某公司电镀废水处理工程工艺设计

（紫金矿业集团股份有限公司，福建 龙岩 364200）

随着经济和科学技术的发展，电镀技术的应用越来越广泛，利用电镀原理在各种材料的表面覆盖金属镀膜，具有良好的装饰效果和防护性能[1]。近年来，电镀行业迅猛发展，电镀废水的处理需求日益增加。电镀生产过程中使用大量的化学品，这些化学品通常具有强酸、碱腐蚀性，因此产生的废水处理难度较大[2]。目前，国内主要处理电镀废水的主流方法有化学沉淀法、电解法、离子交换法、吸附法、膜分离法及生物处理法等[3]。本文以某公司电镀废水处理为例，介绍了含氰电镀废水的处理工艺及效果。

某公司在生产过程中有电镀工艺，产生了含镍、含铜、含锌、含银、含氰化物和含酸碱等废水，致使废水中铜离子、镍离子、锌离子、银离子、氰化物和pH超标，若不加以治理直接排放，将会对受纳水体造成严重污染[4]。

对于该废水的治理要求是工艺简单，便于掌握和正常运行，而且投资和运行费用也要较低。本设计就是根据上述特点，选择有效的处理方法和流程，处理后的水完全达到国家的排放标准。

1 设计条件

1.1 废水概况

根据该公司提供相关资料，废水日均排放量为8.0吨以下。若以后随生产规模扩大，废水量增加，可延长处理站每天运行的时间。

1.2 废水污染因子及设计水量

按每天工作运行4个小时计算本设计水流量。

根据厂方提供的有关资料，按处理的方式将该厂生产废水分为以下3大类，见下表1。

1.3 出水水质

该项目废水处理后达到《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）中表2所规定的排放限值。

2 设计原则

（1）贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法律、法规、规范及标准。

（2）根据设计进出水水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。

（3）妥善处理处置污水处理过程中产生的污泥，避免造成二次污染。

（4）为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件。

（5）为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，且污水站运行设备有足够的备用率。

（6）所有构筑物和设备具有防腐、防漏处理。

表1 生产废水的分类(单位：mg/L)

表2 出水排放标准(单位：mg/L)

图1 处理工艺流程图

3 电镀废水处理工艺的选择

根据国内外现有含氰废水的各种处理方法的优缺点，结合本设计电镀废水的特点，本设计选择采用化学法进行连续处理：先破氰，后混凝处理。设计处理流程见图1所示。

3.1 工艺流程说明

3.1.1 含氰废水（系统A）

废水在碱性条件下，次氯酸盐将氰根氧化分解为无毒的物质，其反应原理为在碱性条件下，用次氯酸钠作氧化剂，使氰根氧化成氮气、氢气和碳酸盐，反应分两步进行：

氧化反应分两步进行：①通过pH控制系统自动控制碱的加入量，调节废水的pH值至10～11，同时通过ORP（氧化还原电位）自动控制系统控制氧化剂的加入量，使废水的ORP值在300mV～350mV之间；②通过pH控制系统自动控制酸的加入量，调节废水的pH值为7～8，同时通过ORP自动控制系统控制氧化剂的加入量，使废水的ORP值为600mV～700mV。破氰后的废水汇入到综合调节池中和系统B的废水合并以进行后续处理。（一般当水中余氯（Cl-）量为2mg/dm3～5mg/dm3时，可认为氰已基本被破坏。）

也就是破氰分两步走：

一级破氰池：pH=10～11 ORP=300～350mv（调试设定）；

二级破氰池：pH=7～8 ORP=600～700mv（调试设定）。

3.1.2 含铜、镍酸碱综合废水（系统B）

含铜、镍酸性综合废水流入综合调节池中和破氰后的废水合并，然后提升到中和池中，加入氢氧化钠调整pH值在10.5左右，然后自流到混凝反应池中，这时镍、铜等离子形成溶度积极小的沉淀物，通过投加PAC（聚合氯化铝）和PAM（聚丙烯酰胺），使水中颗粒在混凝剂的作用下变大，然后在斜板沉淀池中分离沉淀物，达到去除重金属的目的。PAC、PAM添加量参数如下：PAM设计最大投药量为10mg/L，浓度为0.1%；PAC设计最大投药量为100mg/L，浓度为2%。

斜板沉淀池中的上清液自流到达中间水池，为了进一步去除废水中的SS，将废水再通过水泵送到滤罐过滤后流入回调池，经回调池加酸回调pH为7～9，然后自流到清水池，最后经排放堰达标排放。

经前处理的废水调pH=10.5左右，反应式如下：

H++OH-=H2O

Mn++nOH=M(OH)n↓

3.1.3 高浓度含铜、镍废水

该股废水水量小，一个月排放一次，每次仅0.20m3，但金属离子浓度很高，酸性较强，若一次性进入废水处理系统会对系统造成较大冲击，故应先排到事故池中暂存，每天从事故池中加少量到综合调节池，进入废水处理系统。

3.1.4 SS的去除

废水中的悬浮物可由混凝沉淀法得以去除。在系统的末端设石英砂过滤器以保证其出水水质。

表3 主要处理构筑物一览表

表4 主要设备一览表

表5 各构筑物预期去除率一览表

3.2 主要构筑物、设备、去除率一览表

主要构筑物见表3。

主要设备见表4。

各处理构筑物预期去除率见表5。

4 结论

本项目为处理电镀废水，电镀行业使用了大量强酸、强碱、重金属溶液，甚至包括镉、氰化物、铬酐等有毒有害化学，在工艺过程中排放了污染环境和危害人类健康的废水、废气和废渣，会对水环境质量和人的身体健康造成危胁。其危害甚大，治理势在必行。

根据该电镀废水的特点，本设计采用了“先破氰，后混凝处理”的物化处理工艺。处理后总CN-由50mg/L降到0.3mg/L，总铜由159.76mg/L降到0.5mg/L，总银由30mg/L降到0.3mg/L，总锌由66.98mg/L降到1.5mg/L，总镍由134.15mg/L降到0.5mg/L，SS降到50mg/L，总的去除率依次为：99.4%，99.7%，99.0%，97.5%，99.6%。出水水质达到《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）中新建企业排放标准中表2规定的水污染物排放浓度限值的规定。

本设计对项目进行技术可靠性、经济合理性及实施可能性等多方面综合性研究，进行工艺比较和论证，提出合理建设方案，优化设计参数，致力于使本项目达到环境效益、社会效益和经济效益高度统一。