锌镍合金废水的特性及处理方法有哪些?
锌镍合金镀种近年来发展极为迅速,其耐蚀性、耐磨性是普通镀锌层的7-10倍,并具有良好的上漆性、可焊性、低脆性,该种防护镀层的高性能使其有着广阔的应用前景。
电镀锌镍合金即以90%的锌为基础配以10%的镍电沉积到镀件表面进而形成防护层,适合于海洋作业及工业大气等恶劣环境中。
锌镍合金分为两类,分别为碱性锌镍合金镀液和酸性锌镍合金镀液,过去常选用酸性镀液,在不断地工艺改造中,碱性镀液不仅分散能力好、镀层均匀,且成本更低、更易操作,因此渐渐占领锌镍合金镀件的大部分市场。
但在废水的处理中,碱性锌镍合金废水比酸性锌镍合金废水更难处理,这是由于碱性镀液电镀锌镍合金的原理更为复杂,尽管是同样的电沉积,但却是异常共沉积,简单来讲,是正常重金属电沉积顺序的反向沉积,目前对该现象的研究可归类为两种学说:Brenne膜吸附机理及仓知三夫学说,但并不能说这两者可以真正充分的解释这一现象。同样,碱性锌镍合金废水更难处理的原因也不能用现有的学说一概而述。
但是,在废水处理方面,并不能表明不能以一个概括性原理来解析脱除水中锌镍离子的工艺方向,无论废水中存在怎样复杂的机理,只要有足够强的螯合剂将各种形态的锌镍离子抢夺过来,并稳定螯合形成基团,后可被絮凝沉淀,这就是处理锌镍合金废水可达表三标准的根本原理。
在电镀锌镍合金技术普遍应用的背景下,随之而来的是电镀废水污染、多项指标不合格的问题。那么锌镍合金废水的来源特征是哪些?该如何处理呢?
一、废水特征
电镀锌镍合金工艺一般为镀前预处理、除油、酸洗、电镀、抛光、钝化、封闭等工序。
1. 除油废水:碱性或者酸性条件下,出去镀件表面的油污,对于比较难去除的油污,还会增加乳化剂等有机溶剂来去除。
2. 酸洗废水:利用酸溶液去除镀件表面上的氧化皮和锈蚀物,可以活化零件表面,如硫酸、盐酸、磷酸,硝酸。
3. 水洗废水:每道工序之后都会增加水洗工序,镀件清洗水占80%以上,包含油脂废水、酸性废水、碱性废水、锌镍合金废水、含铜废水、含铬废水等。
4. 电镀废水:主要来源于清水清洗过程,废水中主要含有锌、镍金属离子,主要以络合态形式存在。
5. 综合废水:废镀液、漏液及地面清洗水等。
二、 锌镍合金废水处理
1. 芬顿法
使用芬顿法对锌镍合金废水进行处理,氧化分解废水中的部分有机污染物,达到氧化破络的作用,使络合态金属离子转化为游离态;再对废水进行化学沉淀处理,使金属离子沉淀;以及离子交换柱,使用具有吸附金属离子能力的离子交换树脂对废水进行重金属捕集,使废水稳定达到排放要求。
2. 化学沉淀法
化学沉淀法包含碱性沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧化法。
碱性沉淀法是比较常用的方法,这种方法PH是主要的因素,太高或者太低都会影响处理效果;硫化物沉淀法是在含重金属废水中加入硫化物生成沉淀,但沉淀颗粒小,易形成胶体,且硫化物遇酸易生成气体,可能造成二次污染;铁氧化法是向废水中投加铁盐,通过控制PH、氧化、加热等条件,使废水中的重金属与铁盐形成铁氧体共沉淀,此法耗能较高,处理后盐度高,不能处理含汞和络合物的废水,不能处理锌镍合金废水。
3. 离子交换法
利用离子交换树脂分离废水中的重金属离子,能耗低、处理程度较高,没有二次污染,比较适合低浓度的废水处理。离子交换剂易氧化失效,操作费用高。
4. 膜分离法
膜分离技术电镀废水行业比较受青睐,因该方法分离效果好,操作容易,并且能够回收电镀原料,但是膜污染严重,使用寿命短,在合金废水中不常用。
5. 吸附法
吸附法分为物理吸附法和化学吸附法。
吸附剂有活性炭、沸石、粉煤灰等,物理吸附法投资大、费用高、污泥产量大、处理废水难以达标。生物吸附剂有菌体、藻类、聚糖树脂等,生物吸附法效率高、费用低、易解析,可回收重金属。
6. 废水处理剂
由于锌镍合金废水中的锌、镍重金属与络合剂生成络合物存在,直接采用中和沉淀等上述处理方法,难以达到去除达标的目的。而芬顿法处理首先要破坏络合离子的稳定结构,使金属离子呈游离态再进行沉淀处理。因此,针对锌镍合金废水的处理方法是:HMC-M3锌镍合金废水处理剂,采用螯合沉淀技术,省去破络过程,直接与络合锌、镍离子反应,生成螯合沉淀去除重金属。此法螯合效果好,可处理强酸强碱锌镍合金废水、用量少、成本低,将镍离子处理至0.1mg/L,锌离子处理至1mg/L,达电镀行业表三标准。