某公司電鍍廢水處理工程工藝設計

（紫金礦業集團股份有限公司，福建 龍巖 364200）

隨著經濟和科學技術的發展，電鍍技術的應用越來越廣泛，利用電鍍原理在各種材料的表面覆蓋金屬鍍膜，具有良好的裝飾效果和防護性能[1]。近年來，電鍍行業迅猛發展，電鍍廢水的處理需求日益增加。電鍍生產過程中使用大量的化學品，這些化學品通常具有強酸、堿腐蝕性，因此產生的廢水處理難度較大[2]。目前，國內主要處理電鍍廢水的主流方法有化學沉淀法、電解法、離子交換法、吸附法、膜分離法及生物處理法等[3]。本文以某公司電鍍廢水處理為例，介紹了含氰電鍍廢水的處理工藝及效果。

某公司在生產過程中有電鍍工藝，產生了含鎳、含銅、含鋅、含銀、含氰化物和含酸堿等廢水，致使廢水中銅離子、鎳離子、鋅離子、銀離子、氰化物和pH超標，若不加以治理直接排放，將會對受納水體造成嚴重污染[4]。

對于該廢水的治理要求是工藝簡單，便于掌握和正常運行，而且投資和運行費用也要較低。本設計就是根據上述特點，選擇有效的處理方法和流程，處理后的水完全達到國家的排放標準。

1 設計條件

1.1 廢水概況

根據該公司提供相關資料，廢水日均排放量為8.0噸以下。若以后隨生產規模擴大，廢水量增加，可延長處理站每天運行的時間。

1.2 廢水污染因子及設計水量

按每天工作運行4個小時計算本設計水流量。

根據廠方提供的有關資料，按處理的方式將該廠生產廢水分為以下3大類，見下表1。

1.3 出水水質

該項目廢水處理后達到《電鍍污染物排放標準》（GB21900-2008）中表2所規定的排放限值。

2 設計原則

（1）貫徹執行國家關于環境保護的政策，符合國家的有關法律、法規、規范及標準。

（2）根據設計進出水水質要求，所選污水處理工藝力求技術先進成熟、處理效果好、運行穩妥可靠、高效節能、經濟合理，確保污水處理效果，減少工程投資及日常運行費用。

（3）妥善處理處置污水處理過程中產生的污泥，避免造成二次污染。

（4）為確保工程的可靠性及有效性，提高自動化水平，降低運行費用，減少日常維護檢修工作量，改善工人操作條件。

（5）為保證污水處理系統正常運轉，供電系統需有較高的可靠性，且污水站運行設備有足夠的備用率。

（6）所有構筑物和設備具有防腐、防漏處理。

表1 生產廢水的分類(單位：mg/L)

表2 出水排放標準(單位：mg/L)

圖1 處理工藝流程圖

3 電鍍廢水處理工藝的選擇

根據國內外現有含氰廢水的各種處理方法的優缺點，結合本設計電鍍廢水的特點，本設計選擇采用化學法進行連續處理：先破氰，后混凝處理。設計處理流程見圖1所示。

3.1 工藝流程說明

3.1.1 含氰廢水（系統A）

廢水在堿性條件下，次氯酸鹽將氰根氧化分解為無毒的物質，其反應原理為在堿性條件下，用次氯酸鈉作氧化劑，使氰根氧化成氮氣、氫氣和碳酸鹽，反應分兩步進行：

氧化反應分兩步進行：①通過pH控制系統自動控制堿的加入量，調節廢水的pH值至10～11，同時通過ORP（氧化還原電位）自動控制系統控制氧化劑的加入量，使廢水的ORP值在300mV～350mV之間；②通過pH控制系統自動控制酸的加入量，調節廢水的pH值為7～8，同時通過ORP自動控制系統控制氧化劑的加入量，使廢水的ORP值為600mV～700mV。破氰后的廢水匯入到綜合調節池中和系統B的廢水合并以進行后續處理。（一般當水中余氯（Cl-）量為2mg/dm3～5mg/dm3時，可認為氰已基本被破壞。）

也就是破氰分兩步走：

一級破氰池：pH=10～11 ORP=300～350mv（調試設定）；

二級破氰池：pH=7～8 ORP=600～700mv（調試設定）。

3.1.2 含銅、鎳酸堿綜合廢水（系統B）

含銅、鎳酸性綜合廢水流入綜合調節池中和破氰后的廢水合并，然后提升到中和池中，加入氫氧化鈉調整pH值在10.5左右，然后自流到混凝反應池中，這時鎳、銅等離子形成溶度積極小的沉淀物，通過投加PAC（聚合氯化鋁）和PAM（聚丙烯酰胺），使水中顆粒在混凝劑的作用下變大，然后在斜板沉淀池中分離沉淀物，達到去除重金屬的目的。PAC、PAM添加量參數如下：PAM設計最大投藥量為10mg/L，濃度為0.1%；PAC設計最大投藥量為100mg/L，濃度為2%。

斜板沉淀池中的上清液自流到達中間水池，為了進一步去除廢水中的SS，將廢水再通過水泵送到濾罐過濾后流入回調池，經回調池加酸回調pH為7～9，然后自流到清水池，最后經排放堰達標排放。

經前處理的廢水調pH=10.5左右，反應式如下：

H++OH-=H2O

Mn++nOH=M(OH)n↓

3.1.3 高濃度含銅、鎳廢水

該股廢水水量小，一個月排放一次，每次僅0.20m3，但金屬離子濃度很高，酸性較強，若一次性進入廢水處理系統會對系統造成較大沖擊，故應先排到事故池中暫存，每天從事故池中加少量到綜合調節池，進入廢水處理系統。

3.1.4 SS的去除

廢水中的懸浮物可由混凝沉淀法得以去除。在系統的末端設石英砂過濾器以保證其出水水質。

表3 主要處理構筑物一覽表

表4 主要設備一覽表

表5 各構筑物預期去除率一覽表

3.2 主要構筑物、設備、去除率一覽表

主要構筑物見表3。

主要設備見表4。

各處理構筑物預期去除率見表5。

4 結論

本項目為處理電鍍廢水，電鍍行業使用了大量強酸、強堿、重金屬溶液，甚至包括鎘、氰化物、鉻酐等有毒有害化學，在工藝過程中排放了污染環境和危害人類健康的廢水、廢氣和廢渣，會對水環境質量和人的身體健康造成危脅。其危害甚大，治理勢在必行。

根據該電鍍廢水的特點，本設計采用了“先破氰，后混凝處理”的物化處理工藝。處理后總CN-由50mg/L降到0.3mg/L，總銅由159.76mg/L降到0.5mg/L，總銀由30mg/L降到0.3mg/L，總鋅由66.98mg/L降到1.5mg/L，總鎳由134.15mg/L降到0.5mg/L，SS降到50mg/L，總的去除率依次為：99.4%，99.7%，99.0%，97.5%，99.6%。出水水質達到《電鍍污染物排放標準》（GB21900-2008）中新建企業排放標準中表2規定的水污染物排放濃度限值的規定。

本設計對項目進行技術可靠性、經濟合理性及實施可能性等多方面綜合性研究，進行工藝比較和論證，提出合理建設方案，優化設計參數，致力于使本項目達到環境效益、社會效益和經濟效益高度統一。