電鍍廢水處理技術工程應用實踐
摘要：針對電鍍廢水的特點，根據清污分流、先預處理再綜合處理的原則進行合理的細化分類，對不同的水質進行分類物化處理。該處理技術具有工藝合理、可操作性好、自動化程度高等優點，處理后出水水質達到廣東省《水污染物排放限值》(DB44／26—2001)二級標準。
關鍵詞：電鍍廢水,廢水分類,預處理,物化處理
1 前言
電鍍是將金屬通過電解方法鍍到制品表面的過程。電鍍廢水主要來源于電鍍生產過程中的前處理中的除油酸洗、鍍件清洗、電鍍廢液及槽液的跑、冒、滴、漏等，廢水中的污染物主要有酸、堿、重金屬離子及其它有毒物質等，成分復雜，而且處理難度較大[卜 。如隨意排放或處理不當，會造成嚴重的環境污染。為此，對電鍍廢水進行有效處理已成為每個生產企業的艱巨任務。下面以伊高得表面處理 (深圳)有限責任公司為例，對電鍍廢水處理技術工程實踐進行介紹。
2 廢水水質水量及排放標準
伊高得表面處理(深圳)有限責任公司位于深圳市寶安區沙井鎮，主要生產五金配件(含鍍銅、鍍鎳、鍍鉻、鍍金等工序)，年生產量為200萬件。根據該廠生產廢水的特點及水質情況分析，我們經過仔細考察及深入研究，根據清污分流、先預處理再綜合處理的原則，將該廠的生產廢水分為以下三類：(1)含氰廢水；(2)含鉻廢水；(3)酸堿綜合廢水。含氰廢水和含鉻廢水分別經過預處理后并入酸堿綜合廢水進一步處理。高濃度生產廢液(主要包括廢工藝溶液、廢電鍍液等)由廠方單獨收集貯存后再送交有資質的處理單位(如深圳市危險廢物處理站)進行處理或資源化回收利用。低濃度生產廢水排放總量為130m3／d，每天按運行8h設計。廢水經處理后，執行廣東省<水污染物排放限值> (DB44／26—2001)二級標準。原水水質水量及排放標準見表1。
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3 處理工藝
3．1 含氰廢水預處理
含氰廢水主要來自含氰電鍍工序。廢水中的重金屬以穩定的絡合物形態存在。而且廢水中還有過量的NaCN或KCN。氰絡合物不僅難于生成氫氧化物沉淀分離，而且過量的CN一會造成嚴重環境污染。因此，含氰廢水的處理必須先進行破CN一預處理。目前，含氰廢水的處理廣泛采用堿性氯化法Ls j，即在堿性條件下，投入氧化劑將氰根離子通過二級氧化反應生成CO2和N2，從而達到去除氰根離子的目的。本處理系統采用投加NaCIO氧化劑，將廢水中的CN-經過二級氧化反應生成Co2和N2，從而去除CN-。主要化學反應：(1)一級氧化反應 (局部氧化)：①CN一+CIO一+H2O—CNCI+20H一； ② CNCI+20H一一CNO一+Cl一+H2O(反應條件：pH =10．0 l1．5；0liP=300 350mV)；(2)二級氧化反應(氰酸鹽CNO一完全氧化)：2CNO一+3C10一+H20 —2co2十+N’十+3C1一+20H一(反應條件：pH=8．0 8．5；ORP=650mY)。含氰廢水破氰處理完全時，理論投藥量為m(CN一)：m(NaCIO)=1：7．15(重量比)，實際投藥量約為m(CN一)：m(№aO)=1：8(重量比)，根據現場調試確定。經過上述破氰預處理后的含氰廢水(CN一<0．5mg／L)再排入酸堿綜合廢水調節池中，與酸堿綜合廢水混合后一起處理，在堿性條件下進一步去除廢水中的重金屬離子。含氰廢水預處理工藝流程見圖1。
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3．2 含鉻廢水預處理
含鉻廢水主要來自鍍鉻、鈍化工序。該廢水中主要含有Cr6+離子，以Cr042一、Cr207 一形式存在，毒性大。由于Cr6 離子既不生成氫氧化物沉淀也不生成硫化物沉淀，必須單獨進行預處理。先將Cr6+ 離子還原成Cr3+ 離子，然后再并入酸堿綜合廢水處理系統中，在堿性條件下與其它廢水混合處理后達標排放(生成Cr(OH)3沉淀)。本處理系統采用投加亞硫酸氫鈉(NariS03)還原劑，在酸性條件下將 Cr6 還原成CI3 ，主要化學反應：Cr2O7 -+5H + 3HSO3一一2Cr3+ + 3S042一+4H20(反應條件：pH= 2．5-3．0；ORP：250-300mV)。加藥時還原劑NaH— S03必須采用濕投(質量分數一般為5％ 10％)，理論投藥量為m(Cr6+ )：m(NaHSO3)=1：3．16(重量比)，實際投藥量約為m(Cr6+ )：m(NaHSO3)=1：(4- 8)(重量比)，根據現場調試確定。經過上述還原預處理后的含鉻廢水(Cr6+ <0．5mg／L)再排入酸堿綜合廢水調節池中，與其它酸堿廢水混合后一起處理，在堿性條件下進一步去除廢水中的金屬離子Cr3+。含鉻廢水預處理工藝流程見圖2。
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3．3 酸堿綜合廢水處理
酸堿綜合廢水主要來自鍍件清洗水，呈酸性，水量最大，是電鍍廢水的主要來源。廢水中主要含有 Cu2 、Ni2 等重金屬離子，這些重金屬離子以游離態形式存在于廢水中。通過調節廢水pH值(9—10)，添加絮凝劑、助凝劑，使之形成氫氧化物沉淀，經過固液分離可除去Cu2 、Ni 等重金屬離子，最后經砂濾器過濾及中和池調節pH值(6—9)使廢水達標排放。另外，預處理后的含氰廢水及含鉻廢水也并入酸堿綜合廢水處理系統中進一步處理。主要化學反應：Cu2+ + 20H- 一> Cu(OH)2; Ni2+ + 20H-一>Ni(OH)2;Cr3+ + 3OH-=2Cr(OH)3 ; H+ + OH- 一> H20。酸堿綜合廢水處理工藝流程見圖3。
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4 處理效果
該廢水處理工程于2002年10月投入運行以來，設施運轉正常，處理效果良好，出水水質穩定達標。經深圳市環境監測站驗收監測(監測數據合格率見表2)，排放水達到廣東省《水污染物排放限值》 (DB44／26—2001)第一時段二級標準，達到環保驗收要求。工程于2003年2月正式通過深圳市環保局組織的竣工驗收。
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5 工程特點
本工程主要有以下特點：(1)嚴格將各類廢水分類收集，分別進行處理(含氰廢水及含鉻廢水經過預處理后再并人酸堿綜合廢水進一步處理)。主流程設計思路縝密、可操作性良好、工藝合理、配套設施完善，達到了預期的設計目標。(2)酸堿綜合廢水沉淀池采用豎流式沉淀池，造價相對較低，布水均勻，污泥含水率低，而且排泥簡單效果好。克服了斜板沉淀池一系列缺點：如斜板上容易集泥、排泥不暢、斜板要定期更換、運行維護費用高等。(3)調節池、反應池、沉淀池等盡量選用土建混凝土構筑物(內襯防腐)，投資低，使用壽命長，維護費用低。(4)工程另外設計了一座廢水應急收集池，以防設備故障時應急使用，避免環境污染。(5)自動化程度高，運行可靠，管理方便。工程采用計算機集散控制系統，水泵自動啟閉，加藥量自動調整 J。各種工藝控制參數和機泵運行狀態均能自動顯示在主控制屏上，故障自動報警，便于管理及維護。另外，加藥計量泵、 pI-I／ORP計及C0D在線檢測儀器均為原裝進1：3，確保控制系統精確可靠。(6)處理費用低。藥品和運行費用平均在1．0—1．5元／m3廢水之間(不計設備、土建折舊和人工費)。(7)生產廢水經處理達標后，可部分回用至對水質要求不太高的生產清洗工序或作為生活雜用水(如沖廁、綠化等)，節約水資源，降低生產成本，減少污染物總排放量。
6 結論
針對電鍍廢水組成復雜、成分多變的特點，根據清污分流、先預處理再綜合處理的原則進行合理的細化分類，對不同的水質進行分類物化處理。該處理工藝具有技術合理、可操作性好、自動化程度高、投資少、運行維護費用低等優點，處理后出水水質達到廣東省《水污染物排放限值》(DB44／26—2001)二級標準，值得在類似廢水處理工程中推廣應用。
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