電鍍廢水處理工程與自動(dòng)加藥系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
（上海水王測(cè)控科技有限公司自控設(shè)計(jì)部）
1，電鍍廢水自動(dòng)化處理工藝流程如下圖所示：
（1）含鉻廢水→含鉻廢水集水池→耐酸堿泵→還原反應(yīng)池→混合廢水調(diào)解池
（2) 含氰含堿廢水→含氰含堿廢水集水池→耐酸堿泵→一級(jí)氧化反應(yīng)池→二級(jí)氧化反應(yīng)池→混合廢水調(diào)解池
(3) 混合廢水調(diào)解池→耐酸堿泵→混合反應(yīng)池→沉淀池→中和池→達(dá)標(biāo)排放
2，電鍍廢水處理加藥自控工藝流程說(shuō)明：
(1) 含Cr6+廢水從Cr6+集水池用耐酸堿泵提升至還原反應(yīng)池，根據(jù)鉻的濃度及廢水處理量，通過(guò)pH和ORP自控儀控制H2SO4和Na2S2O5的投加量；還原反應(yīng)完畢后自流進(jìn)入混合廢水調(diào)節(jié)池同其它廢水一起進(jìn)行進(jìn)一步處理。
(2) 含氰含堿污水自車間流入氰系調(diào)節(jié)池，后用耐酸堿泵提升至一級(jí)氧化反應(yīng)池，根據(jù)含氰濃度及廢水處理量，通過(guò)pH、ORP儀表自動(dòng)控制NaOH和NaClO的投加量，結(jié)合攪拌反應(yīng)一級(jí)破氰后進(jìn)入二級(jí)氧化反應(yīng)池，再通過(guò)pH、ORP自控制儀分別控制H2SO4和NaClO的投加量，結(jié)合攪拌反應(yīng)破氰完畢后自流進(jìn)入混合廢水調(diào)節(jié)池同其它廢水一起進(jìn)行進(jìn)一步處理。
(3) 混合污水調(diào)節(jié)池廢水用泵提升至快混反應(yīng)池，加NaOH、PAC藥劑，并用pH自控儀控制pH10～11，將金屬離子轉(zhuǎn)化成氫氧化物絮狀沉淀，再進(jìn)入慢混池加polymer絮凝劑，增大礬花，沉淀與水自流入綜合污泥沉淀池。
（4）經(jīng)沉淀后的上清液自流入中和池，再通過(guò)加酸回調(diào)，并用pH自控儀控制pH7～8，出水達(dá)標(biāo)排放。綜合污泥沉淀池的污泥經(jīng)污泥濃縮池濃縮后用泵泵入板框壓濾機(jī)壓濾，污泥外運(yùn)進(jìn)一步處置，濾液回流至綜合污水調(diào)節(jié)池繼續(xù)處理。
含氰含鉻電鍍廢水的分類處理工程實(shí)例
摘要：浙江義烏市某拉鏈廠，根據(jù)電鍍生產(chǎn)廢水特征，對(duì)含鉻、含氰、綜合、含堿廢水進(jìn)行分類收集，并對(duì)含鉻和含氰廢水進(jìn)行分類預(yù)處理，最后采用PH和ORP儀表自動(dòng)加藥系統(tǒng)處理廢水后達(dá)標(biāo)排放。電鍍廢水處理過(guò)程采用自動(dòng)化控制，經(jīng)調(diào)試運(yùn)行表明該電鍍生產(chǎn)廢水處理工藝運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果良好，主要污染物去除率均可達(dá)98%以上，處理后出水水質(zhì)符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞：電鍍廢水；含鉻廢水；含氰廢水；PH/ORP加藥控制系統(tǒng)
浙江義烏市某拉鏈廠位于浙江義烏市西北，年加工零配件900t，在各種金屬零配件的酸洗、堿洗、電鍍等處理工序產(chǎn)生的廢水中含有鉻、銅、鎳、鎘、鋅、銀等重金屬離子和氰化物，對(duì)周圍環(huán)境和人類危害極大〔1-2〕，因此必須對(duì)該電鍍廢水進(jìn)行處理。工廠投資80余萬(wàn)元興建污水處理站，現(xiàn)該污水處理站已運(yùn)行正常，一些主要污染物的指標(biāo)均優(yōu)于國(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
1 設(shè)計(jì)水質(zhì)、水量及排放標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)該廠各生產(chǎn)工序廢水水質(zhì)特征，將電鍍生產(chǎn)廢水分含鉻、含氰、綜合、含堿廢水，這些廢水來(lái)自不同的生產(chǎn)工序，組分復(fù)雜，廢水水量220m3/d，其中含鉻混合廢水80m3/d，含氰廢水60m3/d，綜合（酸堿）廢水80m3/d。考慮到該廠生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大的可能，將該廠廢水處理站處理規(guī)模設(shè)計(jì)為360m3/d，出水水質(zhì)執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)見(jiàn)表1（略）。
2 處理工藝
2.1 工藝流程
該廠各電鍍車間的生產(chǎn)廢水主要集中產(chǎn)生在白天，廢水水量波動(dòng)較大。該廠主要存在兩類廢水：含鉻綜合廢水和含氰綜合廢水。因此，在設(shè)計(jì)上采用分類法即分別對(duì)含鉻、含氰廢水進(jìn)行分類收集和預(yù)處理，經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的含鉻廢水和含氰廢水與綜合廢水、含堿廢水混合，在堿性環(huán)境下生成氫氧化合物達(dá)到共沉淀去除污染物的目的。具體處理工藝分述如下。
（1）含鉻電鍍廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池進(jìn)入鉻廢水反應(yīng)池后，通過(guò)投加硫酸調(diào)節(jié)廢水pH至2.5，再經(jīng)計(jì)量泵投加還原劑亞硫酸鈉，將廢水中Cr6+還原成Cr3+，反應(yīng)30min后，廢水進(jìn)入總反應(yīng)池。
（2）含氰電鍍廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池進(jìn)入一級(jí)破氰反應(yīng)池后，加堿和NaClO將氰根離子氧化成CNO-，在二級(jí)破氰池，加硫酸和NaClO，將CNO-氧化成CO2和N2而徹底去除〔3〕。
?。?）含堿廢水經(jīng)統(tǒng)一收集后直接進(jìn)入總反應(yīng)池作為堿源用于后續(xù)中和反應(yīng)，少量含堿廢水則接入一級(jí)破氰處理工序，調(diào)節(jié)破氰反應(yīng)池pH。
?。?）經(jīng)預(yù)處理后的含鉻廢水、含氰廢水與生產(chǎn)區(qū)的綜合廢水和含堿廢水一同進(jìn)入總反應(yīng)池，在總反應(yīng)池中，通過(guò)投加NaOH和PAM，調(diào)節(jié)pH至9～10，廢水中金屬離子形成氫氧化物沉淀，經(jīng)沉淀后，上清液進(jìn)入一步凈化器過(guò)濾，出水經(jīng)調(diào)節(jié)pH至6～9并進(jìn)行澄清后達(dá)標(biāo)排放，底泥由泵抽入污泥濃縮池，經(jīng)濃縮脫水后外運(yùn)資源化利用。
2.2 主要處理構(gòu)筑物
主要構(gòu)筑物、設(shè)備及設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表2（略）。
3 污水處理調(diào)試及分析
3.1 調(diào)試運(yùn)行
（1）含鉻廢水的預(yù)處理。含鉻廢水進(jìn)入還原反應(yīng)池后，pH自控儀根據(jù)設(shè)定值pH=2.5自動(dòng)投加硫酸，當(dāng)池內(nèi)pH<2.5時(shí)，投藥裝置自動(dòng)停止加藥。與此同時(shí)，氧化還原電位（ORP）自控儀根據(jù)設(shè)定值ORP=250mV，自動(dòng)投加亞硫酸鈉。當(dāng)ORP<250mV時(shí)，自動(dòng)停止加藥。在此條件下，廢水中六價(jià)鉻將被還原為三價(jià)鉻，反應(yīng)時(shí)間為30min。反應(yīng)后廢水排入總反應(yīng)池與綜合廢水一起進(jìn)行處理。
?。?）含氰廢水的預(yù)處理。含氰廢水先進(jìn)入一級(jí)破氰池，pH自控儀設(shè)定值為10.5，自動(dòng)投加NaOH，當(dāng)pH超過(guò)10.5時(shí)，自動(dòng)停止加藥。與此同時(shí)，ORP自控儀根據(jù)設(shè)定值ORP=350mV自動(dòng)投入次氯酸鈉，當(dāng)池內(nèi)ORP>350mV時(shí)，自動(dòng)停止投藥。在空氣泵的充分?jǐn)噭?dòng)下，完成一級(jí)氧化反應(yīng)。一級(jí)氧化破氰完成后的廢水流入二級(jí)氧化破氰反應(yīng)池，二級(jí)破氰池運(yùn)行原理與一級(jí)破氰池原理相同，pH和ORP自控儀設(shè)定值分別為pH=7.5，ORP=640mV。兩個(gè)階段的反應(yīng)時(shí)間均控制在30min，經(jīng)破氰預(yù)處理后的廢水放入總反應(yīng)池。
?。?）綜合廢水的處理。經(jīng)預(yù)處理的含鉻廢水和含氰廢水及其他綜合生產(chǎn)廢水經(jīng)管道收集后統(tǒng)一進(jìn)入總反應(yīng)池，通過(guò)pH自控儀和投藥裝置向池內(nèi)投加NaOH，控制pH為10.5。并在總反應(yīng)池內(nèi)投加助凝劑PAM溶液，以改善池內(nèi)氫氧化物沉淀性能和縮短沉淀時(shí)間。反應(yīng)池采用間歇式運(yùn)行，待泥水分離后，上清液進(jìn)入一步凈化器處理，底部污泥則由污泥泵抽入污泥濃縮池。
?。?）廢水凈化和pH調(diào)節(jié)。經(jīng)一步凈化器處理后的廢水，進(jìn)入pH調(diào)節(jié)池，通過(guò)投加稀硫酸調(diào)節(jié)pH至7.5，再經(jīng)澄清后排放。
?。?）污泥處理。濃縮池內(nèi)污泥經(jīng)板框壓濾機(jī)脫水，風(fēng)干后出售給廣東某金屬冶煉廠對(duì)污泥中貴重金屬進(jìn)行提煉，使污泥作為下游產(chǎn)業(yè)的原料有效利用，經(jīng)檢測(cè)污泥中主要重金屬質(zhì)量分?jǐn)?shù)（g/kg）：總鉻6.28、總鎳2.21、總銅9.48。濃縮池上清液則回流至含鉻廢水調(diào)節(jié)池，進(jìn)入下一批次處理。
3.2 處理效果
該工程于2012年8月建成并投入運(yùn)行，整個(gè)處理工藝運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)良好，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果表明，經(jīng)該工藝處理后，主要污染物的去除率>98%，處理后出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表3（略）。
3.3 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)
廢水處理站總占地面積為300m2，總投資約為160萬(wàn)元，藥劑費(fèi)用為0.62元/m3，電費(fèi)為1.95元/m3，人工費(fèi)為0.43元/m3，維修費(fèi)為0.10元/m3，折舊費(fèi)為0.2元/m3，總運(yùn)行費(fèi)用為3.30元/m3。
4 結(jié)論
?。?）該電鍍生產(chǎn)廢水水質(zhì)復(fù)雜，成分不一，需對(duì)含氰、含鉻廢水進(jìn)行分類收集和預(yù)處理，預(yù)處理后的廢水再與其他含酸堿等的廢水統(tǒng)一處理。
（2）處理工藝采用間歇式操作，能承受大水量和高濃度負(fù)荷的沖擊，調(diào)試運(yùn)行結(jié)果表明該工藝合理、可行，適合于具有周期性生產(chǎn)特點(diǎn)的企業(yè)的電鍍廢水處理。（3）處理工藝通過(guò)對(duì)pH和ORP在線監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化投藥控制，保證了藥劑的合理使用，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、易于維護(hù)和管理，經(jīng)處理后的電鍍廢水符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978—1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
（4）該電鍍污泥重金屬含量較高，若處置不當(dāng)將對(duì)周邊環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，將污泥作為下游產(chǎn)業(yè)金屬冶煉廠的原料進(jìn)行資源化利用，較好地解決了污泥的二次污染問(wèn)題。
參考文獻(xiàn)
〔1〕王亞?wèn)|，張林生.電鍍廢水處理技術(shù)的研究進(jìn)展〔J〕.安全與環(huán)境工程，2008，15（3）：69－72.
〔2〕唐兆民，張景書(shū).電鍍廢水的處理現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)〔J〕.國(guó)土與自然資源研究，2004（2）：69－71.
〔3〕汪大翚，徐新華，宋爽，等.工業(yè)廢水中專項(xiàng)污染物處理手冊(cè)〔M〕.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002：192－196.
