电镀废水处理装置工艺及条件优化

王立君

山东省机械设计研究院

电镀废水处理装置工艺及条件优化

王立君

山东省机械设计研究院

在镀废水处理难、环境污染破坏力大的形势下，本文通过对电镀废水中金属成分、含量进行分析，结合现有的废水处理装置与工艺，来探究电镀废水的处理装置、工艺、环境条件等范围内的优化，从而减少对环境的污染与破坏，促进生活环境的保护与发展。

电镀废水污染；废水处理装置与工艺；优化与设计

1 前言

在电镀金属的需求下电镀等相关企业的快速发展，造成了大量电镀废水处理困难、污染严重等问题。由于电镀废水的污染物质成分复杂、含量难以确定、处理工艺较为落后，不能完善地处理好电镀废水，现结合现有的电镀废水的处理条件、工艺及处理装置及国内外的废水处理经验，对现有的处理装置、工艺等领域进行优化设计，对废水中的金属成分进行各个处理，进而实现“化整为零、化零为整”的优化目标。

2 电镀废水的处理

2.1 电镀液的成分与含量

电镀厂进行金属加工时，一般配有31%的盐酸、98%的硫酸、65%硫酸、0.55t/a的固态硼酸、3.3t/a的硫酸铜、6.6 t/a的硫酸镍、8.8 t/a的电解铜和镍板、10.23 t/a的电解除油剂等原辅料，在进行不同金属的电镀工艺时，所需的电镀液成分也不同。例如，碱性锌酸盐电镀液是由11g/L氧化锌、80-100 g/L氢氧化钠、阳极（锌）、适度PH值（一般为12.5上下）混合而成的；氰化镀铜镀液由70g/L氰化钠、50g/L氯化亚铜、阳极（电解铜）、PH=12.5左右的物质组成；镀铬电镀液则是由15g/L硫酸铬、0.6g/L硼酸、pH=4左右、阳极（铅）融合而成。因此，每种不同的电镀金属的电镀液成分各不相同，要完善地处理电镀废水中的污染物质难度很大。

2.2 电镀废水的处理成分与工艺

目前，从电镀废水排放检测样本以及生产工艺中可以发现，电镀废水主要包括了循环清洗水（镀酸铜、镀锌、除油、活化、酸洗等工艺中的最后一道水洗废水）、含镍废水（镀镍后的水洗废水）、综合废水（除油后浓清洗水、除油废水、中和废水）、含锌浓清洗水（镀锌后的第一二次清洗水）、含铬废水（钝化后洗水废水、钝化废液、镀铬后水洗废水）等工业废水。由此可见，电镀废水中含有HCL、NH3、总锌、总铜、石油类、总镍、总铬、氰化物等污染因子，并连续性地向不同程度的废水处理系统中排放，或者作为电解前调解PH值的原料进行输送。

以普通电镀厂电镀工序中需处理的废水总量为203.841m3/h计，电镀工序中回收或废水处理的主要环节循环漂洗水处理（回收用量118.8m3/h）、含镍废水处理（回收用量6.05m3/h）、综合废水处理（回收用量0m3/h）、含铜废水处理（回收用量0m3/h）、含锌废水处理（回收用量0m3/h）、含铬废水处理（回收用量0m3/h）、深度处理（即各项废水的预处理环节，回收用量62.92m3/h）。由此可见，进行预处理后或者能够回收利用的总量不少。

3 电镀废水处理的优化设计

现今，我国电镀企业进行电镀废水处理，大多是依赖电镀过程中的自我循环回收利用、废水预处理与废水进入排放系统后的有资质单位对其处理的两种方式，并没有一个完善的深度处理系统，不能有效地降解氰化物、总铬等物质的浓度，减少甚至是避免金属因子的污染。这需要一套完善的深度处理系统对电镀工艺流程中各个废水回收利用、预处理环节进行统筹兼顾，利用分级处理不同废水、不同程度的污染性质物质来处理电镀废水（如流程一）。例如针对电镀废水中的悬浮物，可以利用过滤、超滤、精滤的三级处理方式，然后将其投入反渗透装置的二级过滤中去，清水回收利用，浓液再经过微电解处理环节（利用曝气催化微电解的工艺，让浸没在酸性废水中铁屑和碳颗粒时产生的电极电位差来促使许多微原电池的形成，再利用较低电位阴极铁与电位高的阳极碳在含有酸性电解质水溶液中的电化学，让铁受到腐蚀变成二价铁离子进入溶液，其中需要将内电解反应器出水的PH值调节到9左右，再利用铁离子的混凝以便于能和与污染物中带微弱负电荷的微粒经过异性相吸而形成絮凝物，或利用单质铁置换重金属、微电流效应破除络合体）进行处理。经过实验表明，如果严格按照此种流程来进行电镀废水的处理，能够将取出重金属离子的效果提高到85%以上，进而反应出此深度处理系统的处理能力可以达到100 m3/h。

流程一：深度处理系统

4 总结

金属电镀在一定程度上促进了金属加工行业和社会经济的发展，但是生产此类产品后所遗留的污染物质，也是极难处理的，特别是经过铬、镍等金属电镀后留下的电镀废水，处理难度系数更高。因此，本文通过对电镀废水中金属成分、含量进行分析，结合现有的废水处理装置与工艺流程，来探究电镀废水等工业废水的处理系统优化，建立起深度处理系统来统筹兼顾电镀废水回收处理的各个环节，从而减少电镀废水对环境的污染与破坏。

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