含氰含鉻電鍍廢水的分類處理工程實例
摘要：桂林市某機械配件廠，根據電鍍生產廢水特征，對含鉻、含氰、綜合、含堿廢水進行分類收集，并對含鉻和含氰廢水進行分類預處理，最后采用化學中和法使處理后廢水達標排放。處理過程采用自動化控制，經調試運行表明該電鍍生產廢水處理工藝運行穩定，處理效果良好，主要污染物去除率均可達98%以上，處理后出水水質符合《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）一級標準。
關鍵詞：電鍍廢水；含鉻廢水；含氰廢水
桂林市某機械配件廠位于桂林市南郊，年加工零配件600t，在各種金屬零配件的酸洗、堿洗、電鍍等處理工序產生的廢水中含有鉻、銅、鎳、鎘、鋅、銀等重金屬離子和氰化物，對周圍環境和人類危害極大〔1-2〕，因此必須對該電鍍廢水進行處理。工廠投資80余萬元興建污水處理站，現該污水處理站已運行正常，一些主要污染物的指標均優于國家《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）一級標準。
1 設計水質、水量及排放標準
根據該廠各生產工序廢水水質特征，將電鍍生產廢水分含鉻、含氰、綜合、含堿廢水，這些廢水來自不同的生產工序，組分復雜，廢水水量160m3/d，其中含鉻混合廢水40m3/d，含氰廢水40m3/d，綜合（酸堿）廢水80m3/d。考慮到該廠生產規模擴大的可能，將該廠廢水處理站處理規模設計為200m3/d，出水水質執行《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）一級標準，設計進水水質見表1。
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2 處理工藝
2.1 工藝流程
該廠各電鍍車間的生產廢水主要集中產生在白天，廢水水量波動較大。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，在設計上采用分類法即分別對含鉻、含氰廢水進行分類收集和預處理，經過預處理后的含鉻廢水和含氰廢水與綜合廢水、含堿廢水混合，在堿性環境下生成氫氧化合物達到共沉淀去除污染物的目的。具體處理工藝分述如下。
（1）含鉻電鍍廢水經調節池進入鉻廢水反應池后，通過投加硫酸調節廢水pH至2.5，再經計量泵投加還原劑亞硫酸鈉，將廢水中Cr6+還原成Cr3+，反應30min后，廢水進入總反應池。
（2）含氰電鍍廢水經調節池進入一級破氰反應池后，加堿和NaClO將氰根離子氧化成CNO-，在二級破氰池，加硫酸和NaClO，將CNO-氧化成CO2和N2而徹底去除〔3〕。
（3）含堿廢水經統一收集后直接進入總反應池作為堿源用于后續中和反應，少量含堿廢水則接入一級破氰處理工序，調節破氰反應池pH。
（4）經預處理后的含鉻廢水、含氰廢水與生產區的綜合廢水和含堿廢水一同進入總反應池，在總反應池中，通過投加NaOH和PAM，調節pH至9～10，廢水中金屬離子形成氫氧化物沉淀，經沉淀后，上清液進入一步凈化器過濾，出水經調節pH至6～9并進行澄清后達標排放，底泥由泵抽入污泥濃縮池，經濃縮脫水后外運資源化利用。
2.2 主要處理構筑物
主要構筑物、設備及設計參數見表2。
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3 污水處理調試及分析
3.1 調試運行
（1）含鉻廢水的預處理。含鉻廢水進入還原反應池后，pH自控儀根據設定值pH=2.5自動投加硫酸，當池內pH<2.5時，投藥裝置自動停止加藥。與此同時，氧化還原電位（ORP）自控儀根據設定值ORP=250mV，自動投加亞硫酸鈉。當ORP<250mV時，自動停止加藥。在此條件下，廢水中六價鉻將被還原為三價鉻，反應時間為30min。反應后廢水排入總反應池與綜合廢水一起進行處理。
（2）含氰廢水的預處理。含氰廢水先進入一級破氰池，pH自控儀設定值為10.5，自動投加NaOH，當pH超過10.5時，自動停止加藥。與此同時，ORP自控儀根據設定值ORP=350mV自動投入次氯酸鈉，當池內ORP>350mV時，自動停止投藥。在空氣泵的充分攪動下，完成一級氧化反應。一級氧化破氰完成后的廢水流入二級氧化破氰反應池，二級破氰池運行原理與一級破氰池原理相同，pH和ORP自控儀設定值分別為pH=7.5，ORP=640mV。兩個階段的反應時間均控制在30min，經破氰預處理后的廢水放入總反應池。
（3）綜合廢水的處理。經預處理的含鉻廢水和含氰廢水及其他綜合生產廢水經管道收集后統一進入總反應池，通過pH自控儀和投藥裝置向池內投加NaOH，控制pH為10.5。并在總反應池內投加助凝劑PAM溶液，以改善池內氫氧化物沉淀性能和縮短沉淀時間。反應池采用間歇式運行，待泥水分離后，上清液進入一步凈化器處理，底部污泥則由污泥泵抽入污泥濃縮池。
（4）廢水凈化和pH調節。經一步凈化器處理后的廢水，進入pH調節池，通過投加稀硫酸調節pH至7.5，再經澄清后排放。
（5）污泥處理。濃縮池內污泥經板框壓濾機脫水，風干后出售給廣東某金屬冶煉廠對污泥中貴重金屬進行提煉，使污泥作為下游產業的原料有效利用，經檢測污泥中主要重金屬質量分數（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節池，進入下一批次處理。
3.2 處理效果
該工程于2007年11月建成并投入運行，整個處理工藝運行穩定，出水水質良好，現場檢測結果表明，經該工藝處理后，主要污染物的去除率>98%，處理后出水水質達到《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）一級標準，具體數據見表3。
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3.3 主要經濟技術指標
廢水處理站總占地面積為200m2，總投資約為80萬元，藥劑費用為0.62元/m3，電費為1.95元/m3，人工費為0.43元/m3，維修費為0.10元/m3，折舊費為0.2元/m3，總運行費用為3.30元/m3。
4 結論
（1）該電鍍生產廢水水質復雜，成分不一，需對含氰、含鉻廢水進行分類收集和預處理，預處理后的廢水再與其他含酸堿等的廢水統一處理。
（2）處理工藝采用間歇式操作，能承受大水量和高濃度負荷的沖擊，調試運行結果表明該工藝合理、可行，適合于具有周期性生產特點的企業的電鍍廢水處理。（3）處理工藝通過對pH和ORP在線監測，實現了自動化投藥控制，保證了藥劑的合理使用，運行穩定、可靠、易于維護和管理，經處理后的電鍍廢水符合《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）一級標準。
（4）該電鍍污泥重金屬含量較高，若處置不當將對周邊環境造成嚴重的污染，將污泥作為下游產業金屬冶煉廠的原料進行資源化利用，較好地解決了污泥的二次污染問題。
參考文獻
［1］王亞東，張林生.電鍍廢水處理技術的研究進展［J］.安全與環境工程，2008，15（3）：69－72.
［2］唐兆民，張景書.電鍍廢水的處理現狀和發展趨勢［J］.國土與自然資源研究，2004（2）：69－71.
［3］汪大翚，徐新華，宋爽，等.工業廢水中專項污染物處理手冊［M］.北京：化學工業出版社，2002：192－196.
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