含铬废水处理方法大揭秘：还原沉淀法实现环境与经济效益双赢

含铬废水处理方法大揭秘：还原沉淀法实现环境与经济效益双赢

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摘要：针对某铜箔生产企业产生的含铬废水进行处理，结合含铬废水的水质特点，采用还原沉淀法进行处理，处理效果良好，满足排放标准，取得了良好的经济效益和环境效益。

关键词：含铬废水；还原反应；中和反应；混合反应；沉淀；过滤

近年来，电子信息产业发展迅速。铜箔被称为电子产品信号和电力传输、通讯的“神经网络”，成为电子整机中支撑和连接元器件的印刷电路板（PCB）的关键材料。在压延铜箔的生产过程中，表面处理机组是最关键的设备之一，会产生大量的含铬废水。六价铬毒性很大，吸入即中毒。研究表明，铬的化合物经口腔、呼吸道或皮肤接触吸收后，能干扰重要的酶系统，引起“三害”效应[1]。根据美国环保署的数据，铬是对人体危害最大的17种化学物质之一[2]。目前，含铬废水的处理方法主要有两种：第一种是无害化处理技术，通过化学方法将六价铬还原为三价铬，然后在弱碱性条件下沉淀出来； 一是资源化处理技术，在处理过程中六价铬的价态保持不变，六价铬可浓缩后回用水；主要方法有膜分离法、离子交换法等。最常用的是还原沉淀法。某铜箔生产企业车间表面处理单元排出的含铬废水收集后排至废水处理站，经化学沉淀法处理后达到《废水综合排放标准》中第一类污染物的排放要求后排至老厂区回用。另外污泥处理采用低温污泥干化单元等减量化技术措施，有效减少了危废产生量，减轻了企业危废处置负担。

1. 废水量及水质

含铬废水主要来源于铜箔车间表面处理单元及含铬漂洗废水回用处理系统中的反渗透单元，经管道收集排至废水处理站，采用还原沉淀法处理，含铬废水设计处理规模为25m3/h，其主要水质指标为Cr6+=6.3mg/L、pH=7~7.5。

2 废水处理工艺

2.1 流程介绍

车间设备排出的含铬废水通过管道收集后排入废水调节池。调节池具有调节水量、平衡水质的作用，保证水处理装置在相对稳定的水量、水质条件下运行。调节池中的废水经提升泵加压提升后进入pH调节池。向池中加入稀盐酸，在搅拌器的作用下将废水的pH值调节至2-3。废水在重力作用下流入还原反应池，向池中加入还原剂亚硫酸氢钠，将废水中的六价铬还原为三价铬。然后废水在重力作用下流入中和反应池，向池中加入NaOH，将废水的pH值调节至7-9。在碱性条件下，Cr3+与OH-反应生成Cr(OH)3沉淀。中和反应池出水进入混合反应池、絮凝反应池。 通过向池内投加PAC、PAM，使大部分悬浮颗粒进一步凝聚成大颗粒。出水进入斜管沉淀池，大颗粒在重力作用下沉积在泥斗内。污泥定期排入污泥池，上清液进入中间水池。中间水池的水经过滤泵提升后进入过滤机，进一步去除水中的悬浮物及重金属，过滤后的水达标后排至老厂回用。斜管沉淀池产生的污泥进入污泥池，由污泥泵定量泵入板框压滤机，然后将湿污泥加入低温污泥干化单元，使污泥含水率进一步降低至30%，有效减少了危险废物的产生量。脱水后的泥饼作为危险废物处理。含铬废水处理工艺流程图如图1所示。

2.2主要水处理设备

含铬废水处理系统主要设备有pH调节池、还原反应池、中和反应池、混合反应池、絮凝反应池、斜管沉淀池、多介质过滤器、吸附过滤器等。（1）pH调节池。废水进入pH调节池后，向池中加入稀盐酸，池内安装搅拌器和pH计，调节废水pH值至2～3。设计采用pH调节池1个，容积为6.0m3，设备材质为钢衬橡胶。（2）还原反应池。废水进入还原反应池后，向池中加入还原剂亚硫酸氢钠，池内安装搅拌器，将六价铬还原为三价铬。设计采用反应池2个，总容积为13.0m3，设备材质为钢衬橡胶。（3）中和反应池。 经过还原反应后的废水进入中和反应池，在池内加入NaOH，池内安装搅拌器，调节废水的pH值至7～9。设计采用反应池1个，容积为6.0m3，设备材质为钢衬橡胶。（4）搅拌反应池。经过中和反应后的废水进入搅拌反应池，加入混凝剂PAC。通过搅拌器的搅拌，使混凝剂与废水充分反应接触，形成矾花。设计采用反应池1个，容积为6.0m3，设备材质为钢衬橡胶。（5）絮凝反应池。形成“矾花”后，废水在重力作用下流入絮凝反应池。在反应池中加入絮凝剂PAM。 利用有机高分子絮凝剂的吸附、架桥作用，使矾花形成较大的絮凝体，加快沉降速度，提高沉降效果。设计采用反应池1个，容积为6.0m3，设备材质为钢衬橡胶。

（6）斜管沉淀池。絮凝反应后的废水进入斜管沉淀池进行沉淀处理。斜管沉淀池采用浅层沉淀原理，设置斜管填料后，可增大水流经水断面的湿周长，减小水力半径，大大缩短颗粒沉降距离，减少时间，大大提高沉淀效率。设备材质为钢衬橡胶。沉淀池设计表面负荷为1.2m3/(m2·h)。沉淀池设有自动排泥阀，定期排泥，排泥周期根据实际产生污泥量确定。（7）中间水箱。斜管沉淀池出水进入中间水箱，设计水力停留时间为30min，可起到中间过渡作用，方便后续过滤水泵吸水。中间水箱容积为15m3，材质为钢衬橡胶。 （8）滤水泵。配置两台滤水泵，为后续滤池加压供水，兼作滤池反冲洗水泵。（9）多介质过滤器。来自中间水箱的水经滤水泵加压提升后进入多介质过滤器进一步过滤，去除水中的悬浮物、杂质等。设计采用φ2多介质过滤器2台（1用1备），水处理能力为25m3/h，设备材质为钢衬橡胶。（10）吸附过滤器。来自多介质过滤器的水进入吸附过滤器，吸附过滤器内装有天然吸附滤料（沸石），具有孔隙发达，吸附力强的特点，是一种新型无机离子交换剂。 它不仅能去除水中的浊度、色度、气味，而且对水中的铬、镉、镍、锌、汞、铁等有害重金属离子及酚、三氮、氨氮、磷酸根离子等有吸附、交换作用，还有利于去除水中各种微量污染物，价格便宜，吸附饱和后可定期更换。

设计采用φ2吸附滤池（1用1备），处理水量为25m3/h，设备材质为钢质内衬橡胶。（11）污泥系统。沉淀池污泥经重力排入污泥池，再由污泥泵加压至板框压滤机脱水，污泥饼含水率约80%，湿污泥再加入低温污泥干化单元，使污泥含水率进一步降低至30%，有效减少危险废物产生量。干化污泥饼经储存、外运处置。污泥处理排出的滤液回流至调节池。（12）加药系统。系统设有5套加药装置，分别用于投加稀酸、稀碱、还原剂、PAC、PAM药剂。药箱材质为PP。

3 经营成果和经济、环境效益

本项目调试运行后，出水主要水质指标为Cr6+=0.3mg/L、总铬=1.2mg/L、pH=7-9，满足《污水综合排放标准》的相关要求。本项目含铬废水处理规模为25m3/h，总投资230万元，人工定员5人，直接运行成本约3.30元/m3，其中人工费0.65元/m3、电费1.35元/m3、药剂费0.80元/m3、污泥处置费0.50元/m3。本项目含铬废水处理后，年排放量可减少约6价铬，有效减少了6价铬的排放量，减少了对水体、土壤等生态环境的影响，创造了良好的环境效益。

4。结论

（1）含铬废水经还原沉淀法处理后，出水水质可满足《污水综合排放标准》的有关要求；（2）国家越来越重视生态环境的保护，六价铬对环境的影响比较严重，因此，在条件允许的情况下，可以对含铬废水进行深度处理，实行零排放。

作者：贾晓蕾 张婷 单位：