xué)鍍的幾個(gè)基本步驟為： 化學(xué)去油粗化敏化活化 化學(xué)鍍[1]。 若化學(xué)反應(yīng)趨勢(shì)較大或基本材料本身是金屬，則往往不需要這么多步驟。

1.1化學(xué)除油

基體材料難免沾上油跡，所以化學(xué)鍍的第一步就是要進(jìn)行化學(xué)除油。這樣有利于表面粗化均勻，同時(shí)可延長(zhǎng)粗化步驟中粗化液的使用壽命。一般堿性去油液除去油垢，或用工業(yè)酒精清洗。

1.2 粗化處理

鍍層是從水溶液中獲得的，所以基體材料要有一個(gè)親水的、微粗糙的表面。為了增大鍍層與基體材料的結(jié)合力，一般均需對(duì)基體材料表面進(jìn)行粗化處理，目的是增大鍍層與基體材料的接觸面積。常用的化學(xué)粗化溶液有酸、堿或者有機(jī)溶劑，也可交替結(jié)合起來(lái)應(yīng)用。

1.3 敏化處理

將經(jīng)過(guò)粗化處理的材料浸入亞錫鹽的酸性溶液中，使粗化后的材料表面吸附一層液膜，在其后用清水洗滌時(shí)，材料表面液的pH會(huì)升高，亞錫鹽水解生成氫氧化亞錫或者氧化亞錫沉積物，被均勻吸附在處理過(guò)的材料表面，此沉積物作為還原劑在活化處理時(shí)，把活化劑中的金屬離子還原成金屬。

1.4活化處理

敏化過(guò)的基體材料經(jīng)水漂洗凈后，浸入活化溶液中，亞錫離子把活化劑中的金屬離子還原成金屬顆粒，該金屬顆粒可作為化學(xué)鍍時(shí)的催化劑。

2 中學(xué)實(shí)驗(yàn)中的化學(xué)鍍及其原理―以銀鏡反應(yīng)為例

銀鏡反應(yīng)是中學(xué)教材中的一個(gè)實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)在我們來(lái)分析一下實(shí)驗(yàn)的條件。(一)熱力學(xué)因素：為什么要讓銀離子變?yōu)殂y氨絡(luò)離子再進(jìn)行反應(yīng)呢？要鍍覆的金屬的電極電位必需要高于還原劑的電極電位，這樣才有可能發(fā)生化學(xué)鍍。硝酸銀溶液由于水解原因呈弱酸性，pH約為5。根據(jù)它們?cè)谒嵝匀芤褐袠?biāo)準(zhǔn)電極電位的大小，不難判斷硝酸根離子比銀離子氧化能力強(qiáng)：NO-+4H++3e-NO+2H2O E =0.960V, Ag++e-AgE =0.799V，所以，在酸性溶液中主要是硝酸根離子起氧化作用，銀離子無(wú)明顯的還原過(guò)程。而銀氨溶液呈弱堿性，pH約為8。銀氨配離子和硝酸根離子標(biāo)準(zhǔn)電極電位下降，氧化性明顯降低，硝酸根離子尤為顯著，且低于銀氨配離子的還原電位NO-+H2O+2e-NO2-+2OH-E=0.01V, [Ag(NH3)2]++2e-Ag+2NH3E =0.373V，所以，在銀氨溶液中主要是銀氨配離子起氧化作用，而硝酸根離子無(wú)明顯的還原過(guò)程。(二)加入絡(luò)合劑：為降低溶液中游離的銀離子濃度，防止沉淀，必須加入絡(luò)合劑。加入絡(luò)合劑后雖然銀氨絡(luò)離子的電極電位降低，但是仍然可以將乙醛氧化。

乙醛的標(biāo)準(zhǔn)電極電位E =-0.13V，對(duì)于反應(yīng)CH3COOH+2H++2e-CH3CHO+H2O, 其E =E+-E- =0.373V-(-0.13V)=0.503V>0，乙醛可以使[Ag(NH3)2]+還原成銀，所以可發(fā)生反應(yīng)形成銀鏡。為了增加反應(yīng)趨勢(shì)，實(shí)際反應(yīng)時(shí)常使溶液呈較強(qiáng)堿性。

3化學(xué)鍍?cè)谥袑W(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

與銀鏡反應(yīng)原理相似，許多金屬可以進(jìn)行化學(xué)鍍。現(xiàn)介紹幾例化學(xué)鍍實(shí)驗(yàn)，在教學(xué)中可作為學(xué)生的興趣實(shí)驗(yàn)或拓展性研究課題。

3.1銅鏡實(shí)驗(yàn)

在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中我們也可以做化學(xué)鍍銅的實(shí)驗(yàn)，也就是銅鏡實(shí)驗(yàn)。具體的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

(1)用肥皂洗凈手，用去污粉將培養(yǎng)皿擦洗干凈，再把洗滌劑放在小燒杯中加水溶解，加熱至80℃，將它倒入培養(yǎng)皿中，靜置冷至室溫，傾去后分別用水和蒸餾水全面淋洗，備用。

(2)將20mL氯化亞錫溶液倒入培養(yǎng)皿中(敏化處理，形成敏化點(diǎn)，表面吸附一層氯化亞錫)，靜止五分鐘后傾去，用蒸餾水小心淋洗，待干。

(3)在50mL燒杯中加入2滴5%硝酸銀和1滴氫氧化鈉溶液，逐滴加入0.5M氨水至沉淀剛好溶解，加入15mL蒸餾水，攪拌后再加入3mL濃度為3%葡萄糖溶液，混合后立即倒入培養(yǎng)皿中，靜置5分鐘(活化處理，Sn2++2Ag+Sn4++2Ag，鍍上極薄的一層活性銀，不出現(xiàn)銀鏡。以利于后面鍍銅)，當(dāng)溶液呈棕色后傾去，用蒸餾水小心淋洗，再用烘箱烘干或者晾干。

(4)50mL燒杯中充分混合等體積(約各7mL)7%的硫酸銅溶液，酒石酸鉀鈉溶液和37%甲醛溶液，立即倒入培養(yǎng)皿中，靜置5分鐘后即有銅鏡形成。

采用同樣的方法來(lái)在理論上計(jì)算一下。Cu2++4NH3Cu(NH3)42+。K穩(wěn)=2.1×1013，由能斯特方程計(jì)算得E[Cu(NH3)42+/Cu]=-0.05V。

E =E+ -E- =-0.05-(-0.13)=0.068V，反應(yīng)可以發(fā)生。在中學(xué)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)上述操作也可以得到銅鏡。該最后一步反應(yīng)的E 較小，所以反應(yīng)所要求的條件要高一些。如述的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中就要經(jīng)過(guò)堿性除油、化學(xué)粗化、敏化、活化這樣一系列的過(guò)程。操作得當(dāng)，即可看見(jiàn)光亮的銅鏡。

3.2樹(shù)葉“鍍金”實(shí)驗(yàn)

在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中除可以以玻璃為基體材料外，還可以以塑料乃至樹(shù)葉為基體材料進(jìn)行化學(xué)鍍。塑料是非金屬絕緣體，不能直接進(jìn)行電鍍，必須采用特殊的物理和化學(xué)方法進(jìn)行處理。其方法是：將塑料制品先進(jìn)行除油粗化，然后再用化學(xué)鍍的方法將某種金屬離子在一定條件下還原沉積于塑料件的表面，使其金屬化。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：

(1)將塑料制件(最好為ABS塑料)放入堿性除油液中，溶液溫度控制在70℃～80℃。三十分鐘后取出，用自來(lái)水洗凈，使制件表面完全潤(rùn)濕。

(2)用100g/L的鉻酐、600g/L比重為1.84的硫酸及少量濕潤(rùn)劑加水配成溶液，將制件放入其中，反應(yīng)30分鐘左右，溫度在65℃～75℃，小心攪動(dòng)(粗化過(guò)程，用特定氧化劑選擇性地溶蝕塑料制件表面，使其表面粗糙，有更好的親水性能，從而使以后的敏化處理充分有效)。

(3)將制件浸入室溫下敏化液(配方為氯化亞錫5g/L，濃鹽酸40-50mL/L，金屬錫粒少量)中，不斷攪動(dòng)。1分鐘-3分鐘后取出，用蒸餾水清洗。(敏化，用還原性溶液處理塑料制件表面)。

(4)把制件浸入室溫下的活化液(配方為硝酸銀2g/L-4g/L，氨水15mg/L-20mg/L)中，小心攪動(dòng)1分鐘-3分鐘后取出，用蒸餾水清洗并吸干表面液滴。(活化，敏化時(shí)吸附的二價(jià)錫把銀離子還原成金屬銀，使之在化學(xué)鍍銅時(shí)起催化中心的作用)

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(5)將制件浸入沉銅液(配方為硫酸銅10g/L，酒石酸鉀鈉40g/L-50g/L，氫氧化鈉10g/L，甲醛10mL-20ml)中，反應(yīng)20分鐘-30分鐘，反應(yīng)結(jié)束后用蒸餾水清洗，這時(shí)塑料表面有一層暗紫色的銅。

溶液中的還原劑甲醛提供電子，使二價(jià)銅離子還原成單質(zhì)金屬銅。反應(yīng)方程式為CuSO4+2NaOH+

HCHO Cu+HCOONa+2H2O，此反應(yīng)

僅僅發(fā)生在催化表面。在進(jìn)行完化學(xué)鍍的步驟之后，可再對(duì)塑料進(jìn)行電鍍，可看到塑料表面明顯的金屬化，具體操作如下：

把20g膽礬、25mL濃硫酸和0.5mL乙醇溶于100mL水中，加兩滴光亮劑，得到所需體積的鍍銅液。用經(jīng)化學(xué)鍍銅的塑料制品作陰極，金屬銅片作陽(yáng)極，帶電下槽，控制電壓在6V左右，電流密度1A/dm2-2A/dm2，在鍍銅液里電鍍1小時(shí)。取出制品，塑料表面即有一層泛紫銅亮光的鍍層。用水沖洗干凈。

3.3“銅變銀”、“銀變金”的化學(xué)鍍鋅實(shí)驗(yàn)

鋅可以在金屬銅的表面發(fā)生化學(xué)鍍反應(yīng)，在實(shí)驗(yàn)室中可以采取下列的操作做化學(xué)鍍鋅的實(shí)驗(yàn)：

(1)在蒸發(fā)皿中放入一勺鋅粉，然后倒入約3mol/L的氫氧化鈉溶液，把鋅粉浸沒(méi)。將蒸發(fā)皿加熱至沸騰，停止加熱，等混合液稍稍冷卻后，用坩堝夾一片潔凈的銅片或一根銅絲，浸入上述熱溶液中，立刻就有銀白色的鋅鍍?cè)阢~的表面上，并有極少量氫氣從溶液中逸出。

(2)待銅的表面全部被鋅覆蓋了后，將銅片(或銅絲)取出，置于盛有水的燒杯中洗凈，擦干。此時(shí)銅的表面被鍍了一層鋅，出現(xiàn)銀白色。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理與以上述的化學(xué)鍍的原理稍有不同，因?yàn)樵隗w系中沒(méi)有加入還原劑和絡(luò)合劑。原理如下[3]：

當(dāng)把鍍粉和氫氧化鈉溶液混合加熱時(shí)，將發(fā)生下列反應(yīng)：

Zn+2NaOHNa2ZnO2+H2

鋅溶解時(shí)，發(fā)生共軛反應(yīng)

Zn+2OH--2e-ZnO+H2O

2H2O+2e-H2+2OH-

在該體系中，當(dāng)鋅發(fā)生自溶解時(shí)，作為共軛反應(yīng)的陰極析氫過(guò)程，主要發(fā)生在析氫過(guò)電位較低的銅上，由于在銅上析氫時(shí)有一定量的氫原子的積累，氫原子具有很強(qiáng)的還原性，所以，在銅上的氫原子可以作為還原劑把溶液中的ZnO22-還原為金屬鋅而沉積在銅的表面。所以無(wú)需另加還原劑，而氧化劑也不是Zn2+的形式，而是ZnO22-，相當(dāng)于與氧進(jìn)行了絡(luò)合。

H++e-H(g)E(H+/H)=-2.11V

ZnO22-+2H2O+2e-Zn+4OH- E(ZnO22-/Zn)=-1.215V

E =-1.215V-(-2.11V)=0.895V>0，即反應(yīng)可以進(jìn)行，并且，E 較大，所以反應(yīng)進(jìn)行得較完全，現(xiàn)象明顯。將表面鍍鋅的銅片稍一加熱，表面的鋅進(jìn)入銅片內(nèi)部，形成銅鋅合金，呈現(xiàn)出“黃金”的顏色。

化學(xué)鍍?cè)谌粘Ｉ钪杏兄匾挠猛荆涔に嚄l件也在不斷地改進(jìn)，老師在教學(xué)中可以將銀鏡反應(yīng)作為一個(gè)切入口，向?qū)W生介紹化學(xué)鍍方面的知識(shí)，拓寬學(xué)生知識(shí)的視野。

參考文獻(xiàn)：

[1]王愛(ài)榮.非金屬材料電鍍前預(yù)處理概述[J].表面技術(shù)，2001(5):11-13.

[2]張宏良.會(huì)形成銀鏡，為什么不能形成鋅鏡、銅鏡呢[J].教學(xué)月刊(中學(xué)版)，2007(2):46-47.

[3]張勝利，夏同馳等.堿錳電池中銅集流體上析出鋅的機(jī)理[J].鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)院，1999(3):14-16.

篇2

2010～2011學(xué)年度第一學(xué)期信息技術(shù)教學(xué)計(jì)劃（非零起點(diǎn)）

一、情況分析

校情分析：我?，F(xiàn)有微機(jī)室1個(gè)，其中網(wǎng)絡(luò)教室學(xué)生機(jī)30臺(tái)（農(nóng)遠(yuǎn)工程配置機(jī)）；多媒體教室1個(gè)，教師電子備課室1個(gè)，有10臺(tái)教師用機(jī)，另外還擁有一個(gè)遠(yuǎn)教IP資源（省網(wǎng)臺(tái)）接收室。

學(xué)情分析：本學(xué)區(qū)七年級(jí)新生中，絕大部分學(xué)生在小學(xué)階段未學(xué)習(xí)過(guò)信息技術(shù)課，因此他們對(duì)計(jì)算機(jī)發(fā)展史、計(jì)算機(jī)的基本組成、計(jì)算機(jī)的各部分設(shè)備名稱、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用及特點(diǎn)等沒(méi)有認(rèn)識(shí)，屬于零起點(diǎn)；有部分小學(xué)在高年級(jí)學(xué)段開(kāi)設(shè)了信息技術(shù)課，但基本上只停留在理論教學(xué)層面，學(xué)生很少能獨(dú)立操作計(jì)算機(jī)?，F(xiàn)在的八、九年級(jí)學(xué)生已經(jīng)都接受了信息技術(shù)課至少一年的學(xué)習(xí)，熟悉了信息技術(shù)課的學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)上機(jī)實(shí)習(xí)規(guī)則、計(jì)算機(jī)機(jī)房的清潔維護(hù)等教育，大多都對(duì)信息技術(shù)課產(chǎn)生了濃厚的興趣；本校八年級(jí)學(xué)生在七年級(jí)學(xué)段初步學(xué)習(xí)了Word的基本操作，具備了一定的信息素養(yǎng)，對(duì)名片制作、動(dòng)畫制作產(chǎn)生很大的興趣，對(duì)電子表格知識(shí)只是初步的認(rèn)識(shí)；九年級(jí)學(xué)生經(jīng)過(guò)七、八年級(jí)兩年的學(xué)習(xí)，基本上熟悉了Office軟件三大塊的操作。由于我校農(nóng)遠(yuǎn)工程機(jī)器陳舊，部分教材配套光盤中提供的教學(xué)軟件運(yùn)行不暢如會(huì)聲會(huì)影9.0版本，加上為了學(xué)生在線閱讀我校數(shù)字圖書館圖書安裝的PDF閱讀器，更加加重了機(jī)器的負(fù)擔(dān)，內(nèi)存明顯不夠，致使有些軟件只能讓學(xué)生作初步的了解或作簡(jiǎn)單的操作示范，部分教材內(nèi)容略作改變，教學(xué)時(shí)間的安排上偏向?qū)嵺`課。為了使我校信息技術(shù)課教學(xué)工作有條不紊地開(kāi)展，現(xiàn)特?cái)M定信息技術(shù)課學(xué)科教學(xué)實(shí)施計(jì)劃。

二、教學(xué)總目標(biāo)

21世紀(jì)，信息社會(huì)已經(jīng)來(lái)臨，信息的獲取、加工、傳輸、處理和應(yīng)用能力等將作為人們最基本的能力和文化水平的標(biāo)志?，F(xiàn)代信息技術(shù)已在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，在中小學(xué)開(kāi)設(shè)信息技術(shù)課非常重要而且必要。學(xué)習(xí)信息技術(shù)課程，使學(xué)生初步具備獲取信息、傳輸信息、處理信息和應(yīng)用信息的能力，能初步認(rèn)識(shí)和理解與信息技術(shù)相關(guān)的文化、倫理和社會(huì)等問(wèn)題，文明規(guī)范地使用信息技術(shù)，具備良好的信息素養(yǎng)，為把信息技術(shù)作為支持終身學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的手段、適應(yīng)信息社會(huì)的學(xué)習(xí)、工作和生活打下必要的基礎(chǔ)。

七年級(jí)教學(xué)目標(biāo)

近期目標(biāo)：開(kāi)學(xué)初采取問(wèn)卷調(diào)查、詢問(wèn)等方式全面了解學(xué)生信息素養(yǎng)情況，有針對(duì)性地繼續(xù)使用校本教材（即整合零起點(diǎn)教材內(nèi)容），讓學(xué)生逐步進(jìn)入信息技術(shù)課堂學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生擺脫“信息技術(shù)課”就是“電腦課”的思想。

學(xué)期目標(biāo)：

1、了解信息技術(shù)的應(yīng)用環(huán)境及信息的一些表現(xiàn)形式。

2、建立對(duì)計(jì)算機(jī)的感性認(rèn)識(shí)，了解信息技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)、使用計(jì)算機(jī)的興趣和意識(shí)。

3、在使用信息技術(shù)時(shí)學(xué)會(huì)與他人合作，掌握“諍友”方式的評(píng)價(jià)意識(shí)，學(xué)會(huì)使用與年齡發(fā)展相符的多媒體資源進(jìn)行學(xué)習(xí)；

4、能夠在他人在幫助下使用通訊遠(yuǎn)距離獲取信息、與他人溝通，開(kāi)展直接和獨(dú)立的學(xué)習(xí)，發(fā)展個(gè)人的愛(ài)好和興趣。

5、知道應(yīng)負(fù)責(zé)任地使用信息技術(shù)系統(tǒng)軟件，養(yǎng)成良好的計(jì)算機(jī)使用習(xí)慣和責(zé)任意識(shí)。

八、九年級(jí)教學(xué)目標(biāo)

1、進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的信息意識(shí)，理解信息技術(shù)的發(fā)展變化及其對(duì)工作和社會(huì)的影響。

2、了解、掌握計(jì)算機(jī)基本工作原理，學(xué)會(huì)獨(dú)立使用與學(xué)習(xí)和實(shí)際生活直接相關(guān)的工具和軟件。

3、學(xué)會(huì)應(yīng)用多媒體工具、相關(guān)設(shè)備和技術(shù)資源來(lái)支持其他課程的學(xué)習(xí)，能夠與他人協(xié)作或獨(dú)立解決與課程相關(guān)的問(wèn)題，完成各種任務(wù)。

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【關(guān)鍵字】電鍍生產(chǎn)；控制；電鍍液；配制方法

1、電鍍生產(chǎn)過(guò)程的控制

電鍍生產(chǎn)是電鍍清潔生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)電鍍生產(chǎn)的控制，能夠降低資源消耗、減少污染、增加效益。

1.1延長(zhǎng)電鍍?nèi)芤旱氖褂脡勖?/p>

（1）減少雜質(zhì)的帶入量。要采用去離子水配制電鍍?nèi)芤?，入鍍槽前要清洗工件，使電鍍?nèi)芤褐械碾s質(zhì)減少；采取一定的措施減少化工原料、陽(yáng)極、工裝掛具等帶入雜質(zhì)的量。

（2）清除電鍍?nèi)芤褐械碾s質(zhì)。主要采取過(guò)濾法、電化學(xué)法和其他方法。一是過(guò)濾法。它分為連續(xù)過(guò)濾法和定期過(guò)濾法。前者主要是清除電鍍?nèi)芤褐袡C(jī)械雜質(zhì)、有機(jī)雜質(zhì)，還能起攪拌的作用。后者主要是定期處理電鍍?nèi)芤汉蠓蛛x沉淀及其吸附物的方法。此法可能導(dǎo)致溶液的損失，要盡可能減少此法的使用次數(shù)。二是電化學(xué)處理方法。一般用以清除電鍍?nèi)芤褐械慕饘匐s質(zhì)。三是其他處理方法。其中離子交換法、冷凍法使用較多，滲法及膜分離法因其生產(chǎn)成本和膜的質(zhì)量問(wèn)題，使用并不廣泛。

（3）電鍍?nèi)芤旱木S護(hù)和調(diào)整。此維護(hù)調(diào)整能實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)鍍液壽命的目的，這是降低消耗、節(jié)約資源、減少污染的有效措施。電鍍?nèi)芤旱恼{(diào)整必須及時(shí)、穩(wěn)定、可靠，使電鍍?nèi)芤旱慕M成穩(wěn)定在合理的范圍內(nèi)，以確保鍍層質(zhì)量。

1.2生產(chǎn)過(guò)程中減少電鍍?nèi)芤旱膸С隽?/p>

電鍍?nèi)芤旱恼扯扰c使用溫度、工件和掛具的形狀與表面狀態(tài)及出槽的停留時(shí)間對(duì)電鍍?nèi)芤旱膸С隽坑休^大的影響，控制好這些因素可以大幅減少電鍍生產(chǎn)過(guò)程中電鍍?nèi)芤旱膸С隽俊?/p>

（1）電鍍?nèi)芤旱臐舛扰c使用溫度的選擇。電鍍?nèi)芤簼舛瓤刂圃诠に嚄l件的下限可以減少電鍍?nèi)芤旱膸С隽浚惶岣唠婂內(nèi)芤旱氖褂脺囟?，能夠降低電鍍?nèi)芤旱恼扯龋材軠p少帶出；通過(guò)添加表面活性劑以降低電鍍?nèi)芤旱谋砻鎻埩Γ材軠p少電鍍?nèi)芤旱膸С隽俊?/p>

（2）掛具的設(shè)計(jì)與選用。掛具分為專用掛具和通用掛具。要按實(shí)際生產(chǎn)需求確定使用類型，做到既滿足生產(chǎn)需要，也能實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減污。同時(shí)，掛具的表面要盡可能光滑，無(wú)毛刺、桔皮等缺陷。

（3）出槽停留時(shí)間的控制。適當(dāng)延長(zhǎng)工件出槽后在空中的停留時(shí)間可以有效減少電鍍?nèi)芤旱膸С隽俊?/p>

1.3工件的清洗

要采用清洗效率高、清洗水量少和可回收利用工件帶出液的清洗方法。電鍍工藝的設(shè)計(jì)，應(yīng)采用低濃度電鍍?nèi)芤?，并要采取有效措施減少電鍍?nèi)芤旱膸С隽?。工件單位面積的電鍍?nèi)芤簬С隽恳ㄟ^(guò)試驗(yàn)確定?；厥詹刍虻谝患?jí)清洗槽的清洗水要采用滿足電鍍工藝要求的水質(zhì)或去離子水。在槽內(nèi)回收液達(dá)到回用要求的濃度時(shí)應(yīng)補(bǔ)入鍍槽回用，在回收液對(duì)電鍍?nèi)芤嘿|(zhì)量產(chǎn)生影響時(shí)，要采用過(guò)濾、離子交換或隔膜電化學(xué)處理等方法凈化后再回用。末級(jí)清洗槽廢水中主要的金屬離子允許濃度要按電鍍工藝技術(shù)要求等確定。

要采用以下數(shù)據(jù)：中間鍍層清洗為5-10mg/L，最終鍍層清洗為20-50mg/L。在末級(jí)清洗槽采用噴洗或淋洗清洗時(shí)應(yīng)采用數(shù)據(jù)的上限值。

在電鍍槽中電鍍?nèi)芤赫舭l(fā)量與清洗用水量相平衡時(shí)，要采用自然封閉循環(huán)工藝流程；在蒸發(fā)量不大于清洗用水量時(shí)，要采用強(qiáng)制封閉循環(huán)工藝流程。

在電鍍工藝采用自動(dòng)線生產(chǎn)時(shí)，工件清洗要采用反噴洗清洗法；在采用手工操作時(shí)應(yīng)采用間歇逆流清洗法或回收清洗法。工件預(yù)處理的清洗要采用串聯(lián)清洗工藝流程，其酸洗清洗水可復(fù)用于堿洗清洗水。

在電鍍生產(chǎn)為自動(dòng)線時(shí)，清洗槽級(jí)數(shù)應(yīng)采用3-5級(jí)，手工操作時(shí)不可超過(guò)3級(jí)。工件的各種清洗方法要按具體情況與離子交換、電化學(xué)處理等方法組合使用。

1.4金屬回收

這是減少資源流失和治理環(huán)境污染的有效措施?，F(xiàn)在，離子交換法、電化學(xué)法、化學(xué)法處理污水和回收金屬過(guò)程有效結(jié)合，在處理含錫、鉛、銅、鋅、鎳、鉻等重金屬的電鍍廢水的同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)回收金屬的目的。

新型大孔性離子交換樹(shù)脂及離子交換纖維的產(chǎn)生，離子交換法在回收金屬、提高水的回用率等技術(shù)要求方面遠(yuǎn)優(yōu)于其他方法。通常采用離子交換法和膜分離法從鍍鎳清洗水中回收鎳。離子交換法成本低，回收的鎳價(jià)值很快就可補(bǔ)償回收設(shè)備的投資。

銀的回收采用化學(xué)法回收和陰極電化學(xué)處理回收。而化學(xué)法回收銀的過(guò)程復(fù)雜，還必然帶來(lái)新的污染，所以，目前多用電化學(xué)處理法回收銀。銀的電化學(xué)處理回收系統(tǒng)中陰極面積比陽(yáng)極大，采用不銹鋼制作能使沉積在陰極的銀易于剝離開(kāi)來(lái)，其純度能達(dá)99.99%。

金的回收要采用陰極電化學(xué)處理回收、離子交換法回收，也適合采用化學(xué)法回收。電化學(xué)處理回收與離子交換回收聯(lián)合使用，能在確保清洗水中金的回收更徹底，以防止貴金屬的流失。

2、電鍍液的配制方法

因不同種類鍍層需要的電鍍液的成分不同，因此，其配制的具體方法也各不相同，應(yīng)按具體的電鍍液配制工藝和注意事項(xiàng)正確配制。但由于各種電鍍液的配制方法和順序是大致相同，通常遵循以下個(gè)基本要求：

2.1配位劑和主鹽的加入順序十分重要

（1）在鍍槽中添加50%左右體積的蒸餾水后，把計(jì)算量的配位劑和導(dǎo)電鹽類等化學(xué)藥品在攪拌條件下逐漸加入，使它溶解在水中，還應(yīng)對(duì)電鍍液及時(shí)進(jìn)行加熱或降溫，促使化學(xué)藥品全部溶解。

（2）把計(jì)算量的主鹽類化學(xué)藥品溶解在以上電鍍液中，還可先在另一容器中用少量蒸餾水調(diào)成糊狀后再加入。主鹽的加入要在加入配位劑后進(jìn)行，充分保證主鹽的溶解和配位化合。

（3）把添加劑、光亮劑等化學(xué)藥品分別溶解在另外的容器中，再加入以上電鍍液中。

（4）補(bǔ)充蒸餾水達(dá)到規(guī)定體積，調(diào)整電鍍液pH值后，再過(guò)濾、分析凋整、進(jìn)行通電處理，試鍍合格后應(yīng)正常使用。

2.2配制電鍍液時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

（1）操作人員要穿戴好防毒、防酸、防堿的防護(hù)用品。

（2）配制氰化物等有毒電鍍液，要嚴(yán)守安全操作規(guī)程。

（3）有毒電鍍液的配制一定在良好通風(fēng)設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境下進(jìn)行。

（4）嚴(yán)格執(zhí)行電鍍液配制的工藝程序，遵守各組成物配制的順序，如配位劑和主鹽，酸與水等的先后順序。

2.3電鍍液的維護(hù)管理

要掌握維護(hù)電鍍液和去除雜質(zhì)的方法。電鍍過(guò)程的操作非常復(fù)雜，生產(chǎn)過(guò)程中電鍍液各組成成分的含量時(shí)刻在出現(xiàn)變化，因此，對(duì)電鍍液進(jìn)行嚴(yán)格的管理和維護(hù)是保證得到合格鍍層的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。所以，要注意以下幾點(diǎn)：

（1）定期分析電鍍液，要按分析結(jié)果對(duì)電鍍液成分進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。要用蒸餾水或去離子水分別溶解計(jì)算所需量的各成分，按電鍍液配制的先后順序加入到鍍槽中，再經(jīng)過(guò)濾、通電處理、分析調(diào)整，試鍍合格后就能正常使用。

（2）在電鍍液使用過(guò)程中一定要定期過(guò)濾，排除有害雜質(zhì)。

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關(guān)鍵詞：化學(xué)還原技術(shù)；含鉻電鍍污水；處理；pH：去除率；成分檢測(cè)

中圖分類號(hào)：U664.9+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

電鍍行業(yè)是關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的行業(yè)，同時(shí)也是高污染的工業(yè)之一。電鍍工藝產(chǎn)生的污水，對(duì)環(huán)境的影響極大，這些污水中含有氰化物、酸、堿以及六價(jià)鉻、銅、鋅、鎘、鎳等重金屬污染物，尤其是含鉻電鍍污水危害最為嚴(yán)重，一旦處理不當(dāng)就排入自然環(huán)境可引起肺癌、腸道疾病和貧血，因此，被列為國(guó)家一類有害物質(zhì)。目前，含鉻電鍍污水的處理方法有：化學(xué)法、離子交換法和吸附法。本文將根據(jù)某電鍍企業(yè)含鉻污水處理的工程實(shí)例，論述采用化學(xué)還原技術(shù)處理含鉻電鍍污水的相關(guān)方面。

1化學(xué)還原法處理電鍍含鉻污水技術(shù)

在電鍍污水中，數(shù)含鉻電鍍污水危害最為嚴(yán)重，化學(xué)還原技術(shù)對(duì)其處理的原則是將Cr6+還原成Cr3+，加堿調(diào)整pH值，使Cr3+形成氫氧化鉻進(jìn)一步絮凝沉淀。常用的還原劑有硫酸亞鐵、亞硫酸鹽、二氧化硫、聚合氯化鐵、聚合氯化鋁鐵等?；瘜W(xué)還原法常用處理工藝一般分為兩個(gè)反應(yīng)池處理，首先在第一反應(yīng)池中先將污水用硫酸調(diào)節(jié)pH值至2～3，再加入還原劑硫酸亞鐵，在下一個(gè)反應(yīng)池中用NaOH或Ca(OH)2調(diào)pH值至7～8，生成Cr(OH)3沉淀，再加絮凝劑，使Cr(OH)3沉淀并去除。

2單反應(yīng)池化學(xué)還原法處理電鍍含鉻污水的實(shí)驗(yàn)

該廠在進(jìn)行含鉻電鍍作業(yè)時(shí)，原來(lái)的含鉻電鍍污水處理過(guò)程也是采用上述兩個(gè)反應(yīng)池處理工藝。含鉻電鍍污水成分如表1所示。

表1鍍廠含鉻電鍍廢水成分

日產(chǎn)生含鉻電鍍污水約為100m3左右。為了探討含鉻電鍍污水處理的工藝方法，該廠采用單反應(yīng)池處理技術(shù)處理本廠電鍍含鉻污水。首先在反應(yīng)池中先將污水用硫酸調(diào)節(jié)pH值至2左右。其次在反應(yīng)池中投加過(guò)量的硫酸亞鐵，用NaOH或Ca（OH）2調(diào)pH值至7～8，生成Cr（OH）3沉淀，再加混凝劑，使Cr（OH）3沉淀除去。技術(shù)實(shí)驗(yàn)效果表明：?jiǎn)畏磻?yīng)池處理電鍍含鉻污水技術(shù)可以滿足含鉻污水日處理量為300m3的需要，處理后的污水中鉻含量為10mg/l。具有成本低廉，工藝簡(jiǎn)單，沉降速度快，處理效果好，總鉻去除率達(dá)到92％左右。設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)，主要用于間歇處理。

化學(xué)還原法的影響因素：還原劑的添加量；pH的控制（還原反應(yīng)的pH、沉淀反應(yīng)時(shí)的pH）；污水中Cr的濃度。

2.1 pH的控制

pH對(duì)化學(xué)還原法的反應(yīng)影響很重要，必須加以嚴(yán)格控制。隨著還原反應(yīng)的進(jìn)行，Cr6+逐步轉(zhuǎn)化為Cr3+，溶液pH逐步上升。該反應(yīng)大致分兩個(gè)階段完成，第一階段是還原劑與Cr6+離子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，在酸性介質(zhì)中進(jìn)行，要求將污水用硫酸調(diào)節(jié)pH值至2～3。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)改變?nèi)芤簆H，當(dāng)pH上升到3.8時(shí)，溶液出現(xiàn)淡黃色并有少量Fe(OH)3沉淀生成，實(shí)驗(yàn)表明，此時(shí)的化學(xué)還原反應(yīng)已經(jīng)接近終點(diǎn)。第二階段是沉淀反應(yīng)過(guò)程，要求用NaOH或Ca(OH)2調(diào)pH值至9。在堿性條件下使Cr3+完全生成Cr(OH)3沉淀并加入絮凝劑后將沉淀去除。

表2 pH 改變與Cr6+ 濃度關(guān)聯(lián)表

2.2還原劑的添加量

作為還原劑的硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O）的添加量對(duì)Cr6+還原性有重要影響。理論上計(jì)算，硫酸亞鐵的添加量應(yīng)為六價(jià)鉻量的16倍。我們的實(shí)驗(yàn)從16倍開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，通過(guò)加入不同比例的還原劑添加量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：還原劑實(shí)際添加量應(yīng)高于這個(gè)比例。實(shí)際還原劑添加量應(yīng)為六價(jià)鉻量的20～23倍。反應(yīng)基本上達(dá)到平衡狀態(tài)。

2.3污水初始濃度的影響

不同Cr初始濃度時(shí)，化學(xué)沉淀法對(duì)總Cr去除率的影響為：Cr初始濃度＞220mg／L時(shí)，水中的Cr（OH）3懸浮物明顯增多，且隨電鍍污水初始濃度的增大，絮凝沉淀后的上清液中總Cr直線增加，說(shuō)明隨電鍍污水初始濃度的增大，去除效果比較差。當(dāng)初始濃度＜220mg／L時(shí)，絮凝沉淀后的上清液中總Cr的量變化很小。

2.4小結(jié)

單反應(yīng)池化學(xué)沉淀法處理含鉻電鍍污水的效果和穩(wěn)定性很好總鉻去除率在93％左右；實(shí)驗(yàn)則表明：實(shí)際還原劑添加量應(yīng)為六價(jià)鉻量的20～23倍（質(zhì)量比）時(shí)還原效果比較好；控制pH＜3.8還原率最高。

在第二階段反應(yīng)進(jìn)入絮凝沉淀時(shí)，pH變化范圍控制為9。實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)pH＜4時(shí)，Cr3+自由離子形式存在；pH＞4時(shí)開(kāi)始生成Cr(OH)3沉淀；但是當(dāng)pH＝10～14時(shí)出現(xiàn)Cr(OH)3沉淀溶解，原因是Cr(OH)3屬兩性化合物，當(dāng)pH太大時(shí)Cr(OH)3會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，最佳pH為9左右。

3含鉻電鍍污水成分檢測(cè)

實(shí)驗(yàn)中總Cr、Cr6+濃度的測(cè)量采用二苯碳酰二肼法用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)量吸光度（數(shù)據(jù)見(jiàn)表3），繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。使用Cr標(biāo)準(zhǔn)曲線通過(guò)內(nèi)插法計(jì)算樣品液中總Cr的含量。根據(jù)電鍍污水中總Cr初始濃度和化學(xué)沉淀法處理后的總Cr濃度，可以計(jì)算總Cr去除率。

表3 含鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度

3.1實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備

(1)儀器：原子吸收分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；pH計(jì)；六聯(lián)攪拌儀ZR4-6。

(2)試劑：六水合硫酸亞鐵、高錳酸鉀、二苯碳酰二肼、尿素、亞硝酸鈉、濃磷酸（1+1）、濃硫酸（1+1）、銅鐵試劑、鹽酸羥胺等。

(3)顯色劑制備：稱取0.2g二苯碳酰二肼,加入50ml丙酮中溶解，移入100ml容量瓶中加水稀釋至標(biāo)線，搖勻裝入棕色瓶中并放入冰箱待用。

3.2實(shí)驗(yàn)操作

(1)標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度測(cè)定：在50ml比色管中將0.01g/l鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別加入0.00、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00ml，再加入0.5ml硫酸和0.5ml磷酸，加水稀釋至比色管標(biāo)線，再加入2ml顯色劑，搖勻靜置5～10min，在540nm波長(zhǎng)處，用鉻濃度為0的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行對(duì)比，從稀至濃依次測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列溶液吸光度。

(2)待測(cè)樣品六價(jià)鉻含量測(cè)定：在100ml容量瓶中加入1ml電鍍污水，加水稀釋至刻度線，搖勻備用。在兩個(gè)50ml比色管中加入20ml稀釋水樣，加入0.5ml硫酸和0.5ml磷酸，在其中一個(gè)比色管中另加入1.00ml鉻標(biāo)準(zhǔn)溶液，定容至刻度線后再加入2ml顯色劑，搖勻靜置5～10分鐘后，與540nm波長(zhǎng)處，以鉻濃度為0的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行對(duì)比，測(cè)定吸光度并作空白校正，從校準(zhǔn)曲線上查得六價(jià)鉻含量。

(3)計(jì)算：根據(jù)鉻標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程和待測(cè)液吸光度計(jì)算各待測(cè)液濃度。根據(jù)進(jìn)、出口待測(cè)液六價(jià)鉻含量可以計(jì)算出回收率。

A、企業(yè)樣品液y1=0.016，依據(jù)y1=0.0045x1-0.0005求得x1=3.6667；

B、加標(biāo)樣品液y2=0.020，依據(jù)y1=0.0045x1-0.0005求得x2=4.5556；

C、回收率=（4.5556-3.6667）/1×100％＝88.89％；

D、電鍍企業(yè)污水濃度＝x1/20×100＝18.33mg/l。

4采用DTCR系列絮凝劑進(jìn)一步調(diào)節(jié)Cr(OH)3沉淀污水

電鍍污水中含有氰化物、酸、堿以及六價(jià)鉻、銅、鋅、鎘、鎳等重金屬污染物，由于存在重金屬離子混合的現(xiàn)象，在堿性介質(zhì)中，重金屬離子沉淀可能形成絡(luò)合物，增加它在水中的溶解度。我們?cè)谟没瘜W(xué)沉淀法處理含鉻污水時(shí)，由于各離子生成沉淀的最佳pH值不同，在處理含鉻污水時(shí)生成的Cr（OH）3沉淀，容易受到其他重金屬離子的干擾。曾經(jīng)出現(xiàn)部分Cr（OH）3沉淀會(huì)隨著pH值的降低而重新溶解于水中，使得處理效果受到影響。實(shí)踐表明：當(dāng)pH值調(diào)至8～9時(shí)，鋅、鎳嚴(yán)重超標(biāo)，但若將pH值提高到9以上時(shí)則鉻會(huì)因反溶而超標(biāo)。

5結(jié)束語(yǔ)

總而言之，工業(yè)電鍍含鉻污水是危害性較強(qiáng)的一類環(huán)境污染源，電鍍行業(yè)必須予以重視。為了處理好這一污染物，必須從實(shí)際出發(fā)，不斷地提高科技含量，選擇合適的處理方法，消除對(duì)環(huán)境的污染。實(shí)踐證明，化學(xué)還原技術(shù)處理含鉻電鍍污水，在理論和實(shí)踐應(yīng)用上是完全可行的，有利于實(shí)現(xiàn)了電鍍行業(yè)的清潔生產(chǎn)，符合電鍍行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展要求，值得推廣。

參考文獻(xiàn)

篇5

關(guān)鍵詞： 電鍍廢水；廢水處理；金屬離子

電鍍被稱為當(dāng)今全球三大污染工業(yè)之一，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展電鍍工業(yè)的規(guī)模亦發(fā)展，排放的廢水量越來(lái)越大，有資料報(bào)道電鍍廢水排放量約占工業(yè)廢水排放量的10%，其主要來(lái)源有：前處理除油酸洗工序，鍍件的清洗水，廢電鍍液，跑、冒、滴、漏的各種槽液和排水，沖洗水及設(shè)備冷卻水，成分非常復(fù)雜，除含CN-廢水和酸堿廢水外，重金屬?gòu)U水是電鍍業(yè)潛在危害性極大的廢水類別。隨著電鍍工業(yè)的快速發(fā)展，

一、化學(xué)法。此法就是向廢水中投加化學(xué)藥劑。通過(guò)化學(xué)反應(yīng)改變廢水中污染物的化學(xué)性質(zhì)，使其轉(zhuǎn)變成無(wú)害或易于與水分離的物質(zhì)再?gòu)膹U水中除去的處理工藝。但化學(xué)法的最大不足之處，是生產(chǎn)用水不能回收利用，浪費(fèi)水資源且占用場(chǎng)地較大。包括以下四種：

(1)中和沉淀法。此法主要是向含重金屬的廢水中加入石灰、碳酸鈉、苛性鈉等沉淀劑進(jìn)行中和反應(yīng)，使重金屬生成不溶于水的氫氧化物沉淀形式加以分離。但此法處理的廢液出水pH值較高，特別是其當(dāng)廢水中含有 Zn、Al、Pb、Sn等兩性金屬時(shí)，生成的沉淀物會(huì)在較高的pH值下再溶解，因此要嚴(yán)格控制pH值，實(shí)行分段沉淀。另外廢液中如果含有鹵素、氰根等陰離子要先予去除，否則將會(huì)和重金屬形成絡(luò)合物，影響處理效果。

( 2)硫化物沉淀法。但其缺點(diǎn)是：沉淀顆粒小，易形成膠體，需添加絮凝劑輔助沉淀，因此增加了成本，且沉淀物在水中殘留，遇酸生成氣體，易造成二次污染，故此法應(yīng)用并不廣泛。但可和中和沉淀法配合使用，用石灰作為硫化法沉淀的pH調(diào)節(jié)劑，效果更好。

( 3)氧化還原法。向廢水中投加還原劑將高價(jià)重金屬離子還原成低毒的低價(jià)重金屬離子后，再使其堿化成沉淀而分離去除的方法。如向廢水中加入硫酸亞鐵將毒性高的Cr6+（約為Cr3+的100倍）還原為毒性低得Cr3+，再利用沉淀法除去Cr3+。該法原理簡(jiǎn)單，易于操作，但存在處理出水水質(zhì)差，不能回收利用，處理混合廢水時(shí)，易造成二次污染。所以該法一般用于污水的預(yù)處理。

(4)鐵氧體法。該法是利用過(guò)量的 FeSO4作為還原劑，在一定酸度下使廢水中的各種金屬離子(主要是Cr6+、Ni2+、Cu2+、Zn2+)形成鐵氧體晶粒沉淀析出從而使廢水得到凈化的方法。故此法在國(guó)內(nèi)電鍍業(yè)中應(yīng)用較廣。但該法產(chǎn)泥量大，且污泥制作鐵氧體時(shí)的技術(shù)條件較難控制，需耗能加熱至70℃左右，處理成本較高，處理后鹽度高，而且不能處理含汞和絡(luò)合物的廢水。

二、電解法。在電場(chǎng)的作用下使廢水中的有害物質(zhì)通過(guò)電解在陰、陽(yáng)兩極上分別發(fā)生還原、氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成無(wú)害物質(zhì)，或利用電極氧化還原產(chǎn)物與廢水中的有害物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。但缺點(diǎn)是不適用于處理含較低濃度的金屬?gòu)U水，并且電能消耗、鐵極板消耗量很大，成本高，一般經(jīng)濃縮后再電解經(jīng)濟(jì)效益會(huì)更好。

三、離子交換法。是利用離子交換劑自身所帶的自由移動(dòng)離子與廢水中待處理的離子進(jìn)行選擇換，從而分離廢水中有害的物質(zhì)使廢水凈化的處理方法。但由于離子交換劑選擇性強(qiáng)，制造復(fù)雜，成本高，再生劑耗量大，因此在應(yīng)用上受到一定限制。

四、萃取法。利用一種不溶于水而能溶解水中某種物質(zhì)的有機(jī)溶劑投入廢水中，使廢水中的溶質(zhì)充分溶解而從廢水中分離出去的方法。由于溶劑在萃取過(guò)程中的流失和再生過(guò)程中能源消耗大，此法的應(yīng)用受到了很大的限制。

五、吸附法。是利用吸附劑的物理吸附、化學(xué)吸附及氧化還原等作用，以除去廢水中的有害物質(zhì)的方法。不足之處是吸附速度慢，容量小，不適于有害物濃度高的廢水。一般用作預(yù)處理手段或深度凈化。

六、膜分離技術(shù)。是利用膜的選擇透過(guò)性對(duì)廢水中某些成分進(jìn)行分離去除的方法。應(yīng)用于電鍍廢水處理的膜技術(shù)主要有電滲析、反滲透、超濾、納濾等。利用膜分離技術(shù)一方面可以回收利用電鍍?cè)?，大大降低成本，另一方面可以?shí)現(xiàn)電鍍廢水零排放或微排放，具有很好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，是一項(xiàng)很有發(fā)展前途的技術(shù)。

七、生物法。生物處理過(guò)程主要是利用微生物的生命活動(dòng)過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中通過(guò)生物有機(jī)物本身或其代謝產(chǎn)物具有的靜電吸附、酶催化轉(zhuǎn)化、絡(luò)合、絮凝、共沉淀和對(duì)pH值緩沖等功能與重金屬離子的相互作用達(dá)到凈化廢水的處理方法。由于傳統(tǒng)處理方法有成本高、對(duì)大流量含低濃度重金屬的廢水難于處理等缺點(diǎn)，隨著重金屬毒性微生物的研究進(jìn)展，生物處理技術(shù)日益受到人們的重視，采用生物技術(shù)處理電鍍金屬?gòu)U水呈發(fā)展勢(shì)頭。

綜述

以上介紹了廢水處理的幾種常用方法，都各有利弊。顯然各種重金屬因其行業(yè)和工藝的差異，而是在設(shè)計(jì)處理方法時(shí)要統(tǒng)籌考慮以下幾個(gè)原則：1經(jīng)處理后的廢水應(yīng)符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)或可回用，不產(chǎn)生二次污染。2應(yīng)適應(yīng)廢水的濃度、pH值、成分變化等特點(diǎn)。3所用廢水處理設(shè)備、設(shè)施，投資要小占地面積和基建工作量也要小。4應(yīng)節(jié)約能源，回收效益高。力求把電鍍工藝、鍍件漂洗工藝、廢水的分流和收集，各類廢水治理技術(shù)的選擇，綜合成一個(gè)統(tǒng)一系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)，尋找一個(gè)最經(jīng)濟(jì)合理的方案。

另外，實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)、推行清潔生產(chǎn)，提高電鍍物質(zhì)、資源的轉(zhuǎn)化率和循環(huán)利用率，從源頭上削減重金屬污染物的產(chǎn)生量，不難看出未來(lái)綜合治理技術(shù)、生物技術(shù)和膜分離技術(shù)的運(yùn)用將是電鍍廢水治理的熱點(diǎn)和發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)

[1] 侯愛(ài)東，王飛，徐暢.綜合一體化處理電鍍廢水技術(shù)及應(yīng)用[ J] .電鍍與環(huán)保，2003

[2] 馬小隆，劉曉東，周廣柱. 電鍍廢水處理存在的問(wèn)題及解決方案 山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2005

[3] 劉軍壇.電鍍廢水處理技術(shù)的發(fā)展[ J] .化工縱橫， 1996

篇6

【關(guān)鍵詞】電鍍廢水；新型處理工藝；回用技術(shù)

電鍍是利用電化學(xué)的方法對(duì)金屬和非金屬表面進(jìn)行裝飾，防護(hù)及獲取某些新性能的一種工藝過(guò)程[1]。

工業(yè)電鍍工藝過(guò)程一般是：前處理電鍍后處理，其中每個(gè)工藝過(guò)程都涉及到環(huán)境問(wèn)題，其后果對(duì)人類生存環(huán)境危害極大，使環(huán)境治理成本高昂。因此電鍍是當(dāng)今世界三大污染行業(yè)之一。

1.車間電鍍廢水的來(lái)源

電鍍企業(yè)電鍍工藝由于表面鍍層的不同而不同，鍍層大多是單一金屬或合金，如銀、鉻、鎳、鈦靶、鋅、鎘、金或黃銅、青銅等。電鍍的基體材料除鐵基的鑄鐵、鋼和不銹鋼外，還有非鐵金屬，如ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料等，但塑料電鍍前，必須經(jīng)過(guò)特殊的活化和敏化處理。更重要的是電鍍企業(yè)為了保證鍍液的穩(wěn)定性、使用壽命和鍍層質(zhì)量，在鍍液中添加了很多的絡(luò)合劑、穩(wěn)定劑、加速劑、PH緩沖劑和光亮劑等有機(jī)溶劑[2]。因而產(chǎn)生了鍍前各鍍件的酸洗、堿洗廢水，鍍件漂洗廢水，鍍后清洗鈍化廢水及其他廢水等。

2.電鍍廢水的主要分類

按照不同廢水處理的方法進(jìn)行分類，如含氰廢水，含鎳廢水，含鉻廢水，含銅綜合廢水，鍍前處理廢水等。

3.電鍍廢水回用的技術(shù)背景

電鍍廢水回用有其技術(shù)背景，電鍍行業(yè)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重要作用，但其生產(chǎn)過(guò)程耗水量較大，對(duì)周圍水體污染嚴(yán)重。為推行清潔生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，節(jié)省水資源，部分地區(qū)針對(duì)電鍍企業(yè)提出排放廢水回用不低于60%的要求，這是節(jié)約水資源、減少水資源污染的一個(gè)重要舉措[3]。

目前，電鍍廢水處理最常用的是膜分離技術(shù)，例如將微濾、超濾、納濾與反滲透進(jìn)行多級(jí)組合運(yùn)用，但電鍍廢水進(jìn)行膜分離處理之前需要對(duì)電鍍廢水進(jìn)行預(yù)處理，現(xiàn)有技術(shù)中，電鍍廢水預(yù)處理單元中幾乎都是采用氫氧化物或硫化物沉淀法，即投加大量的化學(xué)藥劑后絮凝沉降，除去電鍍廢水中的重金屬離子，然而投加化學(xué)藥劑不僅提高廢水處理的成本，而且會(huì)產(chǎn)生較多的污泥，同時(shí)有大量的膠體粒子被帶入膜分離裝置中，造成膜污染、膜堵塞等現(xiàn)象，降低膜通量，回用水回收率降低。

有鑒于此，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在之缺失，本文介紹了一種新型的處理工藝及回用技術(shù)。

4.新型電鍍廢水處理工藝和回用技術(shù)簡(jiǎn)介

含氰廢水含氰廢水預(yù)處理單元緩沖池雙膜法回用系統(tǒng)回用；含鎳廢水鎳離子交換回收系統(tǒng)緩沖池雙膜法回用系統(tǒng)回用；含鉻廢水鉻離子交換回收系統(tǒng)緩沖池雙膜法回用系統(tǒng)回用；含銅綜合廢水重金屬離子交換回收系統(tǒng)緩沖池雙膜法回用系統(tǒng)回用；前處理廢水前處理廢水處理單元生化MBR系統(tǒng)反滲透系統(tǒng)回用

5.新型電鍍廢水處理工藝及回用技術(shù)說(shuō)明

5.1含氰廢水

含氰廢水用泵打至兩級(jí)破氰池，出水投加還原劑還原多余的氧化劑，再投加片堿將pH值調(diào)整至合適的范圍，然后投加少量混凝劑后進(jìn)入MCR膜-沉淀池，出水經(jīng)真空泵抽至緩沖池與其它類預(yù)處理后廢水一并進(jìn)入雙膜法回用系統(tǒng)，產(chǎn)水回用，RO濃水排至排放廢水處理系統(tǒng)，集中處理后達(dá)標(biāo)排放。

5.2含鎳廢水

含鎳廢水經(jīng)過(guò)砂濾罐去除原水中較大顆粒的懸浮物、泥沙、雜質(zhì)及部分有機(jī)物等，出水進(jìn)入鎳離子交換回收系統(tǒng)回收鎳離子，當(dāng)產(chǎn)水Ni2+超過(guò)設(shè)定值時(shí)，停止運(yùn)行，進(jìn)入再生程序，利用強(qiáng)酸洗脫再生并回收硫酸鎳，回收液濃度Ni2+﹥20g/L，可作為有價(jià)值金屬?gòu)U液再利用?；厥昭b置產(chǎn)水Ni2+﹤0.5mg/L，出水流入緩沖池與其它類預(yù)處理后廢水一并進(jìn)入雙膜法回用系統(tǒng)，產(chǎn)水回用，RO濃水排至排放廢水處理系統(tǒng)，集中處理后達(dá)標(biāo)排放。

5.3含鉻廢水

含鉻廢水經(jīng)過(guò)過(guò)濾器以除去原水中較大顆粒的懸浮物、泥沙、雜質(zhì)及部分有機(jī)物等，出水進(jìn)入鉻離子交換回收系統(tǒng)回收鉻酸，當(dāng)產(chǎn)水Cr6+超過(guò)設(shè)定值時(shí)，停止運(yùn)行，進(jìn)入再生程序，利用強(qiáng)堿洗脫再生并回收鉻酸，回收液濃度30-50g/L（以CrO3計(jì)），可作為有價(jià)值金屬?gòu)U液再利用。回收后的Cr6+﹤0.1mg/L，出水流入緩沖池與其它類預(yù)處理后廢水一并進(jìn)入雙膜法回用系統(tǒng)，產(chǎn)水回用，RO濃水排至排放廢水處理系統(tǒng)，集中處理后達(dá)標(biāo)排放。

5.4含銅綜合廢水

含銅綜合廢水經(jīng)過(guò)過(guò)濾器以除去原水中較大顆粒的懸浮物、泥沙、雜質(zhì)及部分有機(jī)物等，出水進(jìn)入重金屬離子交換回收系統(tǒng)回收銅金屬離子，當(dāng)產(chǎn)水Cu2+超過(guò)設(shè)定值時(shí)，停止運(yùn)行，進(jìn)入再生程序，利用強(qiáng)酸洗脫再生并回收硫酸銅，回收液濃度Cu2+﹥25g/L，可作為有價(jià)值金屬?gòu)U液再利用?；厥蘸蟮腃u2+﹤0.5mg/L，出水流入緩沖池與其它類預(yù)處理后廢水一并進(jìn)入雙膜法回用系統(tǒng)，產(chǎn)水回用，RO濃水排至排放廢水處理系統(tǒng)，集中處理后達(dá)標(biāo)排放。

5.5前處理廢水

前處理廢水中含有乳化液、表面活性劑和化學(xué)溶劑等有機(jī)物，污染成分較復(fù)雜，廢水中含有少量的重金屬離子，需經(jīng)過(guò)化學(xué)法預(yù)處理后再進(jìn)入后續(xù)生化降解工藝。前處理廢水收集至前處理廢水調(diào)節(jié)池中，均化水質(zhì)水量后用泵打至PH調(diào)整池，投加堿調(diào)節(jié)PH值后出水至混凝反應(yīng)池，投加少量混凝劑、助混劑將重金屬離子轉(zhuǎn)化為可沉淀物在沉淀池析出，上清液進(jìn)放PH回調(diào)池，經(jīng)過(guò)厭氧池、好氧池及MBR池處理后進(jìn)入反滲透系統(tǒng)，產(chǎn)水回用，RO濃水排至排放廢水處理系統(tǒng)，集中處理后達(dá)標(biāo)排放。

6．結(jié)語(yǔ)

篇7

【關(guān)鍵詞】電鍍廢水；分系統(tǒng)處理；重金屬離子；酸堿廢水

1 電鍍廢水的概況

電鍍是將金屬通過(guò)電解方法鍍到制品表面的過(guò)程。電鍍是當(dāng)今全球三大污染工業(yè)之一，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展電鍍工業(yè)的規(guī)模亦發(fā)展，排放的廢水量越來(lái)越大，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，1999年全國(guó)工業(yè)和城市生活污水排放總量為401億m3，電鍍廠排放出廢水達(dá)40億m3。由此可見(jiàn)，電鍍廢水的排放量約占工業(yè)廢水排放量的10%。目前，絕大多數(shù)電鍍分散在各有關(guān)企業(yè)，例如：自行車廠、家具廠、汽車廠等等，都附設(shè)有電鍍車間，實(shí)為廠多面廣，較為分散，大多數(shù)直接排放，給環(huán)境造成嚴(yán)重污染。為了解決這一問(wèn)題，在一個(gè)城市或一個(gè)地區(qū)集中建立電鍍工業(yè)，使電鍍工業(yè)由分散轉(zhuǎn)向集中，則有利于電鍍廢水的處理。

電鍍廢水主要來(lái)源有：（1）鍍件清洗廢水；（2）電鍍廢液；（3）其他廢水（包括沖刷車間、刷洗地板以及通風(fēng)設(shè)備冷凝水和由于鍍槽滲漏或者操作管理不當(dāng)造成跑、冒、滴、漏的各種槽液和排水）；（4）設(shè)備冷卻水。其廢水的水質(zhì)、水量與電鍍生產(chǎn)的工藝條件、生產(chǎn)負(fù)荷、操作管理以及用水方式等因素有關(guān)，其成分復(fù)雜，水質(zhì)變化較大，其中含有鉻、銅、鎳、鎘、鋅等重金屬離子和氰化物等，具有毒性，有的屬“三致”物質(zhì)，對(duì)人類危害極大。如隨意排放或處理不當(dāng)，會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。為此，對(duì)電鍍廢水進(jìn)行有效處理已成為每個(gè)生產(chǎn)企業(yè)的艱巨任務(wù)。電鍍品種較多，主要有：鍍鉻、鍍鋅、鍍銅、鍍鎳、鍍銀等，有金屬電鍍，也有塑料電鍍。廢水主要來(lái)自鍍件鍍前的酸、堿處理以及鍍后的漂洗。鍍件鍍前的酸、堿處理液對(duì)各種電鍍是相同的，但是，鍍件的漂洗液的組成則完全不同，處理方法也完全不同，所以要把各種電鍍按車間分開(kāi)，使整體布局合理化，給電鍍廢水的處理集中提供好的基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)該類廢水的處理試驗(yàn)研究并進(jìn)行工藝比較，確定了適合該廢水水質(zhì)水量變化特點(diǎn)的處理方法。即將各類廢水單獨(dú)收集，并進(jìn)行必要的預(yù)處理，然后再進(jìn)行適當(dāng)合并綜合處理。該工藝技術(shù)已在多家電鍍廢水處理項(xiàng)目中得到成功應(yīng)用。

2 電鍍廢水的處理方法

電鍍廢水可以分為四個(gè)系統(tǒng)，含氰廢水；含鉻廢水；其他重金屬?gòu)U水以及酸堿廢水。實(shí)踐證明分系統(tǒng)處理各種廢水非常合理。

2.1 含氰廢水處理

常見(jiàn)的含氰廢水處理方法有離子交換法、蒸發(fā)法、電解氯化法、臭氧法和堿性氯化法。氰化鈉和氰化鉀是優(yōu)良的電鍍絡(luò)合劑，采用氰化物電鍍的有金、銀、銅、鋅及鉻等，可獲得很高質(zhì)量的鍍層，但是氰化物有劇毒，對(duì)人的致死量為0.3mg/kg。我國(guó)政府在大力提倡用無(wú)氰電鍍工藝替代含氰電鍍工藝。目前除少量有特殊要求的產(chǎn)品保留含氰電鍍工藝外，其余大量產(chǎn)品都已改為無(wú)氰電鍍工藝。

采用二級(jí)氧化法進(jìn)行處理。氧化破氰可用的藥劑有NaCIO、Ca（CIO）2、液氯、臭氧等。液氯和臭氧由于價(jià)格高等原因不常用。用較便宜的Ca（CIO）2又會(huì)產(chǎn)生Ca（OH）2和CaSO4沉淀，增加了污泥量，故采用NaCIO是合適的破氰氧化藥劑。該方法是在堿性條件下，用氧化劑NaCIO把游離氰離子以及與金屬離子絡(luò)合的氰離子氧化成氮?dú)夂投趸糩6]。氰離子的氧化破壞分兩個(gè)階段：第一階段，在堿性條件（pH≥10）下，氧化劑把氰離子氧化成氰酸鹽；第二階段，在pH為7～8的條件下，氰酸鹽進(jìn)一步被氧化成氮?dú)夂投趸肌?/p>

第一階段氧化成不完全氧化反應(yīng)，反應(yīng)如式（1）、（2）、（3）：

NaCN+NaCIO+H2O=CNCI+2NaOH （1）

2NaCu（CN）2+5NaCIO+NaOH+H2O=4NaCNO+5NaCI+2Cu（OH）2（2） （式中的銅元素也可能是其他金屬如銀、鋅等）

CNCI+2NaOH=NaCNO+NaC+H2O（3）

操作時(shí)次氯酸鈉與氰氫根的投加比為：CN-：NaCIO=1：2.85，控制廢水的pH值為12～13，反應(yīng)溫度為15℃～90℃，反應(yīng)時(shí)間為30min。廢水經(jīng)第一階段氧化處理后，氰化物轉(zhuǎn)化為氰酸鹽，其毒性降低為NaCN的千分之一，故必須進(jìn)行第二階段的氧化物處理，才能達(dá)標(biāo)排放。

第二階段氧化為完全氧化反應(yīng)，反應(yīng)如式（4）、（5）：

2NaCNO+3HOCI=2NaCI+H2O+2CO2+N2（4）

4NaCNO+3NaCIO+2H2O=4CO2+2N2+4NaOH+6NaCi（5）

操作時(shí)次氯酸鈉與氰氫根的投加比為：CN：NaCIO=1：3.42。用稀硫酸把廢水pH值調(diào)整為8.5～9.0，溫度15～40℃，反應(yīng)時(shí)間約為30min，第二階段氧化處理是把氰酸鹽連同第一階段氧化反應(yīng)后留下的殘存的氯化物一起氧化成無(wú)毒的CO2和N2。

2.2 含鉻廢水中鉻的回收處理

常見(jiàn)的含鉻廢水處理方法有離子交換法、電解法、鐵氧體法、活性炭吸附法和化學(xué)還原法。廢水中六價(jià)鉻是有害和有毒物資，成為工業(yè)廢水的一個(gè)重要污染源，一旦攝入人體內(nèi)達(dá)到一定數(shù)量會(huì)引起癌癥。廢水中六價(jià)鉻黨因鍍件表面附著而帶入漂洗水中，據(jù)資料報(bào)道80%的鉻酐損耗于鍍件帶出的附著液。它在廢水中的一般含量為25～100mg/L。處理電鍍鉻廢水的傳統(tǒng)工藝是將廢水中六價(jià)鉻變成三價(jià)鉻排放，使用最多的是鐵癢體法。該法只是把毒性大的六價(jià)鉻變成毒性較小的三價(jià)鉻，沒(méi)有從根本上消除鉻對(duì)環(huán)境的污染，必須對(duì)其實(shí)施回收處理。理論上有下列幾種回收方法：

（1）鉻酸鹽沉淀法 這種方法是在堿性條件下投加沉淀劑氧化鋇溶液，使CrO42- 與 Ba2+形成難溶的BaCrO4 沉淀（BaCrO4 的Ksp=1*10-10），因此習(xí)慣上也稱為鋇鹽法。該方法的優(yōu)點(diǎn)是處理后的水清澈透明，工藝簡(jiǎn)單，但是引入了Ba2+ ，造成新的污染。

（2）以氫氧化鉻或三氧化二鉻形式回收 該法首先是把六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻，再把三價(jià)鉻沉淀為氫氧化鉻，進(jìn)一步把氫氧化鉻加熱脫水，則變成三氧化二鉻。含鉻廢水中的六價(jià)鉻在酸性條件下是以Cr2O72-形式存在，而在堿性條件下是以CrO42- 形式存在。在酸性條件下六價(jià)鉻的還原反應(yīng)速度較快，故要求還原反應(yīng)PH

Cr2O72-+3SO32-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O （6）

6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O （7）

Cr2O72-+8H++3H2S=2Cr3++7H2O+3S（8）

（3）陰離子交換法 當(dāng)選用大孔弱堿性陰樹(shù)脂370填充陰離子交換柱時(shí)，對(duì)陰離子CrO42- 的親和力最強(qiáng)，同時(shí)，在離子交換過(guò)程中，能自行將SO42- 、NO3-、Cl-有效的排出樹(shù)脂層。使含鉻廢水通過(guò)該陰離子交換柱，發(fā)生如式（9）的交換反應(yīng)：2ROH+CrO42- =R2CrO4+2OH-（9）吸附CrO42后的陰離子交換樹(shù)脂，用12%（m/n）KOH溶液可以將CrO42-交換出來(lái)，使陰離子交換樹(shù)脂再生，反應(yīng)如式（10）：2R2CrO4+4KOH =2ROH+2K2CrO4+2OH-（9）再生液中含有少量Fe3+和AI3+ 陽(yáng)離子雜質(zhì)，用調(diào)節(jié)再生液PH值的方法除去，得到只含K2Cr2O7的再生液，進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，將K2Cr2O7晶體分離出來(lái)[7]。

2.3 含其他重金屬離子的廢水處理

電鍍廢水中的其他重金屬離子一般是指銅、鋅、鎳、鎘等，他們有一種共性，在堿性條件下可形成氫氧化物沉淀；若加入硫化鈉，則形成硫化物沉淀。酸堿重金屬?gòu)U水處理方法[8]；改法利用金屬離子的氫氧化物溶度積低的特點(diǎn)，在堿性條件下，將這些重金屬離子沉淀下來(lái)。為了達(dá)到排放要求，排放前加酸堿調(diào)pH值。

2.4 酸堿廢水處理

鍍件電鍍前需經(jīng)除油、酸洗、機(jī)械磨光或滾桶滾光來(lái)清潔表面。使鍍件在入槽前達(dá)到無(wú)油、無(wú)銹、無(wú)厚的氧化膜和無(wú)臟物覆蓋。一般用化學(xué)法可達(dá)到清潔表面的目的。應(yīng)盡可能的采用滾桶滾光法，用較低濃度的酸、堿或表面活性劑，借機(jī)械摩擦可將鋼鐵件的油污和鐵銹等除去，并可將零件表面磨光滑。這些措施能大幅度的減少酸堿廢水的排出量，但仍然會(huì)有堿洗和酸洗產(chǎn)生的酸堿廢水已經(jīng)地面清洗廢水。一方面可以利用產(chǎn)生的酸、堿液相互中和達(dá)到處理目的；也可以在其他系統(tǒng)中加以利用，例如：用酸性、堿性廢水用來(lái)調(diào)整pH值。使領(lǐng)加藥品中和酸堿廢水變?yōu)檠a(bǔ)充措施，可大大境地治理廢水的成本。

酸堿縱橫廢水主要來(lái)自鍍件清洗水，呈酸性，水量最大，是電鍍廢水的主要來(lái)源。廢水中主要含有Cu2-、Ni2+等重金屬離子，這些重金屬離子以游離態(tài)形式存在于廢水中。通過(guò)調(diào)節(jié)廢水pH值（9-10），添加絮凝劑、助凝劑，使之形成氫氧化物沉淀，經(jīng)過(guò)固液分離可除去Cu2+、Ni2+等重金屬離子，最后經(jīng)砂濾器過(guò)濾及中和池條件pH值（6-9）使廢水達(dá)標(biāo)排放。另外預(yù)處理后的含氰廢水及含鉻廢水也并入酸堿綜合廢水處理系統(tǒng)中進(jìn)一步處理。主要化學(xué)反應(yīng)：

Cu2++2OH-Cu（OH）2

Ni2++2OH-Ni（OH）2

Cr3++3OH-2Cr（OH）3

H++OH-H2O

3 結(jié)論

電鍍廢水的種類和水樣性質(zhì)因生產(chǎn)條件和生產(chǎn)目的的不同而各有差異。因此，對(duì)不同的情況要區(qū)別進(jìn)行處理，在設(shè)計(jì)廢水處理工藝流程時(shí)應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)，充分利用廢水中的可回收成分，如鍍鉻、鎳、金、銀等的廢水應(yīng)該進(jìn)行回收利用。實(shí)踐證明用合理工藝處理電鍍廢水，首先可大幅度減少?gòu)U水的排放量；按系統(tǒng)分別處理電鍍廢水，簡(jiǎn)化了處理方法，提高了處理效果；回收鉻等重金屬，有效的防止了污泥對(duì)環(huán)境造成的二層污染。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬小隆，劉曉東，周廣柱.電鍍廢水處理存在的問(wèn)題及解決方案[J].山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）2005（1）：107-108.

[2]國(guó)家環(huán)?？偩?1999年中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)[J]環(huán)境保護(hù).2007（7）： 120-123.

[3]黃瑞光.21世紀(jì)電鍍廢水處理的發(fā)展趨勢(shì)[J]電鍍與精飾.2000 （3）：1-2.

[4]王月娟，侯愛(ài)東，孫濤.綜合電鍍廢水處理技術(shù)與應(yīng)用（J）污染防治技術(shù).2005（5）：37-40.

[5]謝東方，鄭建濤，田國(guó)元.電鍍廢水處理技術(shù)工程應(yīng)用實(shí)踐[J].環(huán)境技術(shù)，2004（6）：37-28.

[6]彭呂盛，孟洪.等.化學(xué)法處理電鍍廢水的工藝流程既藥劑選擇[J]水處理技術(shù)，2003（6）363-365.

[7]尹洪.電鍍廢水中鉻處理與回收[J].陜西環(huán)境，1998（1）：24-25.

篇8

關(guān)鍵詞：膜分離技術(shù)；電鍍廢水；超濾；反滲透；處理應(yīng)用

中圖分類號(hào)： X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電鍍行業(yè)得到進(jìn)一步的發(fā)展。電鍍廢水中的成分較為復(fù)雜，含有大量的鋅、鎳和鉻等重金屬離子及有機(jī)光亮劑等，若處理不當(dāng)就會(huì)影響環(huán)境和危害到人們的身體健康。傳統(tǒng)的電鍍廢水處理工藝由于存在能耗高、操作復(fù)雜及處理效果不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，無(wú)法滿足如今電鍍廢水的處理要求。而膜分離技術(shù)作為作為一種新型分離技術(shù)，具有分離效率高、過(guò)程能耗低等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)電鍍廢水的充分利用，基本達(dá)到零排放處理。因此，本文結(jié)合電鍍企業(yè)的廢水處理實(shí)例，論述了膜分離技術(shù)在電鍍廢水中的應(yīng)用。

1設(shè)計(jì)概要

1.1水質(zhì)水量

設(shè)計(jì)水量、水質(zhì)要求見(jiàn)表1。

表1 各種電鍍廢水處理量及回用濃度

3種漂洗水均較濃；

鋅槽1漂洗水含鎳；

鋅槽2漂洗水無(wú)鎳。

1.2 工藝流程

3種漂洗廢水采用三套工藝進(jìn)行處理，工藝設(shè)備均相同。每套系統(tǒng)均采用三級(jí)膜濃縮工藝：一級(jí)RO、二級(jí)RO、NF。多套系統(tǒng)的最終濃縮液量為2m3/d。淡水去純水制備系統(tǒng)，提高水的回收利用率。單套系統(tǒng)工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 工藝流程

2系統(tǒng)配置

根據(jù)原水水質(zhì)，廢水中含有大量懸浮物、明膠等雜質(zhì)，通過(guò)多介質(zhì)過(guò)濾器和超濾預(yù)處理去除水中的雜質(zhì)，出水濁度和SDI達(dá)到反滲透進(jìn)水要求。一級(jí)反滲透淡水去純水制備系統(tǒng)，濃水進(jìn)入二級(jí)反滲透系統(tǒng)，二級(jí)反滲透淡水回原水收集池，濃水進(jìn)入三級(jí)納濾系統(tǒng)，納濾淡水回二級(jí)反滲透原水箱，濃水循環(huán)達(dá)到要求濃度后返回電鍍槽回用。

2.1單套系統(tǒng)主要設(shè)備部件

（1）雙層濾料過(guò)濾器

Φ1800多介質(zhì)過(guò)濾器兩臺(tái)（一用一備），濾料為Φ0.8～1.6無(wú)煙煤和Φ0.5～1石英砂，無(wú)煙煤高度400mm，石英砂高度800mm。主要作用是去除水中的大顆粒雜質(zhì)、懸浮物、部分膠體及有機(jī)物等。單臺(tái)處理能力大于20m3/h。

（2）超濾裝置

采用耐污染的聚砜材質(zhì)UF1IA200型中空纖維超濾膜組件10支，主要用于除去水中的有機(jī)物、膠體、微生物等。裝置自動(dòng)運(yùn)行，運(yùn)行跨膜壓差0.06～0.1MPa，產(chǎn)水量20m3/h左右，每40min反沖洗1min，反沖洗壓力0.15MPa，反沖洗水量40m3/h。超濾產(chǎn)水濁度小于0.1NTU，SDI小于2，達(dá)到反滲透進(jìn)水要求，保障反滲透正常的清洗周期和使用壽命。

超濾在運(yùn)行一段時(shí)間后需進(jìn)行化學(xué)清洗，化學(xué)清洗時(shí)常用的藥劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%～3%的檸檬酸和2%～3%燒堿，在進(jìn)行堿性化學(xué)清洗時(shí)，應(yīng)先用清水對(duì)膜組件和管路沖洗，以防止重金屬離子與堿發(fā)生反應(yīng)在膜表面結(jié)垢。

（3）反滲透裝置

反滲透裝置是本系統(tǒng)中的脫鹽濃縮裝置。系統(tǒng)采用二級(jí)反滲透處理，一級(jí)反滲透裝置用AG8040F聚酰胺復(fù)合膜元件25支，設(shè)計(jì)出力16m3/h，淡水去純水制備系統(tǒng)，濃水進(jìn)二級(jí)反滲透裝置進(jìn)一步濃縮，濃縮4倍左右；二級(jí)反滲透裝置用AG8040F聚酰胺復(fù)合膜元件6支，設(shè)計(jì)出力4m3/h，淡水回一級(jí)反滲透原水池，濃水去納濾裝置。

（4）納濾裝置

納濾裝置是重金屬的進(jìn)一步濃縮裝置，通過(guò)循環(huán)濃縮，最終將鋅、鉻的質(zhì)量濃度濃縮至3g/L左右，達(dá)到重新回用的濃度，濃縮液最終量為2m3/d。裝置采用耐污染NF8040納濾膜元件3支，設(shè)計(jì)出力2m3/h。納濾裝置和反滲透裝置共用一套清洗系統(tǒng)，根據(jù)原水水質(zhì)及運(yùn)行情況，清洗藥劑多采用檸檬酸或鹽酸，每一個(gè)月左右清洗一次。

3運(yùn)行結(jié)果及問(wèn)題分析

3.1運(yùn)行結(jié)果

整個(gè)廢水處理系統(tǒng)采用自動(dòng)化運(yùn)行，每個(gè)裝置發(fā)揮各自功能，單套系統(tǒng)的膜裝置運(yùn)行效果見(jiàn)表2。

表2 各種膜處理后水質(zhì)

超濾在運(yùn)行一段時(shí)間后，進(jìn)行化學(xué)清洗，用清水先將超濾沖洗一遍，然后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%～3%的氫氧化鈉進(jìn)行循環(huán)浸泡清洗2h，清洗后投入運(yùn)行，超濾的透水量沒(méi)有上升，反而下降。停機(jī)后再進(jìn)行酸洗，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的檸檬酸循環(huán)浸泡清洗2h，投入運(yùn)行后超濾的透水通量得以恢復(fù)。經(jīng)過(guò)分析，出現(xiàn)這種問(wèn)題的原因是超濾在用清水沖洗時(shí)未能沖洗干凈，膜內(nèi)殘留的重金屬物質(zhì)與堿發(fā)生反應(yīng)結(jié)垢，導(dǎo)致膜的透水通量降低。采取的措施是在膜（包括超濾、反滲透、納濾）清洗時(shí)，先用清水將膜沖洗干凈，先用酸清洗，然后再用堿清洗，這樣就不會(huì)產(chǎn)生重金屬結(jié)垢。

4技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

工程投資及技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果均按單套系統(tǒng)工藝進(jìn)行分析。

（1）工程投資：整個(gè)污水處理工程設(shè)備投資62萬(wàn)元。

（2）運(yùn)行費(fèi)用估算：操作人員3人，工資及福利72000元/a；運(yùn)行藥劑費(fèi)5000元/a(PAC、PAM1000元/a，檸檬酸、氫氧化鈉4000元/a)；工程電機(jī)總裝機(jī)容量40kW，平均運(yùn)行功率10kW，按電費(fèi)1.0元/kWh計(jì)，則電費(fèi)為86400元；設(shè)備維修費(fèi)按2000元/a計(jì)，則年總運(yùn)行費(fèi)用165400元。廢水處理運(yùn)行費(fèi)用為1.15元/m3。

（3）收益分析：一級(jí)RO年產(chǎn)淡水138000m3，按自來(lái)水價(jià)2.5元/m3計(jì)，年節(jié)約水費(fèi)345000元；重金屬回收2160kg/a，折合人民幣約（按鋅10元/kg計(jì)），年可回收21600元。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，與傳統(tǒng)處理工藝相比，膜分離技術(shù)應(yīng)用于電鍍廢水處理中能夠降低廢水排放量，提高資源利用率、污水排放量少、設(shè)備自動(dòng)化程度高，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。這就表明了膜分離工藝既滿足了生產(chǎn)工藝用水需求，又回收了重金屬，基本實(shí)現(xiàn)了廢水的零排放處理，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 張國(guó)威，膜分離技術(shù)在電鍍廢水零排放上的應(yīng)用[J].中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2009.06

[2] 關(guān)耀昌，膜分離技術(shù)在鍍鎳廢水處理中的應(yīng)用[J].電鍍與涂飾，2010.06

[3] 劉濟(jì)陽(yáng)等，膜分離技術(shù)處理電鍍廢水的研究及應(yīng)用前景[J].污染防治技術(shù)，2009.03

[4] 謝輝玲等，膜分離技術(shù)在重金屬?gòu)U水處理中的應(yīng)用[J].化學(xué)與生物工程， 2005.05

篇9

【關(guān)鍵詞】鉻上鍍鉻；階梯式給電；結(jié)合力

1.前言

鍍鉻具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性、硬度高、耐磨性優(yōu)良等特點(diǎn)，常作防護(hù)裝飾性鍍層和機(jī)械性鍍層應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，但鍍鉻生產(chǎn)過(guò)程中（特別是鍍硬鉻）常因?yàn)橄率鲈蛐枰M(jìn)行鍍鉻返修。

（1）鍍鉻時(shí)由于某種原因暫時(shí)停電，此時(shí)需要修復(fù)鍍鉻。

（2）有些鍍鉻件由于足寸不足，需復(fù)鍍鉻。

（3）某些大型零件修復(fù)性鍍鉻或由于鍍層較厚，連續(xù)電鍍72h以上，設(shè)備和槽液難以承受，需要分兩次鍍或換槽鍍。

（4）某些零件鍍鉻后尺寸超差，磨削加工后需修復(fù)鍍鉻等。

實(shí)現(xiàn)鉻上鍍鉻并非易事，因?yàn)殂t鍍層具有很強(qiáng)的鈍化能力，在大氣和許多水溶液中，其表面很快生成一層薄而致密的氧化膜，在這樣一層導(dǎo)電性不良的氧化膜上直接鍍鉻，很難得到結(jié)合良好的鍍鉻層。有時(shí)甚至根本鍍不上，要達(dá)到鉻上鍍鉻結(jié)合牢固的目的，就必須針對(duì)鉻層的特性，采取有效的工藝措施，合理控制參數(shù)，才能有效解決鉻上鍍鉻的問(wèn)題。

1.1鋁及鋁合金鍍鉻存在的難點(diǎn)

我廠對(duì)于鋁及鋁合金鍍鉻具有較長(zhǎng)的生產(chǎn)歷史，有著完善的技術(shù)指導(dǎo)體系，有著經(jīng)驗(yàn)豐富的操作者和不斷壯大的工藝技術(shù)隊(duì)伍，也在這個(gè)過(guò)程中積累了豐富的操作經(jīng)驗(yàn)，但由于鋁及鋁合金本身具有特殊性.在其表面電鍍比較困難，經(jīng)常發(fā)生鉻層結(jié)合力差，易起皮、起泡、針孔等缺陷，主要基于鋁材本身以下幾點(diǎn)原因：

（1）鋁的標(biāo)準(zhǔn)電位很負(fù)（ω0=-1.67V），當(dāng)零件浸入槽液中，立即與電位較正的金屬發(fā)生置換反應(yīng)，產(chǎn)生疏松的接觸鍍層。

（2）鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑，與氧的親合力很強(qiáng)，極易生成A12O3薄膜，除去舊氧化膜后，表面又會(huì)很快生成一層新的氧化膜。

（3）鋁是典型的兩性金屬，在酸、堿溶液中都易溶解，基體易腐蝕。在電鍍槽液中，也會(huì)因?yàn)殇X的溶解污染電鍍?nèi)芤骸?/p>

（4）鋁的線膨脹系數(shù)比大多數(shù)金屬都大，在電鍍過(guò)程中?；w與鍍層間易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，影響結(jié)合力，特別當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，鍍層就易產(chǎn)生裂紋、起泡等缺陷。

（5）鋁合金中若含有Cu、Si、Mn等元素。處理不好，對(duì)鍍層結(jié)合力影響很大。

1.2解決措施

通過(guò)鍍鉻零件的實(shí)際生產(chǎn)跟蹤，數(shù)據(jù)積累和理論分析，摸索影響鉻層質(zhì)量的主要因素，并通過(guò)理化分析，結(jié)合力檢查，硬度檢查等方法檢測(cè)鉻層主要性能指標(biāo)，保證鋁及鋁合金鍍鉻返修質(zhì)量。

2.工藝操作與維護(hù)

鉻鍍層種類很多，鉻上鍍鉻按鍍液組分以及操作條件的不同，可分為鍍硬鉻和裝飾性鍍鉻，不管哪種類型的鍍鉻，均可采用“階梯式給電法”實(shí)現(xiàn)鉻上鍍鉻，即首先將鍍鉻件作陽(yáng)極（如果件表面有油污，應(yīng)先采用常規(guī)除油方法除去油污，再進(jìn)行陽(yáng)極處理），通電進(jìn)行陽(yáng)極浸蝕處理，然后再將鍍鉻件轉(zhuǎn)為陰極，以小電流密度對(duì)其進(jìn)行陽(yáng)極活化處理，最后再逐步升高電流密度至正常電流密度電鍍至規(guī)定厚度。

工藝流程：有機(jī)溶劑除油D化學(xué)除油D流動(dòng)熱水洗D流動(dòng)冷水洗D裝掛（可在溶劑除油前進(jìn)行）D第一次腐蝕D流動(dòng)冷水洗D第一次活化腐蝕鍍鎳D流動(dòng)冷水洗D第二次腐蝕D流動(dòng)冷水洗D第二次活化腐蝕鍍鎳D流動(dòng)冷水洗D第三次腐蝕D流動(dòng)冷水洗D鍍鉻―回收槽洗―流動(dòng)冷水洗D拆卸D流動(dòng)熱水洗D吹干D檢驗(yàn)。

2.1陽(yáng)極浸蝕處理

陽(yáng)極浸蝕處理的目的：一是利用鉻層作為陽(yáng)極時(shí)的電化學(xué)作用使致密的氧化膜（也稱鈍化膜）溶解，即Cr2O3 +4H2O-6eCr2O72++8H，從而除去鍍鉻層表面的氧化膜，出鉻金屬晶格；二是通過(guò)電化學(xué)作用溶解掉部分基體鉻層即Cr-3eCr3+ ，造成鉻層表面微觀粗糙不平，進(jìn)而提高鉻上鍍鉻層的結(jié)合力，操作時(shí)主要是控制好浸蝕時(shí)間和陽(yáng)極電流密度，浸蝕時(shí)問(wèn)過(guò)短，鉻層表面活化不夠.難以獲得結(jié)臺(tái)力良好的鉻上鍍鉻層；時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，零件易產(chǎn)生過(guò)腐蝕陽(yáng)極電流密度過(guò)低，鉻層表面活化不徹底，難以鍍上鉻層；電流密度過(guò)大，基體鉻層易產(chǎn)生過(guò)腐蝕，使鍍層變粗糙。經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證，陽(yáng)極電流密度控制在20～40A/dm2，浸蝕時(shí)間控制在10～30s，處理溫度控制在50～55℃ 為宜。

2.2階梯式給電法鍍鉻

鍍鉻件經(jīng)過(guò)陽(yáng)極浸蝕處理后，其表面呈活化狀態(tài)，但活化態(tài)鉻在強(qiáng)氧化性溶液中，又會(huì)立即生成一層新的薄層氧化膜。鍍鉻時(shí)不能按常規(guī)鍍鉻采用沖擊電流，也不能立即采用正常電流密度電鍍，否則鍍層結(jié)臺(tái)力不好，必須采用“階梯式給電法”電鍍，其操作步驟如下：

（1）先用小電流密度（DA=2～4A/dm2）進(jìn)行陰極活化處理，這是鉻上鍍鉻成敗的關(guān)鍵；當(dāng)陰極電流密度小于金屬析出的最低Dk（小于5A/dm2）時(shí)，工件表面僅有氫析出，即2H-2eH2，生成的初生態(tài)氫原子具有很強(qiáng)的還原能力，使鉻層表面生成的簿而致密的氧化膜還原成金屬鉻（Cr2O3 +3H22Cr-+3H2O），使工件處于活化狀態(tài)，注意控制陰極活化處理時(shí)間，一般控制在1～2min為宜.時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)使原有鍍鉻層發(fā)黑，導(dǎo)致結(jié)合力下降。

（2）逐步升高陰極電流密度DA至正常電流密度進(jìn)行電鍍，升壓時(shí)間控制在1～2min為宜.然后按正常電流密度DA電鍍至規(guī)定時(shí)間，正常鍍鉻過(guò)程中，要按鍍鉻工藝規(guī)范控制好電流密度、鍍液成分、鍍液溫度、電鍍時(shí)問(wèn)、陰陽(yáng)極面積比、鍍液中有害雜質(zhì)等主要因素，同時(shí)還要注意掛具接觸導(dǎo)電是否良好、輔助陽(yáng)極和保護(hù)性陰極安裝位置是否正確、電源波形是否符臺(tái)要求等，這都是獲得高質(zhì)量鉻上鍍鉻層的根本保證。

3.鍍層性能表征

在鋁合金鍍鉻工藝中，根據(jù)產(chǎn)品的使用情況與要求，主要注重鍍層界面結(jié)合力的情況測(cè)試。

結(jié)合力測(cè)試方法：

從目前國(guó)內(nèi)對(duì)鍍硬鉻所制定的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，一般采用彎曲法、加熱法、磨削法，都是對(duì)基體金屬材料為鋼件或銅合金件而言，但對(duì)鋁合金及鋁合金為基體材料的，國(guó)內(nèi)尚未有明確的規(guī)定。為了找到適合生產(chǎn)過(guò)程檢測(cè)鋁和鋁合金結(jié)合力的方法，我們將2#原件進(jìn)行解剖，并參照現(xiàn)行航標(biāo)（HB5401-92）和美國(guó)聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)（QQ-C-320B），對(duì)鋼件檢測(cè)結(jié)合力的方法，與國(guó)產(chǎn)鋁合金試件進(jìn)行彎曲法、加熱法、磨削法對(duì)比試驗(yàn)，以期得到適合于鋁合金鉻層結(jié)合力的檢測(cè)方法。

（1）彎曲法：將鍍有鉻層的金屬試件沿一直徑等于板材厚度的軸反復(fù)彎曲1800；或是將試樣夾入虎鉗內(nèi)進(jìn)行彎曲，直至基體斷裂，用5倍放大鏡檢查斷裂，鍍層與基體基本不分離。

結(jié)論：彎曲法檢查1#、2#件結(jié)合力相當(dāng)。

（2）加熱法：將試樣加熱到190℃，保溫1h，然后在冷水中驟冷，用目視方法檢查，鍍層不起泡、不脫落。

結(jié)論：用加熱法檢查結(jié)合力，結(jié)合力良好。

但由于鋁合金7075T73狀態(tài)，時(shí)效溫度1073℃左右和1773℃左右，加熱溫度超過(guò)其時(shí)效溫度，所以在生產(chǎn)過(guò)程中的檢驗(yàn)，不應(yīng)采用此法。

（3）磨削法：進(jìn)行正常磨加工，在磨削加工后鍍層應(yīng)無(wú)起皮、脫落即認(rèn)為鉻鍍層結(jié)合力合格。

結(jié)論：試件鍍鉻后用磨削法檢查結(jié)合力，鍍層無(wú)起皮、脫落現(xiàn)象，結(jié)合力良好。

4.結(jié)語(yǔ)

采用“階梯式給電法”能獲得結(jié)臺(tái)力良好的鉻上鍍鉻層.在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，精心操作，就能很好的解決鉻上鍍鉻的問(wèn)題。

【參考文獻(xiàn)】

[1]電鍍工藝學(xué)，北京化學(xué)工業(yè)出版社.

[2]現(xiàn)代表面技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社，2003：123～132.

[3]電鍍工藝學(xué).天津科學(xué)技術(shù)出版社，1985：5～10.

篇10

關(guān)鍵詞：電鍍污泥 銅 回收利用 資源化

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)約有電鍍廠1萬(wàn)余家，年排電鍍廢水約40億 m3 [1]。電鍍廠大都規(guī)模較小且分散，技術(shù)相對(duì)落后，絕大部分以鍍銅、鋅、鎳和鉻為主[2]。目前處理電鍍廢水多采用化學(xué)沉淀法[3]，因此在處理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量含Cu等重金屬的混合污泥。這種混合污泥含有多種金屬成分，性質(zhì)復(fù)雜，是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的公害之一。若將電鍍污泥作為一種廉價(jià)的二次可再生資源，回收其中含有較高濃度的銅，不僅可以緩解環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，而且將具有顯著的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。因此，研究含銅污泥的資源化及銅的回用等綜合利用技術(shù)對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展將具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。

1 電鍍污泥中回收銅的主要工藝流程和技術(shù)

1.1 回收銅的一般過(guò)程

1.1.1 銅的浸出

污泥經(jīng)過(guò)一定的預(yù)處理后，采用氨水﹑硫酸或硫酸鐵浸出污泥中的銅。氨水浸出選擇性好，但氨水具有刺激性氣味，對(duì)浸出裝置密封性要求較高。當(dāng)NH3的濃度大于18%時(shí)，氨水的揮發(fā)較多，將造成氨水的損失及操作環(huán)境的惡化[4]；硫酸浸出[5，6]反應(yīng)時(shí)間較短，效率較高，但硫酸具有較強(qiáng)的腐蝕性，對(duì)反應(yīng)器防腐要求較高；硫酸鐵的浸出效率更高[7]，但反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，因此需要更大的反應(yīng)器容積。采取哪種浸出方式要根據(jù)污泥的性質(zhì)來(lái)確定。

1.1.2 分離提純浸出液中的銅

利用各種技術(shù)把浸出液中的銅分離提取出來(lái)，從而以金屬銅或銅鹽的形式回收。

1.2 銅的主要回收利用技術(shù)

根據(jù)對(duì)銅的回用程度，電鍍含銅污泥治理與綜合利用的方法可分為三類。

（1）使電鍍含銅污泥穩(wěn)定化，使其對(duì)環(huán)境的危害降到最低，而不回收其中的金屬銅。主要采用固化劑固化、穩(wěn)定電鍍污泥后，再進(jìn)行填埋、填?；蚨逊盘幚怼?/p>

（2）對(duì)電鍍含銅污泥進(jìn)行綜合利用，即采用一系列的處理措施，把電鍍含銅污泥加工成建筑材料﹑改性塑料﹑鞣革劑等工業(yè)材料[8]。

（3）采用多種物理及化學(xué)處理方法，把污泥中的銅提取出來(lái)最終以金屬銅或銅鹽的形式進(jìn)行回收，實(shí)現(xiàn)電鍍污泥的資源化利用。

2 電鍍污泥資源化利用技術(shù)

2.1 電鍍污泥焚燒固化填埋處理技術(shù)

此技術(shù)采用一系列手段來(lái)處理電鍍污泥，使其中的重金屬不再對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，對(duì)含大量重金屬的電鍍污泥處理十分有效。主要優(yōu)點(diǎn)有：設(shè)備和工藝簡(jiǎn)單；投資、動(dòng)力消耗和運(yùn)行費(fèi)用都比較低，固化劑水泥和其他添加劑價(jià)廉易得；操作條件簡(jiǎn)單，常溫下即可進(jìn)行；固化體強(qiáng)度高、長(zhǎng)期穩(wěn)定性好；對(duì)受熱和風(fēng)化也有較強(qiáng)的抵抗力，因而對(duì)控制電鍍污泥的污染簡(jiǎn)單而有效。但未能回用其中的重金屬造成資源的浪費(fèi)[9]。

2.2 制作工業(yè)復(fù)合材料

2.2.1 鐵氧化體法綜合利用技術(shù)

電鍍污泥多是電鍍廢水經(jīng)鐵鹽處理產(chǎn)生的絮凝產(chǎn)物，一般含有大量的鐵離子，實(shí)踐證明，通過(guò)適當(dāng)?shù)募夹g(shù)可以使其轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)合鐵氧化體。在生成復(fù)合鐵氧化體[10]的過(guò)程中，幾乎所有重金屬離子都進(jìn)入鐵氧化體晶格內(nèi)而被固化，其中鐵離子以及其他多種金屬離子以離子鍵作用被束縛在反尖晶石面形立方結(jié)構(gòu)的四氧化三鐵晶格節(jié)點(diǎn)上[6]，在pH 3～10范圍內(nèi)很難復(fù)溶，從而消除污染。鐵氧化體固化產(chǎn)物穩(wěn)定、且具磁性，可用作磁性材料，同時(shí)也易于分離、產(chǎn)物可進(jìn)一步加工[11，12]，是檔次較高的綜合利用產(chǎn)品，而且處理方法簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)害化與綜合利用的統(tǒng)一，比傳統(tǒng)的固化和填埋處置等方法要合理，效益要高。

2.2.2 制作建筑材料﹑改性塑料﹑鞣革劑等工業(yè)材料

這種方法適用于各種電鍍污泥的處理，污泥消耗量大，經(jīng)濟(jì)效益較明顯。上海閘北區(qū)環(huán)保綜合廠建設(shè)了年處理電鍍污泥1200 t的生產(chǎn)線，進(jìn)行多年的工業(yè)化生產(chǎn)，效果良好[13]。

2.3 以金屬銅或銅鹽形式回收銅

2.3.1 濕法冶金回收重金屬技術(shù)

濕法冶金回收重金屬，能從多種組分的電鍍污泥中回收銅﹑鎳﹑鋅等重金屬，資源回收層次比較高，處理效果較穩(wěn)定。工藝過(guò)程主要包括浸出、置換、凈化、制取硫酸鎳和固化 [14] 。采用本工藝可以得到品位在90%以上的海綿銅粉，銅的回收率達(dá)95%。但該技術(shù)采用置換方式來(lái)回收銅，置換效率低，費(fèi)用偏高，且對(duì)鉻未能有效回收，有一定的局限性。

2.3.2 離子交換膜法

一般采用液膜來(lái)進(jìn)行回收。液膜包括無(wú)載體液膜、有載體液膜、含浸型液膜等。液膜分散于電鍍污泥浸出液時(shí)，流動(dòng)載體在膜外相界面有選擇地絡(luò)合重金屬離子，然后在液膜內(nèi)擴(kuò)散，在膜內(nèi)界面上解絡(luò)。重金屬離子進(jìn)入膜內(nèi)相得到富集，流動(dòng)載體返回膜外相界面，如此過(guò)程不斷進(jìn)行，廢水得到凈化，重金屬得到回收利用。

膜分離法的優(yōu)點(diǎn)：能量轉(zhuǎn)化率高，裝置簡(jiǎn)單，操作容易，易控制、分離效率高。但投資大，運(yùn)行費(fèi)用高，薄膜的壽命短，比較容易堵塞，操作管理煩瑣，處理成本比較昂貴[15]。

2.3.3 溶劑萃取法

20世紀(jì)70年代，瑞典提出了 H-MAR與Am-MAR“浸出-溶劑萃取”工藝，使電鍍污泥中銅﹑鋅﹑鎳的回收率達(dá)到了70%，并已形成工業(yè)規(guī)模。美國(guó)在此工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，使銅﹑鎳的回收率達(dá)到90%以上。我國(guó)祝萬(wàn)鵬等[16]在此基礎(chǔ)上又進(jìn)行了改進(jìn)，首先將含銅的電鍍污泥經(jīng)氨水浸出，絕大部分鐵和鉻被抑制在浸出余渣中。然后將氨體系料液轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩狍w系料液再進(jìn)行萃取，經(jīng)萃取和反萃取后可以得到銅的回收產(chǎn)物，其中產(chǎn)生的金屬沉渣可以加入硫酸進(jìn)行調(diào)配后再循環(huán)。工藝流程如圖1所示。

采用N510-煤油-H2SO4四級(jí)逆流萃取工藝可使銅的回收率達(dá)99%，而共存的鎳和鋅損失幾乎為零。銅在此工藝過(guò)程中以化學(xué)試劑CuSO45H2O或電解高純銅的型體回收，初步經(jīng)濟(jì)分析表明，其產(chǎn)值抵消日常的運(yùn)行費(fèi)用，還具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。整個(gè)工藝過(guò)程較簡(jiǎn)單，循環(huán)運(yùn)行，基本不產(chǎn)生二次污染，環(huán)境效益顯著[16]。

但萃取法操作過(guò)程和設(shè)備較復(fù)雜，成本較高，工藝有待于進(jìn)一步優(yōu)化。

2.3.4 氫還原分離技術(shù)

在高壓釜中氫還原分離制取銅、鎳金屬粉是比較成熟的技術(shù)，20世紀(jì)50年代以來(lái)，在工業(yè)上用氫氣還原生產(chǎn)銅、鎳和鈷等金屬，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。此法可分離回收電鍍污泥氨浸產(chǎn)物中的銅、鎳、鋅等有價(jià)金屬。對(duì)氨浸產(chǎn)物進(jìn)行培燒、酸溶處理后，進(jìn)而氫還原分離出銅粉，然后在酸性溶液中氫還原提取鎳粉，最后沉淀回收氫還原尾液中的鋅。有價(jià)金屬的回收率達(dá)98%～99%。它可以在液相體系、漿料體系通過(guò)各種工藝條件的變化分離和生產(chǎn)各種類型(粗、細(xì)、超細(xì))的、各類型體(單一、復(fù)合)的金屬粉末和金屬包復(fù)材料。與其他分離方法相比，濕法氫還原方法流程簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少，操作方便，產(chǎn)品質(zhì)量好，產(chǎn)值較高，可以針對(duì)不同需要改變生產(chǎn)條件，獲得不同純度、不同粒度的銅、鎳產(chǎn)品。此外，過(guò)程不封閉，不存在雜質(zhì)積累問(wèn)題，排放的尾液中的主要重金屬離子含量均

控制在極低的范圍內(nèi)，基本不污染環(huán)境，具有良好的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益[17]。

2.3.5 肼(N2H4)還原技術(shù)回收金屬銅

肼（N2H4）是一種廣泛運(yùn)用的還原劑，用肼作為生產(chǎn)高精度金屬、金屬-玻璃膜、金屬水溶膠和非電鍍金屬板的還原劑具有良好的效果，在Ducamp-Sanguesa作的一項(xiàng)研究中表明，肼以[Pd（NH3）4]2+的形式作還原劑，在乙烯-乙二醇中，在-9～20 ℃下會(huì)形成單分散性球狀鈀顆粒[18]，在還原銅的過(guò)程中也有同樣的現(xiàn)象發(fā)生。Degen 等[19]發(fā)現(xiàn)，在還原銅的過(guò)程中圍繞肼有一系列重要的反應(yīng)：

4OH-- + N2H4 = N2 + 4H2O + 4e- E0 = 1.17 V

通過(guò)下面的反應(yīng)，肼可以很有效地把銅離子還原為金屬銅：

2Cu2+ + N2H4 2Cu + N2 +4H+

肼還可以和浸取液中的溶解氧發(fā)生如下反應(yīng)：

N2H4 + O2 N2 + 2H2O

肼在酸性或堿性條件下也會(huì)發(fā)生自身的氧化還原反應(yīng)：

3N2H4 N2 + 4NH3

通過(guò)上述反應(yīng)可知，可以很容易利用肼把浸出液中的銅離子還原為金屬銅。通過(guò)去除反應(yīng)器里的氧，可以防止銅離子和氨水的螯合反應(yīng)發(fā)生，而剩余的肼可以通過(guò)向反應(yīng)器通氣吹脫去除[20]。由于銅離子很迅速地轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘賾B(tài)，因此對(duì)金屬態(tài)顆粒存在的數(shù)量有很嚴(yán)格的限制。pH是最重要的影響因素，為了達(dá)到較高的回收效率，應(yīng)該保持系統(tǒng)pH穩(wěn)定在11以上。

2.3.6 煅燒酸溶法

Jitka Jandova等[21]研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)含銅污泥進(jìn)行酸溶、煅燒、再酸溶，最后以銅鹽的形式回收，是一種簡(jiǎn)便可行的方法。在高溫煅燒過(guò)程中，大部分雜質(zhì)，如鐵、鋅、鋁、鎳、硅等轉(zhuǎn)變成溶解緩慢的氧化物，從而使銅在接下來(lái)的過(guò)程中得以分離，最終以Cu4(SO4)6H2O鹽的形式回收。主要工藝流程如圖2所示。

這種方法流程簡(jiǎn)單，不需要添加別的試劑，具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性和簡(jiǎn)便性，但回收得到的銅鹽含雜質(zhì)較多，工藝有待進(jìn)一步優(yōu)化。

3 結(jié)語(yǔ)及展望

電鍍污泥資源化及綜合利用技術(shù)在我國(guó)尚處于起步階段。目前制約大規(guī)模應(yīng)用的主要問(wèn)題是電鍍污泥中銅的浸出效率還比較低；而浸取效率和污泥中銅的型體密切相關(guān)，對(duì)污泥中銅的型體技術(shù)研究有待深化；一些先進(jìn)的綜合回收利用技術(shù)還處于實(shí)驗(yàn)室階段，還達(dá)不到大規(guī)模生產(chǎn)的階段，其中膜法和溶劑萃取法具有回收效率高、選擇性好等優(yōu)點(diǎn)必將取得進(jìn)一步的發(fā)展。

理論及實(shí)踐表明，實(shí)現(xiàn)電鍍污泥資源化管理及利用，對(duì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展將具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義，電鍍污泥資源化及綜合利用技術(shù)必將得到長(zhǎng)足發(fā)展，在未來(lái)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中將會(huì)逐漸顯示出良好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

1 黃瑞光.五十年來(lái)我國(guó)電鍍廢水治理的回顧.電鍍與精飾，2000，20（2）：6～9

2 祝萬(wàn)鵬，楊志華.溶劑萃取法回收電鍍污泥中的有價(jià)金屬.給水排水，1995，(12)：16～18

3 Sloan J J，Basta N T.Remediation of acid soils by using alkaline biosolids.Environ Qual，1995，24：1097～1103

4 李承先.含銅污泥中銅的回收及污泥無(wú)害化處理.遼寧化工，2001，30（6）：248～249

5 Blais J F，Tyagi R D，Auclair J C.Comparison of acid and microbial leaching for metal removal from municipal sludge.Water Sci.Tech.，1992，26(1～2)：197～206

6 Sreekrishnan T R，Tyagi R D，Blais J F，et al.Kinetics of heavy metal bioleaching from sewage sludge-I.Effect of process parameters.Water Res.，1993，27(11)：1641～1651

7 Ayumi ito，Teruyuki umita，Jiro aizawa，et al.Rmoval of heavy metals from an aerobically digested sewage sludge by a new chemical method using ferric sulfate.Wat.Res.，2000，34(3)：751～758

8 Tamatutra Y.Ferrite process，heavy metal ions treatment systerm.Water science &technology，1991，23(10～12)：1893～1900

9 石太宏，湯 兵.印刷線路板廠含銅污泥固化處理工藝研究.環(huán)境工程，2000，18（3）：47～49

10 賈金平，楊 驥，陳兆娟，等.電鍍污泥氨浸提烙渣的鐵氧體化綜合利用工藝.環(huán)境科學(xué)，1999，20(2)：49～51

11 賈金平，楊 驥.電鍍重金屬污泥的處理及綜合利用現(xiàn)狀.上海環(huán)境科學(xué)，1999，18（3）：139～141

12 賈金平，馮 雪，楊 驥，等.電鍍重金屬污泥的處理及其鐵氫體化綜合利用.上?；ぃ?999，24（24）：28～30

13 徐殿梁，賈金平，賈長(zhǎng)興.上海市電鍍廢水及其重金屬污泥處置現(xiàn)狀.上海環(huán)境科學(xué)，1994，13（6）：27～35

14 陳凡植，陳慶邦，吳對(duì)林，等.銅鎳電鍍污泥的資源化與無(wú)害化處理試驗(yàn)研究.環(huán)境工程，2001，19（3）：44～46

15 高以恒，王黎霓.膜分離技術(shù)用于電鍍廢水處理的發(fā)展與問(wèn)題.北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1990，16（3）：86～93

16 祝萬(wàn)鵬，楊志華，李力佟.溶劑萃取法提取電鍍污泥浸出液中的銅.環(huán)境污染與防治，1996，18（4）：12～15

17 張冠東，張登君，李報(bào)厚.從氨浸電鍍污泥產(chǎn)物中氫還原分離銅、鎳、鋅的研究.化工冶金，1996，17(3)：214～219

18 Ducamp-Sanguesa C，Herrera-Urbrina R，F(xiàn)iglarz M.Fine palladium powders of uniform particle size and shape produced in ethylene glycol.Solid State Ionics，1993，63～65：25～30

19 Degen A，Macek J.Preparation of submicrometer nickel powders by the reduction from nonaqeous media.NanosStuct Mater，1999，12：225～228