电镀废水处理措施探讨

吴永文

摘 要：采取有效的措施预防电镀废水对环境造成污染和破坏，有利于企业的发展和环境保护。结合某矿山机械装备公司电镀废水治理实例展开讨论，分析了电镀废水的水质，从几个方面提出了相关的治理措施，并阐述了该处理工艺、技术的先进性和特点，以期能为相关人员提供有价值的参考和经验。

关键词：电镀废水；化学还原；零排放；治理措施

中图分类号：X703 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.08.079

随着我国城市化进程的不断加快，许多公司和工厂都需要退城进园，搬迁到开发区或郊区。但是，如果不重视对废水的处理工作，就会对环境造成极大的影响和破坏，因此，有效落实相关治理措施，使废水能够循环再用，已经成为了工作人员需要解决的问题之一。

1 水质分析

某电镀生产线产出4类废水，即含镍废水、含铁废水、含铬废水和含锌废水。其中，含铬废水年产生量为9 980 t，含锌废水年产生量为4 980 t，含铁废水年产生量为495 t，含镍废水年产生量为490 t。由监测情况可知，上述污染物的浓度均较高，远超过标准限值，具体如表1所示。

表1 废水污染物浓度表（单位：mg/L）

项目 六价格 总镍 总锌 总铁

浓度 190 81 136 606

标准 0.2 0.5 1.5 3.0

2 治理措施

2.1 治理工艺

某企业经过调研和对各方案的技术性、经济性综合比较后，了解了当前废水中复杂的水质、繁多的污染物种类等特征后，决定对含金属电镀废水做化学分质处理，再经反渗透处理后部分回用。其中，剩余废水和膜的浓缩液做二效真空低压蒸发处理，结晶盐作为危险固废处置。其具体流程如图1所示。

图1 含金属电镀废水处理工艺流程图

2.2 污水处理可行性分析

2.2.1 化学法处理含铬和含镍废水

根据《电镀废水治理工程技术规范》（HJ 2002—2010）中的要求：“含铬废水、含镍废水应单独收集处理，不得混入其他废水。将六价铬还原为三价铬后，可与其他金属废水混合处理。”该公司采用亚硫酸钠预处理含铬和含镍废水，主要是在酸性条件下，使废水中的六价铬还原成三价铬，然后加碱调整废水的pH值，使其形成氢氧化铬和氢氧化镍沉淀而去除。

其还原反应为：H2Cr2O7+3Na2SO3+3H2SO4→Cr2（SO4）3 +3Na2SO4+4H2O.

形成氢氧化铬和氢氧化镍的沉淀反应为：6NaOH+Cr2（SO4）3→2Cr（OH）3↓+3Na2SO4；2NaOH+NiSO4→Na2SO4+Ni（OH）2↓.

2.2.2 化学法处理含锌和含铁废水

废水中的Fe2+、Zn2+与NaOH反应生成Zn（OH）2和Fe（OH）2，再投加混凝剂FeCl3·6H2O与少量高分子絮凝剂PAM，做沉淀反应后去除Zn2+。

2.2.3 斜管沉淀

利用层流原理提高沉淀池的处理能力，缩短了颗粒沉降距离，从而缩短了沉淀时间；增加了沉淀池的沉淀面积后，可以提高其处理效率。这样做，比一般沉淀池的处理能力高出7～10倍，是一种新型、高效的沉淀设备。

2.2.4 过滤

分别采用砂滤、活性炭过滤、金属离子捕捉器，可以有效去除水中的有机物、胶体粒子、微生物、臭味和金属离子，进而保护反渗透膜。

2.2.5 MF过滤、UF过滤、RO反渗透过滤

微滤（MF）是一种利用压差的膜法分离技术，过滤精度在0.001～0.1 μm，可以滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌和大分子有机物等有害物质。在超滤工艺中，水的回收率高达95%以上，并且可方便地实现冲洗和反冲洗，不易堵塞，并且使用寿命相对较长。MF主要应用于制药工业的除菌过滤澄清、电子工业集成电路生产用水和城市污水处理、废水处理前的预处理中。

超滤（UF）是一种分离技术，其膜为多孔不对称结构。过滤过程是以膜两侧压差为驱动力，它是以机械筛分原理为基础的一种溶液分离过程，使用压力通常为0.01～0.03 MPa，筛分孔径为0.005～0.1 μm，截留分子量为1 000～500 000 D左右。超滤常作为预处理设备，要确保反渗透的长期稳定运行。反渗透（RO）过滤精度为0.000 1 μm左右，它介于超滤和反渗透之间，有机物截留分子量为200～1 000 D。对于二价离子，特别是阴离子，其截留率可达99%，特别适用于低分子量物质的浓缩和脱盐过程。

2.2.6 二效蒸发器

采用外加热自然循环型式和负压蒸发的方式，具有蒸发速度快、浓缩比重大的特点。物料在密封、无泡沫状态下浓缩，不易跑料，且无污染。浓缩器采用二效同时蒸发，利用二次蒸汽不仅可以节约能源消耗，且其耗能量与其他浓缩器相比降低50%.

由以上分析可知，该项目采用“化学处理+反渗透膜处理+

浓缩蒸发”的处理工艺，处理后的水质不仅达到了《电镀污染物排放标准》（GB 2190—2008）的标准要求，而且水质优于《城市污水再生利用工业用水水质》（GB/T 19923—2005）工艺和产品用水水质。因此，废水经过反渗透膜处理后回用于电镀生产中是可行的，可实现“零排放”。

该电镀车间污水处理站的主要设备有提升泵、加药泵、浓缩塔、反应池、压滤机、活性炭过滤器、袋式过滤器、MF过滤器、UF过滤器、一效蒸发器、二效蒸发器和真空泵等。其投资主要包括土建工程、工艺设备、监测及化验设备、防腐工程、设计、安装、调试和培训等方面，工程总投资420万元。该工艺流程简单，可间歇处理。经计算，包括能耗、药品、人工等成本在内，每处理1 t废水需人民币54.7元，企业每年所需的运行成本约为87.3万元，占项目利润总额的0.99%.从经济方面分析，企业完全可以承受此费用。

3 处理工艺技术的先进性和特点

该废水处理站运行方式的主要特点表现在以下几方面：①在各反应槽设置了PH/ORP传感器实现在线检测，并控制加药泵，以准确加药。这样，既保证了水站排放的时刻达标，同时，也免除了多余的加药量，降低了水站的运行成本。②在水站的废水池、中间槽和配药槽设置了可靠的液位传感器，并设定了泵保护水位和操作运行水位，有效地防止了泵的空转烧毁，也防止了容器中水的溢出。③整个水站由控制柜集中控制，并在操作系统上设置了水站运计模拟显示屏，方便工作人员操作管理。水站实现了自动抽放水、搅拌、加药、显示和报警，不仅精简了操作人员，还减少了工人的劳动强度和人为操作的失误因素。④将各类性质的废水（液）分开单独处理，大大降低了废水（液）的处理费用。

4 结束语

综上所述，该公司的项目电镀废水处理设施采用合适的处理工艺治理后，运行结果证明，出水水质中各种金属元素的含量都符合相关污染物排放标准的要求，也能用回于电镀生产中。此次实践为企业的可持续发展打下了坚实的基础，也为其他相类似的企业在电镀废水处理方面提供了有益的借鉴，创造了良好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]甘枝能，姚建霞.浅谈我国电镀废水处理现状与发展趋势[J].广东化工，2012，5（12）：42-46.

[2]唐理宏.电镀废水处理站改造与中水回用设计[J].城市建设理论研究，2014，8（12）：26-28.

〔编辑：白洁〕