Vistas:290 Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2024-05-22 Origen:Sitio
La galvanoplastia puede cambiar las propiedades de la superficie de productos metálicos o no metálicos, como la resistencia a la corrosión, la conductividad, la resistencia al desgaste, la soldabilidad, etc., y se usa ampliamente en la fabricación de maquinaria, electrónica y eléctrica, industria ligera, etc. convertirse en una industria muy contaminante debido al uso de grandes cantidades de ácidos fuertes, álcalis fuertes, soluciones que contienen metales pesados, incluidos productos químicos tóxicos y nocivos como el anhídrido crómico, y la descarga de aguas residuales, gases residuales y residuos residuales que contaminan el medio ambiente. y poner en peligro la salud humana.
Tabla de contenido(Haga clic para ir a donde desea ver)
2. ¿Cómo se generan las aguas residuales de la galvanoplastia?
3. Propiedades de las aguas residuales de galvanoplastia.
4. Clasificación de las aguas residuales de galvanoplastia.
5. Peligros de las aguas residuales de galvanoplastia
5.1 Cianuro
5.2 Cromo hexavalente y cromo trivalente
5.4 Mercurio y sus compuestos.
5.5 Plomo y compuestos de plomo.
5.9 Ácidos, bases y sus sales.
5.10 Otro
6. Cómo tratar las aguas residuales de galvanoplastia
6.1 método químico
6.1.1 Método de reducción química
6.1.2 Método de reducción electroquímica
6.1.4 Método de cloración alcalina
6.1.5 Método de neutralización
6.1.6 Método de precipitación de hidróxido
6.2. Métodos físicos y químicos.
6.2.1 Método de intercambio iónico
6.2.2 Electrocoagulación
6.2.3 Método de adsorción
6.2.4 Tecnología de separación de membranas.
6.2.5 Oxidación de agua supercrítica
6.3 metodo fisico
6.3.1 Método de concentración por evaporación
6.3.2 Cristalización
6.3.3 Método de flotación por aire
6.4 Método combinado
Aguas residuales de galvanoplastia es el término general para el líquido de recubrimiento, el agua residual de enjuague y la liberación de diversos líquidos residuales durante el proceso de producción de las plantas de galvanoplastia.Las aguas residuales de galvanoplastia varían según el proceso de producción y el tipo de recubrimiento de la fábrica de galvanoplastia.Las fuentes de aguas residuales de galvanoplastia se pueden dividir a grandes rasgos en aguas residuales previas a la galvanoplastia, aguas residuales de enjuague de galvanoplastia, aguas residuales posteriores al tratamiento y líquido residual de galvanoplastia.
Muchas fábricas de galvanoplastia producen aguas residuales durante la producción y requieren tratamiento de aguas residuales.Sin embargo, antes de tratar las aguas residuales de galvanoplastia, es necesario comprender completamente la fuente y la composición de las aguas residuales de galvanoplastia y luego diseñar soluciones de tratamiento de aguas residuales de galvanoplastia específicas.Echemos un vistazo al origen de las aguas residuales de galvanoplastia:
El proceso de pretratamiento incluye principalmente pulido, pulido, laminado y pulido con chorro de arena, y el tratamiento químico incluye principalmente erosión, desengrasado y eliminación de óxido.El tratamiento electroquímico incluye corrosión electroquímica y eliminación de aceite.
Convencionalmente, la principal fuente de contaminación por metales pesados en las operaciones de galvanoplastia es la producción de agua de enjuague del revestimiento, mientras que los principales componentes de la solución de galvanoplastia en las aguas residuales son agentes complejantes y sales metálicas.Para mejorar el rendimiento del recubrimiento, es necesario agregar algunos compuestos orgánicos a la solución de revestimiento.Se puede observar que las aguas residuales de enjuague de piezas galvanizadas no solo contienen iones de metales pesados sino que también contienen una pequeña cantidad de materia orgánica.En términos generales, los tipos de iones y las emisiones de metales pesados en las aguas residuales del enjuague de revestimiento se ven afectados por el estado físico de las piezas galvanizadas, el nivel de gestión de las operaciones de galvanoplastia y la formulación de la solución de galvanoplastia.
El tratamiento posterior al recubrimiento generalmente incluye otros tratamientos superficiales únicos, como la pasivación después del enjuague y la eliminación de recubrimientos deficientes.Durante el proceso de postratamiento, es fácil producir una gran cantidad de aguas residuales que contienen metales pesados como niobio y cobre, sustancias ácidas y alcalinas como carbonato de sodio, ácido sulfúrico y ácido fosfórico, así como sustancias orgánicas como ácido acético. ácido y glicerina.
En operaciones de galvanoplastia, como decapado, galvanoplastia, pasivación, etc., la acumulación a largo plazo y el uso de soluciones de galvanoplastia ordinarias pueden producir rápidamente una gran cantidad de iones metálicos o los aditivos pueden dañar la calidad de la capa de pasivación.Por lo tanto, para controlar las impurezas en el líquido del baño, la mayoría de los proyectos desperdiciarán una parte y algunas fábricas lo desperdiciarán por completo.Este líquido residual contiene más iones de metales pesados, lo que aumenta la dificultad del tratamiento de las aguas residuales.
Después de comprender la fuente y la composición de las aguas residuales de galvanoplastia, es necesario combinar varios procesos de tratamiento de aguas residuales de galvanoplastia de acuerdo con la situación real.Yosun Environmental Protection contrata diseñadores de ingeniería profesionales para desarrollar soluciones detalladas para lograr una descarga cero de aguas residuales de galvanoplastia y mejorar eficazmente la utilización de las aguas residuales.
Según los diferentes requisitos funcionales de los productos de galvanoplastia, los componentes líquidos del baño de los tanques de proceso varían.
Generalmente, además de la capa protectora decorativa, también se realiza galvanoplastia para mejorar la dureza y la resistencia al desgaste;Galvanoplastia para mejorar la conductividad eléctrica, la permeabilidad magnética y las propiedades reflectantes de las piezas chapadas;galvanoplastia para prevenir la carburación local y la nitruración y para reparar el tamaño de las piezas (revestimiento restaurador, etc.).
Debido a los diferentes requisitos funcionales de las piezas de revestimiento, también existen muchos tipos de revestimiento, componentes de baño, métodos operativos, condiciones de proceso, etc. En consecuencia, los contaminantes introducidos en las aguas residuales de galvanoplastia se han vuelto más complicados.Sin embargo, los principales contaminantes de las aguas residuales son los iones metálicos residuales;los más comunes incluyen cromo, cobre, níquel, plomo, aluminio, oro, plata, cadmio, hierro, etc., seguidos de ácidos y álcalis, como ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido fosfórico, hidróxido de sodio, carbonato de sodio, etc.;Algunas soluciones de galvanoplastia también utilizan otras sustancias, como pigmentos, la mayoría de los cuales son sustancias orgánicas.Además, las impurezas como grasa, aceite, incrustaciones de óxido y polvo que se enjuagan durante el proceso de pretratamiento del sustrato recubierto también se introducen en las aguas residuales de galvanoplastia, lo que hace que la composición de las aguas residuales de galvanoplastia sea más compleja.
Las aguas residuales de galvanoplastia generalmente se clasifican según los contaminantes primarios en las aguas residuales, como aguas residuales que contienen cianuro, aguas residuales que contienen cromo, aguas residuales que contienen ácido, etc. Cuando las aguas residuales comprenden más de un contaminante importante, como el revestimiento de cianuro y cadmio, que contiene cianuro y cadmio, por lo general todavía se clasifica según uno de los contaminantes.Cuando un mismo método de recubrimiento tiene varias horas de trabajo, también se clasifica según Diferentes procesos de recubrimiento, que a su vez se dividen en subcategorías.Por ejemplo, las aguas residuales que contienen cobre se dividen en aguas residuales de revestimiento de cobre con pirofosfato, aguas residuales de revestimiento de cobre con sulfato de cobre, etc.
Cuando varios tipos diferentes de aguas residuales de revestimiento contienen el mismo contaminante primario, como aguas residuales de cromado y pasivación, cuando se mezclan, se denominan colectivamente aguas residuales que contienen cromo.Si el sistema se establece por calidad, son aguas residuales de cromado y pasivación, respectivamente.Generalmente, cuando se mezclan aguas residuales de diferentes tipos de revestimiento y diferentes contaminantes primarios, se denominan colectivamente aguas residuales mixtas de galvanoplastia.
Principales sustancias nocivas en las aguas residuales de galvanoplastia.
Hay dos formas principales en que las aguas residuales de la galvanoplastia contaminan el medio ambiente.Uno es la descarga de líquido residual de galvanoplastia con una pequeña cantidad y alta concentración, y el otro es la descarga de aguas residuales de galvanoplastia con una concentración relativamente baja.Si el líquido residual de la galvanoplastia se descarga directamente sin tratamiento, a menudo provocará una contaminación grave.Aunque la concentración de aguas residuales de galvanoplastia es baja, las consecuencias de la contaminación ambiental causada por los dos son las mismas y la primera no se ha tomado en serio en el pasado.Dado que las fábricas de galvanoplastia están dispersas en un área amplia, en comparación con otras industrias, el área de difusión de la contaminación es relativamente grande, aunque la cantidad de aguas residuales es relativamente pequeña.Por tanto, la contaminación que provoca es difícil de controlar.
Hasta ahora no se conocían suficientemente las consecuencias de la contaminación medioambiental provocada por las aguas residuales de la galvanoplastia.Debido a una mala gestión y un control laxo, se han producido algunas situaciones, como la contaminación del suelo por metales pesados en algunas zonas, provocando la acumulación de metales pesados en los cultivos y el vertido de aguas residuales que contienen cianuro a ríos y lagos., lo que resulta en una reducción de la producción pesquera e incluso muertes masivas de peces.A finales del siglo XX se ha estandarizado la gestión de las aguas residuales de galvanoplastia en varios puntos de mi país.Sin embargo, en los últimos años, debido al fortalecimiento de la gestión de otros contaminantes orgánicos, no se ha puesto suficiente énfasis en la gestión de las aguas residuales de metales pesados de galvanoplastia.Además, dado que las fuentes de agua, el suelo y las aguas subterráneas contaminadas por las aguas residuales de la galvanoplastia son difíciles de purificar en el corto plazo, las aguas residuales de la galvanoplastia aún deben gestionarse estrictamente y manejarse de manera adecuada.
Se describen brevemente los peligros de algunos contaminantes importantes en las aguas residuales de galvanoplastia.
El cianuro es extremadamente tóxico, especialmente en condiciones ácidas;se convierte en ácido cianhídrico altamente tóxico.El ácido cianhídrico, HCN o cianuro de hidrógeno, es un líquido incoloro con un olor único a almendras amargas.Fácilmente soluble en agua, alcohol y éter.Se dispersa fácilmente de manera uniforme en el aire y es combustible en el aire.Cuando el contenido de cianuro de hidrógeno en el aire alcanza entre el 5,6% y el 12,8%, es explosivo.El cianuro de hidrógeno es un gas;su solución acuosa se llama ácido cianhídrico.
El ácido cianhídrico es muy tóxico.La toxicidad del cianuro es causada principalmente por los iones de cianuro que libera en el cuerpo.Los iones de cianuro pueden combinarse rápidamente con los iones férricos de la citocromo oxidasa en el cuerpo, inhibiendo la actividad de la enzima e impidiendo que los tejidos utilicen oxígeno.
El daño del cianuro al cuerpo humano se divide en dos aspectos: intoxicación aguda y efectos crónicos.La intoxicación aguda causada por cianuro se divide en tres niveles: leve, moderada y grave.La intoxicación leve se manifiesta como irritación de ojos y vías respiratorias superiores, con olor a almendras amargas y entumecimiento de labios y garganta, seguido de náuseas, vómitos, temblores, etc.;la intoxicación moderada se manifiesta con suspiros y la piel y las membranas mucosas suelen tener un color rojo brillante.Otros síntomas empeoran;la intoxicación grave se manifiesta como pérdida del conocimiento, convulsiones tónicas y paroxísticas, hasta opistótonos, disminución de la presión arterial, incontinencia urinaria y fecal, a menudo acompañada de edema cerebral e insuficiencia respiratoria.
El cromo es un elemento ampliamente presente en el medio ambiente y un oligoelemento esencial para el cuerpo humano.Hay tres tipos de compuestos de cromo: divalentes, trivalentes y hexavalentes.El cromo hexavalente y sus compuestos son solubles en agua y son los más tóxicos.El cromo trivalente y el cromo divalente son muy tóxicos.Todos los compuestos de cromo son tóxicos.El cromo hexavalente es el más tóxico, seguido del cromo trivalente y el cromo divalente es el menos tóxico.El cromo hexavalente es casi 100 veces más tóxico que el cromo trivalente.
El cromo puede invadir el cuerpo humano a través del tracto digestivo, el tracto respiratorio, la piel y las membranas mucosas.La toxicidad del cromo para el cuerpo humano incluye intoxicación sistémica e irritación de la piel y las membranas mucosas, provocando dermatitis, eccema, traqueítis y rinitis, provocando reacciones mórbidas y efectos cancerígenos.Por ejemplo, los compuestos de cromo hexavalente pueden inducir cáncer de pulmón y cáncer de nasofaringe y son perjudiciales para la salud humana.La dosis letal es de 5 g.Cuando la concentración másica de cromo hexavalente en agua es de 0,1 mg/L, puede provocar cambios patológicos aparentes en los tejidos de los animales;cuando es de 0,45 mg/L, puede provocar la acumulación de cromo en el organismo.El valor promedio de cromo en orina en humanos debe ser inferior a 0,01 ~ 0,015 mg/L.
El anhídrido crómico es una materia prima química ampliamente utilizada en la industria de galvanoplastia.Se utiliza principalmente en procesos de cromado, pasivación y agotamiento.Existe en dos formas de cromo hexavalente, CrO42- y Cr2O72-, dependiendo del pH de las aguas residuales..Generalmente, después del tratamiento de reducción química, el hidróxido de cromo precipita en el lodo.En las aguas residuales existe una pequeña cantidad de sales de cromo trivalente.Algunos iones de cromo hexavalente se reducen electroquímicamente a iones de cromo trivalentes en el tanque de proceso., y entra al agua de enjuague con el líquido descargado.
Por lo tanto, las aguas residuales que contienen cromo son una de las principales fuentes de aguas residuales en la galvanoplastia.Es imposible eliminar el cromato en la galvanoplastia sin reformar completamente el proceso.La adopción activa de pasivación con bajo contenido de ácido crómico y cromado con bajo contenido de ácido crómico reducirá significativamente la concentración de aguas residuales que contienen cromo, pero aún es difícil cumplir con los estándares nacionales de emisiones sin tratamiento;por lo tanto, el tratamiento de aguas residuales que contienen cromo sigue siendo algo a lo que las plantas de galvanoplastia deben prestar atención: uno de los proyectos de tratamiento de aguas residuales.
El cadmio y sus compuestos no son esenciales para el cuerpo humano y son perjudiciales para los peces, las plantas, etc. Una vez que el cadmio contamina el medio ambiente, puede acumularse en los organismos e ingresar al cuerpo humano a través de la cadena alimentaria, causando intoxicación crónica.
El cadmio se forma en el cuerpo humano. La proteína de sulfuro de cadmio llega a todo el cuerpo a través de la sangre y se acumula selectivamente en los riñones y el hígado.El cadmio dificulta el crecimiento y el metabolismo óseo, provocando porosidad ósea, atrofia, deformación, etc. La intoxicación crónica por cadmio afecta principalmente a los riñones y también puede provocar anemia.El cadmio puede causar aberraciones cromosómicas en animales de sangre caliente y humanos.El cadmio tiene una larga vida media biológica en el cuerpo humano, alcanzando de 10 a 25 años por lo que se acumula en el organismo.La ingestión aguda de grandes cantidades de artículos que contienen cadmio (como agua que contiene 16 mg/l de cadmio) puede provocar vómitos intensos, náuseas y dolor abdominal;si se ingiere una gran cantidad (150 g de CdCl2) al mismo tiempo, puede causar insuficiencia renal aguda y daño hepático e incluso la muerte.
La capa de revestimiento de cadmio tiene muchas propiedades excelentes, por lo que se usa ampliamente en muchos aspectos, como el aeroespacial, la aviación, la instrumentación, etc. Sin embargo, el cadmio y sus compuestos son tóxicos.Una vez que el cadmio se vierte al medio ambiente, la contaminación causada por él es difícil de eliminar.En los últimos años se ha trabajado arduamente para encontrar otros recubrimientos que reemplacen el recubrimiento de cadmio y se han logrado avances significativos.Las aguas residuales que contienen cadmio generadas por el revestimiento de cadmio deben controlarse y tratarse estrictamente para evitar que el cadmio y sus compuestos contaminen el medio ambiente.
El mercurio es mercurio, que es un metal líquido.La gravedad específica es 13,6, el punto de fusión es -39,3 ℃ y el punto de ebullición es 357 ℃.El mercurio se evapora a temperatura ambiente y su vapor es incoloro, inodoro y siete veces más pesado que el aire.El mercurio y sus compuestos son muy tóxicos, especialmente los compuestos orgánicos del mercurio.Los peces se envenenarán si viven en agua que contenga entre 0,01 y 0,02 mg/L de mercurio;Los humanos morirán si comen 0,1 g de mercurio.El mercurio se combina sin esfuerzo con los grupos sulfuro de varias proteínas, y esta combinación es poderosa y difícil de separar.El mercurio puede causar daños en el tracto digestivo humano, boca, riñones, hígado, etc. El mercurio y sus compuestos pueden invadir el cuerpo humano por diferentes vías, como las vías respiratorias, la piel o el tracto digestivo.Cuando el mercurio ingresa al cuerpo humano, se acumula en el hígado, los riñones, el cerebro, el corazón, la médula ósea y otras partes, provocando intoxicaciones neurológicas y lesiones profundas de los tejidos, provocando fatiga, mareos, temblores, sangrado de encías, calvicie, entumecimiento de manos y Pueden producirse pies, neurastenia y otros síntomas, e incluso trastornos mentales, que provocan convulsiones locas y la muerte.
El mercurio y sus compuestos sólo se utilizan cuando el mercurio está polarizado antes del baño de plata.Dado que el mercurio es tóxico, ha sido reemplazado gradualmente por otros procesos, como el pre-plateado, pero algunas fábricas todavía lo utilizan.Las aguas residuales que contienen mercurio deben tratarse estrictamente antes de su vertido.
La tasa de deposición de plomo que ingresa al cuerpo humano a través del tracto respiratorio es aproximadamente del 40%.Cuando invade el cuerpo humano, alrededor del 90% al 95% formará sustancias insolubles y se depositará en los huesos.El plomo daña la mayoría de los sistemas del cuerpo humano, especialmente la médula ósea, el sistema hematopoyético, el sistema nervioso y los riñones.Los niveles de plomo en sangre elevados (aproximadamente 80 μg/dL) pueden provocar convulsiones, coma e incluso la muerte.Los niveles bajos de plomo pueden dañar el sistema nervioso central, los riñones y las células sanguíneas.Los glóbulos rojos y la anemia por hipohemoglobina son las principales manifestaciones clínicas de la exposición crónica a bajos niveles de plomo.El envenenamiento crónico por plomo también puede causar presión arterial alta y daño renal.
El cobre es uno de los oligoelementos necesarios para la vida, pero un exceso de cobre daña el cuerpo humano, los animales y las plantas.La intoxicación aguda por cobre es causada por la ingestión accidental de un exceso de cobre.Por ejemplo, beber una gran cantidad de bebidas contaminadas con cobre provocará síntomas de intoxicación gastrointestinal, que incluyen sabor metálico en la boca, dolor en la parte superior del abdomen, náuseas, vómitos o diarrea;en casos graves, pueden aparecer úlceras de la mucosa gastrointestinal., hemólisis, necrosis hepática, daño renal e incluso la muerte por hipotensión y shock.La causa del envenenamiento es que la absorción excesiva de cobre inhibe la actividad de muchas enzimas, provocando graves daños a las membranas celulares.La dermatitis y el eccema pueden ocurrir cuando la piel entra en contacto con compuestos de cobre, y puede ocurrir necrosis de la piel cuando se expone a altas concentraciones de compuestos de cobre.Cuando el contenido de cobre en el agua alcanza 0,01 mg/L, tiene un efecto inhibidor significativo sobre la autopurificación del cuerpo de agua.Si supera los cinco mg/L, producirá un olor peculiar;si supera los 15 mg/L no será potable.Si las aguas residuales que contienen cobre riegan las tierras de cultivo, el cobre puede disolverse en el suelo.Enriquecido y absorbido por los cultivos, también provocará un crecimiento deficiente del arroz y la cebada y contaminará los granos.El cobre también es muy tóxico para la vida acuática.
El cobre se utiliza ampliamente en la galvanoplastia.Las principales sales de cobre en la solución de revestimiento son el sulfato de cobre y el pirofosfato de cobre.
Aunque el níquel y sus sales tienen una toxicidad relativamente baja, como elemento con efectos biológicos, el níquel puede activar o inhibir una serie de enzimas, como la arginasa, la carboxilasa, etc., dando lugar a efectos tóxicos.Los animales que comen sal de níquel pueden causar estomatitis, gingivitis y gastroenteritis aguda y dañar el músculo cardíaco y el hígado.Los experimentos han demostrado que la dosis letal de níquel para los conejos es de 7 a 8 mg/kg.El níquel y sus compuestos irritan la piel, las membranas mucosas y el tracto respiratorio humanos y pueden causar dermatitis, traqueítis e incluso neumonía.Se ha demostrado mediante experimentos con animales y observación humana que el níquel tiene un efecto de acumulación que se acumula principalmente en los riñones, el bazo y el hígado y puede inducir cáncer de faringe y cáncer de pulmón.
El níquel se usa ampliamente en la industria de galvanoplastia y el cloruro o sulfato de níquel se usa principalmente como sal principal en la solución de galvanoplastia.
El zinc es uno de los oligoelementos esenciales para el cuerpo humano.La gente común absorbe de 10 a 15 mg de zinc de los alimentos todos los días.El hígado es el lugar de almacenamiento del zinc.El zinc se combina con las proteínas del hígado para formar tioproteína de zinc, que suministra el zinc necesario para las reacciones fisiológicas del cuerpo.
La deficiencia de zinc en el cuerpo humano provocará muchos síntomas adversos.El consumo accidental de sales solubles de zinc puede corroer la mucosa del tracto digestivo.El exceso de zinc puede provocar síntomas de gastroenteritis aguda, como náuseas, vómitos, dolor abdominal, mareos, debilidad general, etc.
El zinc y sus compuestos son una de las materias primas más utilizadas en la galvanoplastia.El cloruro de zinc, el óxido de zinc, el sulfato de zinc, etc., son las principales sales de la solución de revestimiento.
Las aguas residuales ácidas y alcalinas son altamente corrosivas y corroerán las tuberías y estructuras subterráneas si se descargan directamente sin tratamiento.Después de ingresar al cuerpo de agua, afectará el pH del cuerpo de agua, destruirá la capacidad de autopurificación del cuerpo de agua y afectará el crecimiento de organismos y la producción pesquera.
Cuando el pH es 5 o 9, la mayoría de los peces migran;cuando es inferior a 5, daña a los peces comunes e incluso provoca la muerte.Si se vierte en tierras de cultivo como agua de riego, cambiará las propiedades del suelo y pondrá en peligro los cultivos.
Los ácidos y álcalis se utilizan ampliamente en la industria de galvanoplastia, la mayoría de los cuales se utilizan para el pretratamiento antes del revestimiento, principalmente ácidos como ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico y ácido fosfórico, y álcalis como hidróxido de sodio y carbonato de sodio;Además, durante el tratamiento de aguas residuales también se añaden sustancias como ácidos, álcalis y algunas sales, por lo que el contenido de sal en las aguas residuales también es alto.
En las aguas residuales de galvanoplastia también se encuentran aditivos, abrillantadores, sustancias oleosas, sustancias anilinas, compuestos inorgánicos de flúor, sulfuros, etc.Aunque el contenido de estas sustancias no es significativo, a menudo se descargan más allá del estándar debido a la operación, la gestión y otras razones.Contamina el medio ambiente.Por lo tanto, se le debe prestar suficiente atención en el diseño.
El método de tratamiento químico agrega varios reactivos químicos a las aguas residuales para cambiar las propiedades químicas y el estado de los contaminantes en las aguas residuales mediante reacciones químicas, transformándolos en sustancias inofensivas o poco dañinas y luego eliminándolos del cuerpo de agua.Los métodos químicos se utilizan ampliamente en el tratamiento de aguas residuales por galvanoplastia.Según las estadísticas, alrededor del 41% de las plantas de galvanoplastia de mi país utilizan métodos químicos para tratar las aguas residuales.En la actualidad, se utilizan habitualmente los siguientes métodos químicos para tratar las aguas residuales de galvanoplastia:
En el tratamiento de aguas residuales por galvanoplastia, la reducción química se utiliza principalmente para tratar aguas residuales con contaminantes oxidativos, como las aguas residuales que contienen cromo.El método más utilizado es el método de cal y sulfato ferroso.Además, existen métodos de dióxido de azufre, métodos de ácido sulfuroso, métodos de limaduras de hierro y métodos de reducción de hidrato de hidracina.Las ventajas de este método son equipo simple, baja inversión, gran capacidad de procesamiento y la capacidad de reducir el cromo hexavalente altamente tóxico en cromo trivalente menos tóxico.
Método de reducción electroquímica
El método de reducción electroquímica utiliza el principio de electrólisis y puede utilizar electrodos porosos o ánodos de hierro para tratar aguas residuales que contienen cromo.Cuando las aguas residuales que contienen cromo hexavalente Cr(Ⅵ) pasan a través de una celda electrolítica con hierro como ánodo y cátodo, el ánodo se disuelve continuamente para producir iones ferrosos.En condiciones ácidas, el Cr(Ⅵ) se reduce a cromo trivalente.Al mismo tiempo, durante el proceso de electrólisis, se consume una gran cantidad de H+, lo que aumenta gradualmente el pH del agua residual.Actualmente, Cr3+ y Fe3+ forman hidróxidos y precipitan de la solución.La operación y gestión de la eliminación electroquímica de cromo son simples y el efecto es estable y confiable.
El uso de la electrólisis para reducir y depositar iones de metales pesados en aguas residuales en el cátodo es esencial para recuperar o eliminar iones de metales pesados en el tratamiento de aguas residuales.
Sin embargo, la concentración de iones de metales pesados en las aguas residuales suele ser relativamente baja (decenas o cientos de mg/L).Supongamos que se electroliza en una celda electrolítica de electrodo de placa estándar.En ese caso, la concentración de iones metálicos se puede reducir al estándar de emisión (a menudo unas pocas o unas pocas décimas de mg/L).l) o menos es difícil de lograr.Esto se debe a que la concentración de iones metálicos es demasiado baja y las reacciones secundarias en el cátodo, como el desprendimiento de hidrógeno, son muy obvias, lo que da como resultado una eficiencia de corriente muy baja.Recientemente se han realizado muchas investigaciones sobre la electrólisis de aguas residuales de baja concentración y han aparecido muchos nuevos electrodos o celdas electrolíticas.Estos nuevos electrodos, o electrolizadores, se pueden resumir en dos tipos:
●Mejorar el movimiento relativo entre el electrolito y el electrodo para fortalecer el proceso de transferencia de masa y reducir la polarización de la concentración;
●Fortalece el movimiento relativo entre el electrolito y el electrodo y aumenta considerablemente la superficie del electrodo.
Un aumento en el área de la superficie del electrodo puede reducir la densidad de corriente de la superficie del electrodo cuando la intensidad de corriente total es la misma, como el electrolizador de lecho fluidizado de partículas conductoras, que pertenece al segundo tipo.Cuando esta celda electrolítica trata aguas residuales que contienen cobre, recupera el cobre de las aguas residuales como cobre metálico.El contenido de cobre en el agua tratada es inferior a 1,0 mg/L, cumpliendo con los requisitos de descarga.La pureza del metal recuperado también es alta.En algunos casos, la electrólisis se utiliza para tratar líquidos residuales concentrados y los beneficios económicos son considerables.
El método de cloración alcalina utiliza el efecto de oxidación de los oxidantes a base de cloro en aguas residuales alcalinas para oxidar y destruir el cianuro en las aguas residuales para eliminarlo.
Los oxidantes de uso común incluyen hipoclorito de sodio, polvo blanqueador y cloro líquido.Este método es adecuado para tratar aguas residuales que contienen cianuro, especialmente aguas residuales con una concentración de cianuro inferior a 250 mg/L, y el efecto es mejor.El método de cloración alcalina se divide en 'oxidación completa' e 'hidrólisis ácida'. La oxidación completa ahora se usa ampliamente y sus productos finales son dióxido de carbono y nitrógeno no tóxicos, lo que resuelve completamente el problema de la contaminación por cianuro.
El método de neutralización se utiliza principalmente para tratar las aguas residuales de decapado de las plantas de galvanoplastia.
Las técnicas comúnmente utilizadas incluyen neutralización química, filtración, métodos de neutralización de tambor, etc. Para las aguas residuales ácidas de tipo ácido sulfúrico, para resolver el problema de que el material del filtro de neutralización se rodea rápidamente por sulfato de calcio y reduce el efecto del tratamiento, algunas plantas de galvanoplastia usan dolomita ( el componente principal es carbonato de magnesio) como material filtrante en el tambor o equipo;También se puede utilizar la filtración en lecho fluidizado para resolver el problema del recubrimiento de sulfato de calcio en el material del filtro y el bajo efecto del tratamiento.
Modelo de operación del método de precipitación química.
La solubilidad de muchos hidróxidos metálicos en agua es muy baja.Los productos de solubilidad de los hidróxidos de metales pesados como cobre, cadmio, cromo y plomo son generalmente mínimos.
Por lo tanto, la precipitación de hidróxido puede eliminar estos iones de metales pesados de las aguas residuales.Los precipitantes comúnmente utilizados incluyen cal, carbonato de sodio, hidróxido de sodio, etc. Dado que el precipitante utilizado en este método tiene una amplia gama de fuentes y tiene un precio relativamente bajo, se usa ampliamente en la práctica de producción.
El método de intercambio iónico utiliza los grupos activos intercambiables (principalmente H+, OH-) en el intercambiador de iones para intercambiar componentes dañinos en las aguas residuales, obteniendo así una solución concentrada de contaminantes y agua purificada.
A mediados de la década de 1970, algunas empresas nacionales utilizaron por primera vez el intercambio iónico para tratar aguas residuales que contenían cromo, lo que no sólo eliminó la contaminación por cromo, sino que también obtuvo líquido de recuperación de ácido crómico y una gran cantidad de agua purificada reciclable.
A fines de la década de 1970, una fábrica en Beijing aplicó el método de intercambio iónico al tratamiento de aguas residuales que contenían cianuro, logrando la recuperación y reutilización del cianuro.
En la década de 1980, más de 100 fábricas o talleres de galvanoplastia sólo en la ciudad de Shenyang utilizaban el intercambio iónico para eliminar el cromo.Sin embargo, este método tiene altos requisitos técnicos, una gran inversión única y hay cloro residual en el ácido crómico recuperado, lo que afecta el reciclaje.
El método de intercambio iónico alguna vez se utilizó ampliamente en la industria de galvanoplastia de mi país.En la actualidad, algunas empresas nacionales con mejores condiciones técnicas todavía lo utilizan.
La electrocoagulación se concentra en el mecanismo de reacción de neutralización de cationes de floculación química y cargas superficiales, que implica la reacción de contaminantes del agua con fuertes campos eléctricos y las reacciones de oxidación y reducción generadas por la electricidad.La electrofloculación puede eliminar más del 99% de los cationes de metales pesados en el agua., también puede matar los microorganismos en el agua.
Este proceso precipita sustancias coloidales cargadas y elimina significativamente otros iones, coloides y emulsiones.La tecnología de floculación eléctrica puede lograr una descarga estándar de efluentes del proceso de tratamiento de aguas residuales original con una inversión escasa en situaciones de tratamiento de aguas residuales donde la tecnología actual no puede cumplir con los requisitos.
Pasos para la eliminación de metales pesados de las aguas residuales de galvanoplastia
El método de adsorción es un método eficaz para tratar aguas residuales de galvanoplastia y se utiliza principalmente para tratar aguas residuales que contienen cromo, cianuro, etc. Los adsorbentes más utilizados actualmente incluyen carbón activado, alúmina activada, tierra de diatomeas, cenizas volantes, etc. Desde la década de 1970 en China , muchas unidades han llevado a cabo trabajos de investigación experimental y algunas se han puesto en producción.
El proceso de separación por membranas utiliza membranas de permeabilidad selectiva para separar los contaminantes en las aguas residuales.El agua residual pasa a través del medio de membrana bajo una fuerza impulsora particular, y los componentes del agua residual en el lado de entrada pasan selectivamente a través del medio de membrana, logrando así el propósito de separación o purificación.
Las principales aplicaciones de la tecnología de tratamiento de agua con membranas son la ultrafiltración, la ósmosis inversa, la diálisis y la electrodiálisis.El uso de tecnología de separación por membranas para tratar las aguas residuales de galvanoplastia puede concentrar y recuperar componentes funcionales específicos y reciclar el agua permeada.Al mismo tiempo, se puede utilizar la tecnología de separación de membrana correspondiente según los diferentes requisitos de tratamiento.En la década de 1970, el método de ósmosis inversa se utilizó por primera vez en China para recuperar y tratar el agua de enjuague del niquelado y, más tarde, se aplicó al tratamiento de revestimientos de cobre, zinc y otras soluciones de enjuague.
La electrodiálisis es una de las tecnologías de membranas más maduras en investigación y desarrollo.Se utiliza principalmente para recuperar metales pesados del agua de enjuague en la industria de galvanoplastia.
La electrodiálisis se utiliza para tratar las aguas residuales industriales de galvanoplastia.Después del tratamiento, la composición de las aguas residuales permanece sin cambios, lo que resulta beneficioso para devolverlas al tanque para su uso.Aguas residuales que contienen Cu2+, ni2+, zinc2+, Cr (VI) y otros iones metálicos son adecuados para el tratamiento de electrodiálisis.Entre ellas, la tecnología de tratamiento de aguas residuales que contienen níquel es la más madura y cuenta con conjuntos completos de equipos industriales.
Sin embargo, el método de electrodiálisis se utiliza para tratar las aguas residuales de galvanoplastia, que requiere muchos tratamientos previos de las aguas residuales y consume mucha electricidad;Es necesario mejorar la calidad de la membrana para ampliar aún más su ámbito de aplicación en aguas residuales industriales.
El método de separación por membrana se puede utilizar como tecnología de purificación y puede recuperar metales.Tiene la ventaja de una alta eficiencia de separación, por lo que es una tecnología de separación prometedora.Este método es especialmente adecuado para el tratamiento de líquidos residuales de galvanoplastia de baja concentración.
Oxidación de agua supercrítica
La investigación sobre sistemas de oxidación de agua supercrítica comenzó en la década de 1970.Las sustancias puras tienen tres fases: gaseosa, líquida y sólida.Cuando la temperatura y la presión del sistema alcanzan un cierto punto, las densidades de las fases gaseosa y líquida son las mismas y las dos fases se fusionan en una fase uniforme.
Este punto específico se define como el punto crítico del material, y la temperatura, presión y densidad correspondientes se definen como la temperatura crítica, la presión crítica y la densidad crítica del material.La temperatura crítica del agua es 374,2°C, la presión crítica es 22,1 MPa y la densidad está entre gas y líquido.
El agua supercrítica (temperatura superior a 374°C y presión superior a 22,1 MPa) tiene propiedades únicas que el agua estándar no tiene.El agua supercrítica puede ser completamente miscible con materia orgánica, aire/nitrógeno/dióxido de carbono y otros gases.Por lo tanto, la materia orgánica/aire/agua se puede mezclar en condiciones supercríticas durante el proceso de oxidación del agua supercrítica.En un tiempo de residencia de reacción breve, más del 99% de la materia orgánica se oxida rápidamente en agua, dióxido de carbono, nitrógeno, etc.
A altas temperaturas y alta presión, la solubilidad de las sales inorgánicas y los metales pesados es extremadamente baja y se separan y reciclan fácilmente durante la separación por reducción de presión.El agua tratada se puede reutilizar y no se producirán contaminantes secundarios durante el proceso de tratamiento.
Los métodos físicos utilizados actualmente en el tratamiento de aguas residuales por galvanoplastia incluyen principalmente concentración por evaporación, cristalización y separación por membrana.
La recuperación de la concentración por evaporación es un método de tratamiento que evapora las aguas residuales de galvanoplastia de metales pesados para concentrar los metales pesados para su recuperación y reutilización.Trata aguas residuales que contienen iones de cromo, cobre, plata y níquel.
Para aguas residuales que contienen bajas concentraciones de iones de metales pesados, la aplicación directa del método de recuperación de concentración por evaporación consume mucha energía y no es económicamente razonable.En términos generales, la aplicación de evaporación y concentración para tratar aguas residuales de metales pesados en la industria de galvanoplastia a menudo se combina con otros métodos.Por ejemplo, el uso de un evaporador a presión atmosférica y un sistema de enjuague a contracorriente para tratar las aguas residuales de galvanoplastia puede lograr un ciclo de circuito cerrado, que es una combinación muy exitosa.
En la década de 1980, este método se utilizó ampliamente en mi país, especialmente para el tratamiento de aguas residuales que contienen cromo por galvanoplastia.El método de concentración por evaporación trata las aguas residuales de metales pesados de galvanoplastia.El proceso es maduro y sencillo.No requiere reactivos químicos y no tiene contaminación secundaria.Puede reciclar agua o metales pesados valiosos y tiene buenos beneficios ambientales y económicos.Sin embargo, debido al alto consumo de energía y costos operativos, el problema de las impurezas que interfieren con la recuperación de recursos aún está por estudiarse, lo que limita su aplicación.
Actualmente, el método general de concentración por evaporación se utiliza como unidad en un proceso combinado.
El método de cristalización es un método en la tecnología de separación sólido-líquido.Utiliza principalmente la característica de que las sustancias salinas pueden precipitar sales cristalinas relativamente puras en sus soluciones sobresaturadas para recuperar algunas sales metálicas en forma de cristales.Generalmente, se encuentra en el reciclaje de soluciones de galvanoplastia, como soluciones de cianuro, cincado y niquelado.
flotacion de aire Es una tecnología de separación con alta eficiencia y rápida velocidad de separación, que comienza desde el procesamiento de minerales.Desde la década de 1970, esta tecnología ha atraído la atención de los trabajadores medioambientales en el tratamiento de aguas residuales y ha llevado al rápido desarrollo de esta tecnología.
Las ventajas del tratamiento por flotación de aire de aguas residuales de metales pesados son una gran adaptabilidad, tratamiento continuo y fácil operación automática.Es especialmente adecuado para el tratamiento de aguas residuales mixtas de metales pesados con mala calidad y cambios significativos.Sin embargo, cuando se utiliza la flotación por aire para tratar aguas residuales mixtas de galvanoplastia, la concentración másica de iones de metales pesados en las aguas residuales generalmente no debe ser superior a 30 a 40 mg/L.
La desventaja de este método es que se debe resolver el problema de la utilización integral de la escoria.No se permite que las aguas residuales contengan NH4+ ni una gran cantidad de tensioactivos, de lo contrario el efecto del tratamiento se verá afectado.
Debido a la gran variedad de aguas residuales de galvanoplastia y las diferentes composiciones de las aguas residuales de cada fábrica, no es fácil lograr métodos de tratamiento unificados.
Cualquier método de gobernanza tiene sus ventajas y desventajas.El uso de un método a menudo no logra el efecto de gobernanza ideal.Por lo tanto, se deben combinar dos o más métodos para complementarse y lograr los mejores resultados técnicos y económicos.
Por ejemplo, el método de intercambio iónico-ferrita puede resolver mejor el problema de contaminación secundaria del método de intercambio iónico;el método de electrólisis-ferrita puede resolver el problema de utilización de lodos de galvanoplastia;el método de precipitación química y el método de flotación por aire se pueden combinar, lo que puede mejorar el efecto de eliminación de iones de metales pesados;Algunas personas combinan el método de intercambio iónico y el método de ósmosis inversa para resolver el problema de la reutilización de la solución de regeneración.
Aún se están desarrollando múltiples tecnologías de combinación, siendo las principales direcciones la multifunción, la miniaturización y la automatización del control.
