摘要：電鍍廢水中的有機污染物來源主要有3個方面：鍍前處理、電鍍過程和鍍后處理。介紹了污水中有機污染物的3種去除方法：生化法、微波化學法和物化法。通過對3種處理方法的效果比較得出，微波化學法效果最好，物化法次之，生化法最差。但就成本而言，物化法最低。
 
關鍵詞：電鍍廢水(shui)；有機污染(ran)物；生化(hua)(hua)法；微波化(hua)(hua)學法；物化(hua)(hua)法

1 前言

電鍍(du)(du)污水(shui)中的(de)(de)有(you)機(ji)物(wu)(wu)污染問(wen)題是近年來才引起電鍍(du)(du)與環保界的(de)(de)重(zhong)視，其含量(liang)通常表示為CODc 。電鍍(du)(du)行(xing)業廢(fei)水(shui)的(de)(de)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)與監控都(dou)只(zhi)側重(zhong)于重(zhong)金屬離子的(de)(de)去除(chu)，即使(shi)目前正在(zai)(zai)運行(xing)和施工(gong)(gong)(gong)的(de)(de)電鍍(du)(du)污水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)系統也沒有(you)針對(dui)其有(you)機(ji)污染物(wu)(wu)的(de)(de)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)或處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)單元。在(zai)(zai)排(pai)污標準日趨嚴(yan)格、特(te)別是提出(chu)全(quan)因子達標要求以后，使(shi)這(zhe)一問(wen)題更(geng)需認真(zhen)對(dui)待。目前有(you)關電鍍(du)(du)廢(fei)水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)設計規(gui)范、教科(ke)書及專業刊(kan)物(wu)(wu)上(shang)均無相(xiang)關可(ke)供(gong)參考的(de)(de)資(zi)料和工(gong)(gong)(gong)程(cheng)實例。針對(dui)上(shang)述(shu)狀況，筆者在(zai)(zai)中山(shan)市三角(jiao)鎮高平電鍍(du)(du)污水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)廠第三期改擴建工(gong)(gong)(gong)程(cheng)的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)選型與處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)流程(cheng)的(de)(de)設計上(shang)，對(dui)有(you)機(ji)污染物(wu)(wu)的(de)(de)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)予以充分的(de)(de)重(zhong)視。并(bing)參考其它(ta)相(xiang)關行(xing)業的(de)(de)有(you)機(ji)污染物(wu)(wu)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)進行(xing)了多次試驗，初步掌握了電鍍(du)(du)廢(fei)水(shui)中有(you)機(ji)污染物(wu)(wu)的(de)(de)特(te)點(dian)和相(xiang)關處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)。

2 電(dian)鍍污(wu)水中有機污(wu)染物的來源

電(dian)鍍(du)(du)污(wu)水中的有(you)機污(wu)染物來源主要有(you)3個方面(mian)：電(dian)鍍(du)(du)前處理(li)工藝(yi)部(bu)分、電(dian)鍍(du)(du)工藝(yi)部(bu)分、電(dian)鍍(du)(du)后(hou)處理(li)工藝(yi)部(bu)分。

表l為電(dian)(dian)鍍污(wu)水(shui)中有機污(wu)染物的比(bi)例。從(cong)表中可以(yi)看出電(dian)(dian)鍍廢水(shui)中的有機污(wu)染物主(zhu)要來源于(yu)鍍前處理部分，而(er)電(dian)(dian)鍍工藝(yi)本身所占(zhan)比(bi)例較少。

2.1 電(dian)鍍前處理廢(fei)水中有機污染物的產生

鍍(du)(du)前(qian)(qian)處(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)中CODc 與(yu)電(dian)鍍(du)(du)企業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)產品類型(xing)及工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)路線有(you)很大的(de)(de)(de)(de)(de)關系。工(gong)(gong)(gong)件在(zai)電(dian)鍍(du)(du)前(qian)(qian)必須進(jin)(jin)行(xing)表(biao)面(mian)(mian)整飾(如(ru)拋(pao)光(guang)、滾光(guang)、壓花等(deng))，然后(hou)再(zai)進(jin)(jin)行(xing)除(chu)蠟、除(chu)油、酸(suan)洗活(huo)化(hua)(hua)等(deng)工(gong)(gong)(gong)序(xu)，其目的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)為(wei)后(hou)續的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)鍍(du)(du)工(gong)(gong)(gong)序(xu)提供一個清潔的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)。目前(qian)(qian)絕(jue)大多數的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)鍍(du)(du)廠采用的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)乳(ru)化(hua)(hua)除(chu)蠟、除(chu)油工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)，在(zai)其廢水(shui)中含(han)大量的(de)(de)(de)(de)(de)非離子型(xing)表(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)、陰離子型(xing)表(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)及其它部分(fen)助劑(ji)(ji)(如(ru)緩蝕劑(ji)(ji)等(deng))，這(zhe)(zhe)(zhe)些物(wu)(wu)質本(ben)身就(jiu)是(shi)高分(fen)子有(you)機污(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)。而且(qie)生產過(guo)程中工(gong)(gong)(gong)件表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)蠟及油污(wu)(wu)被乳(ru)化(hua)(hua)后(hou)進(jin)(jin)人工(gong)(gong)(gong)作(zuo)母(mu)(mu)液(ye)，伴(ban)隨著生產過(guo)程進(jin)(jin)行(xing)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)母(mu)(mu)液(ye)中的(de)(de)(de)(de)(de)油污(wu)(wu)會逐漸(jian)積累到(dao)極限(xian)值，這(zhe)(zhe)(zhe)時工(gong)(gong)(gong)作(zuo)母(mu)(mu)液(ye)必須全(quan)部排放干凈后(hou)再(zai)重新(xin)配制(zhi)。由于(yu)鍍(du)(du)前(qian)(qian)處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)母(mu)(mu)液(ye)中的(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)主要是(shi)表(biao)面(mian)(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)(ji)、助劑(ji)(ji)、礦(kuang)物(wu)(wu)油及蠟，這(zhe)(zhe)(zhe)部分(fen)廢液(ye)沒(mei)有(you)任何的(de)(de)(de)(de)(de)回收價值，故所有(you)電(dian)鍍(du)(du)企業(ye)(ye)都將其直接排入污(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)系統，此時的(de)(de)(de)(de)(de)母(mu)(mu)液(ye)CODcr最高可達20 000～50 000 mg/L。一般情(qing)況下電(dian)鍍(du)(du)企業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)鍍(du)(du)前(qian)(qian)處(chu)(chu)理(li)(li)母(mu)(mu)液(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)作(zuo)周期在(zai)7～15天，所以這(zhe)(zhe)(zhe)部分(fen)廢水(shui)對污(wu)(wu) 水(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)系統的(de)(de)(de)(de)(de)CODc 值有(you)很強的(de)(de)(de)(de)(de)沖擊性(xing)。

正常情況(kuang)下鍍前處理工藝過(guo)程中排放的(de)清洗(xi)水CODc 在(zai)100～200 mg/L之間，這部分廢水的(de)量(liang)較大(da)，占(zhan)廢水排放量(liang)的(de)20% ～25%，其負荷狀態比較穩(wen)定。

2.2 電鍍工藝廢水(shui)中有機污染物的產(chan)生

電(dian)鍍(du)(du)工藝(yi)過(guo)程(cheng)(cheng)中的有(you)(you)機(ji)污染物主要(yao)來源于電(dian)鍍(du)(du)液中添(tian)加的各(ge)種光亮(liang)劑(ji)。這(zhe)些光亮(liang)劑(ji)為多組分混合(he)高分子有(you)(you)機(ji)化(hua)合(he)物。添(tian)加量(liang)單一(yi)品(pin)種為80～150 mt/(kA·h)，一(yi)般電(dian)鍍(du)(du)槽需添(tian)加2～3個品(pin)種的光亮(liang)劑(ji)。工件(jian)在電(dian)鍍(du)(du)過(guo)程(cheng)(cheng)中會消耗這(zhe)些光亮(liang)劑(ji)，有(you)(you)部(bu)分被分解后進(jin)入鍍(du)(du)層，有(you)(you)部(bu)分殘留在鍍(du)(du)液中，另有(you)(you)部(bu)分被工件(jian)帶出后進(jin)入清(qing)洗(xi)水(shui)(shui)中。因此電(dian)鍍(du)(du)工藝(yi)過(guo)程(cheng)(cheng)中清(qing)洗(xi)水(shui)(shui)中的CODcr在40～60 mg/L之間。也有(you)(you)的鍍(du)(du)種不(bu)含有(you)(you)機(ji)光亮(liang)劑(ji)，比如采用(yong)稀添(tian)加劑(ji)的鍍(du)(du)鉻工藝(yi)與無光亮(liang)劑(ji)的預鍍(du)(du)件(jian)堿銅工藝(yi)。電(dian)鍍(du)(du)工藝(yi)清(qing)洗(xi)水(shui)(shui)占總排放量(liang)的60% ～70%，這(zhe)部(bu)分廢水(shui)(shui)的CODc 相對穩定。

2.3 電鍍后處理工藝(yi)廢水(shui)中有(you)機污染(ran)物的(de)產生

鍍(du)后處(chu)理(li)是指(zhi)工(gong)件經電鍍(du)后進行(xing)的(de)一道工(gong)序，如浸(jin)表(biao)面活性劑(ji)脫(tuo)水(shui)(shui)處(chu)理(li)(又稱脫(tuo)水(shui)(shui)劑(ji))，或者為(wei)增(zeng)加防腐性而采(cai)(cai)(cai)取的(de)化(hua)學抗腐蝕處(chu)理(li)，例如鍍(du)銅或鍍(du)銅鋅合金后浸(jin)苯(ben)并三(san)氮唑溶液。還有(you)(you)生產(chan)過(guo)程中產(chan)生的(de)廢(fei)(fei)(fei)次品工(gong)件需進行(xing)鍍(du)層脫(tuo)除(即退鍍(du))，若采(cai)(cai)(cai)用防染鹽退鍍(du)(又稱退鎳(nie)粉)，其廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)中含有(you)(you)大(da)量(liang)(liang)的(de)間硝(xiao)基苯(ben)磺酸鈉(na)(na)與氰化(hua)鈉(na)(na)，廢(fei)(fei)(fei)液呈(cheng)深棕色，致使處(chu)理(li)后的(de)排(pai)水(shui)(shui)顏(yan)色偏黃(huang)(有(you)(you)人會誤認為(wei)是六價鉻超標(biao))，而且其顏(yan)色很難去(qu)除。鍍(du)后處(chu)理(li)產(chan)生的(de)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)中CODcr變(bian)化(hua)比較大(da)，母液在2 000～3 000 mg/L，清洗水(shui)(shui)中COD0為(wei)50～150 mg/L(與采(cai)(cai)(cai)用的(de)工(gong)藝有(you)(you)關)。這部分廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)的(de)數量(liang)(liang)不是很大(da)，占總排(pai)水(shui)(shui)量(liang)(liang)的(de)5%左(zuo)右。

3 電(dian)鍍污水(shui)中有機污染物的(de)去(qu)除方法(fa)

針對(dui)電鍍(du)前處理污水(shui)中(zhong)有機(ji)污染(ran)物(wu)的組成及物(wu)理化(hua)學(xue)(xue)與生物(wu)學(xue)(xue)特性筆者進(jin)行(xing)了(le)3種工藝實驗，即生化(hua)法、微波化(hua)學(xue)(xue)法和物(wu)化(hua)法。

3.1 生化法

生化法(fa)實驗時(shi)由新大禹公司(si)制造了一個小型模擬(ni)裝(zhuang)置進行試驗。該方法(fa)工藝流程如圖1所示。

污水在物化處理池調整pH至8～9，并加入混凝劑后在沉降池中除去重金屬離子和少量的有機物，然后在厭氧池里由池中的微生物對其中的有機物進行降解，在好氧池中由間氧型微生物對有機物進行進一步的降解，在后段的處理過程中有機物被微生物代謝分解，最后隨著微生物的死亡以絮凝體的形式沉降出來。
但(dan)是考(kao)慮(lv)到(dao)前(qian)(qian)處理(li)(li)廢水(shui)中可能會混入重金屬(shu)離子和(he)陰離子表(biao)面活(huo)性(xing)劑，對細菌有(you)毒殺作用(yong)，在生化(hua)處理(li)(li)前(qian)(qian)還應加一(yi)套物(wu)(wu)化(hua)裝(zhuang)置，去(qu)除廢水(shui)中的(de)重金屬(shu)離子并穩定廢水(shui)的(de)pH。鑒于鍍前(qian)(qian)處理(li)(li)廢水(shui)中的(de)有(you)機(ji)污染物(wu)(wu)多為(wei)表(biao)面活(huo)性(xing)劑與礦物(wu)(wu)油(you)，可生化(hua)性(xing)很差(cha)，以及生化(hua)處理(li)(li)系統抗(kang)沖擊性(xing)負荷及運行中的(de)可靠性(xing)等綜(zong)合性(xing)考(kao)慮(lv)，筆者認(ren)為(wei)采用(yong)這種處理(li)(li)工藝不(bu)是最佳(jia)的(de)選擇，有(you)較高的(de)風險(xian)。

3.2 微波化學法

微波化學(xue)法處理廢(fei)水工(gong)藝(yi)是近幾(ji)年(nian)發展起來(lai)的(de)一種新型廢(fei)水處理工(gong)藝(yi)。它利用了(le)微波特有的(de)物理、化學(xue)、生(sheng)物學(xue)效應，配合(he)多種化學(xue)藥(yao)劑(ji)，完成對(dui)有機污染物的(de)氧化、分解、吸附、混凝等作用。該方法工(gong)藝(yi)流程如圖(tu)2所(suo)示。

從昆明(ming)第(di)六污水(shui)處理廠(chang)3 500 m3/d生活廢水(shui)微(wei)(wei)(wei)波化(hua)(hua)(hua)學法深度處理系統試驗(yan)報告及現場考察得到的(de)(de)(de)資料分(fen)(fen)析，其原理是：利用(yong)微(wei)(wei)(wei)波提供化(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)外加能量場，廢水(shui)中的(de)(de)(de)有機污染物在(zai)相關藥(yao)劑(ji)的(de)(de)(de)作用(yong)下一(yi)部分(fen)(fen)被直接氧(yang)化(hua)(hua)(hua)，另外一(yi)部分(fen)(fen)在(zai)敏化(hua)(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)作用(yong)下，劇烈地吸收(shou)微(wei)(wei)(wei)波場中的(de)(de)(de)能量，使敏化(hua)(hua)(hua)劑(ji)局部溫度急速上升，從而使有機物被分(fen)(fen)解。從實驗(yan)的(de)(de)(de)檢測數(shu)據(ju)來看該工藝的(de)(de)(de)去(qu)除(chu)率(lv)可以(yi)很高(gao)。而且反(fan)應(ying)時間很短，在(zai)微(wei)(wei)(wei)波諧振膛內僅需l0～ 25 S，反(fan)應(ying)中有多種(zhong)氣(qi)體產生，如(ru)cH4、cO、cO2、N2、H2S、H20等8種(zhong)氣(qi)體，對氰化(hua)(hua)(hua)物與重金(jin)屬亦有較好的(de)(de)(de)去(qu)除(chu)率(lv)。詳見表(biao)2。

若要求該工藝的污染物去除率大于80%，就必須加大對廢水中氯系氧化劑的投加量，此時在反應后經混凝沉降過濾后排出的清水中可聞到刺鼻的余氯氣味；若去除率小于80%左右時，就無明顯氣味。此外微波化學法去除污水尚有一個明顯的作用就是具有強烈的殺菌作用。因此在高平電鍍污水處理廠選用該項工藝的重要一點是試驗該工藝在生活污水處理中應用的可能性，特別是綜合處理成本。據昆明市環保局對昆明市第六污水處理廠微波化學法深度處理裝置驗收報告提供的數據來看，生活廢水CODCr進水時為300 450 m L，出水時為7～15 m L。其單位處理成本為0.886元/m3。北京潤澤東方公司提供的運行成本預算是1.35元/m3(指電鍍前處理廢水)。因為是新技術，所以對其工藝的可靠性、經濟性、可操作性等目前尚無法全面評價。
 
3.3 物化法

物(wu)化(hua)法工(gong)(gong)藝(yi)試(shi)驗(yan)是由三角環保所工(gong)(gong)作人員(yuan)自行(xing)負(fu)責(ze)設計(ji)的。首先在實驗(yan)室(shi)內對物(wu)化(hua)反應(ying)所需的藥劑(ji)進(jin)行(xing)了(le)大量的篩選(xuan)，并(bing)對工(gong)(gong)藝(yi)流程(cheng)及參數(shu)進(jin)行(xing)了(le)優化(hua)組合，其去除(chu)率(lv)為70% ～80%，后又在高平電鍍污(wu)水(shui)廠進(jin)行(xing)了(le)3次1 000 L的小型工(gong)(gong)業化(hua)試(shi)驗(yan)，均達到(dao)了(le)較理想的處理結果。該方法工(gong)(gong)藝(yi)流程(cheng)如圖3所示。

在pH調整池中加入燒堿(也可以加消石灰)或酸將pH控制在8.5～9.5之間，這時有大量的沉淀產生(沉淀物中有重金屬離子和部分有機物)。然后加入一定量的氧化劑、混凝劑和吸附劑將剩余的有機物進行深度分解與吸附后，再沉降分離出來。此法使前處理廢水在經處理后與其它CODc 較低的廢水混合后排放l=l的CODCr可保證在70～80Ⅱ L左右(即達標排放)，而且所用的藥劑廉價、易購、設備簡單、工程造價低、運行可靠，對目前現有的無獨立處理單元的工程很容易完成改造，單位處理成本為0.50～O.70元/m3。
 
3.4 3種處理(li)工藝效果(guo)的比(bi)較

電(dian)鍍(du)污(wu)(wu)水中(zhong)有機污(wu)(wu)染物(wu)的(de)種(zhong)類同各地(di)(di)所采用的(de)電(dian)鍍(du)工(gong)藝與(yu)(yu)原料有很大的(de)區(qu)別，因此其(qi)處理效(xiao)果也(ye)就(jiu)有所不(bu)同。由此也(ye)就(jiu)需要各地(di)(di)同行依據當地(di)(di)的(de)具體情況，采用不(bu)同的(de)工(gong)藝與(yu)(yu)藥劑，以求取得最好(hao)的(de)處理效(xiao)果。即便是去除率(lv)最高的(de)微波化學法，目前(qian)在2 000 m3/d處理規(gui)模的(de)設(she)備上，在2個月的(de)調(diao)試過(guo)程(cheng)中(zhong)去除率(lv)也(ye)僅在75%以下，有待于進一步(bu)改進。表3為3種(zhong)工(gong)藝處理效(xiao)果對比(bi)。

4 結束語

電(dian)鍍(du)(du)污(wu)(wu)(wu)(wu)水中有(you)(you)機(ji)污(wu)(wu)(wu)(wu)染物的(de)(de)去除(chu)工(gong)(gong)藝是一(yi)個全(quan)新的(de)(de)研(yan)究課題，但目前還(huan)未引起(qi)電(dian)鍍(du)(du)與環保界的(de)(de)重(zhong)視。在(zai)(zai)環保呼聲日漸增高，排放(fang)標準越發(fa)嚴格，環境(jing)污(wu)(wu)(wu)(wu)染現狀不容(rong)樂觀的(de)(de)今天(tian)，電(dian)鍍(du)(du)工(gong)(gong)業這一(yi)傳統(tong)的(de)(de)，涉及產業較(jiao)多的(de)(de)高污(wu)(wu)(wu)(wu)染行(xing)業的(de)(de)污(wu)(wu)(wu)(wu)染治(zhi)理應該引起(qi)高度(du)的(de)(de)重(zhong)視。電(dian)鍍(du)(du)行(xing)業較(jiao)發(fa)達的(de)(de)地區，在(zai)(zai)對(dui)電(dian)鍍(du)(du)行(xing)業進(jin)行(xing)集中進(jin)園、統(tong)一(yi)定點、集中污(wu)(wu)(wu)(wu)水處(chu)理的(de)(de)政策指引下(xia)，如何做到全(quan)因子達標，并完成清(qing)潔生產法對(dui)電(dian)鍍(du)(du)行(xing)業要求中水回用(yong)率(lv)達到60%這一(yi)目標，研(yan)究并開發(fa)出切(qie)實可行(xing)的(de)(de)有(you)(you)機(ji)污(wu)(wu)(wu)(wu)染物去除(chu)工(gong)(gong)藝已迫在(zai)(zai)眉睫。筆(bi)者目前的(de)(de)工(gong)(gong)作只(zhi)是對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)了初(chu)步的(de)(de)探索與研(yan)究，希望借此引起(qi)同行(xing)的(de)(de)關注與探索。

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