行业专项 技术：电镀废水处理工程设计

鞍山某机械加工企业，近年来随着电镀车间扩建，全厂排放污水总量达到近30t/d，CN-质量浓度为20mg/L。为改变此状况，决定淘汰年久失修的设备，改用新的处理工艺，对电镀废水中有毒有害污染物加以控制，处理后出水达到《污水综合排放标准》(GB89781996)一级标准。


1.废水组成及水质

该厂废水主要包括：氰化电镀的镀件清洗废水，其中含有剧毒的游离氰化物、铜氰、银氰、锌氰等络合离子;其他电镀镀件清洗废水(主要是含铜镍废水);镀液过滤和废镀液;电镀预处理时少量酸碱废水;渗漏及车间地坪冲洗废水，其中镀件清洗水占80%以上。排水水质指标为含氰废水CN-质量浓度为20mg/L，pH值为9，重金属离子废水指标为Cu2+15mg/L，Ni+15mg/L，pH值为3。

2.工艺的选择与设计

工艺的选择

1 J6 s* {( }; ^5 @+ D目前，国内外电镀废水处理的方法主要有：离子交换法，化学法，铁氧体法，生物法等。而国内多采用化学法，该法技术成熟，效果稳定可靠，较适合小型电镀厂的废水处理，本工程也采用化学法。

含氰废水和重金属废水的处理工艺种类较多，有的将这几种废水分别处理，但工艺复杂，且造价高;也有的将这几种废水先混合再进行综合处理，但控制工艺较复杂，目前应用也很少。而采用先将含氰废水进行分质处理再进行混合处理的方法，不但工艺流程简单，操作方便，而且占地小，投资少，处理后水质好。

5 m$ k  a+ H4 t2 C% A0 V' l本工程中含氰废水与重金属废水混排，将影响后期混合废水处理系统的效果。在这里采取含氰废水分质处理的方法，达到预期目的后，进入混合处理系统，同时重金属废水也进入混合处理系统。该系统处理工艺采取二级物化法，使在不同的处理条件下，各项考察指标均达到国家排放标准。
8 _9 J) L: N" M% B  _! d
2 V$ m* X+ w1 ]2 j/ \含氰废水处理方法。为了使处理后含氰废水与其他重金属废水的混合处理效果更佳，采用碱性氯化法处理含氰废水，以次氯酸钠为氧化剂，在碱性条件下，经过2个氧化阶段，将氰化物氧化为二氧化碳和氮气，这种处理方法彻底解决了氰化物的污染问题，而且不会带来其他污染。

混合重金属废水处理方法。采用化学中和凝聚沉淀处理法，使废水中的酸碱中和，同时使重金属离子形成氢氧化物沉淀，再将固液分离，以去除沉淀物。通过以上分析，综合考虑废水的集中处理方法，设计采用的处理基本流程见图1，工艺流程见图2

& q6 q* \$ X! h2 L8 ], p: }5 x
9 L, Q- Q2 C; H& j
, Z% W& V, B' d. y  A# H
含氰废水首先进入贮水池，在耐腐蚀离心泵抽取时，加入NaCIO和NaOH溶液，在一级反应池中发生不完全氧化反应，进入二级反应池，再加入NaCIO和H2SO4溶液，混合液继续完全氧化反应。
) z2 f/ Q+ h1 M5 B! [! ?
采用快速定性监测法测定破氰结果，处理后的合格含氰废水(不合格的含氰废水被送回贮水池，进行再处理)和其他重金属废水，分别由泵提升进入混合废水调节池，混合均质以保证后续物化处理的连续性和稳定性，然后泵入混合反应池。

  m# G  v# i1 z: P: O; A/ i5 |该池主要利用重金属离子和碱液反应，生成重金属氢氧化物而去除。在沉淀池前投加凝聚剂，增强絮凝效果。污染物在沉淀池中继续进行絮凝反应，以达到进一步去除的目的。沉淀后污泥排入污泥浓缩池，处理出水经流量计计量后排放。污泥浓缩池接纳混合反应池、沉淀池排出的物化污泥，部分污泥回流到一沉池，剩余的污泥经浓缩压滤脱水后外运处置。
9 V/ Y- b+ r+ v0 I: H
* x9 l$ l2 I0 u  q  }/ ], b单元设计

分质处理系统：分质处理系统主要是含氰废水两级反应池，是将氰氧化成二氧化碳和氮气的场所。生产中的含氰废水首先进入贮存池，其容积按废水流量41计算，采用间歇处理方式，可适当减少贮存池容积，取5立方米，设计外形尺寸为2m×2m×1.3m，2座合建，采用砖混结构。

贮存池中的废水经由泵抽吸，同时定量投加NaOH溶液，调节pH值≥10，及氧化剂NaCIO，加入速度约为0.05cm2/s，使在一级反应池中发生不完全氧化反应。其反应原理为：
- j; W2 w& b$ I+ s( F
. |- ?  e9 z- @' y( B
" |. t& E$ i, w! J+ ~) X

未完全氧化的废水进入二级反应池进行完全氧化反应。该池中需定量投加H2SO4溶液，调节水中pH值为8~9，再加入NaCIO溶液。其反应原理为：
! `% B# [2 G0 m+ z' L
6 m; v  s, x0 S6 I$ V: D# {
! P) M& l+ G0 R0 A% y: Q1 @

& V+ C, m$ `3 ^. B此阶段的氰酸盐被分解成CO2和N2，含氰废水被完全氧化分解。反应池分两级，有效容积约1.25立方米/级，设计外形尺寸为1m×1m×1.2m。反应池配套使用耐腐蚀泵1台，用于将废水压入混合废水调节池，更换镀液时的废液回收到安装在含氰废水反应池顶的塑料桶装置内，并与其他含氰废水同时进行破氰处理。加药装置由贮药桶及塑料管阀组成，氧化剂与液碱各1套。
$ I, ], d9 c6 I# E' f
+ G$ e7 q5 d3 r9 q% ?% g' N/ F$ h多种金属离子：混合废水综合处理系统该系统主要包括混合废水调节池，混合反应池，沉淀池。混合废水调节池接纳破氰后的含氰废水以及其他重金属废水，是水质水量综合调节的场所，以保证物化系统进水水质水量稳定，避免负荷冲击。
3 J0 H$ n$ [9 y. }" V, K. H
3 y4 B/ C( k" P* K, r- D调节池有效容积约10立方米，外形尺寸为2.1m×2.1m×2.4m，2座合建，采用砖混结构，其中1池接纳废水，1池调节pH值，轮流操作，池内壁采用三脂二布玻璃钢防腐处理，并用机械搅拌，加速反应过程。调节池配套污水泵1台，调节进入混合反应池的流量，多余流量回流入调节池。混合反应池主要是重金属离子和碱液发生絮凝沉淀反应的场所。

其有效容积约为10立方米，外形尺寸为2.1m×2.1m×2.4m，分2格，轮流操作，反应池位于地面，池内壁采用三脂二布玻璃钢防腐处理，并用机械搅拌，废水在池内设计停留时间为25min。沉淀池可进一步去除悬浮物、重金属沉淀物与COD等污染物，达到固液分离，使出水各项考察指标均达到排放标准。

配套选用JXC2A型组合化设备1台，每台处理能力4立方米。配备凝聚剂投加装置1套，由低位配药桶、塑料泵、高位投加桶组成。CE–9628系列电脑超声波污水流量计1套。

( G7 a* v% q. j8 P# b. q' L7 \. P污泥系统：污泥系统包括污泥浓缩池和板框压滤机。污泥浓缩池主要用于浓缩物化剩余污泥。采用砖混结构，池底设泥斗，有效容积为立方米，接纳2座沉淀池排出的物化污泥。浓缩污泥由1B40型螺杆泵提升至压滤机脱水。压滤机型号为BMAS40/450U，污泥上清液及污泥压滤液排入贮水池。
0 G( s0 K" X$ ?+ ?% L; U( d$ y; p6 P0 D
3.工程投资及运行结果

投资17.68万元，包括土建工程，设备及材料购置，软件购置及调试，设备安装调试费和工程设计费。处理成本为0.96元/吨水，一次投资和运行费用较低。该工程2005年8月竣工并调试，出水一直很好。验收的监测数据如下：出水pH值为7.2~8.5，SS质量浓度为6570mg/L，CN-质量浓度为0.29~0.40mg/L，Ni+质量浓度为0.75~0.83mg/L，Cu2+质量浓度为0.44~0.50mg/L，达到《污水综合排放标准》(GB89781996)一级标准。

+ R) O1 e4 e! C