電鍍廢水處理措施探討

吳永文

摘 要：采取有效的措施預防電鍍廢水對環(huán)境造成污染和破壞，有利于企業(yè)的發(fā)展和環(huán)境保護。結(jié)合某礦山機械裝備公司電鍍廢水治理實例展開討論，分析了電鍍廢水的水質(zhì)，從幾個方面提出了相關(guān)的治理措施，并闡述了該處理工藝、技術(shù)的先進性和特點，以期能為相關(guān)人員提供有價值的參考和經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：電鍍廢水；化學還原；零排放；治理措施

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.08.079

隨著我國城市化進程的不斷加快，許多公司和工廠都需要退城進園，搬遷到開發(fā)區(qū)或郊區(qū)。但是，如果不重視對廢水的處理工作，就會對環(huán)境造成極大的影響和破壞，因此，有效落實相關(guān)治理措施，使廢水能夠循環(huán)再用，已經(jīng)成為了工作人員需要解決的問題之一。

1 水質(zhì)分析

某電鍍生產(chǎn)線產(chǎn)出4類廢水，即含鎳廢水、含鐵廢水、含鉻廢水和含鋅廢水。其中，含鉻廢水年產(chǎn)生量為9 980 t，含鋅廢水年產(chǎn)生量為4 980 t，含鐵廢水年產(chǎn)生量為495 t，含鎳廢水年產(chǎn)生量為490 t。由監(jiān)測情況可知，上述污染物的濃度均較高，遠超過標準限值，具體如表1所示。

表1 廢水污染物濃度表（單位：mg/L）

項目 六價格 總鎳 總鋅 總鐵

濃度 190 81 136 606

標準 0.2 0.5 1.5 3.0

2 治理措施

2.1 治理工藝

某企業(yè)經(jīng)過調(diào)研和對各方案的技術(shù)性、經(jīng)濟性綜合比較后，了解了當前廢水中復雜的水質(zhì)、繁多的污染物種類等特征后，決定對含金屬電鍍廢水做化學分質(zhì)處理，再經(jīng)反滲透處理后部分回用。其中，剩余廢水和膜的濃縮液做二效真空低壓蒸發(fā)處理，結(jié)晶鹽作為危險固廢處置。其具體流程如圖1所示。

圖1 含金屬電鍍廢水處理工藝流程圖

2.2 污水處理可行性分析

2.2.1 化學法處理含鉻和含鎳廢水

根據(jù)《電鍍廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ 2002—2010）中的要求：“含鉻廢水、含鎳廢水應單獨收集處理，不得混入其他廢水。將六價鉻還原為三價鉻后，可與其他金屬廢水混合處理。”該公司采用亞硫酸鈉預處理含鉻和含鎳廢水，主要是在酸性條件下，使廢水中的六價鉻還原成三價鉻，然后加堿調(diào)整廢水的pH值，使其形成氫氧化鉻和氫氧化鎳沉淀而去除。

其還原反應為：H2Cr2O7+3Na2SO3+3H2SO4→Cr2（SO4）3 +3Na2SO4+4H2O.

形成氫氧化鉻和氫氧化鎳的沉淀反應為：6NaOH+Cr2（SO4）3→2Cr（OH）3↓+3Na2SO4；2NaOH+NiSO4→Na2SO4+Ni（OH）2↓.

2.2.2 化學法處理含鋅和含鐵廢水

廢水中的Fe2+、Zn2+與NaOH反應生成Zn（OH）2和Fe（OH）2，再投加混凝劑FeCl3·6H2O與少量高分子絮凝劑PAM，做沉淀反應后去除Zn2+。

2.2.3 斜管沉淀

利用層流原理提高沉淀池的處理能力，縮短了顆粒沉降距離，從而縮短了沉淀時間；增加了沉淀池的沉淀面積后，可以提高其處理效率。這樣做，比一般沉淀池的處理能力高出7～10倍，是一種新型、高效的沉淀設(shè)備。

2.2.4 過濾

分別采用砂濾、活性炭過濾、金屬離子捕捉器，可以有效去除水中的有機物、膠體粒子、微生物、臭味和金屬離子，進而保護反滲透膜。

2.2.5 MF過濾、UF過濾、RO反滲透過濾

微濾（MF）是一種利用壓差的膜法分離技術(shù)，過濾精度在0.001～0.1 μm，可以濾除水中的鐵銹、泥沙、懸浮物、膠體、細菌和大分子有機物等有害物質(zhì)。在超濾工藝中，水的回收率高達95%以上，并且可方便地實現(xiàn)沖洗和反沖洗，不易堵塞，并且使用壽命相對較長。MF主要應用于制藥工業(yè)的除菌過濾澄清、電子工業(yè)集成電路生產(chǎn)用水和城市污水處理、廢水處理前的預處理中。

超濾（UF）是一種分離技術(shù)，其膜為多孔不對稱結(jié)構(gòu)。過濾過程是以膜兩側(cè)壓差為驅(qū)動力，它是以機械篩分原理為基礎(chǔ)的一種溶液分離過程，使用壓力通常為0.01～0.03 MPa，篩分孔徑為0.005～0.1 μm，截留分子量為1 000～500 000 D左右。超濾常作為預處理設(shè)備，要確保反滲透的長期穩(wěn)定運行。反滲透（RO）過濾精度為0.000 1 μm左右，它介于超濾和反滲透之間，有機物截留分子量為200～1 000 D。對于二價離子，特別是陰離子，其截留率可達99%，特別適用于低分子量物質(zhì)的濃縮和脫鹽過程。

2.2.6 二效蒸發(fā)器

采用外加熱自然循環(huán)型式和負壓蒸發(fā)的方式，具有蒸發(fā)速度快、濃縮比重大的特點。物料在密封、無泡沫狀態(tài)下濃縮，不易跑料，且無污染。濃縮器采用二效同時蒸發(fā)，利用二次蒸汽不僅可以節(jié)約能源消耗，且其耗能量與其他濃縮器相比降低50%.

由以上分析可知，該項目采用“化學處理+反滲透膜處理+

濃縮蒸發(fā)”的處理工藝，處理后的水質(zhì)不僅達到了《電鍍污染物排放標準》（GB 2190—2008）的標準要求，而且水質(zhì)優(yōu)于《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T 19923—2005）工藝和產(chǎn)品用水水質(zhì)。因此，廢水經(jīng)過反滲透膜處理后回用于電鍍生產(chǎn)中是可行的，可實現(xiàn)“零排放”。

該電鍍車間污水處理站的主要設(shè)備有提升泵、加藥泵、濃縮塔、反應池、壓濾機、活性炭過濾器、袋式過濾器、MF過濾器、UF過濾器、一效蒸發(fā)器、二效蒸發(fā)器和真空泵等。其投資主要包括土建工程、工藝設(shè)備、監(jiān)測及化驗設(shè)備、防腐工程、設(shè)計、安裝、調(diào)試和培訓等方面，工程總投資420萬元。該工藝流程簡單，可間歇處理。經(jīng)計算，包括能耗、藥品、人工等成本在內(nèi)，每處理1 t廢水需人民幣54.7元，企業(yè)每年所需的運行成本約為87.3萬元，占項目利潤總額的0.99%.從經(jīng)濟方面分析，企業(yè)完全可以承受此費用。

3 處理工藝技術(shù)的先進性和特點

該廢水處理站運行方式的主要特點表現(xiàn)在以下幾方面：①在各反應槽設(shè)置了PH/ORP傳感器實現(xiàn)在線檢測，并控制加藥泵，以準確加藥。這樣，既保證了水站排放的時刻達標，同時，也免除了多余的加藥量，降低了水站的運行成本。②在水站的廢水池、中間槽和配藥槽設(shè)置了可靠的液位傳感器，并設(shè)定了泵保護水位和操作運行水位，有效地防止了泵的空轉(zhuǎn)燒毀，也防止了容器中水的溢出。③整個水站由控制柜集中控制，并在操作系統(tǒng)上設(shè)置了水站運計模擬顯示屏，方便工作人員操作管理。水站實現(xiàn)了自動抽放水、攪拌、加藥、顯示和報警，不僅精簡了操作人員，還減少了工人的勞動強度和人為操作的失誤因素。④將各類性質(zhì)的廢水（液）分開單獨處理，大大降低了廢水（液）的處理費用。

4 結(jié)束語

綜上所述，該公司的項目電鍍廢水處理設(shè)施采用合適的處理工藝治理后，運行結(jié)果證明，出水水質(zhì)中各種金屬元素的含量都符合相關(guān)污染物排放標準的要求，也能用回于電鍍生產(chǎn)中。此次實踐為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)，也為其他相類似的企業(yè)在電鍍廢水處理方面提供了有益的借鑒，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕