1引言

電鍍工業(yè)廢水的處理在世界范圍內(nèi)倍受重視，為了減少環(huán)境污染，研制出多種降低和減少排放物的工業(yè)廢水的處理技術(shù)。電鍍生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水量雖然不是很大，但其毒性較大，若廢水處理達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，不僅造成環(huán)境污染，且危害人體健康。由于電鍍工業(yè)廢水中含有一定量的酸、堿、重金屬離子及其它有毒物質(zhì)等，特別是鉻、重金屬離子不僅水處理難度較大，不易達(dá)標(biāo)排放，且運(yùn)行成本較高。因此，電鍍廢水的有效處理是電鍍行業(yè)的棘手問題，筆者對(duì)黃河機(jī)械廠電鍍車間工業(yè)廢水采用微米泥炭處理工藝，進(jìn)行了試驗(yàn)研究，取得了良好的效果，微米泥炭處理廢水，環(huán)境的二次污染極小，泥炭?jī)r(jià)廉且來源廣泛。

2電鍍車間工業(yè)廢水

黃河機(jī)械廠電鍍車間電鍍生產(chǎn)線總面積3612m2，其中生產(chǎn)面積2448m2，輔助面積1146m2。該廠現(xiàn)有三個(gè)電鍍生產(chǎn)線：一個(gè)氧化全自動(dòng)生產(chǎn)線，一個(gè)銅、鎳、鉻全自動(dòng)生產(chǎn)線，一個(gè)金、銀、鈀手動(dòng)生產(chǎn)線。電鍍生產(chǎn)線可加工的品種有：鍍金、銀、鈀、銅、鋅、錫、暗鎳、裝飾鉻、硬鉻、仿金鍍、塑料電鍍、鉻酸陽極化等工藝等。

電鍍廢水的來源是電鍍生產(chǎn)過程的清洗，鍍液過濾，鍍液廢棄，鍍液帶出以及跑、冒、漏、滴等。廢水中包括鉻、氰、重金屬(Cr6＋、Pb2＋、Cd2＋、Cu2＋等)及酸堿廢水。電鍍車間日廢水排放總量740m3，其中含氰廢水16m3／h，含鉻廢水16m3／h，其余廢水35m3／h。

該廠廢水采用化學(xué)法處理，但處理過程中消耗大量化學(xué)藥劑，產(chǎn)生大量含重金屬污泥，且含水率高，難于處理。所以有必要探討更經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的廢水處理工藝。

3微米泥炭處理電鍍工業(yè)廢水試驗(yàn)及結(jié)果

黃河機(jī)械廠電鍍車間，電鍍廢水成分復(fù)雜，按電鍍工序，將原廢水分為含鉻廢水，含氰廢水，混合廢水三個(gè)系列成分。廢水治理工藝主要取決于廢水的性質(zhì)，如果各類廢水混排，造成脫除CN物質(zhì)的困難。電鍍廢水處理，廢水首先進(jìn)行破氰處理，只有將廢水中的氰化物處理后，再與含鉻廢水、混合廢水混合排入廢水調(diào)節(jié)池，進(jìn)行重金屬離子及其他組分的脫除。

3.1微米泥炭處理電鍍廢水工藝

(1)微米泥炭的特性

微米泥炭具有良好的顆粒松散度，易于吸附，且具有離子交換性能，且經(jīng)曝氣澄清時(shí)，顆粒能迅速分離，具有良好的的混凝性和沉降性。在廢水水處理過程中，主要通過微米泥炭沉降比和微米泥炭體積指數(shù)等項(xiàng)指標(biāo)控制，分析泥炭的吸附性、離子交換性，以獲取最佳脫除鉻、重金屬離子等組分的效果。

泥炭通過干燥、研磨、分級(jí)，采用不同粒級(jí)分級(jí)處理電鍍廢水。微米泥炭粒級(jí)分為：100～500.0μm，500～1000μm，1000～5000μm。泥炭沉降體積和微米泥炭體積指數(shù)：不同粒級(jí)沉降體積分別為SV30：90、96、105；體積指數(shù)SVI：115、120、135。

(2)微米泥炭處理電鍍廢水工藝

微米泥炭處理電鍍廢水工藝：電鍍廢水分為含鉻廢水，含氰廢水，混合廢水三個(gè)系列成分，需分別處理，然后再混合處理。含氰廢水，首先采用具有強(qiáng)氧化性次氯酸鈉(NaOCl)進(jìn)行破氰處理；一級(jí)局部氧化反應(yīng)完成后，只需調(diào)節(jié)pH為7.1～7.5，進(jìn)行含氰廢水的二級(jí)氧化處理，然后排入混合池。含氰廢水進(jìn)行破氰處理后，與含鉻廢水、混合廢水混合，經(jīng)沉淀、除去懸浮物后，經(jīng)三級(jí)微米泥炭處理，廢水達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)，個(gè)別指標(biāo)超過國家標(biāo)準(zhǔn)。

3.2處理電鍍廢水試驗(yàn)數(shù)據(jù)

通過不同微米級(jí)泥炭處理試驗(yàn)，采集不同階段的廢水進(jìn)行微米泥炭處理廢水試驗(yàn)，取得一系列數(shù)據(jù)，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。廢水中有害組分采用分光光度法、原子吸收法、等離子法不同方法。通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，微米泥炭處理廢水效果良好。

該廠廢水屬工業(yè)廢水，經(jīng)管道排放，截面積比較小，不需設(shè)置斷面，直接確定采樣點(diǎn)位。在車間排放口設(shè)置采樣點(diǎn)監(jiān)測(cè)一類污染物。采集時(shí)間：廢水的水質(zhì)和流量變化不大，確定每天上下午各取樣一次，時(shí)間間隔為4h。

廢水水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)：濁度為9-62；電導(dǎo)率643～1771uS／cm；色度3～7倍；DO＝2.2～5.5mg／L；CODCR＝85～930mg／L；Cr6＋：0.02～3.2mg／L；Cu2＋：1.55～9.87mg／L；Pb：0.006～0.007mg／L；Cd2＋：0.0023mg／L；Fe3＋：0.01～0.66mg／L；pH：2.4～9.8；

廢水處理水質(zhì)分析數(shù)據(jù)：濁度為4～10；電導(dǎo)率160～210uS／cm；色度3～5倍；DO＝5.1～5.8mg／L；CODCR＝70～505mg／L；Cr6＋：0.03～1.22mg／L；Cu2＋：0.04～0.63mg／L；Pb：0.003～0.007mg／L；Cd2＋：0.0008mg／L；Fe3＋：0.01～0.66mg／L；pH：7.8～9.5。

4微米泥炭處理電鍍廢水試驗(yàn)分析

4.1微米泥炭處理電鍍廢水機(jī)理

泥炭含有大量水、有機(jī)物質(zhì)及礦物質(zhì)的大分析化合物。泥炭中富含有大量的腐植酸，腐植酸是泥炭中的主要有機(jī)組分，它是由一組相似的，分子大小不同的，結(jié)構(gòu)不一致的羥基芳香酸所構(gòu)成的復(fù)雜化合物。腐殖酸中含有芳香核、羥基、醇羥基、羧基、羰基、醌基、胺基、甲氧基、-SO3H基等活性基團(tuán)，并含有碳，氫，氧，氮等元素，這些活性基團(tuán)決定了泥炭具有弱酸性，親水性，離子交換性，絡(luò)合性，吸附性，氧化還原性及生理活性等特征。

泥炭具有多種活性基團(tuán)的特征，決定了其具有陽離子吸附性能、離子交換性能。在廢水處理中，特別在處理中有害金屬元素和重金屬元素方面，具有良好吸附性能。

(1)電鍍廢水處理試驗(yàn)與分析

該廠電鍍車間，電鍍廢水成分復(fù)雜，按電鍍工序，將原廢水分為含鉻廢水，含氰廢水，混合廢水三個(gè)系列成分。廢水治理工藝主要取決于廢水的性質(zhì)，經(jīng)采集水樣分析，根據(jù)該廠化學(xué)法廢水處理工藝，試驗(yàn)如果各類廢水混合，很難脫除CN-類物質(zhì)，造成除CN-困難，所以首先須破氰處理，然后進(jìn)入三級(jí)微米粒級(jí)泥炭水處理池。

(2)含氰廢水破氰化物處理

首先處理含氰廢水，然后進(jìn)入下一級(jí)處理。含氰廢水主要來源于氰化鍍鋅、鍍鉛、鍍銅、鍍金、鍍銀電鍍工藝。含氰廢水若混入鎳、鐵離子，將會(huì)給后續(xù)處理帶來困難，所以，試驗(yàn)中單獨(dú)設(shè)立了一個(gè)前期處理系統(tǒng)，不與其它電鍍廢水混合處理，脫除氰化物后，與含鉻廢水和混合廢水混合處理。

氰化物脫除通常使用堿性氯化法和電解法。本次試驗(yàn)，對(duì)含氰廢水采用次氯酸鈉(NaOCl)，次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性、有效氯不易流失、具有操作簡(jiǎn)便、處理效果好和污泥量少等優(yōu)點(diǎn)。比較其他氧化劑，次氯酸鈉是最合適的氧化劑，并考慮了其化學(xué)性質(zhì)活潑和腐蝕性較強(qiáng)的問題。破氰試驗(yàn)，采用次氯酸鈉堿性氯化法，以氯為氧化劑使氰氧化為氰酸鹽，為一級(jí)氧化，而后調(diào)節(jié)pH為6.5～7.1，繼續(xù)投加次氯酸鈉，使氰酸鹽氧化為無毒的CO2和N2直接排放。試驗(yàn)采用兩級(jí)氧化，堿性氯化法處理含氰廢水的一級(jí)不完全氧化反應(yīng)：

CN-＋CLO-＋H2O＝CNCL＋2OH；

CNCL＋2OH-＝CNO-＋CL-＋H2O

含氰廢水經(jīng)局部氧化法破氰反應(yīng)生成的氰酸根(CNO-)毒性僅為CN-的千分之一，雖然含氰廢水濃度較低，但是CNO-畢竟是有毒物質(zhì)，在酸性條件下及易水解生成氨(NH3)，即：

CNO-＋2H2O＝CO2＋NH3＋OH-

氨不僅污染水體，而且容易與氯化合，生成毒性次于氯的氯胺。二級(jí)完全氧化處理，進(jìn)一步將CNO予以處理，完全破壞其C-N鍵，使之分解生成CO22、N2逸出。這樣才能保證達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。其第二級(jí)氧化反應(yīng)式為：

2CNO-＋3CLO-＋H2O＝2CO2↑＋N2↑＋3CL-＋2OH。

一級(jí)局部氧化反應(yīng)完成后，只需調(diào)節(jié)pH為6.5～7.1，便可實(shí)現(xiàn)含氰廢水的完全氧化處理。達(dá)到二級(jí)完全氧化投藥比CN--NaOCl＝1：7.8～8.0。由于廢水中往往存在其它還原性物質(zhì)H2S、Fe2＋、有機(jī)物類等物質(zhì)，因此次氯酸鈉的實(shí)際用量高于理論值5%～10%。

投藥量是既涉及處理成本，又關(guān)系到處理效果的重要因素。投藥量不夠，則破氰反應(yīng)不徹底；投藥量過多，不僅造成浪費(fèi)，而且使處理水中的余氯量超過允許濃度，對(duì)環(huán)境不利，因此不可忽視投藥量的控制。根據(jù)中小型電鍍廠、車間破氰投藥量試驗(yàn)計(jì)算，按計(jì)算的千分之一的藥量進(jìn)行破氰試驗(yàn)研究，廢水流量15L／h設(shè)計(jì)。

G＝K1×Ｋ2×Ｑ×ＣCN-／1000×α＝K×Ｑ×ＣCN-／1000×α(mg／h)

式中：Q-含氰廢水量(L／h)。CCN--廢水的含氰濃度(2.5～3.0mg／L)。K1-破壞一份氰所需的活性氯理論值。K2-安全系數(shù)(1.2～1.5)。α-藥劑中含活性氯的百分比(95.4%)。

K-投藥比，K＝K1×Ｋ2。廢水中氰化物存在各種形式化合物，K值一般取8～11，本次試驗(yàn)確定K值為10，并控制排水中余氯量小于5.0mg／L。

4.2電鍍廢水處理分析討論

含鉻廢水，調(diào)節(jié)pH偏酸性時(shí)，有利于Cr6＋的脫除，在與含氰廢水、混和廢水混合時(shí)，需單獨(dú)處理含鉻廢水，以降低鉻濃度后，通過監(jiān)測(cè)分析，含鉻廢水比直接進(jìn)入三級(jí)泥炭處理池脫鉻的效率高，鉻在低濃度狀態(tài)下，含鉻廢水與含重金屬離子的廢水混合后，綜合脫除重金屬離子效率高。

含氰廢水經(jīng)破氰處理后，與含鉻廢水、混合廢水混合進(jìn)入混合池，經(jīng)過三級(jí)泥炭處理池后，Cr6＋、氰化物、Cu2＋、CODcr、Cd2＋、Pb2＋、Fe3＋、色度、濁度達(dá)到污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。

微米泥炭的再生利用，可用5%的硫酸對(duì)泥炭再生，將洗液回收；對(duì)含鉻廢水經(jīng)脫鉻后的泥炭廢水，單獨(dú)用5%的硫酸對(duì)泥炭再生，可回收鉻酸用于鈍化工藝。

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