电镀混排废水综合治理

潘成

摘要：本文对电镀混排废水综合治理进行了分析，主要是提出将各种废水回收技术进行了整合的方法。采用离子交换法、芬顿氧化、混凝沉淀、电凝聚等技术对含镍、含铬、含铜、含氰、前处理、混排等废水进行预处理。重点采用正交试验分析不同pH、亚铁投加量、双氧水投加量、浓度比例与铜去除率的关系，从而得到最佳优化工艺。

关键词：电镀混排；废水治理；正交试验；工艺

中图分类号： X78111文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）04（c）-0000-00

1 概述

电镀在生产过程中排出的废水含有铬、镍、铜、镉等多种重金属，并且含有氰废水和酸碱废水，是最难处理的工业废水之一。电镀废水中的配位体常见NH3、CN-、EDTA、柠檬酸、酒石酸等等，作为电解质溶液其电离平衡常数较溶解平衡常数要大得多，也就是其存在状态会更为稳定。因此，需要确定最佳工艺参数，以使重金属浓度达到排放标准，并重点设计处理含重金属废水的优化工艺，作为工程改造和调试的依据。

2 废水水质水量：该水站处理6个车间的排放水，总设计2000m3/d，其中分为六股水，有含铬废水，含镍废水，综合废水，含氰废水，混排废水和前处理废水，分别对应车间镀件的工艺要求和排放需求。

3 处理工艺与原理

3.1工艺流程：根据废水水质水量统计处理可以看出电镀工艺、镀种以及镀液的不同，其中的污染物也比较复杂水中主要污染物是重金属离子，如铜、镍、铬等；其次为氰化物、酸碱类物质，另外，在电镀前处理抛光除油等工序中清洗下来的尘土与油脂等物质也进入了电镀废水，电镀废水的成分就变得尤其复杂。针对电镀废水这一特性，对废水进行分类收集与分类处理。

工艺混排废水与反渗透浓水预处理工艺出水经pH调整后进入A-A-O-A-O 系统，去除有机物并脱氮除磷，后进入斜管沉淀池实现泥水分离，出水经臭氧进一步氧化，分解部分难生化降解有机物，出水再进入曝气生物滤池去除氨氮及有机物。

3.2正交试验分析：为了考察不同的双氧水投加量、浓度比以及pH值、亚铁投加量对铜去除率的影响。进而寻找最佳的反应条件，并确定各因素的影响顺序。

通过分析确定了铜去除率最大时的各单因素的参数，于是在各个最佳单因素参数附近选择一个水平范围。双氧水的投加量在0.3-0.45mg/L之间变化时，铜离子的浓度逐渐降低，出于对处理效果和经济效益的综合考虑，正交试验取铜离子浓度降低阶段时的双氧水投加量水平值为0.3g/L，0.375g/L，0.45g/L。当浓度比为1/4时，铜离子的去除率达到最高，正交试验取最佳值附近的水平值，其浓度比为1/3，1/4和1/5。原水pH值在2-6之间递增时，铜离子浓度先降低后升高，当pH为3.0时铜去除率最高，取pH值的水平值為2.0，3.0，4.0。亚铁投加量对溶液中铜离子含量的影响表现为，当亚铁投加量增加时，铜离子浓度降低，但当亚铁投加量增大时，铜离子浓度降低缓慢，考虑到各方面因素，正交试验亚铁投加量取5 mmol·L-1，10 mmol·L-1和15 mmol·L-1三个点进行。

3.3响应面法分析：在本文当中将双氧水投加量、浓度比以及PH值作为三个因素，具体结合前面的实验得知，不同的因素具有几个不同的水平。本文主要选择最佳水平左右各一个因素作为响应面法处理，并将每一种选择的水平进行分级。例如双氧水投加量三个水平为：0.3g/L、0.375g/L、0.45g/L；浓度比三个水平为：1/3、1/4、1/5；PH值三个水平为：2、3、4。

根据Box-Behnken响应曲面法对去除率的提取工艺进行优化，结果设计17组试验。应用Design-Expert.8.05b软件分析数据，得到了多元二次回归模型方程如下所示：

R1=-80.41350+4.48115A+0.53330B+0.60420C+8.00000E-003AB-1.45000E-0034AC-5.5000E-004BC-0.074240A2—0.017840B2-4.48500E-003C2

方程式中R1为去除率，A为双氧水投加量，B为PH值，C为浓度比。

应用响应面法得到的数据如下：

结合上述的响应面法的结果可知，去除率最高的为第5组实验，这一组实验结合其实验提取的水平为选择双氧水投加量为0.45g/L，选择浓度比为1/4，选择PH值为3，与前文正交试验结果一致，提取的效率达到了90.12%。

4 工程调试与处理效果

4.1 工程调试和运行：该处理系统经过调试后，运行效果良好。处理后排放口主要污染物出水水质为：pH为6.8～8.5，COD<40mg/L，ρ（氨氮）<6.4mg/L，ρ（总氮）<12.8mg/L，ρ（总磷）<0.4mg/L。COD、BOD5和总磷达到了地表水质量环境标准（GB3838-2002）V类标准，总氮达到了电镀污染物排放标准（GB21900-2008）限值，总铬、总镍、总银、总铜、总锌、总铁、总铝、氰化物、石油类、SS和氟化达到了地表水质量环境标准（GB3838-2002）IV类标准和电镀污染物排放标准（GB21900-2008）限值的严者。

4.2效益分析：本区废水处理运行费用包括人工费、药剂费、电费等，经折算后人工费为0.313元/m3，药剂费为13.726元/m3，电费为2.816元/m3。废水处理总的运行费用为16.855元/m3。

结论

本工程考虑了电镀园各电镀企业镀种与电镀工艺的复杂性，将各企业的废水按含镍废水、含铬废水、综合废水、含氰废水、前处理废水、混排废水进行分类收集，保证了各种污染物都得到了有效处理。

参考文献

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