第十八章 电镀废物处理及回收.docx

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第十八章电镀废物处理及回收

第十八章電鍍廢物處理及回收

18.1電鍍廢水處理18.2鉻系廢水處理18.3重金屬廢水處理18.4氰系廢水處理18.5酸鹼廢水處理18.6污泥之處理18.7回收18.8廢物處理專利文獻資料18.9廢物處理有關之期刊論文

         電鍍廢物含有很多對生物具有嚴重毒害性,若未加處裡,任意排放,將構成生態環境極為嚴重破壞電鍍廢物的主要來源有:

1.親清洗排放之廢水;雖污染物含浪量較低,但因排放量很大,故不可以忽視o

2.廢棄溶液.電鍍液.清潔液等失去效用時,無法再生,更興新或補充後再加以使用

    時,必須廢棄o

3.電鍍過程中之無意排放物,如滲漏.濺出等o

4.二次污染物:

排放處理後留下之污泥沉澱物o

       電鍍廢物處理的方式有兩種,一是將廢物回收（recovery）再使用,另一種是銷毀（desyruction）將有毒廢物處理轉化成合乎法規之廢物拋棄o

＜１８．１＞電鍍廢水處理

        電鍍廢水一般可分成落鉻系廢水.氰系廢水及重金屬廢水.酸鹼廢水等,其處理方法有很多,通常以化學沉澱法最為經濟可行o但從成本之觀點,則以廠內改善及回收為最有利策o

＜１８．２＞　鉻系廢水處

鉻系廢水處裡,有二種方式,一種是用化學方法將六價鉻還原成三價鉻,另一種是將鉻酸回收o其主要方法如下:

（1）化學沉澱法:

用硫酸亞鐵（FeSO4.7H2O）.亞硫酸氫鈉（NaHSO3）.及二氧化

硫等將Cr^+6還原成Cr^+3o其反應式為

1.硫酸亞鐵

2H2CrO4+6FeSO4.7H2O+6H2SO4<--->Cr2（SO4）3+3Fe2（SO4）3+50H2O

Na2Cr2O7+6FeSO4.7H2O+7H2SO4<--->Cr2（SO4）3+3Fe2（SO4）3+Na2SO4+49H2O

2.亞硫酸氫鈉

NaHSO3<--->Na^++HSO3^-

HSO^3-+H2O<--->H3SO3+OH^-

2H2CrO4+3H2SO3<--->Cr2（CO4）3+5H2O

3.二氧化硫

SO2+H2O<--->H2SO3

2CrO3+3H2SO3<--->Cr2（SO4）3+3H2O

2H2CrO4+3SO2<--->Cr2（SO4）3+2H2O

（2）回收法

1.蒸發濃縮回收

2.離子交換去除Cr^+3及Cr^+6或回收鉻酸

＜１８．３＞重金屬廢水處理　

重金屬廢水處理最經濟而簡單的處理方法為化學沉澱,就是加入石灰提高廢水　之PH,使重金屬離子變成氫氧化物沉澱去除O重金屬離子之沉澱作用與PH的關係如下表所示:

重金屬離子適合沉澱之PH最佳沉澱之PH

Fe^+3,Sn^+2,Al^+247

Cu^+2,Zn^+2,Cr^+3,Be^+269

Fe^+2710

Cd^+2,Ni^+2,Co^+2,Cu^+2（濃）811

Ag^+,Mn^+2,Hg^+912

（鉛可加蘇打灰,水可加Na2S改善沉澱效果o）

除化學沉澱法外,還有離子交換法及氧化還原置換法及去除重金屬離子o離子交換法是用不同離子交換樹脂回收不同金屬o氧化還原置換法是利用不同金屬氧化還原電動勢之差異將重金屬離子置換沉積,例如

Cu^+++Fe<--->Cu（下降）+Fe^++

此法適用於含銅量多之電鍍廢水用廢鐵屑將銅析出回收銅O

＜１８．４＞　氰系廢水處理

氰系廢水處理方法有:

（1）化學沉澱法（5）鉻酸廢液氧化法

（2）離子交換法（6）紺青法

（3）臭氧氧化法（7）生物處理法

（4）電解氧化法（8）靜置於池塘法

（1）化學沉澱法是用氯氣.次氯酸鈉漂白粉做氧化劑加上鹼NaOH為主o其氧化反應如下:

1.氯氣

NaCN+Cl2<--->CNCl+NaCl

CNCl+2NaOH<--->NaCNO+NACl+H2O

NaCNO+4NaOH+3Cl2<--->6NaCl+2CO2+N2+H2O

2.次氯酸鈉NaClO

NaCN+NaClO=NaCNO+NaCl

2NaCNO+3NaClO+2NaOH=2Na2CO3+N2+3NaCl+H2O

3.漂白粉:

Ca（OCl）2（強力）.CaOCl2（普通）

2NaCN+Ca（OCl）2=2NaCNO+CaCl2

4NaCNO+3Ca（OCl）2+H2O=2N2+2Ca（HHCO3）2+CaCl2+4NaCl

NaCN+CaOCl2=NaCNO+CaCl2

2NaCON+3CaOCl2+H2O=N2+Ca（HCO3）2+2CaCl2+2NaCl

（2）離子交換法:

用離子交換樹脂去除CN^-

（3）臭氧（O3）氧化法,其反應式如下:

CN+O3=NO^-+O2

2CNO+3O3+H2O=2HCO3^-+N2+3O2

（4）電解氧化法:

用不銹鋼做陽極,陰極為槽本身,電流密度4A/dm^2,陽極面積為陰極面積4倍時效率最高,溫度50C至90C,其陽極反應式如下:

CN^-+2OH^-=CNO^-+H2O+e^-

2CNO^-+4OH^-=2CO2+N2+2H2O+6e^-

CHO^-+2H2O=NH4^-+CO3^-

（5）鉻酸廢液氧化法:

利用電度工廠之含有Cr^+6廢液氧化CN^-,Cu^++作為催化劑,其反應式如下:

2Cr^+6+6CN^-+6H2O===（Cu^++）===2Cr^+3+3（CONH2）2

但CN^-及Cr^+6無法完全去除,仍需加氯氧化CN^-,加還原劑還原Cr^+6的處理o

（6）紺青法:

氰化物能與某些金屬離子（Ni^++,Fe^++）形成毒性較低之錯鹽沉澱去之o其反應式如下:

6NaCN+FeSO4=Na4[Fe（CN6）]+Na2SO4

3Na4[Fe（CN6）]+2Fe2（SO4）3=Fe4[Fe（CN）6]3（沉澱）+6Na2SO4

此法會產生大量污泥及會被陽光再行分解出CN^-

（7）生物處理法:

CN^-經微生物分解成酸使CN^-濃度低於毒害成度,微生物需先經過馴化o

（8）池塘靜置法:

風曝氣法將CN^-氧化,需擴大用地,及污染地下水之危險的缺點o

＜１８．５＞酸鹼廢水處理

酸鹹廢水通常來自洗淨用水及處理過程所用溶液,一般酸鹹廢水可用中和法使廢之pH值達到流放標準而排放o

＜１８．６＞污泥之處理

電鍍廢液之污泥來源主要是重金屬之氧氣化物及少量之懸浮固體,其中成份大部份是無機化合物,故亦稱化學污泥,其處理流程如下:

沉澱－>濃縮浮除－>脫水－>乾燥－>焚化－>拋棄

（1）沉澱:

添加中和劑調整PH值在9--10,及添加助凝劑以加速沉澱速率o

（2）濃縮:

減少污泥的體積提高脫水之效率及經濟性,其方式有重力濃縮,真空浮除

與壓力浮除o

（3）脫水:

其方法有真空過濾.加壓過濾及離心過濾o

（4）脫水:

其方法有真空乾燥及空氣乾造法o

（5）焚化:

要注意防止第二次污染的發生o

（6）拋棄為污最終處置,其方法有深井掩埋.廢坑掩埋.及水泥固化法o獨性較大之重

金屬污染如鎘則以水泥固化法較為安全o其它方法還有填池或海洋拋棄o

＜１８．７＞回收

回收的主要考慮因素為:

（1）經濟性.節省原料.廢液處理.污泥及廢物處置的費用o

（2）減小廢液處理量o

（3）減少污泥量o

回收的方式有三種,一為回收再使用法（concentratereturnmethods）.回收不再使用法（non-returnmethods）及再生法（regeneration）.或再循環（’recycling）o回收可經由下列方法達成:

（1）蒸發（evaporation）

（2）反滲透（reverseosmosis）

（3）電析法（electrodialysis）

（4）離子交換（ionexchange）

（5）蒸餾法（distillation）

＜１８．８＞廢物處理專利文獻資料:

（美國專利編號）

45696864600513456446446075924563199

4565553462085845656764574005

＜１８．９＞廢物處理有關之期刊論文:

（金屬表面技術雜誌）

編號論文題目期頁

1.李錦地所長談電鍍廢水處理聽後記71期48頁

2.廢水中微量重金屬的分離去除法16期25頁

3.工業廢水之處理與再用16期15頁

4.電鍍廢水處理34期17頁

5.鋁陽極處理廢水問題108期70頁

6.FMC建議過氧化氫可以管理線中之污水39期45頁