含金废水处理/电镀金水回收/含银废水处理 /电镀污泥处理
电镀废水处理
一,前言
伴随印刷电路板制造业,金属表面处理业及电镀业在台湾的发展,重金属废液与废水如未经适当处理,任意排放,将对生态环境造成极为严重的破坏;因此含重金属废弃物与废水的回收与处理一直受到主管机关与环保团体相当的关注.工厂内含重金属废水的主要来源为高浓度但量少的废溶液,废电镀液或废清洁液等与低浓度但量大的清洗废水.如电镀铜废液铜离子(Cu2+)浓度约为17,000mg/L,硫酸含量约15%重量比率;而清洗废水中铜离子浓度范围为10100mg/L,酸碱值多在2左右;故水中重金属浓度视来源有极大差异.
传统重金属废液与废水的处理方式以混凝沉淀法为主,但此方法会产生大量的有害污泥,造成严重的污泥处置问题,且有价金属无法回收造成资源浪费.
目前重金属废液或废水的处理方式可略分为两类一是经浓缩,回收,纯化后再利用於制程或浓缩回收其中高价物质,另一种是去除有毒物质后排放或回收水资
事业产生之废铁事业产生之废单一金属料(铜,锌,铝,锡)基本化学材料制造业在纯对苯二甲酸(PTA)制造之氧化反应制程产生之废钴锰(Co/Mn)触媒基本化学材料制造业在纯对苯二甲酸(PTA)制造之污水生物处理场污泥,焚化炉焚化后所含钴锰(Co/Mn)飞灰及底灰印刷电路板制造业在印刷电路板蚀刻制程产生
含铜离子(浓度50g/L以上)之废酸性蚀刻液金属基本工业及金属表面处理业在金属表面处理酸洗制程以盐酸溶蚀铁材或钢材,生产含铁离子(浓度在10g/L以上)之废酸洗液炼钢原料,氯化铁或相关化学品原料铜,锌,铝,锡,钢铁制品之原料或其化学品原料再制钴锰触媒原料再制钴锰触媒原料生产酸性蚀刻液,氯化铁,氯化亚铁,多元氯化铝,铜(铜粉),铜盐或铜化学品(如氯化(亚)铜,氯氧化铜,碳酸铜,硫酸铜,醋酸铜,氢氧化铜,氧化(亚)铜)原料生产盐酸,氧化铁,氧化铁粉,氯化铁,氯化亚铁原料1废铁9废单一金属料(铜,锌,铝,锡)
32废钴锰触媒33钴锰尘灰34废酸性蚀刻液35废酸洗液
编号再利用种类来源再利用途径
表1,经济部公告与工业制程相关重金属废弃物再利用的项目,来源与用途
表2,放流水标准中有关重金属浓度的水质限值
项目最大限值项目最大限值
溶解性铁10.0 mg/L 有机汞不得检出溶解性锰10.0 mg/L 总汞0.005 mg/L
镉0.03 mg/L 铜3.0 mg/L 铅1.0 mg/5.0 mg/L 总铬2.0 mg/0.5 mg/L
六价铬0.5 mg/1.0 mg/L
财团法人生物技术开发中心◎王姮娟研究员,蔡士昌研究员财团法人生物技术开发中心◎王姮娟研究员,蔡士昌研究员财团法人生物技术开发中心◎王姮娟研究员,蔡士昌研究员财团法人生物技术开发中心◎王姮娟研究员,蔡士昌研究员财团法人生物技术开发中心◎王姮娟研究员,蔡士昌研究员财团法人生物技术开发中心◎王姮娟研究员,蔡士昌研究员财团法人生物技术开发中心◎王姮娟研究员,蔡士昌研究员财团法人生物技术开发中心◎王姮娟研究员,蔡士昌研究员财团法人生物技术开发中心◎王姮娟研究员,蔡士昌研究员
17台湾环保产业双月刊
源.环保署已规范电镀废液,酸洗液与废钴锰触媒等为必须回收的事业废弃物,根据92年11月6日经济部经工字09204613360号公告增修的「经济部事业废
弃物再利用种类及管理方式」列出与工业制程相关重金属废弃物再利用的项目如表1所示;并非所有重金属废液或废水都符合再利用规范,原则上废液或废水
中的重金属浓度如铁需高达10g/L以上,才具有再回收的可行性.如欲从污泥回收金属,通常污泥中金属的含量至少需5 10%.对於不具回收经济效益的低浓度重金属废水,则需达到环保署规范的放流水标准方可放流,表2中列有放流水中与重金属浓度相关的最高限值.由於很多金属表面处理工厂,常在电镀制程中加入氰化物,如氰化钠,氰化钾等以增加金属表面的光泽与美观,因此其制程废水中常会含有氰化物;环保署规范氰化物排放浓度不可高过1.0mg/L.一般而言,金属硫化物的溶解度多低於其氢氧化物,故硫化物常用於废水处理作为重金属捕捉剂;环保署规范放流水中硫化物浓度不可高过1.0mg/L.目前已有多种技术如蒸发,离子交换,电解或电析等,可从废水中浓缩与分离重金属,并提升其回收的可行性;此外,对於不具回收经济效益的重金属废水,也有许多有效的减毒方式,如沉淀,离子交换,化学氧化,生物处理等.本报告旨在说明各种商业化重金属废水浓缩,回收与处理技术的操作原理与瓶颈,并介绍数种研发中的重金属废水处理技术.
二,重金属废水浓缩回收技术
电镀厂应用回收技术的诱因有节省原料购买成本,减少废液处理量,减少污泥量与减轻废水处理厂负荷以达到放流水标准.根据美国National Centerfor Manufacturing Sciences的资料显示,多数电镀厂应用重金属废水浓缩回收技术最主要的原因在於达到放流水排放标准,而非在降低废水与制程操作的成本;因此浓缩回收后残渣的处置将影响回收技术的选择与应用.回收的方式有回收再应用於制程(concen-trate return methods),回收不再使用(non-returnmethods)与再生(regeneration)或再循环(recy-cling).成熟的重金属废水浓缩回收技术包括:空气或真空蒸发(atmospheric or vacuum evaporation),离子交换(ion exchange),电解(electrowinning),
电透析(electrodialysis);表3列有上列技术的优缺点.空气蒸发是利用高温蒸发废水中的水以浓缩重金属,除可减少污染物委外处理的运送量,并可达到重金属废液回收再利用的标准.本技术具有设备费低,操作维护简单,回收率高於90%,不需外加药剂与无污泥产生等优点;但有耗能,需空气污染防治设备,无法回收水资源,浓缩反应液含不纯物等缺点.由於水蒸发的能源使用量约为626watts/L,基於能源成本的考量,本技术仅适用於废水量小於190L/hr(4.54m3/day)的处理厂;若废水中成分(如氰化物)限制其水温度不可高於30℃时则不适用.真空蒸发是最早被应用於电镀业浓缩废水的技术,但由於设置成本高,操作维护困难,已逐渐被其他技术取代.本技术具有低温操作的优点,可应用於各种废水的浓缩,如碱性氰化物溶液的回收.虽然真空蒸发的能源需求较空气蒸发低,但本技术不适用於高水量低污染浓度废水的浓缩.离子交换是最常被印刷电路板制造业,金属表面
含金废水处理 电镀金水回收 含银废水处理 电镀污泥处理
