上海自贸区废水处理现状及主要现状分析-苏州安嘉

上海自贸区废水处理现状及主要现状分析-苏州安嘉

电镀废水处理工艺

1. 废水处理现状

公司排放的废水来自氰化物镀铜、无氰化物镀锌两类生产线产生，废水按工艺流程可归入以下废水类型：

1.酸碱性废水

酸碱废水排放：现状排放量为75吨/日，预计2014年底将增加40吨/日，共计115吨/日；

1.2酸碱废水成分：75吨酸碱废水中含有油、铁离子、NaOH、NaCO3、、、HCl，pH值通常为3；另40吨酸碱废水中不含油、铁，但含有微量铜、NaOH、NaCO3、、、HCl，pH值通常为7；

1.3酸碱废水处理现状：有一套连续pH调节设备，将酸碱水调节至pH7后直接排放，其中可能含有铁元素导致色度不达标；

2.含铜、氰化物废水

2.1含铜氰化物废水排放：现状排放量为50吨/日，预计2014年底将增加25吨/日，共计75吨/日；

2.2含铜含氰废水成分：该废水含有游离氰化物和铜氰络合物，一般无泄漏时总氰化物和总铜≤500mg/L，有泄漏时≥500mg/L。因此，对可能泄漏的废水应制成浓缩液单独收集。也就是说，含铜含氰废水应分成两个收集池，一个为总氰化物含量≤500mg/L的收集池，另一个为总氰化物含量可能超过500mg/L的收集池。

2.3含铜含氰废水处理现状：目前已有一套自动化含氰废水处理设备，当废水总氰化物浓度≤500mg/L时，氰化物处理基本能达标，处理能力为60吨/日，但当废水总氰化物浓度≥500mg/L时，处理无法达标。

3.含锌废水

3.1含锌废水排放量：目前排放量为35吨/日，预计2014年底将增加15吨/日，共计50吨/日；

3.2含锌废水成分：该废水含锌离子浓度≤500mg/L，呈弱碱性；

3.3含锌废水处理现状：目前我国尚无该类废水的处理设施；

4、含铬、锌废水

4.1含铬、锌废水排放：现状排放量为125吨/日，预计新增排放量为15吨/日，共计150吨/日；

4.2含铬、锌废水成分：该废水含有铬、锌两种金属离子，铬离子含量较高，均≤500mg/L，呈弱酸性。加之车间每两个月更换一吨左右浓缩液，需预留2.5~3立方的人工处理池；

4.4含铬、锌废水处理现状：现有一套处理能力为80吨/日的含铬水自动化处理设施，可处理铬达标排放，但未处理锌。

总结一下，列表如下：

为考虑公司未来发展，每项废水增加30%的裕度，设计处理能力达到500吨/日。

2.水质设计

废水排放应符合《电镀污染物排放标准》（-2008）表2的规定

新建企业水污染物排放浓度限值及单位产品基准排放量（单位：mg/L，不含PH）

3.设计加工能力

污水处理站各系统处理能力如下：

1、酸碱废水处理系统150m3/d，两班制（16h）运行；小时处理量为10m3/h；

2、铜氰化物废水处理系统100m3/d，两班（16h）运行；批处理量20m3/次；每批处理时间为4-6h；

3、锌铬废水处理系统250m3/d，两班（16h）运行；小时处理能力为15m3/h；

4.第三班应有一名值班人员；

4.废水特点及处理工艺选择

4.1 废水特征分析

该公司排放的废水主要含有重金属，其废水特点概括如下：

Ø 水质、水量有一定的波动；

Ø 重金属离子的种类很多。

4.2 处理工艺选择

公司废水种类比较复杂，一般含有重金属离子的废水可以通过混凝沉淀工艺去除。

4.2.1 多金属离子混合废水处理原理及反应条件

含有多种金属离子的混合废水通常采用碱中和沉淀法，需考虑pH控制条件及金属离子间的相互作用，去除各金属离子的最佳pH值如下：

通常采用NaOH、Ca(OH)2作为中和剂，在多种金属离子共存相互作用的影响下，在调试过程中确定最佳pH值，以出水重金属指标达标为前提，以减少投加量为原则。

4.3废水处理工艺的确定

4.3.1. 含氰废水处理系统

含CN废水的处理方法很多，主要有碱性氯化法、电解氯化法、活性炭吸附法、离子交换法和臭氧氧化法等，根据不同的水质、水量及要求选择不同的处理工艺。

本方案废水成分复杂，采用碱性氯化法与运行成本较低的法联合使用，可同时去除废水中的氰离子。

碱性氯化法是国内外广泛应用的方法。此法分为两个阶段：第一阶段将CN-氧化为CNO-（不完全氧化）；第二阶段将CNO-进一步分解为CO2和N2（完全氧化）。所用的氧化剂通常为次氯酸钠、漂白粉、液氯和二氧化氯。

（1）工作原理

CN-+OCl-+H2O＝CNCl+2OH-

CNCl+2OH-＝CNO-+Cl-+H2O

2CNO-+3OCl=CO2↑+N2↑+3Cl-+CO32-

（2）碱性氯化工艺参数

①pH值：一级处理pH=11，二级处理pH=4-9

②投药量：采用不同药剂（Cl2、HClO、NaClO）处理氰化物时的投药量配比见下表。投药量不足或过量都不利于含氰废水的处理。为监测投药量是否合适，可采用ORP氧化还原电位计自动控制氯的投加量。一般当水中残留Cl2为2-5mg/L时，可认为氰化物已基本被破坏。

（3）碱性氯化反应时间

一级处理，当pH≥11.5时，反应时间t=1min；当pH=10-11时，t=10-15min。

二级处理时，pH=7时，t=10min；pH=9-9.5时，t=30min。

（4）反应温度

在初级治疗中，主要有两种反应：

CN-+OCl-+H2O＝CNCl+2OH-

CNCl+2OH-＝CNO-+Cl-+H2O

第一反应生成剧毒的CNCl，第二反应是CNCl在碱性介质中水解生成低毒的CNO-。CNCl的水解速度受温度影响很大，温度越高，水解速度越快。一般在pH大于10，温度高于20℃时，氯化氢会自动快速分解。为了防止处理后的出水中残留CNCl，在温度较低时，应适当延长反应时间或提高废水的pH值。

4.3.2含铬废水处理系统

铬在水中通常以三价（Cr3+）和六价（Cr6+）离子形式存在。Cr6+一般以CrO42-和-形式存在，这两种离子不能用化学沉淀法去除。因此，在六价铬的处理中，一般先将Cr6+还原为低价的Cr3+，然后再加碱进行反应，使Cr3+生成不溶性的氢氧化物沉淀进行去除。为了提高离子的去除效果，在加碱的同时还要加入混凝剂和凝聚剂，使离子共沉淀。

具体操作为：首先利用还原剂(选择硫酸氢钠)在酸性条件下(pH<4)将废水中的Cr6+还原为低价Cr3+，然后加碱进行反应，使Cr3+沉淀出来而被去除。

工作准则

- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O

Cr3+ +3OH- = Cr(OH)3↓

预处理后的含铬废水进入电镀综合废水池进行后处理。

4.3.3含铜废水处理

含铜废水加碱可生成氢氧化铜沉淀，最适宜pH值为8，出水可达到设计要求。

4.3.4含锌废水处理系统

采用氢氧化物沉淀法可以有效去除废水中的Zn,使得预处理后的废水中的Zn能够可靠地达到排放标准要求的排放浓度。

金属离子与OH-离子能否生成不溶的氢氧化物沉淀，取决于溶液中金属离子和OH-离子的浓度。根据金属氢氧化物的沉淀-溶解平衡M(OH)N与水的离子积Kw=[H+][OH-]，可计算出引起氢氧化物沉淀的pH值：

从上式可以看出，同一种金属离子在水中的残留浓度，随着pH值的升高而降低；金属离子​​浓度相同时，浓度积Ksp越小，沉淀的pH值越小。

值得指出的是，上述公式可以计算出某一金属离子某一浓度时金属氢氧化物沉淀所需的pH值。由于这是一个理论计算值，不能作为废水处理的依据。由于实际废水中共存离子体系非常复杂，干扰因素很多，各种金属氢氧化物沉淀的pH值都高于理论值。最佳pH值最好通过实验确定。Zn2+的最佳pH值为9-10，碱溶pH值为10.5

另外值得注意的是Zn(OH)2是两性化合物，即在酸性和碱性溶液中均能溶解，因此在一定的pH范围内才以不溶性沉淀物形式出现，因此pH值应控制在9-10范围内，当pH为10.5时以[Zn(OH)4]2-状态存在，pH值为9-10时以不溶性Zn(OH)2沉淀物形式存在，pH值不足或过高均不能得到良好的处理效果。

值得指出的是，上述公式可以计算出对于某种金属离子一定浓度时金属氢氧化物沉淀所需的pH值。由于这是一个理论计算值，不能作为废水处理的依据。由于实际废水中共存离子体系非常复杂，干扰因素很多，各种金属氢氧化物沉淀的pH值均高于理论值，最佳pH值最好通过实验确定。工业废水处理中可供参考的金属氢氧化物沉淀pH范围见下表。

金属氢氧化物沉淀的最佳pH范围

环境保护分子图书馆

成为“环保摩尔图书馆”会员，我们提供最新的地下一体化好氧流化床生物膜反应器设计手册。

下载指南