新型综合电镀废水处理技术
申请日期：2012.02.14
公佈（公告）日期：2012.07.04
IPC分类编号C02F9/14
概括
本发明涉及一种电镀废水综合处理方法，具体是将电镀废水分为六种新类型，采用化学与生物化学相结合的工艺进行处理，采用分流排水管网将电镀废水分为油墨废水、络合废水、前处理废水、含氰废水、含铬废水和一般电镀废水六种类型，水从管网流入位于地下的各自调节池，经过各自工艺处理后出水达标排放。由于前端化学处理部分科学分水、分步预处理，根据不同污染物的特性，在不同的工艺段分别去除不同污染物，最大程度地减少了不同污染物的交叉富集和相互反应，减少了生化过程中对微生物的压力。各类型废水的处理设施相互关联，相对独立，当进水水质波动时，只需调整相应段，不影响整个工艺，管理更加科学有序，降低运行风险。
索赔
1.一种电镀废水综合处理方法，其特征在于采用导流排水管网将电镀废水分为油墨废水、络合废水、前处理废水、含氰废水、含铬废水、一般电镀废水六大类，六大类导流水通过管网分别流入各自的地下调节池，经过各自的工艺处理后出水达到排放标准。
2.根据权利要求1所述的电镀废水处理方法，其特征在于：一般电镀废水包括磨削废水、综合废水、化学镀镍废水。
3.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤如下：
1）油墨废水在调节池进行酸化，除去浮渣、包装；出水进入预处理废水调节池；
2）络合废水经泵送至络合破碎池，然后流入混凝沉淀池，去除废水中络合的重金属离子。出水含有较高的氨氮浓度，经泵送入氨氮汽提塔，去除氨氮；出水进入预处理废水调节池；
3）预处理后的废水由泵送至气浮池，然后进入混凝沉淀池、pH调节池，最后流入生化处理段；
4）含铬废水经泵送至铬还原池处理后流入一般废水调节池；
5）含氰废水经泵送至二级破氰池后流入一般废水调节池；
6)将步骤（4）和（5）中的一般电镀废水出水混合在一起泵入一般电镀废水调节池中的螯合池或铁碳芬顿池，再经过混凝沉淀池，调节出水pH至合适后进入生化工段；
7)步骤（3）、（6）生化处理段出水在重力作用下进入厌氧池，依次经厌氧池、沉淀池、缺氧池、好氧池处理后达标排放。
4.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于：油墨废水的处理为：将油墨废水引入油墨废水调节池，然后进入单独的酸化池进行处理，在酸化池中添加PAM来增强絮凝效果，并控制加酸量使酸化池中的pH值为2-3，除去浮渣后包装。
5.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于络合废水的处理为：将络合废水送至络合破乳池，用双氧水破乳，然后调节pH为10.5，加入Na2S共沉淀，再经过快速混合池、慢速混合池、沉淀池，在快速混合池中加入PAC和FeSO4，在慢速混合池中加入PAM加强混凝效果。
6.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于：预处理后的废水处理为：预处理后的废水经pH调节池进入快速混合池和慢速混合池连续混凝，pH调节池内pH值控制在8.0～8.5，在快速混合池和慢速混合池中分别加入混凝剂PAC和絮凝剂PAM，强化混合沉淀效果；然后进入气浮池对部分污泥进行絮凝气浮分离，出水经pH调节池进入生化调节池进一步处理。
7.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于：含铬废水的处理为：将含铬废水送入还原池，调节废水pH为2-3，同时加入还原剂，使废水ORP值达到250-300mV；然后送入pH调节池，加入NaOH控制pH值在8.5-9，使三价铬生成纯度较高的氢氧化铬沉淀，在快速混合池和慢速混合池中分别加入混凝剂PAC和絮凝剂PAM，增强沉淀效果。
8.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于：含氰废水的处理为：选用双氧水作为破氰氧化剂，投加量为2.5-3mL/L，控制反应pH为8.5-9.5，控制破氰池HRT在2h以上。
9.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于：处理一般电镀废水的方法为：当进水铜离子含量小于300mg/L时，用泵将一般电镀废水从调节池提升至氧化络合破除池，控制络合破除pH值为2-3，废水ORP值为450-500mV；当进水铜离子含量大于或等于300mg/L时，用泵将一般电镀废水从调节池提升至铁碳池，采用铁碳微电解和试剂处理； 氧化破络或铁碳微电解出水进入混凝沉淀池，进行混凝沉淀处理，控制pH值为10～11，投加硫化钠、硫酸亚铁、聚铝混凝剂、聚丙烯酰胺絮凝剂、共沉淀。
10.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于：生化处理段法为：生化进水调节池HRT为20小时；悬浮污泥厌氧池HRT为8小时；沉淀池污泥返回厌氧池，出水依次进入缺氧池、好氧池；缺氧池HRT为6小时，好氧池HRT为16小时，好氧池分为两段，前端为接触氧化段，后段为MBR段； 接触氧化段HRT为12小时，MBR段HRT为4小时，好氧池中的污泥和硝化液全部回流至缺氧池，回流比控制在150%-200%，少部分回流至厌氧池，回流比控制在10%，剩余污泥浓缩后制成有价值的泥饼，MBR出水达到排放标准，MBR采用真空罐、自吸泵排水。
手动的
电镀废水综合处理方法
技术领域
本发明属于环境保护及工业废水处理领域，涉及一种电镀废水的综合处理方法，具体为将电镀废水分为六种新类型，采用化学、生化组合工艺进行处理，并可回收贵重金属。
背景技术
电镀是利用电化学方法对金属和非金属表面进行装饰、保护和获得某些新性能的工艺过程。综合电镀废水是不同电镀车间排出的废水的综合，污染物含量较高，成分较为多样。造成的污染大致有：化学毒物污染、有机需氧物质污染、无机固体悬浮物、酸、碱、热等污染以及有色、泡沫、油等污染，但主要是重金属离子、酸、碱和一些有机污染物。以目前广泛使用的镀铜、镀镍、镀锌、镀铬工艺及印刷电路板电镀工艺为例，其中含有的铬、铜、镍、锌等重金属离子及氰化物均有剧毒，有的还是致癌、致畸、致突变的剧毒物质，对人类和其他生物的生存环境造成了极大的危害。
化学处理凭借其工艺简单、初投资少、运行管理方便等独特优势，成为过去处理综合电镀废水的常用有效方法。主要依据氢氧化物、硫化物、钡盐等溶度产物小的化合物易沉淀的特点，通过调节pH值、投加混凝剂、絮凝剂等方法去除水中重金属及COD等污染物，达标排放。产生的污泥经浓缩脱水后外运处置。但随着我国环保标准的提高，排放标准越来越严格。但与此同时，由于电镀行业技术的不断创新发展，旧的分水法已逐渐失去代表性意义，几种性质不同的废水混合集中处理，已难以达到规定的出水标准。同时，混合处理也不利于水中重金属的分类回收。
解决以上问题，实现电镀废水处理达标的方法有很多，但尚无经济有效的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种电镀废水综合处理方法，解决传统化学处理方法出水不达标、重金属难回收的问题，实现电镀废水达标排放和重金属分类回收。
本发明是基于化学工艺和生化工艺的联合应用，其机理是首先针对电镀废水制定较为科学的废水分类收集方案，然后采用化学处理、氨氮吹脱技术、改进型MBR工艺相结合的新型处理方法。其理论基础是首先采用科学的方法对电镀废水进行分离，对分离出来的每一份水进行针对性的处理，在提高处理效率的同时，还可以提高重金属资源的回收率。其次，铁碳微电解在去除COD的同时，可以打断络合物，提高可生化性，为后续的生化反应提供保障，而铁碳的置换还可以置换水中的重金属离子，回收重金属资源。同时，通过氢氧化物和硫化物沉淀方法的联合使用，还可以回收水中残留的重金属离子，进一步降低水中重金属浓度，防止生化阶段对活性污泥产生毒性作用。 采用双氧水破氰可充分利用含氰废水中原有的铜离子和pH条件，无需投加硫酸铜和碱，即可获得良好的破氰效果。氨氮吹脱可络合废水中高浓度的氨氮，并通过传质作用转移到空气中，降低水中氨氮浓度，减轻生化反应负担。最后在MBR工艺活性污泥和膜分离的共同作用下，出水水质达到《电镀污染物排放标准（公布）》（-2008）表3规定的水质排放标准和广东省地方标准-2001第二期一级排放标准。
本发明采用的电镀废水综合处理技术方案如下：
一种电镀废水综合处理方法，采用导流排水管网，将电镀废水分为油墨废水、络合废水、前处理废水、含氰废水、含铬废水、一般电镀废水六大类，导流水经管网分别流入地下调节池，经各自工艺处理后，出水达标排放。
一般电镀废水包括磨削废水、综合废水、化学镀镍废水。
本发明的电镀废水处理方法包括以下步骤：
1）油墨废水在调节池进行酸化，除去浮渣、包装；出水进入预处理废水调节池；
2）络合废水经泵送至络合破碎池，然后流入混凝沉淀池，去除废水中络合的重金属离子。出水含氨氮浓度较高，经泵送入氨氮汽提塔，去除氨氮；出水进入预处理废水调节池；
3）预处理后的废水由泵送至气浮池，然后进入混凝沉淀池、pH调节池，最后流入生化处理段；
4）含铬废水经泵送至铬还原池处理后流入一般废水调节池；
5）含氰废水经泵送至二级破氰池后流入一般废水调节池；
6)将步骤（4）和（5）中的一般电镀废水出水混合在一起泵入一般电镀废水调节池中的螯合池或铁碳芬顿池，再经过混凝沉淀池，调节出水pH至合适后进入生化工段；
7)步骤（3）、（6）生化处理段出水在重力作用下进入厌氧池，依次经厌氧池、沉淀池、缺氧池、好氧池处理后达标排放。
油墨废水的处理方法是将油墨废水引入油墨废水调节池后再进入单独的酸化池进行处理，在酸化池中添加PAM增强絮凝效果，并控制加酸量使酸化池中的pH值在2-3，除去浮渣后进行包装。
络合废水的处理为：将络合废水送至络合破乳池，用双氧水破乳，然后调节pH为9.5～10.5，加入Na2S共沉淀，再经过快速混合池、慢速混合池、沉淀池，在快速混合池中加入PAC和FeSO4，在慢速混合池中加入PAM加强混凝效果。
预处理后的废水处理如下：预处理后的废水经pH调节池进入快速混合池和慢速混合池进行连续混凝，pH调节池内pH值控制在8.0～8.5，在快速混合池和慢速混合池中分别加入混凝剂PAC和絮凝剂PAM，强化混合沉淀效果；然后进入气浮池进行絮凝气浮分离出部分污泥，出水经pH调节池进入生化调节池进一步处理。
含铬废水处理是将含铬废水送入还原池，调节废水pH为2～3，同时加入还原剂，使废水ORP值达到250～300mV；然后送入pH调节池，加入NaOH控制pH值至8.5～9，使三价铬生成纯度较高的氢氧化铬沉淀，在快速混合池和慢速混合池分别加入混凝剂PAC和絮凝剂PAM，增强沉淀效果。
含氰废水处理方法为：选用双氧水作为破氰氧化剂，投加量为2.5～3mL/L，控制反应pH为8.5～9.5，控制破氰池HRT大于2小时。
处理一般电镀废水的方法是：当进水铜离子含量小于300mg/L时，用泵将一般电镀废水从调节池提升至氧化分解池，控制分解pH值为2-3，废水ORP值为450-500mV；当进水铜离子含量大于或等于300mg/L时，用泵将一般电镀废水从调节池提升至铁碳池，采用铁碳微电解、试剂处理；氧化分解或铁碳微电解出水自流至混凝沉淀池进行混凝沉淀处理，加入聚铝混凝剂、聚丙烯酰胺絮凝剂、硫化钠共沉淀。
生化处理段方法为：生化进水调节池HRT为20小时；悬浮污泥厌氧池HRT为8小时；沉淀池污泥返回厌氧池，出水依次进入缺氧池、好氧池；缺氧池HRT为6小时，好氧池HRT为16小时，好氧池分为两段，前端为接触氧化段，后段为MBR段； 接触氧化段HRT为12小时，MBR段HRT为4小时，好氧池中的污泥和硝化液全部回流至缺氧池，回流比例控制在150%-200%，少部分回流至厌氧池，回流比例控制在10%，剩余污泥浓缩后制成有价值的泥饼，MBR出水达到排放标准，MBR采用真空罐、自吸泵排水。
详细的分步说明如下：
油墨废水的处理如下：油墨废水进入油墨废水调节池，再进入单独的酸化池进行固液分离，除去浮渣包装后出水泵入前处理废水调节池进行后续处理；在酸化池中加入PAM增强絮凝效果，控制加酸量使酸化池内pH值为2-3。
络合废水处理如下：络合废水由调节池用泵送至络合破壁池，络合破壁处理pH值控制在2-3，投加双氧水控制ORP值控制在100-150mV；然后调节pH为9.5-10.5，投加过量Na2S增强络合破壁效果，控制池内ORP为-300mV，再经二次混凝沉淀处理，快速混合池投加PAC、FeSO4，慢速混合池投加PAM增强混凝效果，沉淀进入污泥浓缩池，上清液流入氨氮吹脱中间水池，由提升泵打入两台并联的氨氮吹脱塔。 氨氮汽提塔利用喷嘴的喷淋作用，将含氨氮废水转化成雾状液滴，在与空气接触过程中通过传质降低水中氨氮浓度。包括压力保持器、喷淋器、气液传质区、进气口、气液分离器等部分。汽提后的出水流入预处理废水调节池。
预处理废水处理如下：预处理废水由调节池用泵送至pH调节池，然后进入快速混合池和慢速混合池进行连续混凝，pH调节池中pH值控制在8.0～8.5，在快速混合池和慢速混合池中分别投加混凝剂PAC和絮凝剂PAM，强化混凝沉淀效果。然后预处理废水进入气浮池进行絮凝气浮分离出一部分污泥，出水经pH调节池进入生化调节池进一步处理。
含铬废水处理如下：含铬废水由调节池用泵送至铬还原池，调节废水pH为2-3，同时投加还原剂，使废水ORP值达到250-300mV。然后送至pH调节池加NaOH控制pH值在8.5-9，使三价铬生成纯度较高的氢氧化铬沉淀，在快速混合池和慢速混合池分别投加混凝剂PAC、絮凝剂PAM，增强沉淀效果。上清液流入一般电镀废水调节池，污泥流入单独的污泥浓缩池浓缩，经板框压滤后外运。
含氰废水的处理：选用双氧水作为破氰氧化剂，投加量为2.5～3mL/L，加入适量碱控制反应pH为8.5～9.5，采用序批式反应，在破氰池底部设置曝气装置，控制破氰反应时间不少于2h。
一般电镀废水处理方法是：当进水中铜离子含量不太高，一般控制在300mg/L以下时，一般电镀废水由调节池泵送至氧化分解池，分解剂采用30%双氧水，分解pH值控制为2-3，废水ORP值为450-500mV，反应时间为1小时；当进水中铜离子含量超过300mg/L时，一般电镀废水由调节池泵送至铁碳微电解、试剂进行处理，两个处理工艺通过阀门切换，分解或铁碳-出水流入混凝沉淀池，控制pH值为10-11，投加聚铝混凝剂、聚丙烯酰胺絮凝剂、硫化钠共沉淀。 上清液流入pH调节池，调节pH为7.5后流入厌氧池，污泥送至污泥浓缩池进行浓缩脱水系统过滤，制成干泥饼外运。
铁碳微电解-中微电解铁屑与活性炭颗粒体积比为1:1，运行采用底部进水方式、穿孔管布水、穿孔管曝气，汽水比为30。运行约一个月后池内污泥及残炭清理干净，煅烧后回收铜、镍金属。试剂中过氧化氢浓度为30%，过氧化氢与硫酸亚铁摩尔比为10:1，反应时间为1h。
中间生化段工艺流程为：生化进水调节池HRT为20h；悬浮污泥厌氧池HRT为8h；厌氧池出水进入两级沉淀池，沉淀池污泥回流至厌氧池，上清液依次进入缺氧池、好氧池； 缺氧池HRT为6h，好氧池HRT为16h，好氧池分为接触氧化段和MBR段，好氧池中的污泥和硝化液全部回流至缺氧池，回流比例控制在150%-200%，少部分回流至厌氧池，回流比例控制在30%，剩余污泥浓缩后制成有价值的泥饼，MBR出水达到排放标准，MBR采用真空罐出水；
中段生化段厌氧池溶解氧控制在0.1mg/L以下，缺氧池溶解氧控制在0.5mg/L以下，好氧池溶解氧控制在2.0～4.0mg/L之间；
生化段系统电气、仪表集中控制方式采用手动控制（按钮操作）或全自动可编程逻辑控制器（PLC）。正常工作情况下采用全自动控制，出现异常时切换为手动控制。
经本发明工艺处理后出水水质各项指标均能达到甚至超过《电镀污染物排放标准（征求意见稿）》（-2008）表3规定的水质排放标准和广东省地方标准-2001第二期一级排放标准，不但达标排放，而且可以回收有用金属资源，在产生经济效益、降低生产成本的同时达到了环保的目的。
目前电镀行业工艺较为复杂，广泛使用各种有机添加剂，传统的分水方法和传统的处理工艺虽然可能在一定时期内达标，但不能保证处理后的水一直稳定达标，特别是氨氮、总磷等指标，会随着生产排放的波动而超标。同时，在一般生化方法处理电镀废水的过程中，重金属会在生化活性污泥中逐渐积累，从而毒害微生物，降低其去除效果。
本发明工艺由于前端化学处理部分科学的分水和分步预处理，根据不同污染物的特性在不同的工艺段去除不同的污染物，最大限度减少不同污染物的交叉富集和相互反应，降低生化过程中对微生物的压力。各类型废水的处理设施相互联系，又相对独立，当进水水质波动时，只需调整相应段，不影响整个工艺，管理更加科学有序，降低运行风险。