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时间:2018-12-07
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1、毕业设计开题报告环境与化学工程学院2012届题目200m3/d电镀厂废水工艺设计课题类型设计课题来源教师指定学生姓名学专业环境工程年指导教师职号级班08级环境工程称填写曰期:一、本课题研究的主要内容、目的和意义电镀是世界三大污染行业之-,随着我岡乡镇企业的迅速发展,电镀企业趋向于布点多、规模小,专业化程度低,导致我国电镀行业的污染问题日益严重。电镀废水不仅量大,而且对环境造成的污染也十分严重。电镀废水不仅含有铽化物等剧毒成分,而且含有Cr、Zn、Cu、Ni等Q然界不能降解的重金属离子。含铬废水(六价铬)对人体宥巨大危害,而三价铬则是生物所必需的微量元索,实证表明六价铬的毒性比三价铬大104倍。
2、因此对含铬废水的无害处理是环保领域的重要分支,现在已奋许多比较成熟的处理工艺。在实际工作中,采用何种方法处理电镀废水,需要根据具体条件加以考虑。本课题要求应用含铬废水的处理原理和方法,结合顺徳市金鑫电镀厂的具体情况,设计一套电镀含铬废水的处理工艺流程,使整个工程处理设备较少、造价低、效采稳定,出水水质达到国家污水综合排放标准,并对主要构筑物进行高程设计,使整个厂区布局合理,运行流畅。二、文献综述(国内外相关研究现况和发展趋向)1W内外和关研究现状①电解法电解除铬主耍是利用铁阳极在直流电作用下,不断溶解产生的亚铁离子,在酸性条件下将六价铬还原为三价铬,其化学反应式如卞:Fe-2e>Fe2+Cr2
3、O72+6Fe2++4H-►2Cr3++6Fe3++7H2OCrO42_+3Fe2++8H+►Cr3++3Fe3++4H2O此外在阴极上也冇直接还原六价铬的反应发生:Cr2O72_+6e+14H*►2Cr3++7H2OCrO42"+3e+8H*►Cr3++4H2O一般认为亚铁离子是六价铬还原为三价铬的主要因素,阴极上直接还原六价铬的作用是很弱的。电镀含铬废水首先经过格栅去除较大颗粒的悬浮物后Q流至调节池,均衡水量水质,然后由泵提升至电解槽电解,在电解过程中阳极铁板溶解成亚铁离子,在酸性条件下亚铁离+将六价铬离子还原成三价铬离子,同吋由于阴极板上析出氢气,使废水pH值逐步上升,最后呈屮性。此时C
4、r3Fe31都以氢氧化物沉淀析出,也解后的出水首先经过初沉池,然后连续通过(废水自上而下)两级沉淀过滤池。一级过滤池内有填料:木炭、焦炭、炉S;二级过滤池内冇填料:无烟煤、石英砂。污水中沉淀物由过滤池填料过滤、吸附,出水流入排水检杳井。而石通过泵进入循环水池作为冷却用水。过滤用的木炭、焦炭、无烟煤、炉渣定期收集在锅炉房掺烧。©离子交换法据相关研究表明:利用阴离了交换树脂,可以有效地彻底地去除废水中成铬酸根状态的六价铬,利用阳离子交换树脂,则对去除废水屮的三价铬及金属离子。我W常采用阳柱及三阴柱南联的离子交换工艺流程来处理含铬废水。但在实际工艺中为了回收电镀槽中的废铬酸,先使铬酸液通过阳离子交
5、换树脂,以出去杂质离了(Fe、Cr3A1等)。流出液再回到电镀槽存储起来。漂洗水首先通过阳离了交换树脂以除去金属离子,从柱屮的流出液再通过阴离子交换树脂以去除铬酸根,最后获得离子补充水。阴离子交换树脂讨应用氢氧化钠再生;使废再生液成为Na2CrO4和NaOH的浞合液。此浞合液通过阳离子交换杜时,可回收H2CrO4,再将它流回到电镀槽中。从阳极柱流出的废再生液,再排放到下水道之前,必须中和并沉淀去除金属离子。由于离子交换剂选择忭强,制造复杂,成本高,再生剂耗量大,因此在应用上受到很大限制。©电渗析法电渗析法是在直流电场作用下,以电位差为推动力,利用离子交换脫的选择透过性,从ifU使废水得到净化
6、。0前常采用的电渗析技术有:中高温电渗析工艺、倒极电渗析工艺EDR、双极膜电渗析工艺、填充床电渗析工艺EDI等。电镀工业漂洗水的冋收是电渗析在废液处理方而的主要应用,水和金属离子可达到全部循环利用,整个过程可在高温和更广的pH值条件下运行,且冋收液浓度可大大提高,但仅能用于冋收离子组分,因此不予采用。④化学还原法化学还原法是利用硫酸亚铁、亚硫酸盐、二氧化硫等还原剂,将废水屮的六价铬还原为三价铬离子,再加碱调整pH值,使三价铬形成氢氧化铬沉淀除去。化学还原法的设备投资和运行费用较低,主要用于间歇处理。调W池及反应池讨分为两格交替使用,搅拌釆用机械或水泵搅拌为宜,不宜采用空气搅拌,以免S02气体外
7、逸扩散而影响环境。沉淀采用斜板(管)沉淀池,表面负荷取3〜4n?/(m2.h),并投加2〜5mg/L的高分子絮凝剂PAM。⑤微生物法微生物法是利用Cr(VI)环境中培养的人肠杆菌假单胞剧、硫酸盐还原菌、真菌等的强还原能力实现对废水巾Cr(VI)的还原。其解毒的机理齊遍认为是利用微生物对Cr(VI)的静电吸附作用、酶的催化转化作用、络合作用、絮凝以及沉淀从而解除的Cr(VI)毒性,在适宜的条件下,废
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