杭州回水科技股份有限公司 浙江杭州 310000
摘要:随着我国经济与科技的高速发展,中国已经成为世界制造业的重心,同时制造业的发展带来了大量的污染。在各种污染源中电镀废水以其毒性大,排放量大,难治理尤其值得关注。据不完全统计全国现有1.5万家电镀生产厂,每年排出的电镀废水约40亿m3,其中约有50%未达到国家排放标准[1]。电镀废水的治理是一个不可忽视的问题。采用高级氧化+电化学+A/O+ACCA工艺处理电镀废水,运行结果表明,该工艺耐冲击负荷能力强,处理效果稳定,处理后出水除总氮外,其它指标能稳定达到《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)表3要求。
关键词:高级氧化;电化学;A/O;ACCA;电镀废水
江苏某电镀园区,以五金电镀和汽车零配件表面处理加工为主,有55条电镀生产线,电镀种类有镀镍、铜、铬、锌、金、银等,产生各类电镀废水共1500m3/d。
在生产过程中会排出含有悬浮物、酸、碱、镍、铜、磷、有机物等各种污染成分的工业废水。由于电镀园区是根据订单量需要的不同,无规律安排生产,导致电镀废水水质水量波动较大,给电镀废水的传统处理方法带来了很大的挑战。随着社会的发展,人们对物质生活追求的提高,对电镀产品品质要求的不断提高,电镀的工艺发生了较大变化,随之而来的电镀添加剂种类越来越多,成分越来越复杂,电镀废水的处理难度也越来越大。
为了适应新形势下的环保要求,也为了应对电镀废水处理排放标准不断提高的窘境,我们进行了大量尝试,探索了不同的组合工艺,最终我们采用了高级氧化+电化学+A/O+ACCA组合工艺,该工艺对处理当前的电镀废水有比较好的处理效果。
一、废水的水质水量
该电镀园区,以五金电镀和汽车零配件表面处理加工为主,有55条电镀生产线,电镀种类有镀镍、铜、铬、锌、金、银等,产生各类电镀废水共1500m3/d。
废水种类主要包括以下九类废水(1)含铬废水(包括镀铬、钝化、粗化、着色、铬酸废气喷淋水等工序);(2)含镍废水(包括镀镍、镍封闭等工序);主要含酸度、总镍、COD(3)含氰废水(镀青铜、镀仿金、镀黑镍、碱铜、含氰退镀等工序清洗水);(4)综合废水(电镀锡漂洗水、钯活化清洗水、酸活化清洗水、电镀酸铜漂洗水、前处理酸洗废水、阳极氧化清洗水等);(5)高COD废水(除油漂洗水、除蜡漂洗水、脱脂漂洗水、挂镀锌漂洗水、碱析后的电泳漂洗水、酸析后的涂装清洗水等);(6)络合废水(地面混排水、滤芯清洗水、镀焦铜漂洗水、化学镀镍漂洗水、无氰碱铜漂洗水等);(7)锌磷废水(磷化漂洗水、含氟漂洗水、滚镀锌漂洗水、化抛漂洗水(铝氧化)等);(8)锌镍合金清洗废水;(9)电镀废液(粗化废液、铬酸废液、镀锌废液、焦铜废液、退镀废液、无氰碱铜废液、化学镀镍废液、锌镍合金废液)
二、废水处理工艺说明
2.1工艺流程说明
(1)、锌镍合金废水,由泵提升至间歇反应池调pH=7,投加氧化剂A,投加量为4%,搅拌反应约3-4小时;再调pH值=4,投加组合氧化剂B,投加量为4%,搅拌反应3-4小时,采用石灰和液碱调pH=11-11.5,加絮凝剂,进压滤机压滤,压滤出水进综合废水收集池,泥饼做为危险固废委外处置。
(2)、高COD/络合废水,由泵将高COD/络合废水提升至pH调节池,调节pH=3.0-3.5,投加组合氧化剂B,投加量为3‰,搅拌反应约2小时,采用石灰和液碱调pH=8-9,加絮凝剂,进沉淀池,沉淀出水进综合废水收集池,泥饼做为危险固废委外处置。
(3)、含氰废水,由泵提升至pH调节池,加碱调节pH=10.5-11,投加次氯酸钠,控制ORP=300-350,搅拌反应约1.5小时;再加酸调节pH=6.5-7,投加次氯酸钠,控制ORP=600-650,搅拌反应约1.5小时,反应池出水自流入综合废水收集池。
(4)、综合废水,综合废水收集池投加次氯酸钠,由泵将废水提升至pH调节池,加碱和石灰调节pH=8-8.5,投加混凝剂,搅拌反应约0.5小时,进初沉池,初沉池出水进入中间水池,再由泵提升至电化学,控制电化学电流I=60A,U=220V,电解约12min,电化学出水自流入pH调节池2,加混凝剂,自流入二沉池,二沉池出水自流入生化调节池。
(5)、锌磷废水,由泵将废水提升至pH调节池,加碱和石灰调节pH=9-9.5,投加混凝剂,搅拌反应约0.5小时,进污泥浓缩池,浓缩池污泥由污泥泵提升至压滤机,压滤机出水自流入生化调节池,泥饼作为危险固废委外处置。
(6)、含镍废水,由泵将废水提升至pH调节池,加碱或石灰调节pH=7-8.0,同时投加氧化剂A,搅拌反应约0.5小时,投加混凝剂,进初沉池,初沉池出水进入中间水池,再由泵提升至电化学,控制电化学电流I=60A,U=200V,电解约12min,电化学出水自流入pH调节池2,加混凝剂,自流入二沉池,二沉池出水自流入砂滤池,砂滤池出水至监控水池,重金属达标后自流入生化调节池。
(7)、含铬废水,由泵将废水提升至pH调节池,加酸或加碱调节pH=3-3.5,同时投加还原剂,搅拌反应约1.0小时,投加混凝剂,进初沉池,初沉池出水进入中间水池,再由泵提升至电化学,控制电化学电流I=60A,U=180V,电解约12min,电化学出水自流入pH调节池2,加混凝剂,自流入二沉池,二沉池出水自流入砂滤池,砂滤池出水至监控水池,重金属达标后自流入生化调节池。
8)、电镀废液,由车间单独收集,定期送到有资质的危险废物处置中心进行处置。
9)、生化调节池废水,调pH=7-8后,由泵提升至A/O系统,先进入水解酸化池,进行水解酸化,把大分子难降解的有机物降解为小分子易降解的有机物,再进入好氧池,溶解氧控制在2-3mg/l,定时投加葡萄糖等营养物质,经过好氧池好氧微生物的降解后,好氧池出水至二沉池,二沉池出水由泵提升至ACCA系统,经ACCA系统深度吸附过滤后,保证系统出水重金属、COD、BOD、总磷、氨氮等指标达到排放要求。
三高级氧化+电化学+A/O+ACCA组合工艺运行效果(见表-2、图2-4、图2-5、图2-6、图2-7)
.1高级氧化+电化学段对重金属和总磷的去除效果
表-2表示(高级氧化+电化学)段进出水重金属和总磷含量的变化
.png)
图2-4高级氧化和电化学段出水重金属含量的变化
由图2-4表明,高级氧化和电化学段对重金属和总磷都有显著的去除作用,出水Ni<0.1mg/l、Cu<0.3mg/l、Zn<0.2mg/l、总铬<0.2mg/l、总磷<0.5mg/l,重金属和总磷浓度均达到了《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)表3排放要求。
2.3.5.2A/O+ACCA工艺段对COD和氨氮的去除效果
.png)
图2-5A/O进出水COD和ACCA出水COD变化
.png)
图2-6A/O段COD去除率和ACCA段COD去除率的变化
从图2-5和图2-6观察,A/O工艺对COD有较好的去除作用,COD去除率基本在40%以上,高时能达到70%的去除率;ACCA工艺对COD有显著的去除效果,去除率基本在80%左右,较高时能达到90%的去除率,且出水COD都能稳定达到50mg/l以下。
.png)
图2-7A/O段进出水氨氮值及去除率的变化
由图2-7表明,A/O工艺对氨氮有显著的去除作用,氨氮的去除率稳定在80%以上,一段时间都能维持在90%以上,且出水氨氮基本在1mg/l以下。
三、工艺总结
目前国内电镀废水处理的工艺可以归结为:物理方法(蒸发浓缩回收、反渗透方法)、化学方法(铁氧体法、化学氧化法、化学还原法、化学沉淀法)、物理化学方法(离子交换法、电解法、膜分离法、吸附法等)和生物处理方法。由于电镀废水重金属含量高,添加剂成分复杂,有机物含量较高,盐分高,毒性大,可生化性差,处理难度相对较高。单独的采用某种方法已经完全不能达到现有的环保要求。通过不断实践积累,我们探究到一种新的处理方法,即采用高级氧化+电化学+A/O+ACCA组合工艺处理电镀废水,实践证明它是比较高效的处理工艺。通过不同工艺的组合,给目前电镀废水难处理,处理不达标等问题,提供了一条行之有效的途径。采用此工艺处理电镀废水,处理后出水除总氮外,其它指标均能稳定达到《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)表3要求。
参考文献
[1]王亚东,张林生.电镀废水处理技术的研究进展[J].安全与环境工程,2008,15(3):69-72.
[2]黄其祥,胡衍华,徐凑友,黄建辉.电镀废水处理技术研究现状及展望[J].广东化工,2010.