某电镀工业园区废水案例分析及处理工艺设计.pdf
电镀工业园废水案例分析及处理工艺设计 （广东石油化工大学环境与生物工程学院，广东茂名 ） 电镀废水处理是电镀工业园建设成败的关键环节。以某电镀工业园废水为例，分析该园区电镀废水的水质水量特征，介绍电镀废水按质收集；采用化学氧化+还原+沉淀作为预处理工艺，去除废水中的氰化物和大部分重金属，再结合后续的微生物处理工艺，进一步去除微量重金属和残留有机物，最终达到出水排放标准。 关键词：电镀工业园；电镀废水；按质收集；处理工艺设计 摘要 电镀工业园区残留金属及残留有机物的处理；电镀废水；按质收集；处理工艺设计 ｋ建设。 以电气化工业废水为例，探讨废水的质量与数量特征以及分级收集情况。 采用化学氧化+还原+精密处理工艺可以去除氰化物及绝大部分重金属，采用微生物处理工艺可以去除残留的重金属及有机污染物。研究发现，“策略性介入”这一术语是废水研究发展中至关重要的一步。电镀是利用电化学方法对金属和非金属表面进行装饰、保护及获得某些新性能的过程，由于镀件功能要求不同，镀液组分、操作方法、工艺条件等种类繁多，最终进入废水的污染物也相对复杂。
因此，电镀行业被列为世界三大污染行业之一。随着《电镀污染物排放标准》（-2008）的正式实施和我国“十二五”规划中指出的重金属污染综合防治，达标电镀废水的处理无疑对电镀企业提出了更高的环保要求。电镀废水处理的难点在于电镀厂分散，处理成本高。针对这种情况，电镀行业利用循环经济的理念进行调整，大力发展电镀工业园区的建设。根据生产工艺特点，将分散在各地的电镀厂按生产工艺特点进行分类布置，是降低电镀废水处理成本，提升电镀企业竞争力的有效途径。本文以某电镀工业园区废水为例，阐述废水的收集原则和工艺流程设计。 废水分类收集目前，我国处理电镀废水的方式仍以分质分级为主。本案例中的电镀工业园区主要生产手机、电脑及家电零部件，园区排放的废水主要来自镀件前处理及各电镀工段后的清洗工序，废水排放量约。由于废水来源复杂、种类繁多，需要对废水进行合理的分类。分类过细，构筑物多，日常运行成本高，试剂浪费严重；分类过粗，污染因子之间可能相互干扰，难以达标处理。对电镀工业园区废水来源进行分析，分为五类废水进行收集，分别为含油废水、含氰废水、含铬废水、化学镀镍废水和金属离子综合废水。
各类电镀废水水质、数量及分类依据见表1，出水水质须满足《电镀污染物排放标准》（ 电镀与环境保护 2008 年第35 卷第5 号（总第205 号）），见表2。电镀工业园区各类废水情况项目来源排放量废水水质分类收集依据含油废水来自含油清洗工序300 mp pH值6-8 主要为有机污染物及悬浮物含氰废水来自氰化物镀镍、氰化物镀铜后的清洗工序100 mp pH值7-9氰化物在酸性溶液中会生成剧毒的HCN，需单独收集处理含铬废水来自镀铬钝化后的清洗工序120 mp pH值2-3 属于第一类污染物，浓度较高，须单独收集处理车间单独回收 化学镀镍废水来自镀镍钝化后的清洗工序 工艺流程 180mp pH值3-5属于第一类污染物，浓度较高，须在车间单独收集回收。综合去除金属离子。 以上4条流以外的其他重金属污染废水 650mp pH值3-6属于第二类污染物。 出水水质要求 项目 pH值 CN 悬浮物 COD 石油类 出水 0.3mg 0.2mg 1.0mg 1.5mg 0.5mg 0.5mg 50mg 80mg 工艺设计 电镀废水中主要污染物为重金属、氰化物及有机物等，每条废水需单独进行预处理。重金属污染的特点是不能降解消除，只能采用富集分离技术将其从电镀废水中去除。 主要的重金属富集分离技术有：中和沉淀法、生物絮凝法[9-10]、生物吸附法[11]、植物修复法[12]。
当电镀废水中重金属质量浓度降低到一定程度后，通过微生物降解、吸附、絮凝、吸收等机理进一步去除残留的有机物和重金属。当废水处理量较大时，这种工艺组合是一种相对高效、经济的方式。结合电镀工业园区的水质水量，对各股废水进行针对性的预处理后汇入生物处理池，具体工艺流程设计如图1所示。各股废水的工艺设计分析如下。2015年9月电镀与污染控制第35卷第5期电镀废水处理工艺流程图2.1含油废水预处理系统含油废水中的主要污染物是有机物和以油污为主的固体悬浮物。选用隔油池可以去除大部分油污，然后采用溶气气浮进一步去除乳化的细小油滴。 最后废水送入SBR池进行生物处理，降解剩余的HCN。2.2含氰化物废水处理系统由于HCN的沸点仅为26，为避免含氰废水与其他酸性废水混合生成剧毒的HCN，需将此股废水单独收集。废水中的氰化物通常以游离态CNHCN和各种稳定性不同的金属络合物形式存在(如式[13])。含氰化物废水的处理方法有离子交换、蒸发、电解氯化、臭氧和碱性氯化等，其中碱性氯化应用较为广泛。碱性氯化氰化物破坏原理及参数选择如表3所示。采用此法时必须严格控制pH值，否则易造成少量残留氰化物氧化不完全。
碱性氯化法原理及参数选择氰化物破坏工艺原理pH值反应时间氧化剂第一级CN+H2O 10～11 10～15min NaClO，用氧化还原电位计控制投加量第二级2CNO 8.0～8.51h同上2.3含铬废水处理系统含铬废水中六价铬主要以CrO两种形态存在。处理方法有离子交换、电解、铁氧化、活性炭吸附和还原沉淀等，其中还原沉淀是最常用的处理方法。还原剂选用亚硫酸氢钠，具有投加量少、成本低、产泥量少、综合治理方便等优点；沉淀剂选用氢氧化钙，原料来源方便、廉价，但产生较多的泥渣。 部分工艺参数见表4。 还原法处理含铬废水部分工艺参数原理pH值停留时间亚硫酸氢钠还原Cr·4H2O2.5～3.碱性沉淀电镀与环保第35卷第5期(总第205期)2.4化学镀镍废水处理系统该电镀工业园化学镀镍废水主要含有超标的镍、磷及有机物，为防止废水因缺氧而发臭，处理前先用空气搅拌废水30min。根据水质选择强氧化剂将次磷酸盐和亚磷酸盐氧化为正磷酸盐，加入石灰乳使磷酸盐沉淀；氧化过程中镍从配位状态释放出来并在碱性条件下沉淀去除；絮凝沉淀无法去除的重金属离子和有机物由生化系统进一步净化处理。
部分工艺参数见表5。 化学镀镍废水处理部分工艺参数原理pH值停留时间酸性氧化+ClO 30min石灰乳沉淀10Ca 2.5金属离子综合废水处理系统该废水中主要污染物为Cu、Zn及少量Pb、Pt等。重金属离子的去除主要采用氢氧化物沉淀法和硫化物沉淀法。氢氧化物沉淀法需投加碱使pH值升高到11左右，后续出水需用酸中和后方可排入生物池系统。石灰具有药剂来源广泛、价格低廉、操作简单、对污染物去除处理可靠等优点，因此选用石灰作为沉淀剂。但石灰絮凝过程中产生的絮体沉降速度较慢。 投加絮凝剂PAC、PAM可增加污泥团聚密度，促进氢氧化物絮凝沉淀[10]。金属离子废水中含有多种金属离子，不同金属离子的氢氧化物的沉淀情况和存在状态与溶液的pH值密切相关，部分金属离子经絮凝沉淀后仍不能达到排放标准，因此后续出水经pH调节后排入生化处理系统，通过微生物的吸附、吸收、絮凝、降解等作用，微量金属离子和有机物被进一步去除[14]。此外，在石灰絮凝沉淀过程中，约50%的有机物也被去除，使进入生物池系统的废水COD稳定在200mg/L左右，有利于生物处理工艺的稳定运行。
结语 大型电镀工业园区的建立是电镀行业产业结构调整的必然结果，电镀工业园区废水量大、成分大，增加了整个废水处理的难度，加强废水分类收集、分质处理是做好电镀工业园区电镀废水处理的关键。 参考文献： ． 电镀与涂饰，2011 徐海亮，吴毓华，雷登科等. MBR工艺处理工业园区电镀废水中试应用研究[ ． 电镀与涂饰，2013 ． 电镀与涂饰，2007 张志军，李玲，朱宏等. 化学沉淀法去除电镀废水中铬的实验研究[ ． 环境科学与技术，2008