镀锌机组废水处理设计的主要内容是什么？如何处理？

镀锌机组废水处理设计的主要内容是什么？如何处理？

含铬、含钒废水（及离子废水）处理设计

含铬钒废水中含有剧毒的六价铬离子和五价钒离子。 铬会导致血液缺氧，导致人体内细胞窒息； 六价铬是一种致癌物质，可以在组织中积聚。 钒的色阈浓度限值为0.1 mg/L，味阈浓度限值为0.8 mg/L，影响地下水自净效果的浓度为5 mg/L，对动物的最低致死剂量为1毫克/公斤。

含有过量铬、钒的废水应进行处理，使有害物质含量符合国家或地方排放标准。

废水处理设计的主要内容是根据废水的来源和特点，选择经济合理的处理方法、处理工艺及相应的设施。

废水的来源和特点按所含铬、钒的种类可分为含铬废水、含铬含钒废水和含钒废水。

含铬废水主要包括：（1）金属铬生产过程中铬浸出废渣的浸出液，每升废液中Cr6+含量高达数百毫克； （2）冷轧薄钢板镀锌机组排出的废水，包括浓度为1～1.8g/L、pH值为2～3的Cr6+高浓度废水和Cr6+浓度为200左右的漂洗废水mg/L，pH值为5～6； （三）电镀工艺排出的废液，包括每升含数十毫克Cr6+的镀铬、钝化漂洗废水和含Cr6+约200g/L的废槽液； (4)洗涤设备和地板的含铬废水。

含铬、钒废水主要是五氧化二钒生产过程中五氧化二钒沉淀分离的尾液。 当所用原料含铬时，尾液中除含钒约50～100mg/L外，还含有Cr6+约100～250mg/L，pH值为1.8～2.5，水温约100℃。 80°C。

含钒废水主要是五氧化二钒沉淀分离的尾液。 含钒约50～100mg/L，pH值为1.8～2.5，水温80℃左右。

基本处理方法根据废水的成分和浓度不同，采用的处理工艺也不同。

处理含铬废水常用还原沉淀法、离子交换法、钡盐法或电解法。 (1)还原沉淀法。 先用硫酸亚铁或钢铁酸洗废液或亚硫酸氢钠、二氧化硫等还原剂在酸性条件下将废水中的Cr6+还原成低毒的Cr3+。 一般加入石灰沉淀Cr3+，中和废水。 本法处理后的出水含Cr6+不大于0.2mg/L，Cr3+不大于0.5mg/L。 例如，用亚铁作为还原剂，氢氧化钠作为中和剂，将沉淀的污泥加热氧化，生成磁性铁氧体。 还原沉淀法是国内外最常用的方法，应用范围广，结果可靠。 (2)离子交换法。 一般可将废水先经过H型阳树脂床，去除废水中的Fe3+、Cr3+等阳离子，进行净化。 净化后的含铬酸阴离子废水可直接返回生产使用。 对于冷轧薄钢板镀锌机组，废水中高浓度含铬废水常采用此法处理。 如果要回收铬酸，可以通过OH型阴离子树脂床处理废水。 阴离子树脂用碱溶液洗脱并再生。 洗出液通过阳树脂床，除去钠离子，得到铬酸。 阳树脂可用酸再生。 经本方法处理后的出水含Cr6+不大于0.5mg/lL。 离子交换法是一种成熟可靠的方法，多用于电镀废水处理。

此外，还可采用钡盐法和电解法处理含铬废水。 钡盐法是利用碳酸钡或氯化钡将废水中的铬以铬酸钡的形式沉淀出来，从而将铬从水中分离出来。 电解法是利用铁阳极板上产生的亚铁离子在酸性条件下将Cr6+还原为Cr3+。 随着阴极产生氢气，pH值升高，导致Cr3+、Fe2+和Fe3+以氢氧化物的形式沉淀和分离。

含铬、钒废水的处理与含铬废水的处理类似，常用还原法和沉淀法。 还有离子交换法和电解法，但不常用。 还原沉淀过程为：使含有游离酸的废水通过铁屑过滤层，使游离酸与铁反应生成亚铁离子，同时消耗部分游离酸。 硫酸亚铁也可以直接添加到废水中以产生亚铁离子。 此时主要发生以下反应：Fe2+与钒酸盐形成钒酸铁沉淀，部分V5+被还原为V4+，Cr6+被Fe2+还原为Cr3+，Fe2+被氧化为Fe3+，Fe3+与钒酸盐形成·yV2O5·2H2O沉淀等。 然后加入石灰乳中和游离酸，使剩余的钒离子形成钒酸钙沉淀，与Fe2+、Fe3+、Cr3+形成氢氧化物沉淀。 经本方法处理后的出水含钒不大于2mg/L，Cr6+不大于0.2mg/L，Cr3+不大于0.5mg/L。

铁盐法常用于含钒废水的处理。 铁盐如硫酸亚铁或氯化铁可以与钒酸盐反应形成沉淀。 使用亚铁盐时，生成钒酸铁沉淀，同时部分V5+被还原为V4+，二价铁被氧化为高铁等反应。 当使用三氯化铁时，可生成·yV2O5·2H2O沉淀。 用铁盐处理后，常加入石灰乳中和游离酸，使残留的钒离子沉淀出钒酸钙，亚铁和亚铁离子以氢氧化物的形式沉淀。 如果同时进行曝气，将二价铁氧化成高铁，除铁会更加彻底。 经本方法处理后的出水含钒量不大于2mg/L。

处理工艺及设施工程设计中常用的处理方法有以下三种：

含铬废水的还原沉淀方法如图1所示。还原池的容积和中和池的容积都可以根据10～15分钟的废水量以及废水的停留时间来设计。废水在沉淀池内沉淀1～2小时。 化学品用量重量比为Cr:FeSO4·7H2O=1:16，或Cr:=1:4.5、Cr:CaO=1:8~12。

含铬、钒废水中铁屑的还原沉淀方法如图2所示。调节池可根据贮存10～20小时的废水量进行设计。 废水在铁还原塔内的停留时间为3～4分钟。 中和池的容积根据30～60分钟的废水量设计。 废水在浓缩池内的停留时间为10小时。 过滤器过滤速度投加量5~12m/h，药剂重量比Fe:V=7:1，CaO:V=30:1。

含钒废水间歇式铁盐法如图3所示，调节池容积按8小时储存废水量设计。 混合反应池的混合反应时间为10～15分钟，在中和、曝气、沉淀池中的停留时间为1.5～2小时。

上述各处理过程得到的滤饼含有铬、钒、铁、石灰等成分。 为了避免再次污染环境，一般可将滤饼混入铬、钒矿浸出渣中，与烧结矿原料混合制成烧结矿。

废水处理设施应尽可能设置在车间废水出口处。 处理五氧化二钒沉淀尾液时，处理设施应布置在下风向，防止水温过高产生的水雾对厂房及环境的影响。 由于处理过程一般在酸性条件下进行，因此设备必须进行防腐处理，并考虑劳动安全措施。