電鍍混排廢水綜合治理

潘成

摘要：本文對電鍍混排廢水綜合治理進行了分析，主要是提出將各種廢水回收技術進行了整合的方法。采用離子交換法、芬頓氧化、混凝沉淀、電凝聚等技術對含鎳、含鉻、含銅、含氰、前處理、混排等廢水進行預處理。重點采用正交試驗分析不同pH、亞鐵投加量、雙氧水投加量、濃度比例與銅去除率的關系，從而得到最佳優化工藝。

關鍵詞：電鍍混排；廢水治理；正交試驗；工藝

中圖分類號： X78111文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）04（c）-0000-00

1 概述

電鍍在生產過程中排出的廢水含有鉻、鎳、銅、鎘等多種重金屬，并且含有氰廢水和酸堿廢水，是最難處理的工業廢水之一。電鍍廢水中的配位體常見NH3、CN-、EDTA、檸檬酸、酒石酸等等，作為電解質溶液其電離平衡常數較溶解平衡常數要大得多，也就是其存在狀態會更為穩定。因此，需要確定最佳工藝參數，以使重金屬濃度達到排放標準，并重點設計處理含重金屬廢水的優化工藝，作為工程改造和調試的依據。

2 廢水水質水量：該水站處理6個車間的排放水，總設計2000m3/d，其中分為六股水，有含鉻廢水，含鎳廢水，綜合廢水，含氰廢水，混排廢水和前處理廢水，分別對應車間鍍件的工藝要求和排放需求。

3 處理工藝與原理

3.1工藝流程：根據廢水水質水量統計處理可以看出電鍍工藝、鍍種以及鍍液的不同，其中的污染物也比較復雜水中主要污染物是重金屬離子，如銅、鎳、鉻等；其次為氰化物、酸堿類物質，另外，在電鍍前處理拋光除油等工序中清洗下來的塵土與油脂等物質也進入了電鍍廢水，電鍍廢水的成分就變得尤其復雜。針對電鍍廢水這一特性，對廢水進行分類收集與分類處理。

工藝混排廢水與反滲透濃水預處理工藝出水經pH調整后進入A-A-O-A-O 系統，去除有機物并脫氮除磷，后進入斜管沉淀池實現泥水分離，出水經臭氧進一步氧化，分解部分難生化降解有機物，出水再進入曝氣生物濾池去除氨氮及有機物。

3.2正交試驗分析：為了考察不同的雙氧水投加量、濃度比以及pH值、亞鐵投加量對銅去除率的影響。進而尋找最佳的反應條件，并確定各因素的影響順序。

通過分析確定了銅去除率最大時的各單因素的參數，于是在各個最佳單因素參數附近選擇一個水平范圍。雙氧水的投加量在0.3-0.45mg/L之間變化時，銅離子的濃度逐漸降低，出于對處理效果和經濟效益的綜合考慮，正交試驗取銅離子濃度降低階段時的雙氧水投加量水平值為0.3g/L，0.375g/L，0.45g/L。當濃度比為1/4時，銅離子的去除率達到最高，正交試驗取最佳值附近的水平值，其濃度比為1/3，1/4和1/5。原水pH值在2-6之間遞增時，銅離子濃度先降低后升高，當pH為3.0時銅去除率最高，取pH值的水平值為2.0，3.0，4.0。亞鐵投加量對溶液中銅離子含量的影響表現為，當亞鐵投加量增加時，銅離子濃度降低，但當亞鐵投加量增大時，銅離子濃度降低緩慢，考慮到各方面因素，正交試驗亞鐵投加量取5 mmol·L-1，10 mmol·L-1和15 mmol·L-1三個點進行。

3.3響應面法分析：在本文當中將雙氧水投加量、濃度比以及PH值作為三個因素，具體結合前面的實驗得知，不同的因素具有幾個不同的水平。本文主要選擇最佳水平左右各一個因素作為響應面法處理，并將每一種選擇的水平進行分級。例如雙氧水投加量三個水平為：0.3g/L、0.375g/L、0.45g/L；濃度比三個水平為：1/3、1/4、1/5；PH值三個水平為：2、3、4。

根據Box-Behnken響應曲面法對去除率的提取工藝進行優化，結果設計17組試驗。應用Design-Expert.8.05b軟件分析數據，得到了多元二次回歸模型方程如下所示：

R1=-80.41350+4.48115A+0.53330B+0.60420C+8.00000E-003AB-1.45000E-0034AC-5.5000E-004BC-0.074240A2—0.017840B2-4.48500E-003C2

方程式中R1為去除率，A為雙氧水投加量，B為PH值，C為濃度比。

應用響應面法得到的數據如下：

結合上述的響應面法的結果可知，去除率最高的為第5組實驗，這一組實驗結合其實驗提取的水平為選擇雙氧水投加量為0.45g/L，選擇濃度比為1/4，選擇PH值為3，與前文正交試驗結果一致，提取的效率達到了90.12%。

4 工程調試與處理效果

4.1 工程調試和運行：該處理系統經過調試后，運行效果良好。處理后排放口主要污染物出水水質為：pH為6.8～8.5，COD<40mg/L，ρ（氨氮）<6.4mg/L，ρ（總氮）<12.8mg/L，ρ（總磷）<0.4mg/L。COD、BOD5和總磷達到了地表水質量環境標準（GB3838-2002）V類標準，總氮達到了電鍍污染物排放標準（GB21900-2008）限值，總鉻、總鎳、總銀、總銅、總鋅、總鐵、總鋁、氰化物、石油類、SS和氟化達到了地表水質量環境標準（GB3838-2002）IV類標準和電鍍污染物排放標準（GB21900-2008）限值的嚴者。

4.2效益分析：本區廢水處理運行費用包括人工費、藥劑費、電費等，經折算后人工費為0.313元/m3，藥劑費為13.726元/m3，電費為2.816元/m3。廢水處理總的運行費用為16.855元/m3。

結論

本工程考慮了電鍍園各電鍍企業鍍種與電鍍工藝的復雜性，將各企業的廢水按含鎳廢水、含鉻廢水、綜合廢水、含氰廢水、前處理廢水、混排廢水進行分類收集，保證了各種污染物都得到了有效處理。

參考文獻

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