氯化物鍍鋅與廢水化學(xué)需氧量超標(biāo)問(wèn)題探析

1、氯化物鍍鋅與廢水氯化物鍍鋅與廢水CODcrCODcr超標(biāo)超標(biāo)問(wèn)題探析問(wèn)題探析摘要：CODcr是對(duì)電鍍廢水排放物限值中的必測(cè)指標(biāo)。在造成廢水CODcr超標(biāo)的因素中，難以用簡(jiǎn)易辦法去除的有機(jī)物又是主要因素。大量被采用的含高泡表面活性劑的氯化鉀鍍鋅工藝又是造成廢水中有機(jī)物過(guò)多的主要原因?，F(xiàn)有適用的去除廢水中有機(jī)物的方法對(duì)電鍍廠點(diǎn)都難以應(yīng)用。解決辦法是盡量減少該工藝的使用，大力推廣鋅酸鹽無(wú)氰堿性鍍鋅，徹底辦法只有開(kāi)發(fā)全新的高陰極電流效率無(wú)氰鍍鋅

2、工藝。關(guān)鍵詞：CODcr；有機(jī)物；處理方法；工藝革新0前言前言CODcr是電鍍廢水必測(cè)的排放限值指標(biāo)之一。從2010年7月1日起，無(wú)論新老電鍍企業(yè)均執(zhí)行更加嚴(yán)格的排污限量值，其中CODcr由100mgL提高要求至80mgL，特殊地域與時(shí)段的更嚴(yán)要求則為50mgL。任何氯化鉀鍍鋅生產(chǎn)量大的電鍍廠點(diǎn)，CODcr很難達(dá)標(biāo)；即使不叫關(guān)門(mén)，停業(yè)整治，也可以說(shuō)，沒(méi)法整治。2010年7月，有一鄉(xiāng)鎮(zhèn)較大電鍍廠的難以分質(zhì)排放的無(wú)氰含鉻混合廢水改進(jìn)了一種低

3、成本的化學(xué)法處理工藝與流程及除CODcr以外的CrVI、重金屬等的處理現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)易判定辦法。處理后的廢水清澈如純水，經(jīng)環(huán)保部門(mén)檢測(cè)，Cu、Ni、總鉻檢測(cè)不出，Zn0.1mgL，但唯有CODcr超標(biāo)，達(dá)110mgL。原因很清楚：該廠氯化鉀鍍鋅的應(yīng)用量太大。本文將稍詳細(xì)討論氯化鉀鍍鋅工藝為何易造成CODcr超標(biāo)，并提出一些建議，可供參考。1CODcrCODcr的相關(guān)問(wèn)題的相關(guān)問(wèn)題1.1CODcr的含義[1]不少搞電鍍工藝的人員或老板缺少對(duì)三廢知

4、識(shí)的學(xué)習(xí)，已有不少人問(wèn)及啥叫CODcr。COD是英文chemicaloxygendem的縮寫(xiě)。中文名化學(xué)需氧量或化學(xué)耗氧量。它是指水體中含有的化學(xué)性還原物質(zhì)因受水體中溶解氧(DO)的氧化而消耗氧；因水體缺氧又產(chǎn)生對(duì)水生物（如魚(yú)類）的傷害等。測(cè)定水體中(DO)的多少，是加入氧化劑對(duì)水作氧化處理，再測(cè)定定量加入的氧化劑的消耗量，換算出COD值。常用高錳酸鉀（又分100℃與20℃下氧化二種）與重鉻酸鉀作為氧化劑。用KMnO4氧化測(cè)得的結(jié)果記為

5、CODMn（日本常用）；用K2Cr2O7的有機(jī)物氧化率可達(dá)80%。由于各國(guó)所用氧化方法與污染要求不同，排污許可的COD值差別較大。我國(guó)規(guī)定用重鉻酸鉀氧化，因而對(duì)排污限量的化學(xué)耗氧量記為CODcr。1.2CODcr的測(cè)定方法簡(jiǎn)述用儀器測(cè)定COD的誤差很大，環(huán)保監(jiān)測(cè)仍用化學(xué)分析法，其方法[2]簡(jiǎn)述如下：1）用移液管取50.0ml均勻水樣于500ml錐形瓶中，加入25.00ml0.250N標(biāo)準(zhǔn)重鉻酸鉀溶液，慢慢加入硫酸銀（催化劑）—硫酸溶液7

6、5ml，加入幾顆玻璃球（以防爆沸），輕輕搖動(dòng)后于電熱板或電爐上煮沸回流2h。2）冷卻后先用水少許沖洗冷凝器壁，然后取下錐形瓶，再用水稀釋至350ml。3）加入2～3滴試亞鐵靈指示劑，用與重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度相應(yīng)的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到溶液由黃色經(jīng)藍(lán)綠剛變?yōu)榧t褐色為止。空白水樣與廢水作平行試驗(yàn)。4）計(jì)算。以下式計(jì)算：CODcr=式中：N——硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的當(dāng)量濃度（用K2Cr2O7預(yù)先標(biāo)定）V1——水樣消耗的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液ml數(shù)

7、V0——空白水消耗的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液ml數(shù)V2——水樣的毫升數(shù)1.3造成電鍍廢水CODcr超標(biāo)的主要原因活性炭即使能吸附部分有機(jī)物，其吸附后的不可再生性而一次性使用，對(duì)廢水處理而言，其使用成本令人無(wú)法接受。能否用價(jià)格便宜的天然硅藻土吸附廢水中有機(jī)物，使其造成的CODcr達(dá)標(biāo)，尚無(wú)可靠研究文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)。2.1.3生化法的困難性一段時(shí)間，采用厭氧菌的生化法處理電鍍廢水熱鬧了一陣。且不說(shuō)土建費(fèi)用太高、需返三分之一廢水回來(lái)密封加溫培菌等問(wèn)題，至少

8、還存在：1）在曝氣時(shí)仍見(jiàn)氯化物鍍鋅添加劑中的高泡表面活性劑造成泡沫厚層，可見(jiàn)對(duì)其無(wú)作用。2）電鍍中產(chǎn)生的一些物質(zhì)會(huì)毒化厭氧菌而使其死亡。生活廢水中的BOD5用活性污泥法、滴濾池法、氧化溝法、曝汽法等聯(lián)合生化法處理是常用方法，但當(dāng)將其套用來(lái)對(duì)復(fù)雜的電鍍廢水體系去除因有機(jī)物造成的CODcr，則不適用了。而生化處理的占地面積很大，這對(duì)地價(jià)很高的電鍍廠，也是無(wú)法接受的。2.1.4膜分離法的昂貴性及不可行性我們堅(jiān)持認(rèn)為，不管如何鼓吹，反滲透膜分離

9、法只適于單一類型的、回收水量十分巨大的鍍鎳回收水濃縮返回相應(yīng)鍍鎳溶液，才有價(jià)值（亮鎳回收濃縮液也不允許加入半光亮鍍鎳液，這應(yīng)是工藝常識(shí)）。其投資非常巨大、設(shè)備折舊費(fèi)與維護(hù)費(fèi)十分昂貴。用于化學(xué)法處理后的廢水再作深度處理制取純水，也只適于本身工藝需要絕大部分采用純水的某些高要求的電子電鍍生產(chǎn)。不能回避，哪怕進(jìn)口反滲透膜也十分嬌氣。進(jìn)入膜前的廢水需經(jīng)粗濾、精濾、炭濾（活性炭系一次性使用），甚至納濾才行。各級(jí)過(guò)濾又需用凈水反沖。業(yè)內(nèi)有講實(shí)話的，

10、一套投資60余萬(wàn)元的系統(tǒng)，采用美國(guó)進(jìn)口膜，正常使用壽命不過(guò)2年，不正常用則不足一年。而單換一次膜，就約20萬(wàn)元。實(shí)踐第一，輕信是魔。反滲透膜的確只允許水分子透過(guò)而將其余物質(zhì)截留、濃縮。但濃縮液中物質(zhì)雜亂復(fù)雜，對(duì)濃縮的廢水又該如何處臵呢？能直接排放嗎？不允許；又如何去除濃縮廢水中的有機(jī)物呢？還是沒(méi)有辦法。2.1.5新方法的應(yīng)用還遙遙無(wú)期文獻(xiàn)[5]報(bào)導(dǎo)，國(guó)外還處于研制階段的強(qiáng)紫外光照射的“冷燃燒”法能破壞有機(jī)物為二氧化碳。且不說(shuō)是否為低碳方

11、法，即使可用，其設(shè)備投資、電耗不知會(huì)是多么巨大?，F(xiàn)今正大肆開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車，系低碳能源。筆者也不敢貿(mào)然茍同：若系太陽(yáng)能、風(fēng)力、潮汐發(fā)電、水電，可算低碳；若系火力發(fā)電，仍為高碳。對(duì)水電也要一分為二：地質(zhì)學(xué)家已指出，我國(guó)西部雖水力資源豐富，但在地質(zhì)斷裂帶上多建梯級(jí)水電站，西電東送，會(huì)引起地殼板快局部壓力加大，內(nèi)應(yīng)力積累后的釋放，會(huì)頻發(fā)地震災(zāi)害，地震又造成山體崩塌、泥石流、堰塞湖等次生災(zāi)害，森林植被、農(nóng)田等又遭毀壞，經(jīng)久難以恢復(fù)生態(tài)平衡。冷燃燒法

12、，只是一種理想。3氯化鉀鍍鋅工藝的先天不足氯化鉀鍍鋅工藝的先天不足氯化物鍍鋅用于取代弱酸性銨鹽鍍鋅，是因?yàn)殇@鹽鍍鋅廢水中氨氮難以處理去除、陽(yáng)極鋅的配位溶解而鍍液中ZN2升高很快而難辦、彩鈍膜易變?yōu)醢档热毕荨?.1添加劑中大量表面活性劑的不可替代性氯化鉀鍍鋅屬簡(jiǎn)單鹽電鍍。當(dāng)不加入添加劑與光亮劑時(shí)，只能獲得結(jié)晶粗糙的灰暗鍍層。除了需保持適度的濃差極化外，陰極的必要電化學(xué)極化值與陰極極化度，全靠大量加脂化獲得的陰離子型載體光亮劑及非離子型的O

13、P10等大分子量的表面活性劑及有機(jī)主光劑與輔光劑的在陰極界面形成的Zn2放電的吸附阻擋層來(lái)實(shí)現(xiàn)。載體光亮劑具雙重功能：自身吸附及對(duì)于難溶于水的主光劑芐叉丙酮或鄰氯苯甲醛起增溶作用。在A劑或所謂“柔軟劑”中，表面活性劑用量更大于B劑光澤劑。添加劑本身的諸多優(yōu)缺點(diǎn)不是本文討論的內(nèi)容。既不采用配位劑，則大量的有機(jī)添加劑具不可替代性。它們是雙刃劍：一方面，對(duì)于細(xì)化鍍層結(jié)晶、提高鍍層光亮性、提高鍍液深鍍能力，是不可缺少的。另一方面又帶來(lái)兩個(gè)致命缺