摘要：本文結合電鍍廢水處理工藝實例，對電鍍廢水的處理工藝路線進行了說明，對廢水回用技術路線進行了著重介紹。該工藝運行效果穩定，能承受較高負荷沖擊，出水水質能達到國家排放標準，廢水回用率能達到當地政府的規定，回用水質符合生產要求。

　　關鍵詞：電鍍廢水;含鋅廢水;鈍化廢水;廢水回用;反滲透;

　　Abstract: In this paper, instancing the electroplating wastewater treatment process, the author describes the technology route of the electroplating wastewater treatment, focusing on the introduction of technology route of wastewater reuse. This techonlogy is with stable operation effect, can withstand high load shock, makes the water quality achieve the national emission standards, wastewater reuse rate reach the local government regulations, and reuse water quality meet the production requirements.

　　Key words: electroplating wastewater; zinc containned wastewater; passivation wastewater; wastewater reuse; reverse osmosis

　　中圖分類號：TE992.2 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104(2012)

　　1.概況

　　某電鍍廠主要排放酸堿廢水、含鋅廢水和含鉻廢水。其中酸堿廢水來自工件除油浸蝕工序的清洗水和車間地坪沖洗，以及生產工序中的“跑冒滴漏”，水量為1300m3/d，主要污染物成分為酸、堿、有機物、油脂等，pH值3~6，CODcr<1000mg/L;含鋅廢水來自電堿性鍍鋅生產工序的清洗水，水量為700m3/d，污染物主要為鋅離子和多種添加劑，其中Zn2+≤50mg/L;含鉻廢水來自鈍化工藝清洗水，排放量為600m3/d，主要污染物為Cr3+，濃度為10~50mg/L，pH值4~6。三類廢水經專用管道分類收集后提升至相應的處理系統中進行物化處理和生化處理，其中，酸堿廢水經生化處理水質達標后，部分廢水經計量回用;含鋅廢水和含鉻廢水經處理后不外排，回用至生產工序。廢水回用系統采用“預處理+超濾+反滲透”處理路線，廢水經深度處理后回用至水質要求嚴格的生產工藝中。經處理后排放的廢水水質可達到國家《電鍍污染物排放標準》，廢水回用率達到當地政府規定的60%，即1560m3/d，回用水水質電導率<10μs/cm，符合生產要求。

　　2.處理工藝路線

　　現階段工程中運用的電鍍廢水處理工藝是比較成熟的工藝，通常將含有各種不同重金屬的廢水進行單獨分類收集后處理。

　　2.1含鉻廢水處理 該廠排放的鈍化廢水pH4~6，主要含毒性較低的三價鉻離子，不需投加還原劑。投加Ca(OH)2和燒堿將廢水pH值調節至8.5~9，反應時間30min，形成Cr(OH)3沉淀，后續投加絮凝劑進行沉淀過濾處理，出水總鉻低于排放標準。本工程中的含鉻廢水處理達標后不對外排放，直接回用至前處理工序，實現零排放。

　　2.2含鋅廢水處理 該廠采用的堿性鍍鋅工藝，排放的廢水呈堿性，鋅離子濃度不超過50mg/L，采用化學沉淀法處理該廢水具有節省投資、效果穩定等優點。由于鋅的氫氧化物不溶于水，能溶解于強酸和強堿[1]，采用化學法處理時須嚴格控制pH在8.5~9之間，故藥劑投加采用計量泵與pH儀聯動精確控制方式，反應時間控制在30min左右，沉淀過濾后的水可穩定達到排放標準。

　　2.3酸堿廢水處理 酸堿廢水來自工件除油除銹工序的清洗水，污染物成分為酸、堿、添加劑、油脂、重金屬離子等。此類廢水pH值在3~6左右，CODcr含量很高，生化性差，一般通過化學沉淀法和直接生化處理難以達到排放標準。本工程酸堿廢水排放量大，采用復合床內電解裝置處理此類廢水具有運行費用節省，效果好等優點。

　　復合床內電解的原理是充分利用鐵、碳形成的微電池產生“內電解”作用原理所引起的電化學反應，同時也發生化學反應和物理作用(包括催化、氧化還原、置換、絮凝、吸附、共沉等多種處理原理的綜合效果)。酸性條件下，鐵碳混合物在電解質溶液中，兩者間會產生原電池效應發生電極反應，

　　陽極：Fe - 2e → Fe2+ (Fe2+/Fe)= -0.44V

　　陰極：2H+ + 2e→ H2↑ (H+/H2)= 0.0V

　　有氧存在時：

　　O2 + 4H+ + 4e → 2 H2O (O2)=1.23V

　　O2 + 2H2O + 4e → 4OH- (O2/OH-)=0.41V

　　= - =1.23 - (-0.44)=1.67V

　　電極反應的產物具有較高的化學活性，反應中產生的大量初生態Fe2+和原子H具有高化學活性，能改變廢水中許多有機物的結構和特性，使有機物發生斷鏈、開環等作用[2]。反應產生的Fe2+，在堿性條件下(pH8~9)，最終生成Fe(OH)2和Fe(OH)3都是很好的絮凝劑和吸附劑，能提高廢水處理效果。

　　復合床內電解裝置作為本廢水處理系統中的關鍵技術，節省了藥劑費用，同時克服了電極(填料)的鈍化，內電解產生的部分Fe2+，在后續處理工藝中與H2O2組成芬頓體系，能更為徹底氧化有機物改善廢水可生化性。

　　生物處理高濃度COD廢水具有費用低，效果好，適應性強等優點，本工程中采用“水解酸化+接觸氧化”工藝，其中水解酸化和接觸氧化分別采用聚丙烯材質組合懸浮材料和纖維束組合懸掛填料。通過生化處理(HRT>12h)后的廢水CODcr能穩定達到50mg/L以下。

　　3.廢水回用技術路線

　　3.1廢水回用工藝確定

　　目前，用于水的深度處理技術主要有反滲透和離子交換兩種。離子交換樹脂在水處理技術中具有可深度凈化、效率高及能達到綜合回收等優點 [3]。但當采用離子交換處理較大水量時，因再生操作頻繁和復雜，再生廢液處理難度大等問題限制了其被大范圍應用。與離子交換相比，反滲透處理技術可連續操作，無再生廢液，出水水質穩定，可實現PLC控制，越來越多的企業在廢水回用和純水制備中采用反滲透技術。

　　技術方法出水水質耗藥劑能耗其他

　　離子交換法很好多少可回收重金屬，操作復雜

　　反滲透好少大預處理要求嚴格，操作自動化程度高

　　3.2廢水回用工藝簡述

　　該廠排放的三種廢水經物化處理和生化處理后經泵輸送至回用水系統，其中含鉻廢水經處理達標后直接回用至前處理工序用水;部分生化處理達標后的酸堿廢水和含鋅廢水經多級沉淀過濾后進入回用水系統。

　　回用水系統前處理裝置中，經過處理達標后的廢水泵入多介質過濾器，以截留除去水中的較大粒徑懸浮物、不溶性有機物、膠質顆粒、微生物等雜質;活性炭過濾器可吸附水中的部分重金屬離子和溶解性有機物，能夠吸附前級過濾中無法去除的余氯，以防止后級膜組件受余氯的氧化而分解，進入膜組件的余氯要求<0.1mg/L。

　　即使通過炭濾、微濾后的廢水雜質大為減少，也不能直接通過反滲透來制取回用水。微濾只能截留0.1~1μm之間的顆粒，能允許大分子有機物和溶解性固體通過。為減少反滲透膜清洗次數，延長反滲透膜的使用壽命，超濾作為可靠的反滲透前處理系統顯得尤為重要。超濾膜可截留粒徑大于膜孔的微粒和分子量30000~10000的大分子溶質，而無機離子和分子量小于5000的溶質能透過膜。

　　反滲透膜能夠截留水中的各種金屬離子、非金屬離子、膠體和小分子有機物。反滲透膜對于無機離子，特別是對于廢水中的二價和高價金屬離子的分離率一般可達95%以上[4]。

　　本廢水回用反滲透膜采用卷式抗污染膜，高壓水泵采用變頻啟動方式，膜組件工作壓力2.0kg/ cm2，出水電導率可保持<10μs/cm。

　　4.工藝特點

　　(1)合理的分類分流處理不同廢水可減少藥劑投加量，同時分類處理后產生的重金屬污泥通過分類濃縮壓濾，污泥含重金屬較為單一，有利于回收利用。

　　(2)廢水處理中采用了復合床內電解關鍵技術，能有效地去除有機物，降低CODcr，同時改善重金屬轉化和提高去除率。

　　(3)采用內電解與芬頓反應相結合技術，節省了化學藥劑，同時提高了處理效果。

　　(4)超濾、反滲透的運用實現了廢水回用60%的目的，提高了水資源循環利用率;多級過濾降低了膜組件堵塞和被氧化降解的幾率。

　　(5)pH精控儀、超聲流量計、COD測定儀、電導率儀等各種自動控制儀表，可編程控制技術(PLC)以及模擬顯示系統等現代電氣控制技術的應用，使該工程自動化程度高，設備運行、控制準確。

　　5.結語

　　隨著國家節能減排政策的推進，廣東等省份率先作出電鍍廢水回用率的規定，使廢水回用技術成為今后廢水治理的主體。然而國內建成、投入實際運行并取得經濟效益的廢水回用工程實例很少，投資大運行費用高成為制約廢水回用的主要因素。如何降低設備投資和管理費用仍舊是今后電鍍廢水治理和回用首要解決的問題，回用工程設計中的諸多技術性問題還需經過工程實踐來探索和完善。

　　參考文獻：

　　[1]孟祥和,胡國飛.重金屬廢水處理[M]，北京：化學工業出版社，2005.128-129.

　　[2]全國第四屆水處理大會資料組。全國第四屆水處理大會論文集[C]，南京：東南大學出本社，2002:80-83.

　　[3]馬榮駿.離子交換及其在廢水處理中的應用[J].礦冶過程，1989,9(1)：65-68.

　　[4]雷樂成,楊岳平,汪大翚,李偉.污水回用新技術及工程設計[M]，北京：化學工業出版社，2002.383-389.