综合电镀废水处理技术及应用

    摘要:针对电镀废水含有多种重金属离子和氰化物,经采用微电解、破氰预处理,再经中和混凝反应、沉淀、过滤等处理工艺,出水稳定,达到国家污水综合排放(GB8978—1996)一级标准,可直接排放或回用作清洗水。

    关键词:综合电镀废水;微电解;破氰;沉淀

    中图分类号:X78111 文献标识码:A

    前言

    电镀废水主要来源有:(1)镀件清洗废水;(2)电镀废液;(3)其他废水(包括冲刷车间、刷洗地板以及通风设备冷凝水和由于镀槽渗漏或操作管理不当造成跑、冒、滴、漏的各种槽液和排水);(4)设备冷却水。其废水的水质、水量与电镀生产的工艺条件、生产负荷、操作管理以及用水方式等因素有关,其成分复杂,水质变化较大,其中含有铬、铜、镍、镉、锌等重金属离子和氰化物等,具有毒性,有的属“三致”物质,对人类危害极大。通过对该类废水的处理试验研究,并进行工艺比较,确定了适合该废水水质水量变化特点的处理方法。即将各类废水单独收集,并进行必要的预处理,然后再进行适当合并综合处理。该工艺技术已在多家电镀废水处理项目中得到成功应用。现以江苏某实业公司电镀废水处理项目为例,对工艺技术及应用作一介绍。

    1·废水来源及水质

    废水主要来源于酸洗、镀锌、镀镍生产线,生产区内排放的废水量为650m3/d。在镀锌生产过程中产生一定的含铬废水,水量为50m3/d,其Cr6+含量较高,一般为200～250mg/L;其它含锌废水为200m3/d,锌浓度为15～20mg/L。镀镍生产线在初镀铜过程中产生一定的含氰废水,水量约为40m3/d,氰化物浓度一般在10mg/L,含铜镍废水为140m3/d;其它酸洗废水量为220m3/d,其pH在1.5～3.5。

    2·工艺流程

    2·1 处理工艺分析

    从废水的来源可以看出,其组成成分复杂,若混合在一起处理,由于水量较大,污染物浓度较高,各类废水对处理工艺、反应条件不一,会造成投资及运行费用提高等问题。因此,针对含铬废水中Cr6+必须先将其还原为Cr3+,含氰废水中的氰化物必须先将其氧化完全,其它含锌和酸洗废水由于酸度较低,故先通过低成本的中和方法提高其pH,然后将其混合在一起。但由于各种重金属中和沉淀条件不一,通过直接投加碱往往难以兼顾,需辅助投加重金属捕集剂,将各类重金属去除。

    2.2 处理工艺

    根据上述的分析思路,确定其工艺流程如图1所示。

    (1)含铬废水单独进入集水池1,用泵提升进入两级微电解反应器,经微电解作用后,自流至混合调节池;(2)含氰废水单独进入集水池2,用泵提升至两级破氰反应器完成破氰反应后,自流至混合调节池;(3)其它含锌、酸洗废水收集至集水池3,用泵提升进入过滤中和塔,提高废水pH后进混合调节池。含铜镍废水也一并汇入混合调节池,再用泵提升进入一体化净水器,并于泵前投加碱、絮凝剂、重金属离子捕集剂,在净水器中发生中和混凝反应,并在分离室发生固液分离,分离后再经滤料过滤排至清水池,清水达到排放标准,并可回用作清洗用水。

    微电解反应器运行一段时间后,需定期反冲、清洗、补充填料,以保证处理效果的稳定。一体化净水器运行一段时间需反冲滤料,冲洗液均返回混合调节池。

    沉淀污泥排入污泥浓缩罐,经板框压滤机脱水干化后进行无害化处置,以防止二次污染。

    3·工艺原理及工艺设计

    3·1 集水池

    设置集水池3座,分别用来收集各股废水,含铬废水停留时间为16h,其集水池1有效容积为32m3,处理时间为10h/d;含氰废水停留时间为16h,其集水池2有效容积为26m3,处理时间为10h/d;其它废水停留时间为6h,集水池3有效容积为105m3,24h连续处理;采用地下式钢混结构,并作防腐处理。

    3.2 微电解反应器

    微电解法主要以工业废铁屑经活化处理,与惰性材料混合作为原料。利用微电解原理所引起的电化学和化学反应及物理作用,将Cr6+还原为Cr3+。由于废水中Cr6+浓度较高,经一级反应难以还原彻底,故采用两级反应。一般控制进入两级微电解反应器废水的pH为2～3。如pH过高,则反应不完全,pH过低,则填料消耗量及后续碱液投加量偏大,增加处理成本。为节省成本,利用生产过程中的酸洗废液调节pH,每级微电解出水pH一般在6。设计采用<1500×4500微电解反应器2台串联使用,A3钢结构,内衬玻璃钢防腐,内填铁碳填料,体积比为1.3∶1,穿孔PVC板支撑,下进水,上出水。同时,为防止填料板结,采取气、水联合反冲洗方式,并辅以适当的清洗方法,以去除表面钝化膜。