某電子公司電鍍廢水處理及回用工程實例研究

廣州中環萬代環境工程有限公司 廣東廣州 510000

摘要：電鍍廢水是當今世界主要工業污染源之一，對電鍍廢水進行回用，不僅能節約水資源，還能有效解決重金屬對水體的污染問題。因此，本文結合某電子公司電鍍廢水處理及回用工程，對電鍍廢水的處理工藝進行了說明，并對廢水處理及回用技術系統進行了著重介紹，以期對相關行業提供一些有價值的參考意見。

關鍵詞：電鍍廢水；處理回用；效果分析

隨著電鍍企業規模的日趨擴大，由此產生的廢水成分也愈加復雜，處理難度越來越大，嚴重制約我國電鍍企業自身的生存和發展。在這種背景之下，我們對電鍍廢水處理與再生回用的要求也日益緊迫。基于此，筆者簡要分析了一項電鍍廢水綜合處理工藝和回用工程，以達到為企業節約人力、物力和財力，創造可觀的生態效益、經濟效益和社會效益的目的。

1 工程概況

某電子公司主要從事電鍍加工，其生產過程中產生的電鍍廢水處理工程由當地一家環保公司設計、施工和調試。在電鍍生產中，產生多種性質的廢水，主要有含鉻廢水、含氰廢水，退鍍廢液及綜合廢水，這些廢水均含有對環境有較嚴重污染的無機鹽、無機酸堿等。經處理達到《電鍍污染物排放標準》21900-2008一級標準后才能排放[1]。

2 廢水的水質與工藝流程

2.1 廢水的水質與設計水量

該公司生產工藝復雜，包括表面處理、鍍鎳、鍍銅、水洗、酸洗、堿洗等多個環節，會產生含鎳廢水、化學鎳廢水、含銅廢水、含氰廢水、低濃度水洗水、酸性廢液、堿性廢液，生產廢水設計總量900m3/d。生活污水另行處理，含鎳廢液、含銅廢液在生產線上均有回收裝置，不進入廢水處理系統。廢水根據水質特點分類收集，具體水質水量見表1。

表1 廢水水質水量

2.2 廢水處理工藝

廢水組分復雜，主要包括銅、鎳等重金屬離子、氰化物和有機物等，混合處理難度大，需采用多種方法相結合，分質處理，才能到達最佳處理效果。綜合考慮廢水水量、水質特點和處理成本，決定對電鍍廢水分類收集并分類預處理，采用化學方法處理并混凝沉淀；預處理后的電鍍廢水混合后再次采用化學方法處理并混凝沉淀，出水進入中和調節池調節pH，最終進入清水池達標排放。含銅廢水及低濃度水洗水預處理后，進入回用水系統達標處理后回到電鍍生產線使用。廢水處理工藝流程如圖1所示。

圖1 廢水處理工藝流程

電鍍生產線上對電鍍廢水分類收集進入集水池；化學鎳廢水采用Fenton方法處理，從1#集水池進入1#pH調整槽，加入H2SO4調節pH后進入1#氧化槽，加入H2O2氧化后進入2#集水池與含鎳水混合處理，進入1#反應槽，通過投加FeCl3、PAC、PAM去除廢水中的鎳金屬，出水進入2#pH調整槽；含氰廢水采用堿性氯化法處理，從3#集水池進入2#氧化槽，加入NaOH、NaClO，再進入3#氧化槽，加入H2SO4、NaClO去除氰化物，出水進入5#集水池；含銅廢水及低濃度水洗水從4#集水池進入2#反應槽，通過投加FeCl3、Na2S、NaOH、PAM去除廢水中的銅及其他重金屬，出水進入回用水系統[2]。

含銅廢水及低濃度水洗水預處理后出水進入中間水池，由泵提升至石英砂過濾器去除水中較大的SS，再進入活性碳過濾器進一步去除水中的SS，后進入樹脂軟化系統去除水中有機物并改善硬度，再先后通過殺菌加藥裝置滅菌以及5μm保安過濾器阻止大顆粒進入超濾系統，最后進入RO反滲透系統產生純水，出水進入純水箱并供給電鍍生產線使用。

1#斜管沉淀池產生的含鎳污泥以及2#、3#斜管沉淀池產生的含銅污泥分別進入含鎳污泥及及銅污泥池，由泵分別提升進入1#污泥濃縮池及2#污泥濃縮池，重力濃縮后分別進入含鎳污泥壓濾機及含銅污泥壓濾機壓濾，干污泥委外處理。

3 主要構筑物及其設計參數

3.1 電鍍廢水處理系統

3.1.1 含鎳廢水處理系統

1#集水池：收集化學鎳廢水，調節水質水量，并利用泵提升至1#pH調整槽反應；設計尺寸：4.5m×2m×4m，有效容積25m3，鋼砼結構+FRP防腐；并設有1套浮球式液位計以及2臺出水泵，1備1用，Q=8m3/h，H=8m，功率0.75kW。

1#pH調整槽：加入H2SO4調節化學鎳pH至<2.5，利于下一步處理；設計尺寸：2.5m×1.8m×2.5m，有效容積7.5m3，鋼砼結構+FRP防腐；并設有1套pH自動控制儀、1套UPVC空氣攪拌系統以及1臺H2SO4加藥泵，Q=60L/h，H=50m，功率0.04kW。

1#氧化槽：化學鎳廢水含有絡合劑，必須在酸性條件下加入強氧化劑H2O2，使絡合劑氧化分解，使重金屬鎳以離子形式存在并與含鎳水一起采用化學沉淀方法去除；設計尺寸：2.5m×1.8m×2.5m，有效容積7.5m3，鋼砼結構+FRP防腐；并設有1套UPVC空氣攪拌系統以及1臺H2O2加藥泵，Q=60L/h，H=50m，功率0.04kW。

2#集水池：收集鍍鎳水洗水及預處理后的絡合鎳廢水，調節水質水量，并利用泵提升至1#反應槽反應；設計尺寸：10m×4m×4m，有效容積100m3，鋼砼結構+FRP防腐；并設有1套浮球式液位計、1套UPVC空氣攪拌系統、1個PVC轉子流量計以及2臺出水泵，1備1用，Q=54m3/h，H=20m，功率5.5kW。

1#反應槽：反應槽依次等面積分為FeCl3加藥槽、NaOH加藥槽、PAM加藥槽；通過添加NaOH將含鎳廢水pH調節至>11，并投加FeCl3、PAM提高混凝沉淀效果；設計尺寸：5m×2.5m×2.5m，有效容積16m3，鋼砼結構+FRP防腐；并設有1套pH自動控制儀、2套UPVC空氣攪拌系統、1臺NaOH加藥泵，Q=280L/h，H=50m，功率0.2kW、1臺FeCl3加藥泵，Q=280L/h，H=50m，功率0.2kW、1臺PAM加藥泵，Q=110L/h，H=50m，功率0.2kW以及1臺機械攪拌機，轉速29r/min，功率0.55kW。

1#斜管沉淀池：1#反應槽產生的含鎳污泥進入1#斜管沉淀池，實現泥水分離；設計尺寸10.6m×5m×4.5m，有效容積120m3，鋼砼結構+FRP防腐；并設有1套PVC出水波水堰、1套填料支架以及53m3的斜管填料。

3.1.2 含氰廢水處理系統

3#集水池：收集含氰廢水，調節水質水量，并利用泵提升至2#、3#氧化槽反應；設計尺寸：4.5m×2m×4m，有效容積25m3，鋼砼結構+FRP防腐；并設有1套浮球式液位計、1套UPVC空氣攪拌系統、1個PVC轉子流量計以及2臺出水泵，1備1用，Q=8m3/h，H=8m，功率0.75kW。

2#氧化槽、3#氧化槽：采用二階段堿性氯化法處理含氰廢水，在2#氧化槽中添加NaOH控制pH：10～12，添加NaClO控制ORP>350mV，在3#氧化槽中添加H2SO4控制pH：7～8，添加NaClO控制ORP>600mV，出水進入5#集水池；2#氧化槽設計尺寸：2.5m×1.8m×2.5m，有效容積7.5m3，鋼砼結構+FRP防腐；并設有1套pH自動控制儀、1套ORP點位控制儀、1臺NaOH加藥泵，Q=60L/h，H=50m，功率0.04kW、1臺NaClO加藥泵，Q=60L/h，H=50m，功率0.04kW、以及1臺機械攪拌機，轉速29r/min，功率0.55kW。3#氧化槽設計尺寸：2.5m×1.8m×2.5m，有效容積7.5m3，鋼砼結構+FRP防腐；并設有1套pH自動控制儀、1套ORP點位控制儀、1臺H2SO4加藥泵，Q=60L/h，H=50m，功率0.04kW、1臺NaClO加藥泵，Q=60L/h，H=50m，功率0.04kW、以及1臺機械攪拌機，轉速29r/min，功率0.55kW。

3.1.3 含銅廢水及低濃度水洗水處理系統

4#集水池：收集含銅廢水及低濃度水洗水，調節水質水量，并利用泵提升至2#反應槽；設計尺寸：10m×5m×4m，有效容積175m3，鋼砼結構+FRP防腐；并設有1套浮球式液位計、1套UPVC空氣攪拌系統、1個PVC轉子流量計以及2臺出水泵，一備一用，Q=54m3/h，H=20m，功率5.5kW。

2#反應槽：2#反應槽有2座，依次等面積分為FeCl3加藥槽、NaOH加藥槽、Na2S加藥槽、PAM加藥槽；通過添加NaOH將含鎳廢水pH調節至>9，并投加FeCl3、NaS、PAM提高混凝沉淀效果；設計尺寸：5m×2.5m×2.5m，有效容積16m3，鋼砼結構+FRP防腐；并設有2套pH自動控制儀、6套UPVC空氣攪拌系統、2臺NaOH加藥泵，Q=280L/h，H=50m，功率0.2kW、2臺FeCl3加藥泵，Q=280L/h，H=50m，功率0.2kW、2臺NaS加藥泵，Q=280L/h，H=50m，功率0.2kW、2臺PAM加藥泵，Q=110L/h，H=50m，功率0.2kW以及2臺機械攪拌機，轉速29r/min，功率0.55kW。

2#斜管沉淀池：2#反應槽產生的含銅污泥進入2#斜管沉淀池（2座沉淀池），實現泥水分離；設計尺寸：0.6m×5m×4.5m，有效容積120m3，鋼砼結構+FRP防腐；并設有2套PVC出水波水堰、2套填料支架以及106m3的斜管填料。

5#集水池：收集含鎳、含氰以及反洗水，調節水質水量，并利用泵提升至2#反應槽反應；設計尺寸：10m×5m×4m，有效容積180m3，鋼砼結構+FRP防腐；并設有1套浮球式液位計、1套UPVC空氣攪拌系統、1個PVC轉子流量計以及2臺出水泵，1備1用，Q=54m3/h，H=20m，功率5.5kW。

3#反應槽：反應槽依次等面積分為FeCl3加藥槽、NaOH加藥槽、PAM加藥槽；通過添加NaOH將含鎳廢水pH調節至>11，并投加FeCl3、PAM提高混凝沉淀效果；設計尺寸：5m×2.5m×2.5m，有效容積16m3，鋼砼結構+FRP防腐；并設有1套pH自動控制儀、2套UPVC空氣攪拌系統、1臺NaOH加藥泵，Q=280L/h，H=50m，功率0.2kW、1臺FeCl3加藥泵，Q=280L/h，H=50m，功率0.2kW、1臺PAM加藥泵，Q=110L/h，H=50m，功率0.2kW以及1臺機械攪拌機，轉速29r/min，功率0.55kW。

3#斜管沉淀池：3#反應槽產生的污泥進入1#斜管沉淀池，實現泥水分離；設計尺寸：10.6m×5m×4.5m，有效容積120m3，鋼砼結構+FRP防腐；并設有1套PVC出水波水堰、1套填料支架以及53m3的斜管填料。

2#pH調整槽：加入H2SO4調節出水pH至規定值，穩定出水水質，確保廢水達標排放；設計尺寸：5m×3m×4.5m，有效容積60m3，鋼砼結構+FRP防腐；并設有1套pH自動控制儀、1套UPVC空氣攪拌系統以及1臺H2SO4加藥泵，Q=276L/h，H=50m，功率0.2kW。

放流調整槽：收集處理后的廢水，穩定出水水質，確保廢水達標排放；設計尺寸：5m×3m×4.5m，有效容積60m3，鋼砼結構+FRP防腐。

取樣計量井：計量處理后的廢水以及取水樣；設計尺寸：5m×1m×1.2m，有效容積6m3，鋼砼結構+表面瓷磚貼面。

3.2 回用水處理系統

中間水池：收集并貯存經過化學方法預處理后的含銅水及低濃度水洗水，調節水質水量，并利用泵提升至石英砂過濾器；設計尺寸：10m×4m×4m，有效容積140m3，鋼砼結構+FRP防腐；并設有1套UPVC空氣攪拌系統、1套液位控制儀以及2臺不銹鋼水泵，一備一用，功率5.5kW[3]。

石英砂過濾器：去除廢水中較大的懸浮物，以便進一步處理；設計尺寸：Φ2000mm，v：7～10m/h，碳鋼襯膠；并設有5只氣動蝶閥以及石英砂濾料。活性炭過濾器：進一步去除水中的懸浮物；設計尺寸：Φ2000mm，v：7～10m/h，碳鋼襯膠；并設有5只氣動蝶閥以及活性炭濾料。

樹脂軟化系統：去除水中的有機物；設計尺寸：Φ2000mm，v：7～10m/h，碳鋼襯膠；并設有7只氣動蝶閥、5m3軟化陽樹脂、1只鹽液槽以及1臺水泵。

RO處理反應器：通過RO反滲透技術來處理廢水達到回用水標準。主要配置：膜組件：型號：AG8040F1296，數量20支、2只轉子流量計、1只壓力表、2臺EC-410在線電導率儀、1臺高壓泵：型號：CR32-110，功率22kW，材質SUS304。

3.3 污泥處理系統

含鎳污泥池：收集含鎳廢水產生的污泥，并利用泵提升至1#污泥濃縮池；設計尺寸：5m×2.5m×4m，有效容積40m3，鋼砼結構+FRP防腐；并設有1套浮球式液位計、1臺污泥提升泵，Q=25m3/h，H=10m，功率1.5kW。

1#污泥濃縮池：含鎳污泥池中污泥進入污泥濃縮池進行重力濃縮，減少污泥量；設計尺寸：4m×2.5m×5m，有效容積45m3，鋼砼結構+FRP防腐；并設有1套PVC整流管、1臺污泥泵，Q=25m3/h，H=10m，功率1.5kW。

含鎳污泥壓濾機：將污泥濃縮池的泥進一步壓濾，將含水率降低至75%，干污泥委外處置，每天1次，每次6h；設計尺寸：5.45m×1.1m×1.265m，壓濾面積60m2，2臺，功率3kW；并設有1套液壓系統、1套PVC壓濾槽以及一臺空氣壓縮機，功率11kW。含銅污泥池：收集含銅廢水產生的污泥，并利用泵提升至2#污泥濃縮池；設計尺寸：5m×2.5m×4m，有效容積40m3，鋼砼結構+FRP防腐；并設有1套浮球式液位計、1臺污泥提升泵，Q=25m3/h，H=10m，功率1.5kW。

2#污泥濃縮池：含銅污泥池中污泥進入污泥濃縮池進行重力濃縮，減少污泥量；設計尺寸：4m×2.5m×5m，有效容積45m3，鋼砼結構+FRP防腐；并設有1套PVC整流管、1臺污泥泵，Q=25m3/h，H=10m，功率1.5kW。

含銅污泥壓濾機：將污泥濃縮池的污泥進一步壓濾，將含水率降低至75%，干污泥委外處置，每天1次，每次6h；設計尺寸：5.45m×1.1m×1.265m，壓濾面積60m2，2臺，功率3kW；并設有1套液壓系統、1套PVC壓濾槽以及一臺空氣壓縮機，功率11kW。

4 工程運行結果與運行費用分析

該廢水處理及回用工程自完工后調試投入運行以來，設施運轉正常，處理效果良好，出水水質穩定，出水水質達到GB8978-1996一級標準及DB32/1072-2007表3電鍍工業主要水污染物排放限。工程運行結果及排放標準見表2。

表2 工程運行效果及排放標準

工程運行費用主要包括電費以及藥劑費（不包括人工費）。每天用電量為1450kWh，單價0.7元/kWh，處理每噸水所需電費1.08元/m3，每處理1噸水所需要的藥劑費為5.3元/m3，合計每處理1噸水的運行費用6.38元/m3。

5 結論

總之，當今環境污染及水資源問題日趨嚴重，電鍍行業作為當今全球三大污染工業之一，其廢水的排放量約占工業廢水排放總量的10%。其中，電鍍廢水的回用處理是當今電鍍行業實現污染減排的關鍵，因此，我們要加大對電鍍廢水回用的研究力度。實驗結果顯示，上訴廢水處理及回用工程能夠使電鍍企業的廢水處理達到國家排放標準、對循環回用和清潔生產具有明顯效果，可在類似的電鍍廢水處理回用項目中推廣應用。

參考文獻：

[1]張志敏.電鍍廢水處理及回用工程實例[J].中國環境管理干部學院學報.2012.（05）

[2]張偉鋒；周漢新.新型電鍍廢水處理工藝及回用技術介紹[J].科技與企業.2012（18）

[3]祁高月；莊海超；李勇；仇海波；金艷青.南方某電子公司R-CHIP電鍍廢水處理及回用工程[J].水處理技術.2015（03）