本文關(guān)鍵詞：電鍍廢水化學(xué)法綜合處理及回用工程，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

電鍍廢水化學(xué)法綜合處理及回用工程

李景杰

（廣東省環(huán)境技術(shù)中心，廣東廣州510308）

摘要：介紹了化學(xué)法綜合處理電鍍廢水及采用反滲透工藝處理廢水回用工程。傳統(tǒng)化學(xué)法綜合處理前處理廢水、焦磷酸銅廢水、含鉻廢水、含氰廢水和重金屬廢水等電鍍廢水，采用pH和ORP控制儀控制各處理單元加藥量，處理效果穩(wěn)定，技術(shù)成熟可靠，運(yùn)行操作簡便。通過深度處理后，能滿足生產(chǎn)回用要求，減少電鍍廢水排放，實(shí)現(xiàn)重金屬污染物總量減排。

關(guān)鍵詞：電鍍廢水；化學(xué)法處理；回用

中圖分類號：X783文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1000-3770(2013)12-0132-004

廣東省中山某運(yùn)動器材有限公司是中山火炬高技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)內(nèi)一家外商獨(dú)資企業(yè)，生產(chǎn)高爾夫球桿頭及其組配件產(chǎn)品，生產(chǎn)工藝包括鋼材經(jīng)模具鑄造，酸洗、堿洗等表面處理，磨光，噴漆，電鍍等。電鍍過程中工件清洗、漂洗、鍍液的廢棄更新以及鍍液的帶出，“跑、冒、滴、漏”等產(chǎn)生廢水。不同鍍種產(chǎn)生的廢水性質(zhì)及污染物種類有較大差異，外排生產(chǎn)廢水主要有含氰廢水、含鉻廢水和酸堿重金屬廢水等。為進(jìn)一步保護(hù)和改善中山港及周邊地區(qū)水環(huán)境，該項(xiàng)目按照相關(guān)環(huán)保要求對電鍍廢水進(jìn)行處理及回用。

1·廢水來源及水質(zhì)

1.1廢水來源及分類

電鍍廢水種類多、成分復(fù)雜，不同水質(zhì)電鍍廢水其處理工藝也不同，清污分流、分質(zhì)處理是有效處理的關(guān)鍵。項(xiàng)目生產(chǎn)廢水來源主要有鍍件除油、除氧化膜等前處理過程和電鍍過程清洗廢水、沖洗鍍槽和設(shè)備以及沖刷車間地面的廢水。

對于含氰電鍍產(chǎn)生廢水歸屬含氰廢水；含鉻酐鍍液所產(chǎn)生廢水歸屬為含鉻廢水；前處理工序產(chǎn)生廢水歸屬前處理廢水，除油廢液由于排放量較少，加入前處理廢水處理系統(tǒng)一并處理；含有焦磷酸銅廢水歸屬于含焦磷酸銅廢水；鍍酸銅、鍍鎳等廢水歸屬于重金屬廢水。

項(xiàng)目廢水平均排放量約為120m3/d，按有關(guān)要求，廢水處理設(shè)施設(shè)計(jì)處理能力144m3/d，每天按16h運(yùn)行，各類廢水設(shè)計(jì)處理水量如表1所示。

1.2設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)設(shè)計(jì)廢水進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)：（1）含氰廢水：ρ(CN-)≤100mg/L，pH=8～11；（2）含鉻廢水：ρ(Cr6+)≤100mg/L，pH=4～6；（3）含焦磷酸銅廢水：ρ(Cu2+)≤50mg/L，pH=9；（4）重金屬廢水：ρ(Cu2+)≤100mg/L，ρ(Ni2+)≤100mg/L，pH=3～4；（5）前處理廢水：COD≤200mg/L，ρ(SS)≤200mg/L。

該工程建設(shè)時(shí)設(shè)計(jì)處理出水指標(biāo)執(zhí)行廣東省水污染物排放限值（DB44/26－2001）第二時(shí)段一級標(biāo)準(zhǔn)。我國2008年發(fā)布實(shí)施的電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB21900－2008）規(guī)定現(xiàn)有企業(yè)自2010年7月1日起執(zhí)行新規(guī)定的水污染物排放限值，因此，該工程運(yùn)行管理出水指標(biāo)及參考執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

2·廢水處理工藝

2.1工藝流程

電鍍廢水處理工藝主要有化學(xué)法、離子交換法、吸附法、電解法、反滲透以及電滲析法等，而目前處理效果穩(wěn)定、適應(yīng)性強(qiáng)、處理成本低和管理簡便的處理工藝仍以化學(xué)法較為成熟可靠，參考國內(nèi)電鍍行業(yè)廢水處理情況，結(jié)合項(xiàng)目排水實(shí)際，廢水處理工藝流程見圖1。

2.2工藝說明及設(shè)計(jì)參數(shù)

2.2.1前處理廢水處理

前處理廢水含有乳化液、表面活性劑和化學(xué)溶劑、酸堿等，單獨(dú)收集進(jìn)入前處理廢水調(diào)節(jié)池均質(zhì)均量，然后進(jìn)入氣浮池加入聚合氯化鋁混凝反應(yīng)，氣浮浮渣刮除進(jìn)入污泥池，處理后出水匯入重金屬廢水調(diào)節(jié)池一并處理。由于處理水量規(guī)模相對不大，采用集成化組合溶氣氣浮，減少空間需求，溶氣水比例30%～40%。

2.2.2含焦磷酸銅廢水處理

2.2.3含鉻廢水處理

含鉻廢水首先加硫酸調(diào)節(jié)pH，運(yùn)行過程中加入部分廢酸，減少商品硫酸消耗量。在還原劑選擇上，由于硫酸亞鐵產(chǎn)生污泥量大，因此采用亞硫酸氫鈉將六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻，鉻還原反應(yīng)過程中氧化還原電位與pH密切相關(guān)，采用pH、ORP控制儀控制加藥量，pH控制2～3，氧化還原電位控制300mV左右，設(shè)計(jì)參數(shù)較常規(guī)處理參數(shù)適當(dāng)延長反應(yīng)停留時(shí)間，，反應(yīng)時(shí)間30min。還原后廢水中三價(jià)鉻與重金屬廢水合并處理，生成氫氧化物沉淀除去。

2.2.4含氰廢水處理

含氰廢水采用二級破氰法連續(xù)處理，堿性條件下用NaClO完全氧化氰化物，破氰反應(yīng)過程中氧化還原電位與pH密切相關(guān)，因此采用pH、ORP控制儀嚴(yán)格控制反應(yīng)條件和加藥量，設(shè)計(jì)參數(shù)較常規(guī)處理參數(shù)適當(dāng)延長反應(yīng)停留時(shí)間，保證破氰反應(yīng)充分進(jìn)行。徹底破氰后匯入重金屬廢水合并處理。

一級破氰pH控制11～12，氧化還原電位控制300mV，水力停留時(shí)間30min，將氰化物氧化為氰酸鹽。

2.2.5重金屬廢水處理

含鎳、銅等重金屬廢水進(jìn)入重金屬廢水調(diào)節(jié)池，與經(jīng)過預(yù)處理的含氰廢水、焦磷酸銅廢水、含鉻廢水、前處理廢水混合，進(jìn)入反應(yīng)池加堿沉淀反應(yīng)，控制加藥量使pH穩(wěn)定在8～11之間最佳點(diǎn)，中和沉淀反應(yīng)停留時(shí)間15～30min，生成沉淀后再經(jīng)絮凝反應(yīng)形成礬花加速沉淀，在沉淀池中固液分離，沉淀池上清液進(jìn)入砂濾池，出水中和回調(diào)pH至6～9后達(dá)標(biāo)排放。砂濾池濾速3.0m3/(m2·h)，定期反沖洗，反沖洗水采用中和池出水。

2.2.6污泥處理

沉淀池排泥先經(jīng)污泥濃縮池進(jìn)行濃縮，然后采用板框壓濾機(jī)脫水，將濕污泥含水率降低到80%及以下外運(yùn)無害化處置。污泥量主要包括反應(yīng)過程生成的重金屬氫氧化物沉淀、廢水中去除的SS污泥量以及投加混凝劑產(chǎn)生的污泥量，濕污泥量（含水率98%～99%）約5～7m3/d。

3·回用水深度處理

3.1處理工藝

為減少廢水排放量，項(xiàng)目要求水重復(fù)利用率達(dá)50%，廢水回用分兩部分，一部分經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)廢水可回用至水質(zhì)要求較低的前處理使用，另一部分回用于鍍鉻清洗和退鍍鉻等清洗用水要求較高，需經(jīng)深度處理滿足回用水水質(zhì)要求。深度處理采用反滲透為核心工藝對達(dá)標(biāo)排水進(jìn)行處理，處理量2～2.5m3/h，處理后水質(zhì)電導(dǎo)率40～50μS/cm，工藝流程如圖2所示。

3.2處理單元設(shè)計(jì)

RO系統(tǒng)對進(jìn)水水質(zhì)要求較高，RO前處理單元控制進(jìn)水水質(zhì)SDI≤4，濁度≤1NTU，余氯≤0.1mg/L，前處理單元出水用高壓泵打入RO系統(tǒng)。RO系統(tǒng)設(shè)電導(dǎo)率儀控制水質(zhì)參數(shù)。反滲透濃水返回重金屬廢水調(diào)節(jié)池再處理。

回用水深度處理主要設(shè)備包括：提升泵，1臺，Q=4.2m3/h，H=30m，N=1.1kW；多介質(zhì)過濾器，1套，Φ760×2500；反洗泵，1臺，Q=18m3/h，H=30m，N=3.0kW；活性炭過濾器，1套，Φ700×2800；微孔過濾器，1套，PX05-30濾芯，4支；高壓泵，1臺，Q=5m3/h，H=120m，N=4kW；RO系統(tǒng)，1套，產(chǎn)水量2.5m3/h，RE4040-BE反滲透膜，12支，脫鹽率99.5%，回收率15%；清洗泵，1臺，Q=8m3/h，H=30m，N=1.85kW；清洗水箱，1臺，PE水箱，250L。

4·處理效果

工程已建成投入使用，運(yùn)行情況良好。加藥單元采用自動控制系統(tǒng)，設(shè)備開�，F(xiàn)場手動和程序自動控制，中央監(jiān)控室設(shè)監(jiān)控屏顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。處理后出水達(dá)到設(shè)計(jì)出水標(biāo)準(zhǔn)及電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB21900－2008），經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門驗(yàn)收合格�；赜盟蓾M足工件清洗質(zhì)量及不影響后工序鍍槽鍍液質(zhì)量，水重復(fù)利用率達(dá)50%。廢水處理工程建成運(yùn)行后監(jiān)測數(shù)據(jù)如表3所示。

5·效益分析

廢水處理工程占地面積250m2，平面布置緊湊。工程運(yùn)行費(fèi)用較低，日常運(yùn)行費(fèi)用主要包括電耗、藥劑消耗及人工費(fèi)用等。系統(tǒng)總裝機(jī)功率45kW，耗電量126.32kWh/d，單位水量耗電指標(biāo)0.88kWh/m3，電費(fèi)單價(jià)0.8元/kwh，電費(fèi)成本0.70元/m3；人工定員4人，人工總費(fèi)用4800元/月，人員工資成本1.11元/m3；藥劑消耗包括NaClO、NaOH、H2SO4、PAM、PAC、Ca(OH)2、NaHSO3等，合計(jì)103.85元/d，藥劑費(fèi)成本0.72元/m3（見表4）。合計(jì)，電鍍廢水處理運(yùn)行成本2.53元/m3。

回用水處理運(yùn)行成本2.08元/m3，其中，電耗為1.15元/m3；藥劑消耗0.15元/m3；精密過濾芯使用3個(gè)月，0.09元/m3；活性炭使用半年左右，0.37元/m3；RO使用壽命3年，0.32元/m3。

6·結(jié)論

化學(xué)法綜合處理包含氧化還原、中和沉淀和固液分離等過程。按照清污分流、分質(zhì)處理原則采用化學(xué)法綜合處理電鍍廢水，技術(shù)成熟、效果穩(wěn)定，對重金屬污染物去除適應(yīng)性強(qiáng)。由于該工程建設(shè)時(shí)期較早，對于含鉻廢水及重金屬廢水含鎳廢水都經(jīng)預(yù)處理后再混合集中處理，排放出水指標(biāo)雖達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但不屬車間或生產(chǎn)設(shè)施廢水排放口，因此在工程改造過程考慮進(jìn)一步完善，以滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及工程規(guī)范要求。

電鍍廢水化學(xué)法綜合處理單元自動控制。加藥自動控制系統(tǒng)由pH和ORP控制儀通過傳感器控制各處理單元計(jì)量泵加藥，操作簡便，運(yùn)行可靠。避免了人工投加藥劑的勞動強(qiáng)度大以及控制加藥量不準(zhǔn)確造成藥劑投加不足或消耗浪費(fèi)的情況。計(jì)量泵及儀表探頭采用進(jìn)口品牌，增加系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。

電鍍廢水化學(xué)法處理后再經(jīng)反滲透處理分類回用。達(dá)標(biāo)排放水一部分供用水水質(zhì)要求較低的工件清洗等表面前處理使用，反滲透處理出水回用于鍍鉻清洗和退鍍鉻清洗，減少廢水排放量。項(xiàng)目的建成運(yùn)行實(shí)現(xiàn)電鍍廢水重金屬污染物總量減排，提高水重復(fù)利用率。

含氰廢水、含鉻廢水等反應(yīng)過程設(shè)計(jì)參數(shù)適當(dāng)延長了反應(yīng)停留時(shí)間，反應(yīng)時(shí)間30min，以保證氧化還原反應(yīng)充分進(jìn)行，提高處理效果。

電鍍廢水處理工程操作環(huán)境惡劣，對設(shè)備選用及構(gòu)筑物防腐要求較高，廢水提升泵采用超高分子量聚乙烯塑料襯里、耐磨耐腐蝕離心泵；各反應(yīng)池設(shè)攪拌器攪拌混合，采用不銹鋼材質(zhì)；構(gòu)筑物采用樹脂玻璃纖維布防腐。

重金屬廢水綜合了經(jīng)預(yù)處理的含氰廢水、焦磷酸銅廢水、含鉻廢水、前處理廢水等，再在同一反應(yīng)池加堿沉淀反應(yīng)和沉淀池中沉淀，因此，產(chǎn)生的電鍍沉淀污泥沒有分類重金屬污泥，給污泥處理處置回收帶來一定困難。但由于該項(xiàng)目廢水量不大，如污泥分類沉淀收集，則極大增加工程投資。改善方法為提高清潔生產(chǎn)水平，增加Ni2+等金屬的生產(chǎn)線回收水平。

  本文關(guān)鍵詞：電鍍廢水化學(xué)法綜合處理及回用工程，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。