化学分类法处理电镀生产废水

书书书第２３卷　第１期　　　　　　　　　　　　　桂林工学院学报　　　　　　　　　　　　Ｖｏｌ．２３Ｎｏ．１２００３年１月　　　　　　　　　ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＧＵＩＬＩＮＩＮＳＴＩＴＵＴＥＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　　　　　　　　Ｊａｎ２００３文章编号：１００６－５４４Ｘ（２００３）０１－００８５－０４化学分类法处理电镀生产废水黄　明，魏彩春，陆燕勤，张学洪，王敦球（桂林工学院资源与环境工程系，广西桂林　５４１００４）摘　要：采用化学分类法处理荔浦电镀废水，对含铬、铜、镍废水进行分类收集，分而治之．设计处理能力８００ｍ３／ｄ，经过一年的实际运行，效果明显优于传统化学处理法，处理出水的各项指标均达到国家《污水综合排放标准》（ＧＢ８９７８－９６）一级标准，即ρ（ＳＳ）≤２１ｍｇ／Ｌ；ρ（Ｃｒ）总≤００３６ｍｇ／Ｌ；ρ（Ｎｉ）总≤０３ｍｇ／Ｌ；ρ（Ｃｕ）总≤０００７ｍｇ／Ｌ；ｐＨ＝７９５～８００．该工程投资约７０万元，处理成本为４．０元／ｍ３，由管理公司负责经营，环保部门进行在线监测，效果良好．关键词：化学分类法；电镀废水；处理中图分类号：Ｘ７８１１０３　　　　　　　　　　　文献标识码：Ｂ①　　广西荔浦电镀废水生产区位于荔浦县城郊区，有五家从事小五金电镀生产的企业，电镀产品的规模为３６００ｔ／ａ，每天产生大量的含铬、镍、铜、锌等重金属元素的高毒性废水，如不经处理而直接排放，就会对环境造成严重污染．因此，按国家有关环保法规要求，对该电镀废水进行处理，实现达标排放．目前用于电镀废水处理的方法较多，主要有化学沉淀法［１～３］、微生物法［４］、电解法和气浮法［５］等．通过对该废水的处理试验研究，并进行工艺比较，笔者采用适合该废水水质水量变化特点的化学分类法处理，即将生产区内各厂家产生的废水统一收集，并将含铬废水和含铜镍废水分开处理．废水处理站由电镀城内各电镀厂共同出资兴建，由一家管理公司承包管理，工程于２００１年投入运行，从一年多的实际运行情况看，出水质量好且稳定，一些主要污染物的指标均优于国家《污水综合排放标准》（ＧＢ８９７８－９６）一级标准．１　污水来源及水量水质特征　　废水主要来源于电镀生产过程中的镀件清洗、镀液过滤、废镀液以及由于操作或管理不善引起的“跑、冒、滴、漏”，另外还有地面冲洗、通风冷凝废水等．生产区内排放的废水量为８００ｍ３／ｄ，其中包括镀镍废水１６５ｍ３／ｄ、镀铬废水９４ｍ３／ｄ、镀铜废水１６５ｍ３／ｄ和其余清洗镀件的酸洗废水３７６ｍ３／ｄ，处理前含铜镍废水及含铬废水水质监测情况如表１．２　处理工艺２１　工艺流程　　废水处理工艺参见图１．２２　工程特点　　（１）五金电镀厂生产废水集中收集，废水主要集中在白天的８ｈ的上班时间，夜间基本没有废水流出，废水水质水量变化较大．　　（２）含铜、镍废水水量较大，且铜、镍等含量较高基本不含铬；含铬废水水量相对少只占总水量的１２％，而且铜、镍较低可以不作主要处理项目．①收稿日期：２００２－１０－２１；修订日期：２００２－１１－１７基金项目：广西自然科学基金资助项目（０２２９０３３）作者简介：黄　明（１９７８－），男，江西九江人，硕士研究生，环境工程专业．表１　废水水质监测结果Ｔａｂｌｅ１　Ａｎａｌｙｔｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｏｆｗａｓｔｅｗａｔｅｒ编号样品ｐＨρＢ／（ｍｇ·Ｌ－１）悬浮物ＣＯＤＣｒＣｒ６＋总铬总镍总铜总铅总镉１２３含铬废水２．２６２．２０２．２８１８１２１６铬浓度高无法测定６７８５７８６５０９２０７９０７９９－－－－－－０．０５０．０５０．０５０．０５０．０５０．０５平均值２．２５１５－６３５８３６０．０５０．０５４５６铜镍废水１．６０１．５０１．４２２２６０３７９９１０５２０３－－－－－－２００１６７１３７１７３１２２５５８０．３０２．２１０．７００．０２０．０２０．０６平均值１．５１４０１３６１６８２８４１．０７０．０３４　　未检出图１　化学分类法处理电镀废水工艺图Ｆｉｇ１　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｆｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇｗａｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ　　（３）整个废水处理站占地少、布局紧凑，各个构筑物间尽可能的采用了自流形式，最大限度的节省了能量．２３　化学分类处理技术　　该生产区的废水主要成分为含铬废水和含铜、镍废水．由于Ｃｒ（ＯＨ）３完全沉淀的ｐＨ范围在８左右，而Ｎｉ（ＯＨ）２完全沉淀的ｐＨ范围在９５左右［２］，所以为了尽可能减少铬、镍沉淀过程由于两种沉淀物完全沉淀ｐＨ范围不同而产生的相互干扰，该工艺中分设了两个调节池，用于贮存含铬废水和含铜、镍废水．含铬废水经调节池１后进入还原池，在这里通过控制ｐＨ值在２．３左右投加ＦｅＳＯ４，将Ｃｒ６＋还原成Ｃｒ３＋，并通过投加石灰乳形成Ｃｒ（ＯＨ）３沉淀．经过还原池反应后形成的泥水混合物由泵抽至污泥池进行沉淀浓缩．另一方面，含铜、镍废水由调节池２自流进入中和反应池，投加石灰乳调节ｐＨ值在９５左右，充分搅拌之后由污水泵提升到水力澄清池中进行泥水分离，其出水经调节ｐＨ和过滤后即可达标外排．水力澄清池中的污泥由重力流进入污泥池进行浓缩．由于污泥池的上清液中仍存有一定量的铬、镍等，所以必须回流到中和反应池中参与下一次处理．浓缩污泥经压滤后排入污泥干化场干化，压滤出水和干化场的滤液也须回流到中和反应池内．经过干化的污泥中含有大量的铬、镍、铁、铅等污染物质，由于提取污泥中的这些金属元素的成本较高，也不符合当地的实际，所以最终是将脱水污泥运往砖窑厂，烧制成板砖进行定点存放，固化污染物质．２４　工程主要设备及构筑物　　处理站的主要构筑物及设备见表２，表３．３　处理效果　　该工程于２００１年６月建成并投入运行，整个处理工艺运行稳定，出水水质良好，最近一次抽检结果见表４．　　从表４可以看出，出水水质监测指标均达到《污水综合排放标准》（ＧＢ８９７８－９６）一级标准，废水的主要污染物均得到高效去除，总铬、总镍、总铜的去除率均达到９９％以上．６８桂　林　工　学　院　学　报　　　　　　　　　　　　　　　２００３年表２　主要处理构筑物Ｔａｂｌｅ２　Ｍａｉｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｔａｔｉｏｎ编号构筑物结构规　格／ｍ数量设计运行参数１调节池１砖砌１５．０×３．５×２．０１３ｈ水量２调节池２砖砌８．０×３．５×２．０１３ｈ水量３还原池钢砼Ｄ＝２．２，Ｈ＝２．５１反应２０～３０ｍｉｎ４中和反应池钢砼Ｄ＝４．２，Ｈ＝２．５１反应２０～３０ｍｉｎ５水力澄清池钢砼Ｄ＝６．０，Ｈ＝５．０１间歇运行６污泥池钢砼Ｄ＝５．０，Ｈ＝２．５１７滤池砖砌４．０×３．０×２．５１８污泥干化场砖砌１５．０×３．０×１．２３格表３　主要设备Ｔａｂｌｅ３　Ｍａｉｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｎｔｈｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｔａｔｉｏｎ编号名　称规格、型号数量作用１搅拌器非标自制２搅拌混合２漩涡气泵ＸＧＢ－１４４８０ｍ３／ｈ１充气搅拌３防腐泵ＦＳＢＬＩＨ１００－６５－２００１１提升泥水混合液提升泥水混合液４浓浆泵１－１Ｂ（Ｂ）８ｋｇ／ｃｍ３１抽吸浓缩污泥５压滤机ＸＭＹ４０１ＭＰ１压滤４　结果与讨论　　（１）采用化学分类法处理电镀废水，对铜、镍、铬的完全沉淀环境进行分别控制，从而避免了彼此之间相互干扰，有效解决了传统化学法出水水质差的缺点，出水水质明显优于混合电镀废水的处理效果．表４　处理出水主要污染指标监测Ｔａｂｌｅ４　Ａｎａｌｙｔｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｒｅａｔｅｄｗａｓｔｅｗａｔｅｒ编号ｐＨρＢ／（ｍｇ·Ｌ－１）ＳＳＣＯＤＣｒＣｒ６＋总铬总镍总铜总铅１７．９８１５１６０．０２３０．０４２０．３００．００７０．０５２７．９５１２２００．０２００．０３４０．３００．００６０．０５３８．００２１２００．０２３０．０３６０．３００．００６０．０５平均值７．９８１６１８０．０２２０．０３７０．３００．００６０．０５　　（２）整个处理过程为间歇式操作，真正作到了达标排放的目的，避免了连续式运行过程因不可遇见性失误及水质水量的变化而影响出水水质的情况．　　（３）该处理工艺对进水的水质水量变化适应性好，由于水质水量的突然变化对出水基本没有影响，所以此工艺更适合于具有周期性生产的电镀废水处理．　　（４）工艺运行的实践表明，整个工程投资省、工艺简单、运行稳定、可操作性好，运行成本适中，基本控制在４０元／ｍ３．　　（５）由于处理后废水排入水塘混合，有可能作为灌溉用水，要求处理水严格达标，因此该工程采取管理公司承包管理，由环保部门在线监测．实践证明，该方式适合当地的实际情况．　　（６）由于扩大生产的要求，该电镀城正在进行二期工程建设，又将增加电镀废水８００ｍ３／ｄ，因此本工程对于电镀企业较为集中的废水处理站的建设是一个很好的借鉴．参考文献：［１］贾铸胜．含铬电镀废水的化学处理法［Ｊ］．材料保护，２００１，３４（１１）：５３．［２］汤坤贤，陈敏儿．ｐＨ值调控在电镀废水处理中的作用［Ｊ］．福建环保，２００２，１９（２）：３４－３５．［３］彭昌胜．碱性条件下化学处理大同齿轮厂混合电镀废水［Ｊ］．环境工程，２００１，１９（６）：２４－２５．［４］李福德，李　昕，吴乾箐，等．微生物法治理电镀废水新技术［Ｊ］．工业给排水，１９９７，２３（６）：２５－２９．［５］陈惠国．论电镀废水治理技术发展动态［Ｊ］．电镀与环保，２００１，２１（３）：３２－３５．７８第２３卷　第１期　　　　　　　　黄　明等：化学分类法处理电镀生产废水ＣｈｅｍｉｃａｌｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｉｎｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒＨＵＡＮＧＭｉｎｇ，ＷＥＩＣａｉｃｈｕｎ，ＬＵＹａｎｑｉｎ，ＺＨＡＮＸｕｅｈｏｎｇ，ＷＡＮＧＤｕｎｑｉｕ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕｉｌｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｌｉｎ５４１００４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｒｅａｔｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒｅｆｆｌｕｅｎｔ，ｔｈｅａｃｉｄｗａｓｔｅｗａｔｅｒｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｃｈｒｏｍｉｕｍ，ｃｕｐｒｕｍ，ｎｉｃｋｅｌｃａｎｂｅｃｏｌｌｅｃｔｅｄａｎｄｔｒｅａｔｅｄｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｃａｐａｃｉｔｙｏｆｔｒｅａｔｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒｉｓ８００ｍ３／ｄ．Ｍｏｒｅｔｈａｎｏｎｅｙｅａｒ＇ｓｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｈｏｗｓｔｈｅｆｉｎａｌｅｆｆｌｕｅｎｔｔｏｂｅａｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ａｎｄｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｗａｙｉｓｍｏｒｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｔｈａｎｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｔｈｅｆｉｒｓｔ－ｃｌａｓｓｎａｔｉｏｎａｌｓｔａｎｄａｒｄｏｆｄｒａｉｎｉｎｇｔｈｅｐｏｌｌｕｔｅｄｗａｔｅｒ（ＧＢ８９７８－９６），ρ（ＳＳ）≤２１ｍｇ／Ｌ；ρ（ＴＣｒ）≤００３６ｍｇ／Ｌ；ρ（ＴＮｉ）≤０３ｍｇ／Ｌ；ρ（ＴＣｕ）≤０００７ｍｇ／Ｌ；ｐＨ＝７９５～８００．ＴｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔｉｓａｂｏｕｔＲＭＢ７０００００Ｙｕａｎ，ａｎｄｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｃｏｓｔｉｓＲＭＢ４０Ｙｕａｎｐｅｒｓｔｅｒｅ．Ｔｈｅａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎｆｉｒｍｉｓｉｎｃｈａｒｇｅｏｆｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｌａｎｔ＇ｓｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｂｒｅａｕｔｅｓｔｓｔｈｅｔｒｅａｔｅｄｗａｓｔｅｗａｔｅｒａｔｒａｎｄｏｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｈｅｍｉｃａｌｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇｗａｓｔｅｗａｔｅｒ