化學法處理電鍍工業園生產廢水技術應用
摘要:本文介紹化學法處理電鍍廢水的應用實例。通過對廢水中污染物去除效果的分析，說明該工藝處理電鍍廢水效果好，運行穩定，操作簡單，適宜處理電鍍工業園的生產廢水。
關鍵詞:電鍍廢水,氰,鎳,鉻,化學法
廣東某電鍍工業園現有16 家電鍍企業，主要生產電鍍產品，涉及的鍍種有鍍鎳、鍍鋅、鍍鉻、鍍銅、鍍鉛等。在生產過程中產生大量的生產廢水，廢水主要分為前處理酸洗廢水、含氰廢水（氰化亞銅、氰化鋅、氰化鈉等）、含鉻廢水（鉻酐）、其他重金屬廢水（各種重金屬如鎳、銅、鋅等，不含氰或鉻）。廢水中含有多種高毒物質，危害性很大，若未經有效處理排入河道，不但會危害環境，而且會污染工業用水和飲用水，故要求廢水經處理達標后方可排放。
1 設計水質、水量
本工程廢水設計處理的總量為 5000m3/d，處理系統每天運行20h。其中，酸洗廢水為900m3/d，含鉻廢水600m3/d，含氰廢水750m3/d，重金屬廢水2250m3/d，混排廢水500m3/d，水質情況詳見表1。廢水排放執行的是廣東省地方標準《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）一級標準，排放標準具體指標詳見表2。
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2 廢水處理工藝
2.1 工藝流程
該電鍍工業園生產廢水的主要特點是：①成分復雜：含有銅、鎳、鉻、酸堿等無機鹽類，還有一些車間沖洗雜物。②有高毒性：廢水中六價鉻和氰化物都是高毒性物質，有些屬于致癌、致畸、致突變的劇毒性物質。③瞬時排放量大。○4含有混排廢水（含氰化物、鉻、其他重金屬廢水）。本著從經濟效益、環境效益和社會效益相結合的觀點出發，對廢水進行分質排放廢水進行分質處理。對因生產車間異常出現的混排廢水采取綜合處理的方法。其工藝流程如圖1 和圖2 所示：
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2.2 工藝說明
2.2.1 酸洗和含鉻廢水
各電鍍企業的前處理酸洗廢水收集后，經格柵去除較大的顆粒雜質后進入調節池A1，均衡水質水量后，用泵提升至還原池進行后續處理。
各電鍍企業的含鉻廢水收集后，經格柵去除較大的顆粒雜質后進入調節池A，均衡水質水量后，用泵提升至還原池，同時往還原池中投加還原劑和硫酸，通過pH 和ORP 在線監測儀控制1#還原池中pH 在2.5～3.0，ORP 在300～350mv。在機械攪拌作用下，廢水與藥劑充分接觸，經一定的反應時間后，Cr6+ 被還原成Cr3+，出水進入pH 調節池。同時往pH 調節池中投加堿，通過pH 在線監測儀控制pH 調節池中pH 值在7.5～8.5，這時Cr3+轉化為Cr(OH)3，然后廢水進入混凝沉淀池，管道中投加混凝劑和助凝劑，然后廢水在混凝沉淀池A 混凝、沉淀，固液分離后上清液進入無閥濾池A 中，過濾以進一步去除廢水中的雜質。達標水進入清水池后達標排放。
2.2.2 含氰廢水和其他重金屬廢水
各電鍍企業的含氰廢水收集后，經格柵去除較大的顆粒雜質后進入調節池B1，均衡水質水量后，用泵提升至1＃氧化池，采用二級破氰法[1]，連續處理。破氰的關鍵在于控制反應pH 值和氧化還原電位（ORP），為此采用兩套pH 控制儀和ORP 控制儀準確控制，保證破氰充分進行。一級破氰pH 值控制在11～ 12，氧化還原電位控制在300mv，停留時間約20～30min，將氰化物氧化為氰酸鹽，即局部氧化。實際設計水力停留時間超過30min。二級處理pH 值7.5～8.0，氧化還原電位控制在 650mv，停留時間約為10min，將生成的氰酸鹽進一步氧化成二氧化碳和氮，即完全氧化。實際設計水力停留時間超過30min。經兩級破氰氧化反應后進入調節池B 與生產車間排入的其他的不含鉻和氰化物的重金屬廢水混合均衡后，用泵提升至混凝沉淀池B。混凝沉淀池B 分為二級，在一級混凝沉淀池中投加堿、混凝劑、助凝劑，通過pH 在線控制儀調節pH 值在11～ 12，廢水中的Cd2＋、Pb2＋，Cu2＋，Ni2＋分別轉化Cd（OH）2、 Pb（OH）2、Cu（OH）2、Ni（OH）2。固液分離后，上清液進入二級混凝沉淀池，同時投加酸、混凝劑、助凝劑，通過pH 在線控制儀調節pH 在9～10.5，廢水中的Zn2＋轉化為Zn（OH） 2，固液分離后，上清液進入無閥濾池B，過濾以進一步去除廢水中的雜質，出水進入中和池調節pH 在6～9。達標水質進入清水池達標排放。
2.2.3 混排廢水
電鍍企業的混排廢水經格柵去除較大顆粒雜質后進入事故池，在事故池中均衡水質水量后用泵提升至2#氧化池，往2#氧化池中投加堿和次氯酸鈉，在機械攪拌作用下，廢水與藥劑充分混合，設2 套pH 和ORP 監控儀，經兩級破氰反應后再進入 2#還原池。在2#還原池中投加酸和亞硫酸鈉，將廢水中Cr6＋還原為Cr3＋，然后進入二級混凝沉淀池。管道投加堿、混凝劑和助凝劑，廢水與藥劑充分混合反應后在沉淀區進行固液分離，上清液進入二級混凝沉淀池。管道投加酸、混凝劑和助凝劑，廢水與藥劑充分混合反應后在沉淀區進行固液分離后，上清液進入無閥濾池，進一步去除懸浮雜質后，再進入中和池調節pH 在6～9 后達標排放。
2.2.4 污泥處置
混凝沉淀池 A 和B 以及二級混凝沉淀池的排泥采用程序控制、自動靜壓排泥。混凝沉淀池A 與B 以及二級混凝沉淀池的污泥排入污泥濃縮池，濃縮后的污泥再用泵輸送到壓濾機，經壓濾后的污泥外運交由有資質的單位回收重金屬處置。污泥脫水系統采用半自動板框壓濾機，壓濾后的污泥含水率為60％～65％。
3 主要構筑物、設備及技術參數
3.1 主要構筑物
該廢水處理站主要構筑物見表 3。
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3.2 主要設備
該廢水處理站主要設備見表 4。
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4 處理效果
該系統處理工程 2005 年9 月完工并進行調試，2005 年 12 月環保局監測驗收，各項污染物指標均達到排放標準，廢水處理效果見下表5。
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由以上監測數據可知，該系統運行良好，去除率高：Cr6+： 99.7%；CN-：99.8%；SS：91.3%；Cu2+：99.7%；總鎳：99.7%。經過處理后的電鍍廢水的各項指標，都達到廣東省地方標準《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二時段一級標準，其中六價鉻、總鎳排放濃度低于第一類污染物排放濃度。
5 經濟效益分析
廢水處理站的設計處理能力為 5000m3/d，運行時間為 20h/d，總投資為970 萬元。
分質處理的運行費用為2.50 元/m3 廢水，其中，日耗電費為0.36 元/m3 廢水，藥費為2.15 元/m3 廢水。混排廢水處理的運行費用為3.20 元/m3 廢水，其中，日耗電費為0.38 元/m3 廢水，藥費為2.82 元/m3 廢水。
6 結論
(1)采用化學分類法處理電鍍廢水，對銅、鎳、鉻的完全沉淀環境進行分別控制[2]，從而避免了彼此之間相互干擾，有效解決了傳統化學法出水水質差的缺點。
(2)廢水處理站的設計考慮到電鍍企業因意外而產生了混排廢水[3]，單獨設計一套混排廢水的處理設施，避免了企業混排廢水產生而導致系統出水不達標的現象。
(3)因酸洗廢水是偏酸性的，pH 值在2～4，且在板材的酸洗過程中，酸洗廢水里面帶入了大量的Fe2＋，故我們設計將酸洗廢水與含鉻廢水一起處理，既能起到節約酸用量，又可以引入鐵鹽作為混凝劑的雙重效果。
(4)由于電鍍廢水具有腐蝕性，構筑物內壁均采用玻璃鋼防腐處理。主要管道采用UPVC 管，其它管路根據不同的條件采用PVC、玻璃鋼、工程塑料、不銹鋼等材質。
(5)工藝運行的實踐表明，整個工程投資省、工藝簡單、運行穩定、可操作性好、自動化程度高，運行成本適中。
(6)減少電鍍廢水污染的措施除了加強廢水的治理外，最根本的措施應是提高企業的生產用水的循環利用率，減少廢水排放；加強管理，避免廢水混排現象。這樣不僅節約了生產原料，還減少了廢水處理費用。
參考文獻
[1] 趙濟強.治理電鍍廢水實用技術[J]. 污染防治技術,2003,16(3):59-60.
[2] 魯顯位,王金泉,陳廣橋,等.化學法處理高濃度電鍍廢水[J].環境技術,2004,1:11-14.
[3] 羅道成,易平貴, 劉俊峰.電鍍廢水綜合治理的應用實踐[J].工業水處理,2003, 23(9):69-71.
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