1、引言

隨著人類生活水平的提高及工業(yè)的高速發(fā)展，塑膠材料得到廣泛的應(yīng)用。在某些使用條件下，有時需在塑膠件表面鍍覆一層金屬物質(zhì)（如銅、鎳、鉻等金屬），以增強塑膠件的耐磨性、導(dǎo)電性或美觀性等。鑒于塑膠材料不導(dǎo)電的特性，其主要以化學鍍?yōu)橹鳌?/p>

如以深圳某塑膠電鍍廠為例：該廠專業(yè)從事塑膠制品的電鍍。其生產(chǎn)工藝如下：塑膠件→除油→水洗→酸洗→水洗→粗化→沉鈀→水洗→鍍焦銅→水洗→化學鍍鎳→水洗→化學鍍銅→水洗→電鍍酸銅、酸鎳→水洗→鍍鉻→成品。

2、廢水水量及水質(zhì)

廢水設(shè)計處理量為60m3/h，其中含鉻廢水（主要為粗化及鍍鉻環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢水）25m3/h，含絡(luò)合物廢水（主要為鍍焦銅、化學鍍銅、化學鍍鎳廢水等含絡(luò)合物的廢水）10m3/h，綜合廢水（即酸洗、除油及電鍍類廢水）25m3/h。具體水質(zhì)如表1所示：

3、排放水質(zhì)要求

廢水經(jīng)處理后達到需達到《國家綜合污水排放標準》（GB8978-1996）之一級標準。即Cr6+≤0.5mg/l，Cu2+≤0.5mg/l，Ni2+≤1.0mg/l，PO42-（以P計）≤1.0mg/l，CODCr≤100mg/l，SS≤70mg/l

4、處理工藝及方法的選擇

該類廢水具有成份復(fù)雜，污染大，難處理等特點，比較成熟的處理方法為分流處理、化學沉淀法。

該類廢水中較難處理的為含絡(luò)合物的廢水，其廢水中含有EDTA-Na、檸檬酸鹽（Na3C6H5O7）、乳酸等能與Cu2+、Ni2+絡(luò)合的強絡(luò)合劑，此類廢水一般采用以下幾種方法進行處理：①投加重金屬捕集劑進行破絡(luò)的方法，該法最常用的捕集劑為Na2S。經(jīng)小試得出，在此類廢水中，Na2S對銅的沉淀效果是比較理想的（Cu2+〈0.3mg/l〉，但因NiS的溶度積較大，故對絡(luò)合鎳的沉淀則無多大作用（其出水中Ni2+達到5mg/l，嚴重超標），而采用投加如ISX等類型的捕集劑雖效果可以，但費用高昂，且運輸、保存均不方便。故此法在本工程中不作考慮。②鐵屑內(nèi)電解法，此法由于鐵屑內(nèi)電解塔內(nèi)的鐵屑易結(jié)塊，影響設(shè)備正常運行，故此法在本工程中不作考慮。③離子交換法，由于水量較大，污染物濃度較高，故此法在本工程中不作考慮。④酸化破絡(luò)的方法，一般調(diào)PH在2左右，使Cu2+游離出來。⑤氧化法破壞絡(luò)合物的方法，采用投加強氧化劑破壞EDTA等絡(luò)合劑的方法。經(jīng)多次試驗，決定采用酸化—氧化法進行綜合處理：即先調(diào)酸至PH=3左右、投加漂白粉溶液進行氧化、破壞有機絡(luò)合劑，同時將化學鍍鎳過程中排出的還原劑次磷酸酸鹽氧化成正磷酸鹽，并且在酸性條件下，焦磷酸銅等絡(luò)合物極易被破壞，破絡(luò)后的廢水再進行中和、混凝沉淀的方法進行處理，中和時，加入廢水中的漂白粉溶液中的Ca2+可與磷酸鹽生成磷酸鈣、羥基磷酸鈣沉淀，從而達到去除磷酸鹽的目的。

注：在酸性溶性中：HOCl+H++2e→Cl-+H2O，E=1.49V；在堿性溶性中：OCl-+H2O+2e→Cl-+2OH-，E=0.9V；在中性溶液中，E=1.2V，經(jīng)多次試驗發(fā)現(xiàn)，其絡(luò)合廢水中的Cu2+、Ni2+濃度隨氧化反應(yīng)的時間及酸度成正比，反應(yīng)時的PH值越低，反應(yīng)時間越長，則處理效果愈好。如表2所示：

由于破絡(luò)后的廢水還含有少量的絡(luò)合劑，且為避免其與綜合廢水中的還原性物質(zhì)反應(yīng)重新生成絡(luò)合物，故將絡(luò)合廢水的沉降池單獨設(shè)置1個。

綜合廢水為普通的中和、混凝沉淀法。

含鉻廢水為普通的還原法，由于Cr3+的最佳沉淀PH值為7～8，而Cu2+、Ni2+的最佳沉淀PH值為10.5左右，兩者存在沖突，故還原后的鉻水單獨加堿中和，并進行固液分離。

鑒于廢水處理站面積較小，故固液分離設(shè)備采用了迷宮沉降池。迷宮沉降池具有表面負荷高，占地面積小，固液分離效果佳等優(yōu)點。

設(shè)計的工藝流程圖見附圖：

5、工藝說明

含鉻廢水，絡(luò)合廢水，綜合廢水分別進入各自的調(diào)節(jié)池均質(zhì)。

含鉻廢水泵入還原中和池，先投加H2SO4及Na2SO3進行還原（實際運行中，H2SO4極少加），還原后的廢水再投加片堿溶液進行中和（PH=7～8），并投加有機高分子絮凝劑進行絮凝。

絡(luò)合廢水泵入破絡(luò)反應(yīng)池，先投加稀硫酸溶液調(diào)PH在3左右，再投加漂白粉溶液進行氧化，此過程的時間約1.5H，須長于普通的氧化反應(yīng)。破絡(luò)后的廢水再投加片堿溶液調(diào)PH至10.5左右，同時投加有機高分子絮凝劑進行絮凝。

綜合廢水泵入中和反應(yīng)池，先投加FeSO4，可起置換、還原及混凝作用，再投加片堿及石灰溶液調(diào)PH至10.5左右，同時投加有機高分子絮凝劑進行絮凝。

以上三種廢水進入各自的迷宮沉降池進行固液分離后，出水自流至中間池，再泵至砂濾罐過濾，過濾后的出水自流至PH回調(diào)池進行PH調(diào)整，出水自流至清水池后達標排放，三個迷宮沉降池的污泥均排至污泥池，再泵至壓力污泥罐，通過壓縮空氣的壓力將污泥壓至板框壓濾機脫水，脫水后的干泥交專業(yè)公司回收，濾液回流至調(diào)節(jié)池。 以上反應(yīng)系統(tǒng)均采用攪拌機攪拌。

6、設(shè)計參數(shù)

a）綜合廢水調(diào)節(jié)池：12500×3250×2500mm，T=4h
含鉻廢水調(diào)節(jié)池：12500×3250×2500mm，T=4h
絡(luò)合廢水調(diào)節(jié)池：12500×1500×2500mm，T=4h

b）還原中和池：5000×2500×1800mm，T=1h
破絡(luò)反應(yīng)池：5000×2000×1800mm，T=1.5h
中和反應(yīng)池：5000×2000×1800mm，T=0.5h

c）中間池：7000×1000×2000mm

d）污泥池：12000×2000×2500mm

e）PH回調(diào)池：3500×2000×2000mm，T=10min

f）清水池1個：35000×2000×2000mm

g）砂濾罐2座：∮1600×3000mm，濾速V=15m/h，反沖強度q=13L/m2.s

h）電控房及化驗室：7000×6000×3000mm

i）迷宮沉降池3座：6000×1800×3960mm，2座，表面負荷：q=3m3/m2.h
                  4300×1100×3300mm，1座，表面負荷：q=3m3/m2.h

j）板框壓濾機3座（廠方原有）：BMY40/630-u

7、運行處理效果

該工程于2001年8月建成并開始調(diào)試，并于同年11月份通過驗收，經(jīng)有關(guān)部門監(jiān)測，結(jié)果見表3：

8、主要技術(shù)經(jīng)濟指標

該工程設(shè)計處理量為60m3/h，占地面積約420m2，工程總投資約80萬元。日常運行費用約2.0～2.5元/m3廢水（不計設(shè)備折舊費）。

9、結(jié)束語

采用分流處理、化學沉淀法治理塑膠電鍍廢水是完全可行的。

a)本工藝將不同種類的廢水徹底分開，既節(jié)約了處理成本，又大大減少了污泥回收利用的難度。

b)整套系統(tǒng)均采用PH/ORP自控系統(tǒng)進行藥劑投加的控制，具有操作方便，處理效果穩(wěn)定等特點。

c)采用酸化---氧化法分離含絡(luò)合物廢水中的重金屬離子，避免了投加硫化鈉或其它重金屬捕集劑帶來的高額費用及產(chǎn)生的負面影響。

d)采用氧化法破壞絡(luò)合劑的反應(yīng)須注意反應(yīng)的PH值，反應(yīng)的時間、漂白粉的投加量等。理論上也可采用芬特試劑進行氧化，但由于芬特試劑配制及保存均較困難，故未作考慮。

e）絡(luò)合廢水中的磷酸鹽濃度較高，僅靠投加的漂白粉溶液中的鈣離子對其進行反應(yīng)，容易造成加量不夠，導(dǎo)致磷酸鹽指標易超標。故在實際運行中應(yīng)補充投加石灰溶液或氯化鈣溶液。

f）迷宮沉降池的迷宮翼片的清洗比較麻煩，一般約2周需清洗1次。

g)電鍍類廢水排放量較大時,建議采用RO+IX工藝進行深度處理后回用于車間,這樣既可節(jié)約水資源，又可大大減少企業(yè)交納的排污費用。 
 
 
 

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