某電鍍廠銅板電鍍鎳廢水處理工藝的研究

趙翠娟

摘要：某電鍍廠銅板電鍍鎳廢水中的鎳、銅含量高，本工藝采用氧化預處理+蒸發(fā)設備+ RO膜濃縮，最終實現(xiàn)廢水回用。

關鍵詞：電鍍廢水;高鎳;蒸發(fā);RO膜濃縮;回用

一、概況：

本項目主要針對某電鍍廠銅板電鍍鎳廢水。設計廢水總量為20m3/d，廢水中鎳、銅濃度高，COD、電導率濃度較高，廢水的可生化性差。

二、設計參數(shù)

設計廢水處理水量：電鍍廢水20m?/天。進出水水質見下表：

三、工藝路線及說明

3.1設計思路

1）鎳、銅離子的治理

該廢水中的重金屬離子主要為Cu2+、Ni2+，Cu2+、Ni2+的治理方法如下：

鎳可以與水中的氫氧化物形成Ni（OH）2沉淀。

Ni2++2OH-→Ni（OH）2↓

銅可以與水中的氫氧化物形成Gu（OH）2沉淀。

Cu2++2OH-→Cu（OH）2↓

2）去除磷化合物

a 投加石灰

磷化廢水中的含磷化合物主要是磷酸鹽，去除磷酸鹽最經(jīng)濟有效的方法是向廢水中投加石灰，石灰與磷酸根反應生成羥基磷石灰。當PH值在10.5左右時，絕大部分磷酸鹽均生成羥基磷石灰沉淀下來。該反應的方程式如下：

5Ca2++4OH-+3HPO42-→Ca5（OH）（PO4）3↓+3H2O

b 投加鐵鹽

鐵鹽與磷酸鹽反應生成磷酸鐵產(chǎn)生沉淀，常用的鐵鹽有FeCl3，其與磷酸鹽反應的方程式如下：

FeCl3+PO43-→FePO4+3Cl-

c投加聚丙烯酰胺（PAM）

投加PAM的目的是增大增強羥基磷石灰和磷酸鐵的絮狀物，便于在斜管沉淀池中進行固液分離，提高去除效率。

3）CODcr的去除（芬頓氧化）

采用Fenton系統(tǒng)對廢水進行深度氧化處理，該技術的主要原理是外加的H2O2氧化劑與Fe2+催化劑，即所謂的Fenton藥劑， 兩者在適當?shù)膒H下會反應產(chǎn)生氫氧自由基（OH·），而氫氧自由基的高氧化能力與廢水中的有機物反應，可分解氧化有機物，進而降低廢水中生物難分解的COD。

4）出水的PH值調整

廢水除磷、除氟時PH需要調整至9以上，為達到排放標準，需進行PH調整，通過加入酸性中和劑將出水PH值控制在6-9之間。

3.2 工藝路線

廢水處理工藝流程圖

3.3 流程說明

廢水進入原污水處理站集水池中，然后自流進入平流隔油池進行隔油處理，隔油后的廢水進入原混凝池，原混凝池起調節(jié)原水pH值的作用，調節(jié)原水的pH在3-4之間，原混凝池出水進入高級氧化池，在高級氧化池內加入雙氧水和硫酸亞鐵，構成Fenton高級氧化系統(tǒng)，雙氧水和硫酸亞鐵在適當?shù)膒H下反應產(chǎn)生羥基自由基（OH·），利用羥基自由基的超強氧化性能實現(xiàn)對難以降解物質的深度氧化[1]，進而降低廢水中生物難分解的COD。高級氧化池出水進入調節(jié)混凝池，調節(jié)混凝池中加入NaOH，調節(jié)廢水的pH在8-9之間，并同時加入助凝劑PAM，同時配備攪拌系統(tǒng)，使廢水與藥劑充分混合。調節(jié)混凝池出水進入斜管沉淀池，沉淀去除大量的顆粒和有機物。斜管沉淀池出水進入中間水池，中間水池通過泵將廢水提升至三效蒸發(fā)系統(tǒng)進行蒸發(fā)，通過蒸發(fā)去除水中鹽分和部分COD，冷凝液進入RO膜系統(tǒng)進行再次除鹽，滿足回用水要求。企業(yè)產(chǎn)生的污泥屬于危險廢物，鎳含量高，具有很高的回收價值。由于廢水中鎳的含量高達12000mg/L，建議后期根據(jù)市場需求進行鎳回收處理，達到資源的合理利用，同時可以增加企業(yè)收益。

由于業(yè)主廠區(qū)無蒸汽供給，本次蒸汽發(fā)生器采用以液化石油氣為燃燒介質的蒸汽發(fā)生器。

3.4運行費用估算

（1）廢水系統(tǒng)操作電費：248元/天

（2）系統(tǒng)日常藥劑、耗材保養(yǎng)費用：345元/天

（3）廢水蒸發(fā)系統(tǒng)操作電費、化學品及蒸汽費用：4050元/天

（4）系統(tǒng)運行成本匯總：4643元/天 廢水水量為20m3/d

（5）每噸水處理費用（含電、藥劑、耗材、蒸汽）：232.15元/m3

以上運行費用中未包含人工費及維護成本，具體以實際為準。

結論

設計處理規(guī)模為20m3/d，鎳、銅濃度高的某電鍍企業(yè)廢水，采用氧化預處理+蒸發(fā)設備+RO膜濃縮工藝，運行費用為每噸廢水232.15元。

參考文獻：

[1]趙昌爽;張建昆;芬頓氧化技術在廢水處理中的進展研究[J].環(huán)境科學與管理.2014.39（5）FBB928A9-1365-42AD-BC70-1B5495C98ADC