摘要：某電鍍工業(yè)園廢水排放量大、成分復雜。根據(jù)廢水水質特點，前處理廢水經過隔油池和氣浮處理，鍍鎳廢水經過化學氧化和沉淀處理后再和前處理廢水混合進入生化系統(tǒng)進行處理。含氰廢水采用次氯酸鈉氧化，含鉻廢水采用酸性NaHSO3還原，金屬離子綜合廢水采用氫氧化物沉淀進行預處理后，再和含氰、鉻廢水混合進行混凝處理。經過3 個月的試運行，出水COD、SS 質量濃度平均值分別為87 mg·L-1 和63 mg·L-1，只有銅離子超標，最高達到0.76mg·L-1。對銅離子含量高的金屬離子綜合廢水增加內電解預處理工藝，改造后出水水質中所有污染物因子都滿足污水綜合排放標準（GB 8978－1996）一級標準。

關鍵詞：電鍍,廢水處理,設計,工業(yè)園

電鍍工業(yè)在生產過程中會產生大量含高濃度的氰和重金屬離子的廢水，如果不經處理直接排放，會嚴重污染地面水環(huán)境。目前，對電鍍工業(yè)廢水的處理主要以物理化學法為主，有化學氧化、混凝沉淀、膜處理以及微波輻射等[1-4]。

深圳某電鍍工業(yè)園以生產手機、電腦和家用電器零部件為主。園區(qū)排放的廢水主要來自鍍件前處理和各電鍍工段后的清洗工段，廢水排放量約為 960 m3·d-1。

1 廢水水量和設計水質

根據(jù)廢水來源和主要污染成分將該工業(yè)園生產廢水分為5 個部分。

前處理廢水：水量220m3·d-1，pH 為6～8，COD 為 280～320mg·L-1，其中石油類質量濃度250～300mg·L-1。含氰廢水：水量90m3·d-1，pH 為7～9，CN- 質量濃度20～30 mg·L-1，總銅質量濃度20～25 mg·L-1，總鎳質量濃度20～30mg·L-1，CN- 主要以絡合狀態(tài)存在。含鉻（Ⅵ）廢水：水量120m3·d-1， pH：2~3，Cr(Ⅵ) 含量10～40 mg·L-1。

化學鍍鎳廢水：水量180 m3·d-1，pH：3 ～5，Ni2+ 質量濃度100～120 mg·L-1，元素磷質量濃度35～45 mg·L-1，COD 為400～420 mg·L-1。

金屬離子綜合廢水：水量350m3·d-1，pH 為3～6， Cu2+ 質量濃度15～25 mg·L-1，Zn2+ 質量濃度15～25 mg·L-1，Pb、Pt 少量。

1.1 設計進水水質

根據(jù)廢水水質確定處理工程設計進水水質為：前處理廢水COD 為300 mg·L-1，含氰廢水CN- 質量濃度30 mg·L-1；含鉻（Ⅵ）廢水，Cr(Ⅵ)質量濃度40 mg·L-1；化學鍍鎳廢水，Ni2+ 質量濃度120 mg·L-1，元素磷質量濃度45 mg·L-1，COD 420 mg·L-1；金屬離子綜合廢水，Cu2+ 質量濃度25 mg·L-1，Zn2+ 質量濃度 25 mg·L-1，其它重金屬以二價陽離子合計，10 mg·L-1。

1.2 設計進水水質

設計出水水質按照污水綜合排放標準（GB 8978－1996）一級標準，具體指標值為：pH 為6～9， COD 100 mg·L-1，SS 質量濃度70 mg·L-1，CN 質量濃度0.5 mg·L-1，Cr(Ⅵ) 質量濃度0.5 mg·L-1，Ni 質量濃度1.0 mg·L-1，Cu 質量濃度0.5 mg·L-1，Zn 質量濃度5.0 mg·L-1，，Pb 質量濃度1.0 mg·L-1。

2 處理工藝

2.1 工藝選擇

前處理廢水：污染物以鍍件上的油污為主，為提高處理效果，降低藥劑成本，在工藝選擇上采取了物理、生化相結合的方法，廢水首先通過隔油池去除大部分油污，然后通過氣浮去除廢水中懸浮的細小油滴，最后再通過生化方法去除剩余的有機物。

含氰廢水：目前我國含氰廢水的處理在生產實踐上有多種方法，如離子交換、電解氯化、臭氧氧化、堿性氯化法[5-6]等，其中堿性氯化法在國內外已經有相當成熟的經驗[7]，采用也很廣泛。Ca(ClO)2 的成本雖然較低，但會產生Ca(OH)2 和CaSO4 沉淀，增加了污泥量[8]，本工程以次氯酸鈉為氧化劑，以計量泵投加，反應完全后在混合池與金屬綜合廢水匯合。

含Cr(Ⅵ)廢水：廢水來源于鍍鉻車間，鉻元素是以鉻酸根（CrO4 2-）和重鉻酸根（Cr2O7 2-）的形式存在。生產上對于Cr(Ⅵ)廢水的化學處理多采用還原法，還原劑有硫酸亞鐵、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、二氧化硫、焦亞硫酸鈉等，將六價鉻還原為Cr3+，并形成為Cr(OH)3 ，由于亞硫酸氫鈉還原劑反應速度相對較快[9]、用藥量較小、污泥量少[10]，本工程采用的是酸性NaHSO3 還原法，反應完全后在混合池與金屬綜合廢水匯合，再經混凝、沉淀及pH 回調達標后排放。

化學鍍鎳廢水：該工業(yè)園有化學鍍鎳工序的車間共計9 家，由于各個車間所采用的藥劑配方互不相同，廢水處理站收集的化學鍍鎳廢水的成分非常復雜，根據(jù)各車間提供的資料，除了鎳鹽（多為硫酸鎳）外，廢水中還含有次亞磷酸鹽，有機酸（如檸檬酸、丁二酸、乳酸等）、有機鹽（如醋酸鈉）、表面活性劑等，甚至還有微量蛋白質（作為光亮劑），因而選擇工藝的著眼點實際上有3 個，即金屬鎳、元素磷和有機物。工藝選擇上首先通過強氧化劑將次、亞磷酸鹽氧化為正磷酸鹽，然后投加石灰乳沉淀磷酸鹽和氧化過程中從絡合態(tài)中被釋放出來的鎳，再通過生化系統(tǒng)去除有機物。

金屬離子綜合廢水：除以上4 路廢水以外的其它以重金屬污染為主的廢水均歸入此類。主要污染物質有Cu、Zn，少量Pb、Pt 等。金屬離子的去除主要采用氫氧化物沉淀法和硫化物沉淀法。硫化物溶度積要比其氫氧化物溶度積小很多，金屬離子沉淀也會更徹底；但由于硫化物形成的絮團很小，沉降緩慢，需另加凝絮劑；另外生成的金屬硫化物，是有潛在毒性的物質，需進行再處理[11]。因而本工程采用氫氧化物沉淀法處理。

2.2 工藝流程及參數(shù)控制

各路廢水處理的工藝流程見圖1。

各路廢水處理參數(shù)控制為：（1） 前處理廢水： pH 調整池pH 為10～10.5；（2）含氰廢水：一級氧化池pH 為10～11，ORP 為300～350 mV。二級氧化池pH 為8～9，ORP 為600～650 mV；（3）含鉻廢水：還原反應池pH 為2～3，ORP 為250～300 mV；（4）化學鍍鎳廢水：氧化反應池為pH 為2～3，ORP 為450～500 mV；pH 調整池pH 為10～11；（5）金屬離子綜合廢水：pH 調整池pH 為10～10.5。生化系統(tǒng)采用的是水解酸化+催化氧化工藝，其中水解酸化池控制溶解氧質量濃度小于0.3 mg·L-1，接觸氧化池內溶解氧質量濃度在2.0～4.0 mg·L-1。

3 處理效果

該工程于2008 年8 月完工，當月通水，經反復調試和3 個月試運行，其中連續(xù)15 d 的檢測指標值見表1?？梢钥闯觯诂F(xiàn)有工藝流程下，處理后廢水中絕大部分污染指標穩(wěn)定達到設計要求，效果良好，出水中只有銅的達標情況不夠穩(wěn)定，有超標的現(xiàn)象。

4 改進措施

針對最后出水銅元素有超標現(xiàn)象的情況，對原水水質重新進行了化驗、檢測、分析，認為5 路廢水中含銅的有2 路，其中含氰廢水水量相對較小。檢測結果表明，氰的氧化比較徹底，而金屬綜合廢水的水量較大，廢水來源復雜，車間生產以手工勞動為主，廢水分離工作不夠徹底，除了以自由離子方式存在外，銅還可能以絡合狀態(tài)存在，而現(xiàn)有工藝沒有對這部分以絡合狀態(tài)存在的銅離子采取破絡措施。經過多次試驗，對金屬綜合廢水處理工藝做如圖2 改進。

金屬綜合廢水增加內電解處理工藝。通過對比和參考類似廢水處理工程[12-13]的反應條件，決定內電解池反應條件為：pH 3～4，反應水力停留時間90 min，填料為鐵刨花和焦炭與活性炭的混合物，鐵炭比m (Fe)：m(C)=4：1。為使反應完全，節(jié)省日常運行費，內電解池出水采取部分循環(huán)回內電解池的進口端。改進后，連續(xù)10d 的銅的排放指標見表2?？梢钥闯觯黾觾入娊夤に嚭?，銅的排放濃度[Cu]max=0.37 mg·L-1，[Cu]min=0.06 mg·L-1，[Cu]ave=0.252 mg·L-1，完全達到GB 8978－1996 污水綜合排放標準規(guī)定的一級排放標準[14]。

5 結論

電鍍廢水種類繁多，成分復雜，在設計多種電鍍廢水處理工程時，應該科學、合理的對廢水分類，分水過細，則構筑物繁多，日常運行費居高不下，藥劑浪費嚴重，分水過粗，則污染因子可能相互干擾，難以達到國家排放標準。

成分復雜的水種的處理應該多種方法相結合，在穩(wěn)定達標的目標下，物理法、化學法、生物法和電化學法合理結合，取長補短。本工程針對各路廢水有針對性地采用不同處理方法，處理后COD 平均值為87 mg·L-1，SS 的質量濃度為64 mg·L-1，氰和銅、鉻等重金屬含量也完全達到排放標準要求。

處理結果表明，內電解法處理電鍍廢水的效果良好，處理出水銅質量濃度平均值只有0.252 mg·L-1，完全達到GB 8978－1996 污水綜合排放標準規(guī)定的一級排放標準。對絡合狀態(tài)金屬離子的處理無需投加破絡藥物，減少了對化學藥物的依賴；但內電解反應對酸的需求較大，裝填和更換填料的勞動強度較大，污泥產量較多。

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