電鍍廢水的回用及金屬回收工藝

張汝嘉

（廣州市中綠環保有限公司 廣東廣州 510000）

電鍍廢水成分復雜，含有高濃度的重金屬、氟、氰、COD等污染物，若不經處理直接排放，將對水體生態造成嚴重影響。同時，廢水中的鎳、鉻等金屬具有很高的回收價值，只要將可回收原料與廢水進行有效分離，可同時達到廢水回用及金屬回收的目標。

1 工程背景

某電鍍廠線路板藥劑廠排出的廢水，根據環境評價報告組成如下，水質水量見表1。

表1 廢水水量及水質

該廠廢水原規劃進入電鍍工業園污水處理廠，執行《電鍍污染物排放標準》（GB21900-2008）特別排放限值標準。由于廢水污染物濃度高，對園區污水處理產生不利影響，因此該廠決定將廢水進行內部預處理，回收鎳、鉻等金屬并進行廢水回用。

2 工藝確定

隨著《電鍍污染物排放標準》（GB21900-2008）特別排放限值標準（俗稱電鍍表3標準）的逐步實施，對于電鍍廢水的處理和排放要求也漸趨嚴格。為滿足排放標準，電鍍廢水的處理思路發展為達標排放、廢水回用和資源回收。

電鍍廢水主要含有銅、鋅、鎳、鉻等重金屬，進入環境將造成嚴重危害。對電鍍廢水的處理，一般采用物理過濾、化學沉淀等工藝[1]。常規工藝能耗較高、反應不穩定，難以做到資源回收、廢水回用[2]。近年來出現了膜法處理電鍍廢水，包括納濾-反滲透法[3]、超濾-反滲透法[4]等。膜法能實現金屬回收、廢水回用，但膜對預處理要求較高[5]，同時納濾、超濾作為反滲透前端的過濾器，容易出現堵塞。因此，為滿足《電鍍污染物排放標準》（GB21900-2008）特別排放限值標準，本研究選擇微濾-多級反滲透的組合工藝，并根據廢水分類設置不同預處理工藝，確保膜系統的運行效果。

3 工藝流程

各類廢水處理如下，處理流程均參照圖1。

3.1 含鉻廢水

含鉻廢水經收集、均質后提升至還原反應池，在pH=2~3的條件下進行如下反應：

還原反應后，廢水中的Cr6+基本轉化為毒性較小的Cr3+，充分反應后廢水進入循環槽，經微濾系統進行處理，定時進行排泥，微濾系統產生的濃液回流到循環槽進行再次過濾，過濾液進入緩沖槽，經提升進入多級RO反滲透循環濃縮系統，以反滲透壓將鉻鹽等污染物移動至濃水中，去除產水雜質。RO的濃縮液達到要求后回收，RO產水回用。

3.2 含鎳廢水

含鎳廢水經收集、均質后提升至還原反應池作初步反應，提升至循環槽，經微濾系統進行處理，定時進行排泥，微濾系統產生的濃液回流到循環槽進行再次過濾，過濾液進入緩沖槽，經提升進入多級RO反滲透循環濃縮系統，以反滲透壓將鎳鹽等污染物移動至濃水中，去除產水雜質。RO的濃縮液達到要求后回收，RO產水回用。

3.3 含氰廢水及清洗水

含氰廢水經收集、均質后提升至一級破氰槽進行處理，加入NaOH及NaClO，控制pH為10~11，ORP為300~350mv進行一段破氰處理：

自流入二級破氰槽，加入H2SO4及NaClO，控制pH為7~8，ORP為600mV~650mV進行二級破氰處理：

經過破氰處理后的含氰廢水自流入循環槽，和一般金屬廢水混合，經微濾系統進行處理，定時進行排泥，微濾系統產生的濃液回流到循環槽進行再次過濾，過濾液進入緩沖槽，經提升進入多級RO反滲透循環濃縮系統，以反滲透壓將污染物移動至濃水中，去除產水雜質。RO濃水排入園區污水處理站，RO產水回用見圖1。

4 運行效果

處理系統運行4周，運行監測情況見表2、表3及表4。運行期間，各類RO產水均滿足《電鍍污染物排放標準》（GB21900-2008）特別排放限值標準，含鉻RO濃縮液濃度2000~2400mg·L-1，含鎳 RO濃縮液濃度 4800~5600mg·L-1，產水水質及濃縮液金屬濃度滿足企業生產需要，排至園區污水站的RO濃水污染成分簡單、處理難度低于以往的直排廢水。整個流程基本不產生污泥，每噸水電費、藥劑費、人工費分別為8.17元、2.90元、7.21元，噸水總運行成本18.28元。電鍍廠運行該污水處理系統后，基本消除對園區污水站的影響。

表2 含鉻廢水運行統計

表3 含鎳廢水運行統計

表4 含氰廢水及清洗水運行統計

5 討論

5.1 RO產水水質好，濃縮液滿足企業回收要求。

5.2 微濾系統運行穩定，有效保護RO系統。

5.3 噸水運行成本18.28元，成本低于廢水混合處理。

5.4 產水pH值偏低，RO后可增加中和設施。

5.5 RO膜通量在開始階段為0.5~0.6m3·h-1·支-1，此后下降為0.4m·3h-·1支-1，運行一段時間需要清洗恢復，RO系統的運行與維護有待提高。

[1]王磊,脫培植,時旋,等.電鍍廢水深度處理實用工藝研究[J].山東化工,2011,40(8):65-67.

[2]王樂譯,李文國,王炳厚.膜法處理電鍍廢水[J].水處理技術,2012,38(7):131-133.

[3]茆亮凱,張林生,陸繼來,等.電鍍含鋅廢水的納濾_反滲透處理回用研究[J].水處理技術,2011,37(3):105-107,111.

[4]季斌,任以偉,陳劍平.雙膜法在印刷電路板廢水中的應用[C].中國水污染治理技術裝備論文集,2011(16):193-199.

[5]石泰山.電鍍廢水回用對廢水處理設施的影響[J].電鍍與涂飾,2013,32(11):39-42.