金华地区电镀废水中有机物的生化处理研究电镀行业是当今世界三大污染行业之一，电镀废水的水质和水量与生产工艺条件、生产负荷、运行管理和用水等因素有关。水体成分复杂，含有剧毒物质种类多，不仅含有铬、铜、镍、镉、锌等重金属离子和氰化物等有毒物质，而且有机污染物浓度较高，因此必须对电镀废水进行处理，才能消除或减轻其对环境的污染。1金华地区电镀废水排放现状分析金华地区有电镀企业129家，主要存在以下问题：企业规模较小，生产设备简陋，工艺技术落后，主要电镀加工对象为小型配件和五金工具，因此以手工电镀生产线为主； 企业内部管理较差，废水分流不严格，多种废水混排现象普遍；许多废水处理设施陈旧老化，技术落后，处理工艺不完善，自动化控制水平低，操作人员水平参差不齐，处理结果很不稳定。综合废水中一般混有少量氰化物，CN-易与Cu2+、Ni2+等重金属离子络合，企业现有处理工艺一般没有针对综合废水中氰化物的处理单元，迫切需要开展针对综合废水中低浓度氰化物的去除研究。废水处理的另一个问题是综合废水中有机物浓度较高，经混凝沉淀处理后CODCr不能满足《电镀污染物排放标准》，企业现有处理设施没有专门针对有机物去除的单元。
2 电镀废水常规处理方法根据电镀废水中污染种类，电镀废水主要可分为含氰废水、含铬废水、含铜废水、含镍废水、综合废水等。电镀废水一般采用分类收集处理，含氰废水单独收集，经破氰后与综合废水混合，含铬废水单独收集，经还原六价铬后与综合废水混合。含铜废水、含镍废水如有贵金属回收价值和需要，则单独回收处理，否则也可纳入综合废水进行处理。（1）含氰废水按氰化物含量分为高浓度含氰废水和低浓度含氰废水，对于前者一般采用回收氰化物的方法，如酸化法、溶剂萃取法、离子交换法等； 对于后者，优先采用破坏氰化物的方法[1]，如碱性氯化法、电解氧化法、活性炭吸附法、离子交换法、臭氧法和光催化氧化法[2]。电镀废水中氰化物浓度一般不是很高，采用破坏法较为合适。在各种氰化物处理方法中，本研究优先采用H2O2催化氧化和次氯酸钠两级破坏氰化物。（2）去除重金属的主要方法有化学沉淀法、浮选法、离子交换法、活性炭吸附法和生物法。以上重金属去除方法中，离子交换法适用于电镀废水中重金属的资源化和闭环循环。直接用生物法处理重金属，尚未解决生物中毒问题。重金属清除剂螯合物沉淀法虽然在各种沉淀法中效果最好，但成本较高，只适用于低浓度废水处理的末端修复。
中和沉淀法和硫化物沉淀法工艺成熟，成本适中，有广泛的实践经验，是本课题的首选方法。（3）电镀废水处理新标准实施后，有机物的去除逐渐引起人们的重视，各类文献表明，很少有人专门研究电镀废水中有机污染物的处理。可用于去除电镀废水中有机物的方法有：混凝法、吸附法、化学氧化法、微电解法、生物法等。选择方法时，应针对本地区电镀废水中的有机物、可生化性等指标具体分析。混凝沉淀法处理的废水COD一般不能达标，需要进一步处理。生物法处理有机物成本低，是首选方法。生物膜法与活性污泥法相比，一般不会引起污泥膨胀，运行管理要求较低，更适合中小型电镀企业。 生物接触氧化法是兼具活性污泥法特点的生物膜法，兼具了二者的优点。结合本地区电镀废水水质情况，选择生物接触氧化法对废水中的有机物进行处理，经过氧化氢催化氧化预处理后再进行生物接触氧化法处理。3 电镀废水有机物的生化处理实验研究3.1 实验材料及主要仪器设备电镀废水：取自金华市某电镀企业的生产废水。活性污泥：取自某酿酒生产单位的好氧污泥。主要试剂：过氧化氢、尿素、PAM(聚丙烯酰胺)、氢氧化钙、氢氧化钠、磷酸二氢钾、浓硫酸、PAC(聚合氯化铝)等。主要实验仪器：pH计、分光光度计、水浴恒温振荡器、COD快速消解分光光度计、多参数水质分析仪等。
3.2 实验方法 （1）双氧水催化氧化—混凝去除综合废水中氰化物和有机物。取综合废水200 mL 放入锥形瓶中，加入稀硫酸或氢氧化钠溶液调节pH 为一定值，加入一定量双氧水，将锥形瓶放入摇床中，振摇反应一定时间，反应结束后加入石灰乳调节pH 为9.5～10.0，同时加入100 mg/L PAC、10 mg/L PAM，混凝反应30 min后静置沉淀，取上清液测定氰化物和CODCr。考察不同双氧水浓度、pH 条件、反应时间等对氰化物和有机物去除效果的影响，综合考虑处理效果和成本确定最佳反应条件。 （2）生化法去除电镀废水中有机物。 由于生物接触氧化法培养生物膜需要较长时间，为了简化实验，采用生化法对经过物理、化学预处理后的废水进行处理，探索生化法处理电镀废水中有机物的可行性。生化处理实验过程：将待处理废水和培养后的活性污泥按一定比例通入量筒，常温下曝气一定时间后静置分层，待污泥沉降后放掉水，再次加入废水，如此循环反复。曝气过程中取样，用小烧杯移取约10mL液体，静置后取上清液，测定CODCr。3.3分析与试验方法氰化物测定采用《水质中氰化物测定容量法与分光光度法》（HJ 484-2009）中吡啶-巴比妥酸分光光度法； CODCr测定采用消解分光光度法；pH值采用pH计测定。
4 实验结果与讨论实验考察了不同初始pH、H2O2投加量和反应时间对H2O2催化氧化-混凝去除综合废水中氰化物和有机物的影响及电镀废水生化处理的可行性。实验结果表明：（1）随着H2O2投加量的增加，氰化物和CODCr的去除率均相应提高，投加量增加到0.6g/L后，氰化物的去除率基本保持不变，而H2O2投加量达到0.9g/L后CODCr变化不大。（2）随着pH的增加，氰化物和CODCr的去除率先升高后降低，在pH为4.0时，氰化物和CODCr的去除率均达到最大值。（3）去除氰化物的最佳反应时间为，去除CODCr的最佳反应时间为60min。 (4)当初始氰化物浓度为4.8 mg/L、初始CODCr浓度为530 mg/L时，最佳工艺条件为初始pH=4.0、H2O2投加量为0.6 g/L废水、反应时间。在此条件下，H2O2催化氧化-混凝处理后氰化物去除率为97.3%，处理后氰化物浓度为0.13 mg/L，CODCr去除率为42.1%，CODCr浓度为307 mg/L。(5)经H2O2催化氧化-次氯酸钠两级破氰预处理后，用生化法处理电镀废水是可行的，当进水CODCr为253 mg/L时，曝气24 h后CODCr降至61 mg/L，CODCr去除率达76.8%。
（6）根据试验分析，确定处理工艺路线为：综合废水先采用双氧水催化氧化；含氰废水先采用次氯酸钠分两级脱氰；然后将两种废水均匀混合，采用中和-混凝-沉淀-生物接触氧化工艺处理出水达标排放。试验表明，采用双氧水催化氧化法去除电镀综合废水中氰化物和有机物效果良好，但双氧水的投加量与废水水质有关，需根据小规模试验确定。当废水水质波动较大时，投加量控制难度较大。实际工程应用中，各处理单元还应结合企业废水具体情况进行设计，以达到较好的处理效果。经过H2O2催化氧化、次氯酸钠两级脱氰预处理后，采用生物接触氧化法处理电镀综合废水是可行的。 废水中有机物经处理后，出水CODCr为56～78mg/L，可满足新的排放标准。参考文献[1]Ata Akcil.等.金属矿开采，2003，21(6)：501～511。[2]Maria，等.金属矿开采[J].金属与非金属矿，2006，14(1)：59～64。[3]李建，石凤林，尔丽珠，等.离子交换法处理重金属电镀废水及发展趋势[J].电镀与涂饰，2003，25(6)：28～31，34。[4]胡翔，陈建锋，李春熙.电镀废水处理技术研究现状与展望[J].新技术新工艺，2008(12)：5～10。