河南电镀工业废水处理技术（环保技术之电镀工业示范基地废水治理工程）
河南电镀工业废水处理技术（环保技术之电镀工业示范基地废水治理工程）3.回用水水质指标注：符合《广东省污染物排放标准》（DB44/26-2001）第二时段一级标准限值受工业投资有限公司的委托，对电镀产业定点基地内的电镀废水处理厂进行了初步总体设计，请业主和同行不吝指教，希望能起到抛砖引玉的效果。2.设计出水水质表1-2出水水质（单位mg/L，PH值除外）
第1章 总 论
1.1项目概况
为了解决电镀行业生产效率较低及电镀企业的环境污染问题，从可持续发展和保护生态环境出发，由工业投资有限公司投资兴建的龙湾电镀产业定点基地（以下简称基地），是一个选址合理，统一规划，注重电镀污染防治的集中型电镀工业基地，基地面积65.2万m2 可接纳中型电镀企业38家，预计电镀规模为400万m2/a 年工业总产值约4亿元人民币。
电镀的通用性强，应用范围广泛，几乎所有的工业部门都有一定范围的应用，根据电镀产品不同的功能性要求，每个电镀企业的工艺槽液的成分各不相同，每个企业都有自己习惯的镀液配方，因此所排放的废水水质也各不相同，造成污水处理厂接纳的废水水质复杂，处理难度增大。电镀废水含有有毒有害物质和重金属，如不及时处理将对环境造成极大的危害。在基地的初期规划时就提出了电镀废水分门别类收集，实行统一集中处理的原则。为控制基地的环境污染，实现规模化经营和清洁生产提供良好的服务平台。
受工业投资有限公司的委托，对电镀产业定点基地内的电镀废水处理厂进行了初步总体设计，请业主和同行不吝指教，希望能起到抛砖引玉的效果。
2.设计出水水质
表1-2出水水质（单位mg/L，PH值除外）
注：符合《广东省污染物排放标准》（DB44/26-2001）第二时段一级标准限值
3.回用水水质指标
表1-3 生产回用水水质指标（单位：mg/L，PH值除外）
注：参考生活饮用水卫生标准（GB5749-2006），由环评报告书提供。
1.3.4设计范围
自电镀废水进厂起，到出水离厂止，废水处理厂所有废水，污泥处理工程及辅助工程。
1.3.5设计原则
本设计遵循以下原则：
确保处理后水达标排放；处理工艺简便实用；投资合理；运用费用适当；回用水量60%。回用水水质符合生产回用水水质指标；清除二次污染，尽量减少工程占地。
1.3.6设计依据
《中华人民共和国环境保护法》(1989年12月)
《中华人民共和国水污染防治法》
《广东省水污染物排放限值》（DB44/26-2001）
《清新县太平镇龙湾电镀定点基地环境影响报告书》
《广东省环境保护局》粤环审[2008]165号批复
《排水工程设计规范》
第2章 电镀废水处理工艺方案
2.1工艺方案分析
电镀废水因镀种、镀液成份、操作方式、工艺条件的不同，污染物与浓度也有所不同。一般的主要污染物为重金属离子和酸碱废水，及部分洗液带入的含碳有机污染物。处理这类废水的方法，总的来说以物理化学方法为主，生物方法（采用功能性细菌）是目前研究发展的方向，当今国际上普遍使用的物理化学方法有以下几类：化学法，反渗透法，离子交换法，电解法，活性炭法。为了能够确定一个处理效果好，又比较经济实用的处理工艺，下面对这些处理工艺进行介绍。
2.1.1化学法
化学法主要是通过投加化学药剂（包括氧化还原药剂、中和药剂和絮凝剂）来处理废水的一种方法，其中反应的原理主要是氧化还原和中和沉淀。大多数金属离子，都能够形成氢氧化物沉淀物而得以去除，有少部分金属离子需要先通过氧化还原反应，降低或升高金属离子的价态再形成氢氧化物沉淀，例如Cr6 必须先被还原成Cr3 才能采用中和沉淀法去除。为了使氢氧化物沉淀物沉淀性能更好，通常需要投加絮凝剂和助凝剂。
化学法处理重金属离子的应用技术容易实现，只要化学反应药剂的选择准确无误，可以根据化学反应方程式准确地计算药剂量，就可以物尽其用不会浪费。废水量少时可以用简单的手工操作处理，或使用处理重金属的一步处理机；水量大、条件允许时可以用大型设备自动化操作，对不同的重金属离子所要求不同的PH值沉淀条件，可以按照人们预先设定的程序完成。目前使用化学法对重金属废水的处理广泛应用于电镀含重金属离子废水、采矿冶炼产生的含重金属离子废水的处理。
2.1.2反渗透法
反渗透是用足够的压力使溶液中的水通过反渗透膜而分离出来，因为它和自然渗透的方向相反，故称之为反渗透。根据各种物料的不同渗透压，就可以使用大于渗透压的反渗透方法达到分离、提取、纯化和浓缩等目的。采用反渗透法处理电镀废水，可以实现闭路循环。但是，反渗透法适用于水量较小，污染物浓度较低的情况，水量大则很不经济。反渗透工艺对废水的前期处理要求严格，设备投资大，加之需要定期反冲洗和化学清洗，对操作人员的素质要求高等因素，限制了这一新工艺的推广应用。
2.1.3离子交换法
离子交换法主要是利用离子交换树脂中的交换离子同电镀废水中的某些离子进行交换而将其除去，使废水得到净化的方法。国内用离子交换技术处理电镀废水是从60年代开始进行试验研究的，到70年代末，因为迫切需要解决环境污染问题，这一技术得到了很大发展。目前已成为处理电镀废水和回收某些金属的有效手段之一，也是使某些镀种的电镀废水达到闭路循环的一个重要环节。但是采用离子交换法的投资费用很高，系统设计和操作管理较为复杂，一般的中小型企业难于适应，往往由于维修、管理不善而达不到预期的效果，因此，在推广应用上受到了一定的限制。当前，国内对含铬、含镍等电镀废水采用离子交换法处理较为普遍，在设计、运行和管理上已有较为成熟的经验。经处理后水能达到排放标准，且出水水质较好，一般能循环使用。树脂交换吸附饱和后的再生洗脱液经电镀工艺成分调整和净化后能回用于镀槽，基本实现闭路循环。另外，离子交换法也可用于处理含铜、含锌、含金等废水。
2.1.4电解法
电解法处理含Cr废水在我国已经有二十多年的历史，具有去除率高、无二次污染、所沉淀的重金属可回收利用等优点。大约有30多种废水溶液中的金属离子可进行电沉积。电解法是一种比较成熟的处理技术，能减少污泥的生成量，且能回收Cu、Ag、Cd等金属，已应用于废水的治理。不过电解法成本比较高，一般经浓缩后再电解经济效益较好。但电解法的投资大，电耗高；废水处理量大，金属离子含量低时采用电解法经济上不合算，代价昂贵。一般只在处理浓液时有所应用。
2.1.5活性炭法
活性炭法是处理电镀废水一种经济有效的方法，主要应用于含铬、含氰废水。国内从70年代开始有不少单位进行了试验研究工作，并有部分投入生产使用。用活性炭处理电镀含铬废水具有取材容易、投资较低，并有部分处理后水能回用等优点；但是活性炭的再生操作较复杂，再生的洗脱液不能直接回槽利用，洗脱液的纯度也不高，另外，对处理工艺的有关技术参数和条件还需进一步研究，尤其是洗脱液的综合利用还有待进一步解决。因此，目前应用还不是很广泛。一般作为废水处理终端工序，起最后把关作用。
2.1.6 DTCR法
高分子重金属捕集沉淀剂（DTCR），是一种液状的螯合树脂，与电镀废水中的重金属反应后，结合生成不溶于水的螯合树脂，形成不溶性絮状沉淀，从而达到了去除电镀废水中重金属离子的目的。这是一项得到了国家环保总局肯定的新技术、新工艺，最大优势在于设备投资省，沉淀物没有二次污染，重金属回收也很方便，出水水质可以达到排放标准，运行费用略高于化学沉淀法，出水若回用于电镀清洗，尚须进一步处理。
综上所述，本设计对电镀废水采用化学法、生物法及物理法组合处理；对除油脱脂废水，采用涡凹气浮法除油、采用生物滤池降解COD；对重金属废水选用DTCR法；电镀回用水采用一级反渗透。
根据环评报告书和广东省环保局的批复要求，基地电镀废水经处理后要求回用6000m3/d，依据回用对象对水质要求的不同，对基地绿化用水、道路冲洗、车间地面冲洗用水、除锈脱脂工序的用水采用符合DB44/26-2001第二时段一级排放标准的水。对电镀回用水部分采用一级反渗透进行深度处理后回用。为节省投资，回用水供水方式采用变频供水。
2.1.7各种电镀废水处理方法比较
详见表2-1
表2-1各种电镀废水处理方法比较
2.2工艺流程设计
2.2.1废水来源
2.2.2处理工艺
1、前理处理废水
水量：1000m3/d；
水质：PH值：2～3；油脂类50～200mg/L；
处理工艺：
工艺说明：
涡凹气浮（CAF）是美国90年代的专利技术，是目前较为先进的固液分离技术，主要用于去除污水中的悬浮物、油脂类物质、COD、BOD等；在生化前设置此系统可以减小水处理设施的规模，从而减少总体投资费用，CAF不需要压力容器、空压机及循环泵等。减少了预处理投资费用，整个CAF系统只有曝气机和刮泥机需要动力，每个曝气机需要的动力仅2.25kw/h 是其他气浮系统无法比较的，。
CAF系统是将固体污泥自动和连续地从废水中去除，污泥的去除和CAF整个系统仅由两个机械部分组成，而且维修和人工操作极少。
2、含氰废水
水量：1500m3/d；
水质：PH值：8～9； CN-：150～250；
处理工艺：
工艺说明：
氰化物有剧毒，处理后水质必须绝对达标，若排入水体将造成严重污染，而且氰络合物的存在影响废水的进一步处理，因此首先要去除废水中的氰化物，处理后氰化物测定达标后才能进行下一步处理。含氰废水通常的处理方法有碱性氯化法、电解法、离子交换法、活性炭法。碱性氯化法以其运行成本低、处理效果稳定等优点而广泛在工程中采用。工程中采用碱性氯化法，即向含氰废水中投加氯系氧化剂，将氰化物先氧化成毒性较低的氰酸盐 再进一步完全氧化成二氧化碳和氮，一般分两步完全氧化法和一步完全氧化法。工程中多采用一步法除氰，既简化了操作、方便了管理，又节省了处理成本。
本设计采用二氧化氯直接对含氰废水进行处理，当原水中氰(以CN-计)浓度为100～300mg/L时，处理效率可达98%以上。该系统运行稳定可靠，操作安全方便，是治理高浓度含氰废水的一种新途径。
二氧化氯是一种强氧化剂，与氯气相比，它具有氧化性更强、操作安全简便、受PH值的影响较小的特点。氯气对氰化物的氧化通常只将CN-氧化成毒性较小的氰酸盐(NaCNO) 并要求很高的PH值，见反应式(1)，而二氧化氯对氰化物的氧化却能将CN-氧化成N2和CO2 见反应式(2)，彻底消除氰化物的毒性。
CN-＋Cl2＋2OH-→CNO- 2Cl-＋H2O (1)
2CN-＋2ClO2→2CO2 N2＋2Cl- (2)
3、含镍废水
水量：1500m3/d；
水质：PH值：45；Ni 2：30～80mg/L；
处理工艺：
工艺说明：
镍是价值高的重金属之一，应予积极回收，向含镍废水中按镍离子含量等量或稍高量投加DTCR重金属捕集剂可以将废水中Ni 2去除至微克级，出水各项指标符合国家排放标准，DTCR的投加量与废水中Ni 2含量成正比。污泥产生量仅为化学法的1/20，是国家环保局肯定了的新工艺、新技术。
4、含铬废水
水量： 2000m3/d；
水质：PH值：2～3；Cr6 ：200～300mg/L；
处理工艺：
工艺说明：
高价铬还原是利用硫酸亚铁、亚硫酸盐、二氧化硫等还原剂将废水中六价铬还原成三价铬离子，加碱调整PH值，使三价铬形成氢氧化铬沉淀除去。
来自电镀车间的含Cr6 等重金属离子废水首先流入废水调节池，调节水量、均衡水质，然后由泵打入还原反应池，投加还原剂，经充分反应后流入中和反应池，在此与碱性废水混和并调节PH值、投加少量助凝剂后，流入斜管沉淀池进行泥水分离，上清液经过滤后各项指标均达到国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级要求，可达标排放。
沉淀池中的污泥由浓浆泵打入带式压滤机进行脱水处理，脱水后的污泥外运作填埋处理。
5、其他电镀废水
水量： 4000m3/d；
水质：PH值：4～5；Zn 2：30～60mg/L；
处理工艺：
工艺说明：
其它含锌、铜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值，然后再作处理。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，使废水得到净化。
6、非正常排放废水
设计水量：1000m3/d；
处理工艺：
工艺说明：
非正常排放废水指基地电镀厂家未能按指定管道排放相应废水时的临时措施，应及时化验辨明废水种类，按常规化学法处理，方式为间歇式常规化学法。经加药----混凝沉淀处理至达标后排放。
7、回用水
水量：6000m3/d；
水质：原水符合DB44/26-2001第二时段一级排放标准；
处理工艺：
工艺说明：
电镀废水经处理且符合排放标准后，40%排放，60%回用，如用于绿化，车间地面及道路清洗，除锈脱脂工件清洗。若用于电镀工件清洗还需进一步处理。设计采用一级反渗透工艺（RO）；为控制投资规模，上述两部分用水均采用变频供水。
