化学法处理电镀工业园生产废水技术应用
摘要:本文介绍化学法处理电镀废水的应用实例。通过对废水中污染物去除效果的分析，说明该工艺处理电镀废水效果好，运行稳定，操作简单，适宜处理电镀工业园的生产废水。
关键词:电镀废水,氰,镍,铬,化学法
广东某电镀工业园现有16 家电镀企业，主要生产电镀产品，涉及的镀种有镀镍、镀锌、镀铬、镀铜、镀铅等。在生产过程中产生大量的生产废水，废水主要分为前处理酸洗废水、含氰废水（氰化亚铜、氰化锌、氰化钠等）、含铬废水（铬酐）、其他重金属废水（各种重金属如镍、铜、锌等，不含氰或铬）。废水中含有多种高毒物质，危害性很大，若未经有效处理排入河道，不但会危害环境，而且会污染工业用水和饮用水，故要求废水经处理达标后方可排放。
1 设计水质、水量
本工程废水设计处理的总量为 5000m3/d，处理系统每天运行20h。其中，酸洗废水为900m3/d，含铬废水600m3/d，含氰废水750m3/d，重金属废水2250m3/d，混排废水500m3/d，水质情况详见表1。废水排放执行的是广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）一级标准，排放标准具体指标详见表2。
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2 废水处理工艺
2.1 工艺流程
该电镀工业园生产废水的主要特点是：①成分复杂：含有铜、镍、铬、酸碱等无机盐类，还有一些车间冲洗杂物。②有高毒性：废水中六价铬和氰化物都是高毒性物质，有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒性物质。③瞬时排放量大。○4含有混排废水（含氰化物、铬、其他重金属废水）。本着从经济效益、环境效益和社会效益相结合的观点出发，对废水进行分质排放废水进行分质处理。对因生产车间异常出现的混排废水采取综合处理的方法。其工艺流程如图1 和图2 所示：
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2.2 工艺说明
2.2.1 酸洗和含铬废水
各电镀企业的前处理酸洗废水收集后，经格栅去除较大的颗粒杂质后进入调节池A1，均衡水质水量后，用泵提升至还原池进行后续处理。
各电镀企业的含铬废水收集后，经格栅去除较大的颗粒杂质后进入调节池A，均衡水质水量后，用泵提升至还原池，同时往还原池中投加还原剂和硫酸，通过pH 和ORP 在线监测仪控制1#还原池中pH 在2.5～3.0，ORP 在300～350mv。在机械搅拌作用下，废水与药剂充分接触，经一定的反应时间后，Cr6+ 被还原成Cr3+，出水进入pH 调节池。同时往pH 调节池中投加碱，通过pH 在线监测仪控制pH 调节池中pH 值在7.5～8.5，这时Cr3+转化为Cr(OH)3，然后废水进入混凝沉淀池，管道中投加混凝剂和助凝剂，然后废水在混凝沉淀池A 混凝、沉淀，固液分离后上清液进入无阀滤池A 中，过滤以进一步去除废水中的杂质。达标水进入清水池后达标排放。
2.2.2 含氰废水和其他重金属废水
各电镀企业的含氰废水收集后，经格栅去除较大的颗粒杂质后进入调节池B1，均衡水质水量后，用泵提升至1＃氧化池，采用二级破氰法[1]，连续处理。破氰的关键在于控制反应pH 值和氧化还原电位（ORP），为此采用两套pH 控制仪和ORP 控制仪准确控制，保证破氰充分进行。一级破氰pH 值控制在11～ 12，氧化还原电位控制在300mv，停留时间约20～30min，将氰化物氧化为氰酸盐，即局部氧化。实际设计水力停留时间超过30min。二级处理pH 值7.5～8.0，氧化还原电位控制在 650mv，停留时间约为10min，将生成的氰酸盐进一步氧化成二氧化碳和氮，即完全氧化。实际设计水力停留时间超过30min。经两级破氰氧化反应后进入调节池B 与生产车间排入的其他的不含铬和氰化物的重金属废水混合均衡后，用泵提升至混凝沉淀池B。混凝沉淀池B 分为二级，在一级混凝沉淀池中投加碱、混凝剂、助凝剂，通过pH 在线控制仪调节pH 值在11～ 12，废水中的Cd2＋、Pb2＋，Cu2＋，Ni2＋分别转化Cd（OH）2、 Pb（OH）2、Cu（OH）2、Ni（OH）2。固液分离后，上清液进入二级混凝沉淀池，同时投加酸、混凝剂、助凝剂，通过pH 在线控制仪调节pH 在9～10.5，废水中的Zn2＋转化为Zn（OH） 2，固液分离后，上清液进入无阀滤池B，过滤以进一步去除废水中的杂质，出水进入中和池调节pH 在6～9。达标水质进入清水池达标排放。
2.2.3 混排废水
电镀企业的混排废水经格栅去除较大颗粒杂质后进入事故池，在事故池中均衡水质水量后用泵提升至2#氧化池，往2#氧化池中投加碱和次氯酸钠，在机械搅拌作用下，废水与药剂充分混合，设2 套pH 和ORP 监控仪，经两级破氰反应后再进入 2#还原池。在2#还原池中投加酸和亚硫酸钠，将废水中Cr6＋还原为Cr3＋，然后进入二级混凝沉淀池。管道投加碱、混凝剂和助凝剂，废水与药剂充分混合反应后在沉淀区进行固液分离，上清液进入二级混凝沉淀池。管道投加酸、混凝剂和助凝剂，废水与药剂充分混合反应后在沉淀区进行固液分离后，上清液进入无阀滤池，进一步去除悬浮杂质后，再进入中和池调节pH 在6～9 后达标排放。
2.2.4 污泥处置
混凝沉淀池 A 和B 以及二级混凝沉淀池的排泥采用程序控制、自动静压排泥。混凝沉淀池A 与B 以及二级混凝沉淀池的污泥排入污泥浓缩池，浓缩后的污泥再用泵输送到压滤机，经压滤后的污泥外运交由有资质的单位回收重金属处置。污泥脱水系统采用半自动板框压滤机，压滤后的污泥含水率为60％～65％。
3 主要构筑物、设备及技术参数
3.1 主要构筑物
该废水处理站主要构筑物见表 3。
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3.2 主要设备
该废水处理站主要设备见表 4。
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4 处理效果
该系统处理工程 2005 年9 月完工并进行调试，2005 年 12 月环保局监测验收，各项污染物指标均达到排放标准，废水处理效果见下表5。
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由以上监测数据可知，该系统运行良好，去除率高：Cr6+： 99.7%；CN-：99.8%；SS：91.3%；Cu2+：99.7%；总镍：99.7%。经过处理后的电镀废水的各项指标，都达到广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二时段一级标准，其中六价铬、总镍排放浓度低于第一类污染物排放浓度。
5 经济效益分析
废水处理站的设计处理能力为 5000m3/d，运行时间为 20h/d，总投资为970 万元。
分质处理的运行费用为2.50 元/m3 废水，其中，日耗电费为0.36 元/m3 废水，药费为2.15 元/m3 废水。混排废水处理的运行费用为3.20 元/m3 废水，其中，日耗电费为0.38 元/m3 废水，药费为2.82 元/m3 废水。
6 结论
(1)采用化学分类法处理电镀废水，对铜、镍、铬的完全沉淀环境进行分别控制[2]，从而避免了彼此之间相互干扰，有效解决了传统化学法出水水质差的缺点。
(2)废水处理站的设计考虑到电镀企业因意外而产生了混排废水[3]，单独设计一套混排废水的处理设施，避免了企业混排废水产生而导致系统出水不达标的现象。
(3)因酸洗废水是偏酸性的，pH 值在2～4，且在板材的酸洗过程中，酸洗废水里面带入了大量的Fe2＋，故我们设计将酸洗废水与含铬废水一起处理，既能起到节约酸用量，又可以引入铁盐作为混凝剂的双重效果。
(4)由于电镀废水具有腐蚀性，构筑物内壁均采用玻璃钢防腐处理。主要管道采用UPVC 管，其它管路根据不同的条件采用PVC、玻璃钢、工程塑料、不锈钢等材质。
(5)工艺运行的实践表明，整个工程投资省、工艺简单、运行稳定、可操作性好、自动化程度高，运行成本适中。
(6)减少电镀废水污染的措施除了加强废水的治理外，最根本的措施应是提高企业的生产用水的循环利用率，减少废水排放；加强管理，避免废水混排现象。这样不仅节约了生产原料，还减少了废水处理费用。
参考文献
[1] 赵济强.治理电镀废水实用技术[J]. 污染防治技术,2003,16(3):59-60.
[2] 鲁显位,王金泉,陈广桥,等.化学法处理高浓度电镀废水[J].环境技术,2004,1:11-14.
[3] 罗道成,易平贵, 刘俊峰.电镀废水综合治理的应用实践[J].工业水处理,2003, 23(9):69-71.
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