化學(xué)需氧量COD廢水處理藥劑

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摘要：電鍍生產(chǎn)中高COD廢水主要來源于前處理除蠟、化學(xué) 除油、電解除油的漂洗水和廢液。按照清潔生產(chǎn)要求，提出其 解決途徑是正確選擇除蠟除油劑(粉)，以及除蠟除油槽要配套 油水分離設(shè)備。給出了一些應(yīng)用實(shí)例。

關(guān)鍵詞：電鍍；廢水處理；化學(xué)需氧量；除蠟；除油；油水分 離機(jī)；清潔生產(chǎn)

中圖分類號：X781.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1004–227X(2009)10–0036–031前言

根據(jù)國家環(huán)保部門提供的檢測數(shù)據(jù)，我國在三廢 治理方面有兩項(xiàng)不達(dá)標(biāo)：一是大氣中的二氧化硫，二 是廢水中的COD。近年來，筆者作為行業(yè)專家參加了 省環(huán)保廳組織的對電鍍廠家和PCB廠家清潔生產(chǎn)審核 驗(yàn)收工作，發(fā)現(xiàn)他們大都是因?yàn)閺U水處理COD不達(dá)標(biāo)，而不得不在廢水處理時(shí)增加生物處理措施。誠然， 生物處理對降低廢水中的COD是有效的，但生物處理 屬于末端治理，存在以下的問題：一、設(shè)備投資大； 二、電鍍廢水中氰化物和銅等重金屬對微生物有毒化 作用。因此，采用生物處理前，要求電鍍廢水必須先 進(jìn)行非常嚴(yán)格的化學(xué)處理，以除去氰化物(允許含量為 0.5 mg/L)和六價(jià)鉻(允許含量為零，即不得含有)、銅 離子(允許含量為0.5 mg/L)等重金屬，廢水處理成本 較高。

清潔生產(chǎn)將整體預(yù)防的環(huán)境戰(zhàn)略持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn) 過程、產(chǎn)品和服務(wù)中，提倡通過工藝改革、設(shè)備更新 等途徑實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。根據(jù)清潔生產(chǎn)理念，解決電鍍 廢水COD超標(biāo)應(yīng)該首先通過工藝改造和設(shè)備更新，實(shí) 現(xiàn)電鍍廢水COD的減排。

電鍍廠家的高COD廢水主要來源于前處理除蠟、 化學(xué)除油、電解除油的漂洗水和廢液，而影響前處理 漂洗水和廢液COD含量的主要因素有：(1)漂洗水和 廢液中被皂化、乳化或懸浮于液面的油污、蠟油，以 及沉淀于槽底的蠟垢；(2)除蠟水、化學(xué)除油粉、電解 除油粉中的表面活性劑、有機(jī)緩蝕劑和有機(jī)配位劑。 而第一點(diǎn)最為重要。

2解決電鍍廠高COD廢水問題的途徑 解決電鍍廠高COD廢水最有效的辦法是從源頭 上降低廢水中的COD。要降低電鍍廢水中的COD：第 一，要正確選擇除蠟劑和除油粉；第二，除蠟除油槽 要配套油水分離機(jī)。下面首先介紹電鍍前處理中常用 的除蠟除油劑(粉)的性能特點(diǎn)及其對廢水COD的影 響，然后介紹油水分離機(jī)的選擇。

2.1除蠟、除油劑的類型及性能特點(diǎn)

電鍍前處理中使用的除蠟、除油劑主要有以下類 型：有機(jī)溶劑，乳化型除蠟劑(含溶劑型和水劑型)， 剝離型除蠟劑，高溫堿性除油粉，低溫堿性除油粉 (劑)，無磷低COD除油粉。

2.1.1有機(jī)溶劑除油

有機(jī)溶劑除油是利用有機(jī)溶劑能溶解蠟垢和油脂 的特點(diǎn)，把油脂和蠟垢除去。有機(jī)溶劑除蠟、除油對 廢水中的COD影響最大，因?yàn)橛袡C(jī)溶劑本身會提高廢 水的COD。若除蠟除油后的溶劑未經(jīng)回收處理，直接 排入廢水中，對廢水COD影響更大。

2.1.2乳化型除蠟劑(溶劑型)

它是有機(jī)溶劑、表面活性劑和水的混合物，國內(nèi) 俗稱冷脫劑。其除蠟除油機(jī)理是：揮發(fā)性有機(jī)溶劑對 油脂和蠟有溶解作用；而表面活性劑能使溶劑在隨后 的沖洗和噴洗中處于水溶性狀態(tài)，使和油脂結(jié)合的拋 光顏料和研磨粉屑容易分離，并可避免發(fā)生火災(zāi)的危 險(xiǎn)。它與有機(jī)溶劑除蠟除油一樣，仍然存在中毒的危 險(xiǎn)和對廢水COD的影響。

2.1.3乳化型除蠟劑(水劑型)

由多種表面活性劑、肥皂、螯合劑等組成的中性 或弱堿性除蠟劑。除蠟機(jī)理是潤濕、滲透、乳化、增 溶、分散。除蠟后產(chǎn)生的蠟垢主要以乳化物的形式存 在于除蠟溶液中。這種被乳化的蠟垢排入廢水中，由 于不容易分離，因此對廢水的COD影響較大。

2.1.4剝離型除蠟劑

這是上世紀(jì)末才開發(fā)應(yīng)用的一種新型除蠟劑。它 是脂肪酸與表面活性劑的水基混合物，主要用于取代 有機(jī)溶劑去除拋光后的鋅壓鑄和其他拋光金屬表面上 的拋光蠟垢，是表面活性劑的一項(xiàng)特殊應(yīng)用。其主要 特點(diǎn)是使用濃度低，除蠟速度快。其除蠟機(jī)理是潤濕、 滲透、剝離、乳化、增溶、分散。它在工件表面所產(chǎn) 生的蠟垢由于剝離而主要沉于槽底，可以通過定期清 除槽底或過濾除去，因此對廢水中的COD影響相對較 小。

2.1.5高溫堿性除油

這是電鍍廠家前處理的傳統(tǒng)工藝，其除蠟機(jī)理是 在高溫(70~90°C)下，利用堿溶液對動(dòng)、植物油污的 皂化作用及對礦物性油污的乳化作用，將工件表面的 油污除去。工件除油后的油污經(jīng)皂化、乳化后溶于水 中，不容易分離，一起排入廢水中，其皂化物和乳化 物都影響廢水中的COD。

2.1.6低溫堿性除油

上世紀(jì)80年代，國外為了提高表面處理質(zhì)量，節(jié) 約能源，改善工人操作條件，保護(hù)環(huán)境，除油處理主 要向低溫、高效、低毒方向發(fā)展。為了降低高溫堿性除油的能耗，提高其除油效果，開發(fā)了低溫堿性除油 工藝[ 1]。其主要組分是堿、表面活性劑、清洗促進(jìn)劑和 緩蝕劑。其堿性組分與高溫堿性除油相同，表面活性 劑選用非離子型和陰離子型表面活性劑。其除油機(jī)理 并不排除除油溶液中堿對油污的皂化作用和表面活性 劑對油污的乳化作用，但主要是借助除油溶液中的表 面活性劑對金屬表面油污的潤濕、滲透、卷離和擴(kuò)散 作用，使金屬表面的油污離開金屬表面并漂浮于液面 而除去。依據(jù)此機(jī)理，可以通過對堿、表面活性劑、 清洗促進(jìn)劑和緩蝕劑的合理選擇和組合，達(dá)到最佳的 協(xié)同效應(yīng)，使其在低溫(20~50°C)下發(fā)揮優(yōu)良的除油 效果。除油劑的發(fā)展從皂化型、乳化型到新的卷離型， 溶液的穩(wěn)定性和使用壽命不斷得到提高 [2] 。

由于油污被 卷離而懸浮于液面，大部分可被刮除，所以己烷化合 物大為減少，COD大大降低，廢水處理量大為減輕。 若為除油槽配套油水分離槽或油水分離機(jī)，除油槽中 的油污幾乎都可被分離除去，一方面可延長除油液使 用壽命、提高產(chǎn)品的電鍍質(zhì)量，另一方面可使廢水中 的COD降得更低。

2.1.7無磷低COD除油粉

這是根據(jù)環(huán)境保護(hù)的新要求，在低溫堿性除油粉 的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)電鍍前處理清潔生產(chǎn)產(chǎn)品。 其除油機(jī)理與低溫堿性除油粉相同，除油槽同樣可以 配套油水分離槽或油水分離機(jī)將除油溶液中的油污分 離除去，而且由于除油溶液無磷、低COD，因此更符 合清潔生產(chǎn)的要求。

綜上所述，在除蠟方面，因?yàn)閽伖夤ぜ捎脛冸x 型除蠟劑除蠟后，其蠟垢主要由于剝離而沉入槽底， 可以通過定期清理槽底或過濾而除去，從而大大降低 了對廢水COD的影響。因此拋光工件除蠟應(yīng)首選剝離 型除蠟劑。在除油方面，因?yàn)榈蜏貕A性除油粉和無磷 低COD除油粉都屬于卷離型除油粉，零件及制品表面 的油污在除油過程中被卷離、分散、凝聚后漂浮于溶 液表面，容易采用油水分離槽或油水分離機(jī)連續(xù)過濾 除去。既可保持除油溶液潔凈，延長使用壽命，提高 電鍍質(zhì)量，又可避免油污進(jìn)入廢水。因此，工件除油 應(yīng)該選擇低溫除油粉。當(dāng)然，最好是選擇低溫?zé)o磷低 COD除油粉。

2.2油水分離設(shè)備的選擇

2.2.1油水分離槽

對于采用低溫堿性除油粉和無磷低COD除油粉的除油槽，最簡單有效的油水分離辦法是采用重力法 油水分離式的油水分離槽，如圖1所示。在除油槽的 一側(cè)安裝一個(gè)進(jìn)水龍頭，而在另一側(cè)設(shè)置一溢流擋板。 在生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)溶液表面有油污浮集時(shí)，可打開 水龍頭，一邊往除油槽放水，一邊用刮水板將液面的 油污趕到除油槽另一側(cè)的溢流板，讓其溢流入油水分 離槽，油水分離槽上面的油污通過溢油管除去，而油 水分離槽下部的除油液可通過底部的分離閥門定期回 收[ 3]。

油水分離槽不能分離乳化狀態(tài)的油污，只適于浮 油較重的化學(xué)除油分離油污。

2.2.2油水分離機(jī)

油水分離機(jī)是一種從除油槽的溶液中連讀分離、 吸附和濾除浮油和各種污垢的專用設(shè)備，大多采用吸 附法油水分離式。它是將除油溶液連續(xù)吸入過濾筒中 循環(huán)過濾，過濾筒內(nèi)裝有吸附油，通過水的親油性過 濾介質(zhì)，而將油污從除油液中分離，無油的溶液回流 到除油槽。由于全部油污都靠吸附介質(zhì)接觸吸附，用 于重油污的槽液時(shí)吸附介質(zhì)使用周期短，運(yùn)行費(fèi)用較 高，因此油水分離機(jī)僅適用于油污很少的電解除油槽 或超聲波除油槽等連續(xù)過濾除油 [3] 。

現(xiàn)在已經(jīng)有重力與吸附組合分離式的油水分離 機(jī)。油污在與吸附介質(zhì)接觸之前，先分離出部分粗大 油污，從而延長了吸附介質(zhì)的使用周期，而且除油比 較徹底。這類油水分離機(jī)不但能清除懸浮的油污，而 且能同時(shí)濾除溶液中的各種污垢，可有效防止油污被 帶入清洗水(廢水)和下道工序，適合油污較重的化學(xué) 除油槽。

2.2.3油水分離槽與油水分離機(jī)結(jié)合的油水分離設(shè)備

在生產(chǎn)應(yīng)用中，對于重油污的化學(xué)除油槽，采用 油水分離槽與油水分離機(jī)結(jié)合的油水分離方式，更加 經(jīng)濟(jì)有效，除油更徹底。

3應(yīng)用實(shí)例

【例1】錦豐電鍍廠的鍍鋅自動(dòng)線前處理工序選用 了低溫堿性化學(xué)除油粉和電解除油粉，同時(shí)在化學(xué)除 油槽中配備了油水分離槽。在初端陽極電解除油槽中 配備油水分離槽和連續(xù)過濾機(jī)，在超聲波除油槽和終 端電解除油槽中增加了連續(xù)過濾機(jī)。這些措施不但大 大提高了電鍍質(zhì)量，而且廢水中的COD處理壓力大大 減輕。該廠前處理廢水只采用一般化學(xué)處理方法，其 廢水排放COD一直檢測合格。

【例2】珠海新金山五金制品有限公司電鍍自動(dòng)線 的化學(xué)除油、電解除油槽同樣也是選擇了低溫堿性化 學(xué)除油粉和電解除油粉，并配套油水分離機(jī)，其電鍍 廢水也不需要增加生物處理。

【例3】湖北十堰市東風(fēng)汽車集團(tuán)公司標(biāo)準(zhǔn)件廠全 部電鍍自動(dòng)線的化學(xué)除油槽和初端電解除油槽也都配 備了油水分離機(jī)。

4結(jié)語

電鍍廠含COD廢水的減排已經(jīng)成為各地環(huán)保部 門考核的重要指標(biāo)。在各地環(huán)保部門加大對電鍍廠廢 水COD監(jiān)管力度的大環(huán)境下，解決電鍍廠廢水COD 超標(biāo)問題最有效的清潔生產(chǎn)方案途徑是前處理工藝采 用剝離型除蠟水和低溫堿性化學(xué)除油粉、電解除油粉， 并配套油水分離機(jī)。

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