电镀工艺范文第1篇

关键词：电镀锌-镍合金；氰化镀镉；氢脆性；镉脆

引言

目前航空工业中钢制零件的防护一般采用的是氰化镀镉工艺，虽然有较好的防护性能，但存在氢脆性风险，与钛合金接触会产生接触腐蚀，同时镉的高致癌性和氰化物的高毒性对环境和人体造成极大危害，因此近几十年来，国内外为寻找适合的代镉镀层进行了广泛的探索和研究，开发了高耐蚀性能的锌基合金镀层，如：锌-镍、锌-铁、锌-钴等电镀合金工艺，其中锌-镍合金因具有优良的耐腐蚀性及低氢脆性而获得电镀界的广泛重视[1]。

锌-镍合金镀层是在无氰镀锌基础上发展起来的，是含有20%以下镍含量的合金镀层，电镀锌-镍合金工艺自20世纪初提出以来，经几十年的发展，已经出现了酸性、碱性多种电镀体系，镀层性能也有很大的提高，除接触电阻大于镉层外，锌-镍合金的耐蚀性更好，氢脆较低，不容易导致零件发生氢脆断裂，在其它性能方面，如：焊接性、延展性、附着力等与氰化镀镉相近甚至更好。广泛用在航空、航天及家电等行业中钢件的防腐保护层[2]，在空客A350、波音B747-8中已经可以代替氰化镀镉工艺。

1 电镀溶液对比

电镀锌-镍合金与电镀镉溶液的对比，发现电镀镉溶液中含有毒性极强的氰化钠及重金属镉，通过食物链进入人体，会引发人体呼吸困难、抽搐、晕厥、恶心、腹泻等现象发生，甚至导致死亡，危害人类健康；国际上正在逐步限制和禁止镉的使用。电镀锌-镍合金溶液相对无毒、环保，不但对环境的污染较小，而且废水、废气、废渣处理较为简单，成本较低，成为代替镀镉最理想的工艺。

2 镀层性能对比

2.1 物理性能对比

锌-镍合金镀层和镀镉层的性能相近，有较好的焊接性、延展性和耐蚀性，在大气及海洋环境下抗腐蚀能力较强；电镀锌-镍合金层的硬度可达HV220～270，远高于镀镉层（HV90～130），具有良好的耐磨性，在零件装配时不容易划伤。除此之外，锌-镍合金镀层熔点为750℃～800℃，远高于镀镉层的熔点：320.9℃，耐热性好，经190℃～200℃除氢烘烤后耐蚀性仍然优良，适合于发动机上使用。由于镉的熔点较低，高温下容易引起镀层熔融，在一定温度和应力的同时作用下，零件表面熔融态的镉沿着晶界扩散到零件内部，引起零件基体材料脆化而导致脆性断裂-镉脆[3]；这种脆化效应能在镀镉的零件上发生，也能在与镉镀层相接触的零件上发生，镉镀层通常允许的最高使用温度为230℃，对于强度较高的承力件和长寿命件，其允许使用温度应降低至200℃～210℃，使用超过230℃时，就禁止使用镀镉工艺。

2.2 镀层耐蚀性对比

2.2.1 在海洋性大气、海水及氯化物介质中，锌-镍镀层与镉镀层相同，都属于阳极保护性镀层，这种镀层在机械损伤的情况下，损伤处周围的镀层仍能有效地保护钢铁基体免遭腐蚀。

2.2.2 中性盐雾试验。

（1）试验的制备。采用8块试样规格为：150mm×100mm×1mm，材质为：4130-退火的板材，按每组4块试料分别在氰化镀镉槽和电镀锌-镍槽中进行单块分次电镀，8块试样的镀层厚度均为12～15μm，并且都在钝化溶液中进行钝化处理。

（2）中性盐雾试验。将符合（1）的两组试片放置在室温环境下老化24h，然后按照ASTM B117的要求，悬挂于温度为35℃±2℃的盐雾箱中，配合12Psi的空气压缩泵，在浓度为5%±1%的氯化钠溶液，pH范围为6.5～7.2中进行盐雾试验；分组记录试验数据，并按照数据绘制试样与试验锈蚀的时间（h）之间的曲线图，如图1所示。

从图1可以看出，镀层厚度为12～15μm的锌-镍合金镀层与镉镀层对比，锌-镍合金镀层出现白锈的时间是镉镀层出现白锈时间的4倍，锌-镍合金镀层出现红锈时间是镉镀层出现红锈时间的3倍；而且试验过程中发现，锌-镍合金镀层在出现红锈后，红锈的扩展速度较镉镀层要慢。

2.3 镀层氢脆性对比

由于锌-镍合金镀层具有柱状结构的特征，有利于氢的扩散，使在钢零件上电镀锌-镍合金后经除氢烘烤后，进入到基体金属的氢原子可以顺利的通过扩散向外逃逸，所以电镀锌-镍合金的氢脆危险性较镀镉的要小。

3 结束语

（1）文章通过对电镀锌-镍合金与电镀镉两种工艺的工艺流程、槽液成分、工艺参数进行对比，发现电镀锌-镍合金与电镀镉两种工艺的前处理及后续辅助处理几乎相当，但电镀锌-镍合金槽液比电镀镉的槽液维护较为简单、污染要小、毒性较低，较为环保；电镀锌-镍合金的电流密度较电镀镉的电流密度要低，更省电，成本较低。

（2）文章通过对电镀锌-镍合金镀层与电镀镉层两种镀层的硬度、耐热性、耐蚀性、氢脆性等进行对比，发现电镀锌-镍合金镀层比电镀镉层硬度要好、耐热性更强、耐蚀性更优、氢脆性更低。

（3）文章通过对电镀锌-镍合金与电镀镉生产工艺及镀层性能对比，电镀锌-镍合金无论从镀层性能、环保角度、经济效益还是产品质量等方面都优于电镀镉，使用电镀锌-镍合金工艺代替电镀镉工艺是完全可行的。

参考文献

[1]屠振密.电镀合金原理与工艺[M].北京：国防工业出版社，1993：212-218.

[2]俞钢辉，冯力群.钢丝连续电沉积锌镍合金及其耐蚀性[J].上海钢研，1998（2）：14-17.

电镀工艺范文第2篇

【关键词】仪表腐蚀；电镀；修复

1、引言

仪表的应用空间广阔，涉及工农业、交通运输、航空航天、医药卫生、武器装备等众多领域，在国民经济各行各业的运转中扮演着指导者和把关者的角色，承载着极其重要的功能。然而，由于种类繁多，加之应用场所的外在环境千差万别，仪表在使用过程中出现不同程度的腐蚀破损或损坏失效在所难免。针对此情况，开展修复工作极具现实意义。可以说，在满足经济性、适度延长服役周期的前提下，进行修复处理是首选措施。

基于电化学沉积原理的电镀技术兼具诸多工艺优势，经工程实践证实是一种高效可靠的修复技术。近些年，电镀工艺在修复腐蚀破损零部件方面的应用日渐拓宽。本文采用该技术修复仪表的腐蚀，探讨修复流程中的主要工艺要点和难点，并对修复后表面的质量和性能进行评价。

2、修复原理

与仪表表面涂漆的修复原理不同，电镀修复的工艺原理是基于镀液定的金属离子在外加电场作用下得电子而还原，并镀覆于阴极表面[1]。即是说，在经严格预处理后的仪表表面镀覆一金属薄层。由于该工艺是以原子量级的方式实现材料成型，因而镀层与基底(仪表表面)结合紧密，不会出现一定周期后镀层脱落或翘曲的情况。

3、修复流程

3.1镀液配方

修复工艺采用典型的氨基磺酸盐型镀镍液，配方为：氨基磺酸镍440ml/L，氯化镍9g/L，氯化钠20g/L，硼酸12g/L，pH值约4.0。在此说明：所用试剂均为分析纯，用蒸馏水按规范要求配置。

3.2电镀工艺条件

对电镀而言，阴极电流密度、搅拌方法及强度、镀液温度、添加剂及其浓度等均为主要的工艺条件。为制备出质量优异、性能良好的镀层，优选电镀工艺条件是关键前提。具体而言：

(1)阴极电流密度。电流密度小，电镀速率低，沉积缺陷不易形成，因而有利于获得形貌质量好、结构致密的镀层；增大电流可提高生产效率，但可能出现一定程度的电镀过程液相传质受限，致使氢气的产生量增多，加之氢气泡难以及时彻底逸离，故易形成针孔、积瘤等缺陷，恶化镀层形貌与结构。正因如此，电镀工艺中通常采用低阴极电流密度[2]。

(2)搅拌方法及强度。为加速反应金属离子向阴极表面的输运，电镀过程中必须施加搅拌措施。常用的搅拌方法有机械搅拌法、压缩空气搅拌法、磁力驱动对流搅拌法、超声搅拌法等。每种方法均有其最优适用空间，在工艺许可的情况下，施加复合搅拌方法的效果更优。至于搅拌强度，并非越高越好，通常会有一最优值，这需结合具体实验条件优选得到。

(3)镀液温度。温度主要影响镀液电导率和离子迁移速率，此外对阴极过电位及氢气的析出电位也有一定影响。有关镀液温度对电镀工艺影响的研究文献较多，综合研究结果得出，镀液40-50℃条件下制备的镀层形貌和结构较为理想[3, 4]。

(4)添加剂及其浓度。电镀过程中，添加剂能促进气泡脱附、细化晶粒、改善镀层结构[5]。正因具有此特殊功能，添加剂在各式各样电镀工艺中的应用极其普遍。但需指出的一点是：添加剂功能的发挥受其使用剂量的制约，超过适量后往往难获得理想效果。

3.3修复过程

(1)仪表表面预处理。预处理流程为：粗磨精磨除油污稀盐酸溶液中活化除氧化物稀氢氧化钠溶液中浸洗中和酸蒸馏水冲洗干燥。

(2)电镀。采用上述的镀液配方，工艺条件为：阴极电流密度4A/dm2、镀液温度40℃，加入剂量为0.05g/L的表面活性剂，电镀过程中持续施加磁力-空气复合搅拌。

(3)镀后处理。调节电镀时间，控制镀层厚度约60μm。对镀层进行清洗、干燥处理后，进行质量评价与性能测试。

4、修复后表面的质量评价与性能测试

基于表面形貌仪分别观察电镀处理前后的仪表局部区域表面形貌，结果如图1所示。对比图1(a)和图1(b)可以看出，未镀前的表面凹凸不平，高低起伏严重，近似呈现山丘状结构。这是由于表面不均匀和不同程度腐蚀所致。而施加电镀处理后，由于坑洼状结构一定程度被填平，所以表面状况显著改善，平整性大幅改观，这可在很大程度上减少腐蚀介质与表面的接触面积，减轻渗透腐蚀和间隙腐蚀作用，保护表面化学性能的稳定。

进一步用扫描电子显微镜测试经电镀处理后仪表表面的微观结构发现，表面结构致密、显微组织匀称，并且晶界呈现不明显态势，见图2。正是由于处理后的仪表表面状况及微观结构所呈现出的诸多良好特征，明显增强了表面的耐腐蚀性。如图3所示的镀后仪表表面在体积分数10% HCl溶液中的腐蚀率(腐蚀质量损失率)与腐蚀时间的关系恰印证了这一结论。用浸泡腐蚀法测定出的腐蚀率-腐蚀时间关系曲线显示，随着腐蚀时间延长，腐蚀率均呈升高趋势。但不同之处在于，电镀处理后表面的腐蚀率增幅相对较为平稳，而非大幅递增。

5、结语

为增强仪表表面的耐腐蚀性，基于电镀工艺开展了修复处理。对镀后表面的质量和性能进行评价得出，表面状况良好，微观结构致密，耐腐蚀性明显提高。

参考文献

[1]程秀云,张振华.电镀技术[J]. 北京: 化学工业出版社, 2007.

[2]刘忆,杨森,殷锦捷.低温镀铁时电流密度对镀层性能的影响[J]. 电镀与涂饰,2008(2): 15-16.

[3]张景双,杨哲龙.电镀锌铬合金工艺探讨[J].上海电镀, 1992(4): 12-14.

电镀工艺范文第3篇

关键词 铁塔；热镀锌；工艺

中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）80-0178-02

一般情况下，建设电力铁塔基本都是在野外，因为会受到长期的暴露，并且长时间的经受各种恶劣天气的影响，就会受到长时间的腐蚀，而在受到大气腐蚀以后，其损失程度则会相当的严重，甚至达到一半以上。但是，在钢结构当中，对于防腐的方法也有几种：热喷涂锌、阴极保护法、涂层法以及热浸镀锌法等。

由于输变电铁塔一般应用的都是角钢，如果镀锌的效果没有达到理想的程度，同时又受到了恶劣环境的影响，如果是镀在没有上锌的那部分则会氧化并且出现铁锈的现象，另一方面，如果是在恶劣的潮湿环境当中，当铁锈又产生了电化学条件的反应，则会把铁锈给腐蚀掉。在实践工作当中，研究热镀锌的工艺我们发现，一般镀锌层一般是由外到内的，并且分为5层。在镀锌层的合金层当中，主要的形成过程包括两种：一种就是把铁溶解在锌中，而另一种则是形成的金属化合物。而在镀锌的过程当中其实就是一个形成金属化合物的过程，也就是所谓的反应过程。

1 形成镀锌层

在钢制件以及在被熔融的锌液当中，这是经过了一个非常复杂的过程，也是化学和物理的相互作用。如果锌是处于在液态时，其金属的熔点不管是高低，则均可能出现溶解以及侵蚀的作用。在钢制件的表面进行镀锌的过程当中，主要会根据以下步骤而操作的，首先要把固体的铁进行溶解，再把锌和铁相结合并且对其化合物，并且也就产生了铁，当锌和铁的合金层的在其外侧会联结着一层纯锌，并且在进行冷却以后会结晶，所以，也就是说在热浸镀锌的过程当中则是根据扩散的作用大小所形成的过程。

在我国众多的镀锌行来当中，一般大型输变电铁塔所应用的工艺都是以工件脱脂酸进行洗水，再通过清洗来提高镀锌烘干热镀锌水冷却的包装检验。而对镀锌层的形成造成影响的几道工序体现在几个方面，并且都要按照步骤进行操作。但是，生产热镀锌的工艺时也会出现几方面的缺陷，主要表现在：皱纹、漏镀、不均匀的镀层、灰暗层等多方面因素，但是漏镀的缺陷则是最为常见的一个方面。由于影响输电线路铁塔热浸镀锌出现漏镀的存在因素有很多，并且不容易控制，而影响因素主要体现在几个方面：第一，在工件的表面其没有做好处理。 第二，在操作热镀锌的工序时没有按照规范进行。第三，对于助镀剂的溶液没有控制在一个良好的参数范围内。第四，在锌液的中夹会杂夹着其它有害成分。对此，只有准确的了解漏镀的具体原因，才能有效的用科学的方法对其进行处理，并且把这一个缺陷很好的控制在一定范围之内。

2 对于热镀锌的生产工艺流程

1）进行除油处理。由于铁塔热镀锌是不具备专业的工序碱洗，而对于油漆的标记也是应用了磨光机磨的方法来进行清除的。主要可以通过应用往除锈液当中适当的加一些表面活性剂，这种方法则是较为常见的一种方法。如果是遇到油污较多的螺栓和螺母时，则可以应用化学的方法进行去除；2）进行除锈处理。这道工序是非常重要的，由于除锈的方式方法以及对其质量的好坏都会影响到产品。一般情况下，盐酸和氧化铁的反应是非常快的，而跟铁的反应则是相对较慢的，并且可以降低铁耗，从而减少酸洗以及氢脆的现象等问题。但是，当氯化亚铁的溶解度出现较大时，而它的使用期限则会较长，而废盐酸也会被利用回收；3）进行水洗处理。应用水洗方法的重要目的则是为了除掉工件表面的杂质，以避免铁离子直接进到熔剂当中，但是，如果进行水洗时就会给污染源造成一定的影响，因此，必须要应用环保设备；4）进行熔剂处理。把NH4CL作为熔剂时，则会体现出如果根据比例混合的应用效果才是最好的。如果往熔剂当中添加了一定量的KCL则可以有效的提高其亮度。在当工件进行浸锌时，会在其表面漂浮着一些黑色和褐色的油状物，也就是它的反应生成物；5）对于浸锌的处理。由于锌液的化学成分主要是通过热镀锌的生产工艺再向锌液当中加入适量的铅，但这种方法是极其有害的，会增腐蚀的程度，从而造成镀层变黑以及生长白锈等现象。同时，铅的成份也会危害到员工的健康问题。在浸锌的温度上也会有一定的要求，由于浸锌的温度要求则应和钢铁当中的硅量相一致，而浸锌的时间也是存在一定要求的，对于镀层的厚度必须要和浸锌的时间成为正比，而浸锌的时间也应该要和工件厚度进行一定的匹配，如果工件的厚度较大，其浸锌的时间则必须要较长，但是如果镀层较厚时，则必须要对其锌液成分进行改变，并且也要控制好浸锌的温度，减薄镀层。一旦出现引出的速度较快时，而镀层则会越厚。在一般情况下，引出速度必须要和锌液下流的速度相近时才是正确的， 但当锌液下流的速度则必须要和锌液的含铁量以及温度相联系，它是作为一个不定值的。在引出角度上看，应尽量垂直引出，其引出的角度也应大于45°为好。行车的吊钩与锌面的距离应与锌锅的长度相等， 这样才能保证工件表面光滑；6）对余锌进行清除处理。由于铁塔热镀锌是不需要进行擦拭的，而且对于它的光洁度也是可以靠调整来进行的，主要有几个方面：第一，可以在锌液当中适量的加入合金，从而促使在锌液的表面可以呈现出镜面的效果；第二，应尽可能的提高引出的角度，并且选择好引出的速度；第三，可以应用刷子去除余锌以及锌灰；7）进行冷却处理。一般的铁塔热镀锌通常都是应用水进行快冷，所以可以降低色差。而超低温的低碳钢，则可以不必下水，利用空气便可以将其冷却；8）进行钝化处理。应用钝化处理主要就是为了提高它的亮度，也是为了提高它的抗白锈能力。

3 主要的影响因素

1）由于化学元素会对热镀锌造成很严重的影响，所以在生产工艺的过程中我们可以看出，一般在钢中会含有很高量的C，从而这也就加剧了Fe-Zn 的反应，也破坏了镀锌层的粘附性。但是，由于在钢中还会含有一定量的Si，同时这也给镀锌造成很大的困难，当硅的含量较高时，则会出现灰色的镀层，并且促破坏粘附性，因此，必须要预防出现硅的氧化；2）对于材料的表面质量也会造成热镀锌的质量影响，主要在表面会出现裂纹、结疤、表面的夹杂、划伤、折叠等因素都会给镀锌造成一定的影响。此外，划伤与裂纹对镀锌所造成的影响程度也是取决在它的深度，由于裂纹是存在一定深度的，所以酸洗是不能到达裂纹的底部。但是进行镀锌时其氧化铁皮是极易出现溶解的，其深度只要不会超过一定的范围要求便可，所以一般是不会对镀锌造成影响和使用的。

4 结论

在应用输变电铁塔的热镀锌工艺时，由于会受到很多方面的因素影响，所以就会出现很多方面的问题，从而也直接影响到了镀锌层的工艺质量。对此，我们必须要严格控制热镀锌的生产工序、工艺以及操作等都必须要严格有效的实施监控，并且制定出有效的方法进行控制，从而提高输电线路铁塔热镀锌的工艺水平。

参考文献

电镀工艺范文第4篇

关键词：电镀废水；治理工程；水处理系统

1 引言

电镀行业是当今全球三大污染工业之一[1，2]，电镀废水含有铬、锌等重金属及氰化物等多种污染物，水质复杂，其毒性强、危害性大，对生态环境及人类健康将产生巨大的影响[3，4]。近年来，国家对电镀行业清洁生产水平不断提出新要求[5]，相关环保法规逐步完善，电镀废水治理的重要性已经得到业主、环保部门的高度重视。

某机械厂现有电镀废水处理系统处理后的排水污染物指标无法稳定达到环保要求，对所在地的水环境造成了不良影响，为此，针对现有污水处理设施进行整改，使处理后的出水达到了《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）排放标准的要求。

2 现有工艺及存在的问题

2.1 原水水质

该机械厂总水量为24 m3/d。对原水进行2 d现场采样并化验分析，其主要污染成份如表1所示。经与业主的沟通及现场考察，该公司生产过程中无铜、镍等金属，故未检测铜、镍等浓度。由表1可知，出水指标中除氨氮、SS外，总铬、六价铬、总氰化物等其余指标全部超标。

2.2 原有工艺

现有的电镀废水处理工艺见图1，主要存在以下几点问题：①铬水处理系统没有沉淀系统，完全靠过滤去除沉淀，容易造成堵塞，且无法稳定将絮体过滤去除。②综合水的三种药剂的加药点都在管道上，且离的很近，其中，碱液会对PAM的水解造成影响，所以导致综合水反应池中的絮凝效果很差，絮凝沉淀后的水浑浊不清澈。③综合水反应池只有一个，pH调节和混凝全在一个池中，反应效果不好，导致沉淀出水浑浊，造成砂滤、碳滤容易污堵。④反渗透的浓水直接排放。因为反渗透的浓水中污染物的浓度是反渗透原水浓度的3倍（按反渗透回收率70%计），所以，直接排放极易超标。⑤处理工艺中没有CODcr的去除工艺和总磷的去除工艺。⑥经过对现场电镀设施的观察，电镀时产生的地面水（跑、冒、滴、漏到地面的电镀废水以及地面清洗水）全部流入综合废水调节池，地面水为混排废水，会含有六价铬、氰化物等污染物。而在综合废水中没有铬、氰的处理工艺，所以，排放水铬、氰很容易超标。

3 整改方案及效果

3.1 改造工艺

针对现有处理设施存在的问题，设计了改造后电镀废水处理（图2）。

3.1.1 铬水处理系统

含铬电镀废水中，铬离子主要以六价铬的形式存在，其毒性很大，而三价铬离子的毒性明显降低，因此采用化学还原法，将六价铬还原为三价铬，然后用碱沉淀生成氢氧化铬沉淀而去除。因其为一类污染物，需处理达标后经铬排放口，再排入综合废水调节池。六价铬的还原反应在酸性条件下反应较快，一般要求pH值

还原以后的Cr3+在pH值为7～10时，

Cr2（SO4）3+6NaOH2Cr（OH）3 + 3Na2SO4，

整改方案中，铬水收集后，通过水泵提升至还原反应池，在池中通过pH值和ORP仪表自动控制投加稀酸和还原剂，将水中的六价铬还原为三价铬；然后在pH值调节池中，通过pH仪表自动控制投加碱液，调节废水的pH值在9左右，使水中的三价铬形成氢氧化铬的微小絮体；在铬混凝池中，投加PAM，使微小絮体形成为大的矾花；进入铬沉淀池，经过固液分离，上清液通过铬水排放口流入综合水调节池，与其他废水一起进行再处理。

3.1.2 氰水处理系统

该废水采用传统的两级破氰处理工艺，碱性氯化法破氰分二个阶段：第一阶段是将氰氧化成氰酸盐，即“不完全氧化”。CN-与OCl-反应首先生成CNCl，CNCl水解成CNO-的反应速度取决于pH值、温度和有效氯的浓度。pH值越高，水温越高，有效氯浓度越高则水解的速度越快，而且在酸性条件下CNCl极易挥发，所以操作时必须严格控制pH值。第二阶段是将氰酸盐进一步氧化分解成二氧化碳和氮气，即“完全氧化”。整改方案中，氰水收集后，通过水泵提升至氧化池，通过池中的pH和ORP仪表自动控制投加碱液、稀酸和氧化剂，将废水中的氰化物，氧化为无害的氮气和二氧化碳。然后排入综合水调节池，与其他废水一起进行再处理。

3.1.3 综合水物化处理系统

综合废水收集后，通过水泵提升至氧化池，在池中通过pH和ORP仪表自动控制投加碱液和氧化剂，一方面将废水中可能混排的氰化物氧化去除，将废水中的氨氮氧化为氮气，另一方面，将废水可能存在的重金属络合态破坏，成为游离态的重金属，从而形成氢氧化物的沉淀；在反应池中，透过pH和ORP自动控制投加碱液和硫酸亚铁，一方面将水中可能混有的六价铬还原为三价t，另一方面，将水中多余的余氯还原，同时还可增大混凝的效果，可根据情况，适当补加少量的重金属捕捉剂，将重金属离子去除的更彻底；在混凝池中，投加适量的PAM至形成大的矾花；通过综合水沉淀池的固液分离，出水上清液在pH回调池中，通过仪表自动控制投加稀酸，将废水的pH值控制在7左右。

3.1.4 生化处理系统

pH值回调池出水进入生化处理系统，经过厌氧、好氧等处理工序以降解废水中的CODcr。生物法是最基本的去除有机物的方法，同时也是最为经济的方法。基本可分为厌氧生物处理和好氧生物处理。厌氧生物处理法用于处理有机物结构复杂、难生化处理的废水，其主要目的不是降低CODcr，而是提高废水可生化性，为后续好氧工艺阶段进一步降低CODcr奠定基础。经厌氧生物处理后废水中存在的各种有机物，主要以CH4等易降解的有机污染物为主，在好氧处理阶段可以作为微生物营养源，经一系列生化反应，释放能量，最终以无机物质稳定下来，达到去除废水CODcr的目的，实现废水的无害化。

过物化处理工艺后，该废水中的CODcr含量在200～300 mg/L左右。由于工业废水的可生化性较差，且水质水量的波动较大，因此，设计方案采用接触厌氧池+接触好氧池的处理工艺，即通过在厌氧池中安装弹性填料，好氧池中安装组合填料，为微生物生长提供附着物，提高生化系统适应水质水量突然变化而造成冲击负荷的能力。接触厌氧池停留时间5h，接触好氧池停留时间10h。

3.1.5 回用水系统

回用系统采用MBR+超滤+RO反渗透的处理工艺。MBR膜丝多为0.1～0.4 μm，可过滤掉水中几乎所有的悬浮物和大部分细菌，过滤出水直接作为超滤的原水，可省去超滤前的砂滤罐、炭滤，袋式过滤器等：超滤膜孔径采用0.01 μmPVDF膜，对MBR出水进行再次过滤，过滤掉水中的大分子有机物和残留的细菌、病毒和胶体，对RO反渗透系统起到进一步的保护；RO反渗透的过滤精度为0.0001 μm[6]，可以去除水中90%以上的溶解盐类及99%以上的胶体、微生物、有机物等，其产水可直接回用生产线。

3.2 出水水质

经过半年的运行实践发现整体工艺运行平稳，CODcr出水浓度在45 mg/L以下，总铬出水浓度低于0.3 mg/L，六价铬出水浓度低于0.08 mg/L，总氰化物出水浓度低于0.1 mg/L，总磷出水浓度在0.4 mg/L以下，各项出水水质可实现稳定达标排放。

4 结论

经过对原有废水处理工艺的改造，根据不同废水的性质采用分类收集处理，有效降低了废水的处理成本。该机械厂电镀废水既实现了废水的稳定达标排放，又提升了企业的社会形象。同时，该工艺的成功运行，为同类电镀废水企业提供了参考，具有一定的借鉴意义。

参考文献：

[1]左 鸣. 电镀废水处理工艺优化研究[D]. 广州：华南理工大学，2012.

[2]王亚东，张林生. 电镀废水处理技术的研究进展[J]. 安全与环境工程，2008，15（3）：69～72.

[3]胡卫强.浅谈电镀废水治理[J]. 广东化工，2013，11（12）：22～24.

[4]黄仙花，方谨继. 青田县某企业电镀废水处理系统改造工程实例分析治理[J]. 科技创新导报，2013（18）：115～117.

[5]王磊，脱培植，时旋等. 电镀废水深度处理实用工艺研究[J]. 山东化工，2011，40（13）：65～67.

[6]李尊. 电镀废水治理方案分析研究[J]. 环境科学与管理，2014，39（12）：116～118.

Engineering Case Analysis of Electroplating Wastewater Treatment Process

Improvement in a Machinery Plant

Yin Faping， Zhao Weixing

（Guangdong Institute of Engineering Technology， Guangzhou，Guangdong 510440，China）

电镀工艺范文第5篇

1材料与方法

1．1方法

1．1．1静态吸附将一定量的废水用氢氧化钠溶液分别调至不同的pH并置于锥形瓶中，加入一定量的树脂，静态吸附24h后取样测定溶液中Cu2＋的浓度。利用公式（1）、（2）计算不同pH值下的Cu2＋吸附容量Q和吸附率E。

1．1．2静态解吸将已经吸附饱和的树脂用去离子水洗净后，分别加入一定量的盐酸溶液和硫酸溶液，解吸24h后取样测定解吸液中Cu2＋浓度。并利用公式（3）计算解吸率，确定最佳解吸剂。

1．1．3动态试验单独试验：准确量取60mL树脂湿法装入离子交换柱，将废水调至所需pH，控制不同的流速进行单柱试验。根据《电镀污染物排放标准》（GB21900－2008）要求，设定0．5mg／L作为穿透点，确定最佳流速。双柱试验：分别量取30mL树脂装入柱1和柱2中，在单柱试验确定的最佳流速下进行串并联试验。串并联试验与单柱试验使用树脂总量相同，单位时间处理水量相同。Cu2＋浓度采用原子火焰吸收分光光度法进行测定。

1．1．4动态解吸将已经吸附饱和的树脂柱用去离子水洗净，将解吸剂以一定流速流经离子交换柱，测定解吸液浓度。浓度较低的解吸液作为套用液在后续解吸中使用，并测定解吸液浓度的变化。

1．2试验流程

试验利用重力原理，废水从高位水箱流入离子交换柱，通过流量计控制试验流速。单柱和并联运行出水达到穿透浓度即停止试验。串联运行柱1吸附饱和后进行再生，废水经由柱2处理，再生后的柱1可串联于柱2后继续进行吸附，直至柱2吸附饱和（图1）。树脂吸附饱和后用去离子水洗净后通入解吸剂进行解吸。

2结果与分析

2．1吸附试验结果

2．1．1静态试验取2mL树脂，放入盛有80mL含铜电镀废水的锥形瓶中，用氢氧化钠溶液将废水pH分别调至2、3、4、5，在Cu2＋浓度为600mg／L，吸附时间24h的条件下，考察不同pH对Cu2＋去除率的影响，结果见图2。由图2可知，随着pH的升高Cu2＋的去除率先增大后减小，在pH＝4时去除率最高可达97．9％。可见，过高或过低的pH都不利于树脂对Cu2＋的吸附。这是由于树脂对Cu2＋去除率的大小主要取决于树脂表面结构［6～8］。在pH较低时，溶液中的H＋含量较高，占据了树脂表面的活性位置，使树脂本身的活性基团只有部分电离，降低了树脂的活性，因此Cu2＋去除率相对较低。随着pH的升高Cu2＋去除率逐渐增加，但当pH＞4时树脂对Cu2＋的亲和力逐渐降低，去除率开始呈下降趋势。同时考虑到pH的增大会导致Cu2＋发生水解反应，因此后续试验将pH设定为4。

2．1．2单柱试验用量筒量取60mL树脂，湿法装柱。将pH为4，初始Cu2＋浓度为600mg／L的废水，分别以8、10、12、14BV／h的流速重力自流通过树脂柱，并每隔一定时间取样测定Cu2＋浓度。图3为流速与吸附容量和穿透时间之间的关系曲线图。由图3可以看出，树脂的穿透时间随着流速的增大而逐渐缩短。由公式（1）可以算出，流速为8、10、12、14BV／h时的吸附容量分别为34．6、33．0、29．1、28．1g／L。可见流速越小穿透时间越长，吸附量越大。这是由于流速较小时，废水可以和树脂在离子交换柱内充分接触，从而吸附容量大；流速逐渐增大时，废水在离子交换柱内停留时间变短，树脂还来不及全部吸附废水就已经流出，从而吸附容量有所减少。虽然流速增大后吸附容量逐渐减少，但穿透所用时间也大大缩短。因此，试验选用10BV／h流速为宜，穿透时间较短，且吸附容量在30g／L以上。

2．1．3并联试验用量筒分别量取30mL树脂，湿法装入柱1和柱2。根据“2．1．2”试验得出流速为10BV／h时吸附效果较好，并联试验单位时间处理水量与单柱相同，因此亦采用10BV／h的流速。试验条件：pH＝4，v＝10BV／h，C（Cu2＋）＝600mg／L，废水通过重力作用自流通过树脂柱，并每隔一定时间取样测定Cu2＋浓度。图4为并联运行时穿透曲线图。由图4可以看出，吸附时间200min内出水中未检出铜离子，200min后树脂吸附量减小，出水浓度逐渐增大至穿透，穿透时间为319min，柱1和柱2共处理水量3190mL。将两柱并联时，每柱中的树脂层高度相对于单柱时减少了1/2，传质层高度较短。因此单位时间处理水量相同时，穿透时间较短，同时处理水量也随之减少。

2．1．4串联试验用量筒分别量取30mL树脂，湿法装入柱1和柱2。通过“2．1．2”试验得出流速为10BV／h时吸附效果较好，因此串联试验亦采用10BV／h的流速，单位时间处理水量与单柱相同。试验条件：pH＝4，v＝10BV／h，C（Cu2＋）＝600mg／L，废水通过重力作用自流通过树脂柱，并每隔一定时间取样测定Cu2＋浓度。图5为串联联运行时穿透曲线图。由图5可以看出，串联运行时柱1吸附125min时开始穿透，219min吸附饱和；柱2吸附280min时开始穿透，375min吸附饱和。当柱1吸附饱和后，柱2的出水中并未检出铜离子，出水达标。此时可将柱1 先进行再生，再生后将柱1串联于柱2后继续吸附，这样既保证了出水的达标，又提高了树脂的利用率，两柱树脂均可以完全利用吸附饱和。一个周期可处理水量3750mL，比单柱运行时处理量提高了18％。

2．1．5不同运行方式对比由表1可知，树脂量相同、单位时间处理水量相同时，串联运行吸附量大，比单柱运行效率提高了18％。这是由于单柱和并联运行时树脂的利用率较低，出水中Cu2＋浓度达到0．5mg／L时就需要停止运行，进行再生，此时离子交换柱下端的树脂还未完全吸附饱和。而串联时树脂的传质区的长度增加了，使树脂的利用率也随之提高，同时柱1吸附饱和后可迅速再生，串联于柱2后继续吸附，因此树脂的利用率较高，吸附量也较大［9］。

2．2解吸试验结果

2．2．1解吸剂的影响将已经吸附饱和树脂用去离子水洗净后，分别取2mL放入不同锥形瓶内，瓶1加入质量分数为10％的HCl溶液20mL，瓶2加入质量分数为10％的H2SO4溶液20mL，静态放置24h后，取样测定解吸液中Cu2＋的浓度。结果见表2。由表2可知，质量分数相同的盐酸和硫酸作为解吸剂时，硫酸的解析率高于盐酸14．2个百分点，因此试验选用10％的硫酸作为解吸剂。

2．2．2解吸剂浓度的影响将已经吸附饱和树脂用去离子水洗净后各取2mL置于三个锥形瓶内，分别加入质量分数为3％、5％、10％H2SO4溶液各20mL，静态放置24h后，取样测定解吸液中Cu2＋的浓度。结果见表3。由表3可知，树脂的解吸率随着硫酸浓度的增加而升高。可见较高浓度的硫酸有利于树脂中的铜离子解吸，但硫酸度过大时容易造成树脂床层收缩，影响树脂的再生性能［10］。同时，高浓度的硫酸也加大了处理成本。试验中5％的硫酸解吸率已达92．1％，因此，考虑到成本问题，选择5％的硫酸作为解吸剂较适宜。

2．2．3动态解吸将质量分数为5％的硫酸溶液通入已经吸附饱和的串联柱1树脂中，调节流速为3BV／h进行试验，解吸液浓度变化如表4所示。由表4可以得出，用硫酸进行再生可以将树脂中的Cu2＋洗脱出来，再生液中铜离子大量富集，每升溶液中浓度高达1万多毫克。再生液经过电沉积处理可以回收铜，具有一定的经济效益。但在洗脱试验的后端，Cu2＋浓度往往较低，低浓度的再生液电解时回收率较低。因此可以将后端较低浓度的再生液作为套用液，在柱2吸附饱和再生时将套用液代替硫酸进行再生。将解吸液1后端的解吸液与质量分数为5％的硫酸混合后通入已经吸附饱和的串联柱2树脂中，调节流速为3BV／h进行试验。解吸液浓度变化如表5所示。图6为解吸液1和解吸液2的浓度对比图。由图6可以明显看出，用套用液作为解吸剂时，解吸液中Cu2＋浓度明显有所提高。

3结论