某种电镀废水处理工艺的改造

[摘 要]安徽某精密制造公司由于新上生产项目，使其电镀废水中铜、镍等浓度大幅升高，所以必须对原处理工艺进行改造。改造工艺主要采用高效重金属捕集剂、COD去除剂。经改造后，出水水质可达到《电镀污染物排放标准》（GB 21900―2008）中表2标准。

[关键词]电镀废水；工艺改造；重金属捕集；COD去除

中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）19-0159-03

安徽省某精密制造公司由于新上生产项目，使废水中污染物浓度大幅提高，致使出水水质难以达标。为此公司决定在充分利用与原废水处理设施的基础上，进行改建扩建，使出水能够达标排放。

1 工程改造

1.1 设计水质水量

（1）设计水量：1000t/d。

（2）设计进水水质（见表1-1）

（3）设计出水水质：《电镀污染物排放标准》（GB 21900―2008）中表2。

1.2 原处理工艺

该公司原处理工艺如图1-1、1-2、1-3、1-4所示。

A. 含氰废水处理工艺设计：

B.含镍废水处理工艺设计：

C.综合（酸碱）废水处理工艺设计：

D.混合废水处理工艺设计：

注：混合废水为A、B、C经预处理后排入均质池内的废水

1.3 原有处理工艺的缺陷

A.含氰废水处理工艺存在的问题有：

（1） 其原有的工艺中并未对含氰废水中铜和镍的进行处理，增加后续处理工艺的负荷，影响处理效果，出水不达标。

（2） 原有除氰工艺采用的碱式氯化法局限性较大，碱式氯化法在使用时，氰的浓度含量不宜大于50mg/L。根据企业实测污水中CN-=126.00mg/L，原有的设计池容积无法保证足够的停留时间，无法达到设计处理效果，出水难以达标。

（3） 二级脱氰工艺中，一级脱氰反应池与二级脱氰工艺的pH调节池直接贯通，调节二级脱氰工艺处于最佳pH时，一级破氰工艺无法达到最佳pH值，处理效果差，破氰处理无法达到要求，出水难以达标。

B.含镍废水处理工艺存在的问题有：

（1）镍和铜的含量差异较大，其原有工艺较为简单，未对含镍废水中氰和铜的进行处理，增加后续处理工艺的负荷，影响处理效果，出水难以达标。

（2）企业在采用化学沉淀处理时，选用处理工艺较为单一，镍去除率较低，处理效果不能达到国家规定的排放限值，出水难以达标。

（3）除镍工序沉淀池沉淀效果不佳，污泥上翻，污泥随水流出，水体中镍含量较高，出水难以达标。

（4）企业未严格按照环评要求建设过滤装置和大型离子交换装置，无法保证处理后废水镍含量达到排放标准，出水难以达标。

C.综合（酸碱）废水处理工艺存在的问题有：

镍、铜的含量差异较大，且未考虑废水中含氰，其原有工艺较为简单，未对综合废水中氰、铜、镍进行处理，增加后续处理工艺的负荷，影响处理效果，出水不达标。

D.混合废水处理工艺存在的问题有：

混合废水包括含氰预处理废水、含镍处理出水、综合酸碱预处理出水三种废水，存在有铜超标、镍超标、氰超标的问题。

1.4 改造后的处理工艺

针对该污水处理站存在的主要工艺问题，提出了相应的整改措施。

A.含氰废水将严格分流，杜绝其它废水混入，经过生产线整改升级后的电镀含氰废水已基本不含镍，不会增加破氰脱氰的难度。在处理工艺上将原工艺的连续出水更改为间歇出水，严格控制一级破氰和二级破氰的氧化还原电位、pH值和停留时间。处理合格一池排放一池，不合格的处理水坚决不进入下道工艺。由于含氰废水中含有铜等重金属，如果不加以去除，会增加后续处理负担，采用重金属捕集剂HMC-M2，予以去除，重金属捕集剂HMC-M2，针对废水中的铜和镍等螯合作用好，作用快污泥量少成本低，目前在各大电镀厂广泛使用。经过重金属捕集剂处理后，再加入PAC、PAM进一步深度处理，然后经过处理后的含氰废水进入均质池里，与其它废水合并进行处理。

新建工艺流程如图1-5所示：

B. 将含镍废水从源头严格分流，杜绝其它废水混入，由于含镍废水中镍离子的含量较高，先使用片碱，利用原有的镍沉淀池进行沉淀处理。含镍污泥回收需新建一个污泥浓缩池，此污泥浓缩池专门用来处置高浓度含镍污泥。沉淀之后的出水相继进入重金属捕集剂反应池，大幅度减少水中残留的重金属含量。之后经过沉淀，出水进入中间水池，然后通过泵抽至多介质过滤器和精密过滤器进行过滤，过滤之后进入离子交换器，经过弱酸阳离子树脂的吸附作用，进一步控制镍的含量，保证出水达标排放。

新建工艺流程如图1-6所示：

C.综合酸碱废水将严格分流，杜绝其它废水混入，现场发现酸碱废水中会含有油，为了去除油增加一个隔油池，以减少均质池中COD的含量。

新建处理工艺流程如图1-7所示：

D.含氰废水、含镍废水、酸碱废水严格保证单独收集，杜绝混排现象的发生，且含氰废水严格保证氰化物合格排放。由于前面已经严格去除含镍废水中的镍，含铜废水中的铜，酸碱废水不含铜和镍等重金属，进入均质池里的水质较好，重金属能达标排放，只需考虑加强对COD的去除，为了更为严格控制总排口的重金属含量，在一体化中和混凝反应池工段继续投加少量重金属捕集剂，去除重金属。

新建处理工艺流程如图1-8所示：

1.5 改造后的主要构筑物及其工艺参数

（1）含氰废水处理单元（由现有未使用的一体化中和沉淀池改造）

* ORP测定仪（原有）

在原有池体上加装ORP测定仪，严格控制一级破氰和二级破氰的氧化还原电位，和pH值，采用间歇处理，处理完一池，排放一池。

* 重金属捕集反应池

处理水量15m3/h；有效容积：8m3；停留时间：30min；尺寸：2m×2m× 2.5m；

结构：一体化碳钢结构；配套设备：重金属捕集剂加药系统1套，混合搅拌系统1套。

* PAC、PAM应池

处理水量15m3/h；停留时间：30min；尺寸：3m×2m× 2.5m；结构：一体化碳钢结构；配套设备：PAC、PAM投配系统2套，混合搅拌系统1套。

* 沉淀池

处理水量15m3/h；停留时间：1.5h；尺寸：3.5m×3.5m×4.8m；结构：一体化碳钢结构；有效高度2.5m，泥斗高1.5m，中心筒500mm； 配套设备：中心筒、集水堰、斜管填料，污泥泵2台。

（2）含镍废水处理单元

* 重金属捕集剂反应池

处理水量10m3/h；有效容积：5m3；停留时间：30min；尺寸：1.5m×1.5m× 2.5m；结构：一体化碳钢结构；配套设备：重金属捕集剂加药系统，混合搅拌系统1套。

* PAM反应池

处理水量10m3/h；有效容积：5m3；停留时间：30min；尺寸：1.5m×1.5m× 2.5m；结构：一体化碳钢结构；配套设备：PAM投配系统1套，混合搅拌系统1套。

* 沉淀池

处理水量10m3/h；停留时间：1.5h；尺寸：3m×3m× 4.8m；结构：一体化碳钢结构；有效高度2.5m，泥斗高1.5m，中心筒350mm；配套设备：中心筒、集水堰、斜管填料，污泥泵2台。

* 中间水池

处理水量10m3/h；有效容积：8m3；停留时间：30min；尺寸：2m×2m× 2.5m；

结构：一体化碳钢结构；配套设备：泵2台。

* 多介质过滤器

流量：10m3/h；配套设备：反冲洗系统1套，反洗配水系统 1套。

* 精密过滤器：

过滤精度，5um；型号：YSSCA型。

* Ni离子交换系统

离子交换器：碳钢衬胶；数量：1座；池体尺寸：Φ1.4m ×3.5m ；弱酸阳离子交换树脂：DL105；体积：1.5m3；鹅卵石以及石英填料；配套设备：树脂再生系统，配1套酸碱再生投配系统，反冲洗系统1套。

（3）综合酸碱废水处理单元

隔油池：

设计水量：15m3/h；结构形式：钢结构+FRP；尺寸：6.0×2.0×2.0m；有效容积：15m3；数量： 1座。

（4）混合废水处理单元

* COD去除剂投配系统1套（一体式中和混凝沉淀池，见表1-2）。

2 改造后处理效果

改造后的废水处理效果见表1-3至表1-6。

由上表知，改造后出水水质可达到《电镀污染物排放标准》（GB 21900―2008）中表2标准。

3 结语

针对安徽某精密制造有限公司日处理量为1000t/d的电镀废水处理站废水无法稳定达标排放的现状，分析现有工艺中存在的问题。对其进行如下改造：对于含氰、含镍废水中的重金属铜、镍采用高效重金属捕集剂进行处理；对于综合（酸碱）废水通过增加一个隔油池以减少均质池中COD的含量；对于混合废水通过向一体式中和混凝沉淀池投加COD去除剂和重金属捕集剂进行处理。改造后，系统运行稳定，出水水质可达《电镀污染物排放标准》（GB 21900―2008）中表2标准，为企业的可持续发展创造了条件。

参考文献

[1]李信.化学及沉淀法处理五金电镀厂废水工程技术研究[D]. 南昌大学， 2014.

[2]宫秀臣.含镍电镀废水强化沉淀-过滤处理技术研究[D]. 哈尔滨工业大学， 2014.

[3]徐颖，张方.重金属捕集剂处理废水的试验研究[J]. 河海大学学报：自然科学版，2005，33（2）：153-156.