电镀工业园废水集中处理技术与管理模式

【资料简介】

电镀工业园废水集中处理技术与管理模式

尹强

1 电镀工业园废水集中处理现状

1.1 电镀工业园的生产情况

目前电镀工业园的厂家大都是来料加工型，少部分是配套车间性质。工业园内镀种齐全，各厂家的电镀线机械化或自动化水平相差较大，有的亦滚镀线手动操作为主，有的则龙门线、环形线为主。相比起来，园与园的生产等级差别要大于统一园区厂与厂的差别。老的电镀园中工厂的工艺条件及生产布局相对比较落后，手动线，滚镀线较多，自动线较少。

手动电镀线由于随意性较大而带出量(槽液或清洗水)和滴洒量较大。机械化电镀线则相对规范，带出量和滴洒量较小，造成的废水混排液小。

1.2 电镀工业园废水集中处理现状

1.2.1 工业园常见电镀废水处理工艺

绝大多数电镀工业园根据电镀废水处理方法将废水分为三类废水进行处理：含氰废水、含铬废水、酸碱废水。分别对氰化物、六价铬预处理后，再与其它废水一起，按溶度积原理进行加碱、混凝、沉淀、过滤处理。每股废水设置一套处理系统，没有考虑COD的处理；

1.2.2 电镀工业园废水处理设施

基本上都是设施简陋，原始设计不足，有的甚至全部手动、间歇式处理，有的工业园的自控仪表年久失修，也是基本人工操作。

由于电镀废水水质的变化性，手动操作很难保证稳定的反应条件，因此很难稳定达标。

1.2.3 电镀工业园废水处理效果

根据我公司了解知道的众多电镀工业园，大部分处理不能达标排放。其中超标严重程度依次是：COD、Cu、CN、Ni、Cr。有的工业园甚至因为废水处理*不能达标而被迫关闭整改。

不能达标的根本的原因是废水不能*按照要求进行废水分流，或者说废水分流不*、不*。因此电镀工业园集中处理的主要问题是排放和处理、管理和技术的问题。

处理过程手动控制也是部分工业园不能达标的重要因素。

1.2.4 电镀工业园废水集中处理难点

要搞好电镀工业园废水集中处理绝非易事，根据我公司这几年的实践和考察调研，我公司认为主要的困难有以下几点：

废水不能*分流；

废水分流监管缺乏技术措施；

传统化学法不能全部达标；

1.3 电镀工业园废水排放情况

1.3.1 废水成分和来源

主要污染物：酸碱、氰化物、Ni、Cu、Cr、Zn、COD、Ag、Au等；

废水来源： 清洗水、换缸液、褪镀液、滤片清洗水、地面冲洗水

Cr： 主要来自钝化及镀铬工序；

CN： 主要来自镀Cu、Ag、Au工序；部分厂家的除油酸洗后的去黑膜工序的清洗水。部分厂家褪镀工艺有CN；

COD： 前处理即除油除腊工序、报废除油液；

重金属： 镀件的清洗水带出的镀液；

酸碱： 活化、清洗等等。总体酸性为主。

1.3.2 废水分流不*

废水分流非常难。各电镀厂家的设备等级、自动化程度和管理水平相差甚远，其分水的难度也大相径庭。

正常电镀清洗基本流程如下图。

自来水和DI水

 

 

 

 

 

至废水站

几乎每个厂家都会有混合废水排放，造成混合废水的主要环节或排水点有： 

1、地面滴洒：镀件从槽与槽、区与区的移动过程中特别是手工操作时，不可避免会带出镀液和清洗水滴洒至地面或通道上，很容易造成废水混排。

2、褪镀液及清洗水：几乎所有厂家都设置一个褪镀区，用于不同的镀层，而不同镀种的褪镀液不同，因此褪镀液及其清洗水成分不同，废水分流困难。有的厂家褪镀液可外卖，也有的直接报废排放。

镀液过滤机清洗水：清洗过滤机的滤片，其残留物都是镀液，而清洗区往往集中一点，其清洗水所含成分多样，滤片清洗随意性较大，是混排废水。

3、回收槽浓废水外溢：部分回收液外溢。

分区不合格及地面容易破损。除自动线外，分水几乎全部是采用地面分区收集的，分区之间采用隔墙方式区。大部分厂家隔离墙简单砖砌，很容易破损形。因此废水经常性地发生串混，这种情况普遍存在，导致地面的废水不仅含氰化物，也含六价铬。

4、清洗槽排空时，工人为节省时间往往不用排水底阀，而用胶管虹吸排出，排水点很容易跨越本排水区，形成混排严重的现象。

5、镀液大处理时，即去除镀液中的有机杂质与异金属杂质，电镀废液不可避免会在操作中滴到槽外，也容易造成混排。

1.3.3 工艺落后导致高氰化物和高COD

部分电镀厂生产工艺和设备落后。除油液是一次性使用的，同时用氰化物对工件进行除油的工序，因此导致有大量氰化物和COD，排水量也较正常除油槽定期报废方式大很多。目前这种现象还相当严重；其COD>500mg/L，CN>200mg/L，造成后续处理困难。

1.4 废水的收集和输送方式

大多数电镀工业园按照市政排水管的方式设置废水收集管，即按三种废水，分别设置干管和支管，不同厂家的同一类废水集中到管道进行收集后进入废水处理站。

这种方式的缺点就是不能有效监管各厂家的排水，也不能查清那家工厂有混合排放情况。如果一家工厂的排水有混合废水，会影响整个工业园的废水处理达标。因此干管收集方式对于电镀废水处理达标存在基础性的缺陷。

2 新大禹电镀工业废水集中处理路线

根据以上存在的问题，我公司经过分析研究分别提出如下解决办法。

2.1 废水分流种类

为了解决不能*分流的混合废水的出路，我公司专门设置了混合废水管道(后续专门的设施)；

为了解决COD的问题，我公司专门将含COD较高的废水分流出来，由于COD基本来自电镀线的前处理工序，因此我公司称该废水为前处理废水。

这样，我公司一般将电镀工业园废水分为5类：含氰废水、含铬废水、混排废水、前处理废水和综合废水（即一般清洗水）。

2.2 废水输送方式

我公司的方式是：每个电镀厂的每种水都单独输送到集中处理厂，并采用明管压力输送，有以下优点： 

1、便于查清各厂家的废水混排情况，为处理达标打好基础。如有个别厂家混排，也容易分清责任；

2、对于个别厂家的混排废水，能够将混排废水切换至专门的处理系统，避免整体混排而不达标；

3、便于检查和检修。珠三角地区地下水位高，而排水管是非满流管道，雨季很容易造成管道上浮而泄漏，也不易察觉。而明管可有效防止输送过程中造成的污染；

2.3 设置在线监测和切换系统

在线监测：尽管已经专门设置了混合废水管道，但是并不能保证其它管道就不会有混排情况。为确保废水分流，设置在线监测系统，对各厂家分流后的废水进行在线监测CN和六价铬Cr6+。

自动切换：除了混排废水，如果监测到其它4股废水有氰化物或六价铬混排现象，则由在线监测仪发出指令至控制系统并控制切换阀门将该废水切换到含氰废水、含铬废水或者混排废水。

自动切换系统主要由自动控制阀门和控制系统构成，控制系统根据在线监测系统的混排监测信号，发出对应编号的阀门启停信号，实现废水切换。

在线监测和自动切换又一次实现、完善了废水的分流。

2.4 设置混排废水处理设施

其目的就是专门处理分流不清的混合废水，主要是指既含氰又含铬的废水，其处理办法也是先破氰，再还原铬。这样做虽然处理费用高，但是从基本上解决了由于混排废水达标的问题。

2.5 设置有机物废水处理设施

目的是为了专门处理有机物，保证COD达标。

其工艺为微电解+Fenton氧化+混凝沉淀+生化处理系统。

2.6 设置中水回用处理设施

根据分水分质的优势，充分考虑节能降耗的要求，将废水中COD含量比较低的废水进入回用系统，进过膜过滤分离后的废水可以使用于电镀线上的某些工序，起到节能减排的作用。

3 高平电镀工业园废水集中处理工程简介

3.1 基本处理原理

氰化物处理：氯碱法破氰

CN－+OC1－+H2O        CNC1+2OH－

CNC1+2OH－         CNO－+C1－+H2O

2CNO－+3C1O－+H2O         2CO2  +N2  +3C1－+2OH－

铬的去除：还原法反应式：

Cr6++3SO32-        Cr3++3SO42－ 

Cr3++3OH－        Cr(OH)3

其它重金属去除：

Cu的去除：Cu2++2OH－        Cu(OH)2

Ni的去除：Ni2++2OH－        Ni(OH)2

Zn的去除：Zn2++2OH－        Zn(OH)2

Pb的去除：Pb2++2OH－        Pb(OH)2

Cd的去除：Cd2++2OH－        Cd(OH)2

酸碱中和：H++OH－        H2O 

主要药剂: 氧化剂(漂白水)、还原剂(亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠)、硫酸、NaOH、石灰、PAC、PAM等等。

3.2 自动控制水平

设置反应过程自动控制是*必要的，既可以保证足够的药剂投加量，又可以避免过量投加的浪费。

主要自控点如下表：

序号	反应过程	控制内容	控制点
1	加碱反应	pH值自控	pH调整池1、2
2	破氰反应	pH值、ORP自动控制	破氰池
3	还原反应	pH值、ORP自动控制	还原池

3.3 在线监测及自动切换系统

由于在线检测仪价格昂贵，因此只设置CN和六价铬在线检测仪各2台，对各管道废水轮流进行监测。根据监测记录对混排频次较低或不发生的，降低监测频率，反之则增加监测频次。

在各厂家由泵送至高平废水处理有限公司的各种废水的出口端安装取样管，根据流量信号自动取样，由自动监测仪器化验分析废水中的CN－、Cr6+值，记录并保存数据，当含铬废水中有CN－或当含氰废水中有Cr6+时，都作为混排废水自动将废水切换排至混排废水中，并拟按混排废水收费。若综合废水中含有Cr6+和CN－时，则将综合废水自动切换排至相应的含铬废水池或含氰废水池。

在废水处理站*控制室，采用27套监视显示屏，动态显示各厂家的排水情况，超过设计值报警明示，并可查历史记录。各企业排水情况定时反馈回各厂家，并作为收费凭据。

现场每个管道(108条)的废水均需采样分析，以便掌握其Cr6+和CN-的浓度。采样分析仪每10分钟采取一个样，分析出来的结果经数据采集器采集后，送入到中控室DPU进行判断处理。DPU根据其浓度高低控制出水切换阀，以便让废水进入到不同的收集池进行处理。

27个工作站分别显示不同管道废水中Cr6+和CN-的含量，以及采样阀、切换阀的开关状态，实时显示，并以趋势图反映出来。

3.4 废水输送方式

每个厂家按上述要求进行分水，并单独输送至废水站。根据各厂家污染物情况，每家厂现有3～5条输送管道，现有共27家电镀厂，共计108条管道采用压力地面输送方式单独进入废水站。

便于制约电镀厂家的非正常排水的管理。

3.5 处理费用

根据各厂家的自来水用水量进行收费，废水综合处理价6.6元/吨，这个价格是目前广东省zui低的。收支基本持平。部分的电镀工业园废水处理费用。

序号	厂家	费用
1	惠州博罗龙溪电镀基地	10
2	中山东升电镀工业园	10～16
3	东莞协忠电镀工业园	8～10
4	增城田桥电镀工业园	8～9

3.6 污水厂技术经济一览表

序号	费 用 名 称	单 位	指   标
1	总投资	万元	2500
2	处理规模	吨/天	12000
3	单位水量投资	元/吨水	2000
4	单位水量运行成本	元/吨水	6.6
5	定员	人	25
6	装机容量	kW	374.09
7	工作容量	KW	262.79
8	占地面积	平方米	7500

4 结论与展望

2007年1月27日高平电镀污水处理厂均通过了中国环保产业协会水污染治理专家委员会专家的技术评审，专家们给这个工业污水集中处理厂相当高的评价。

我公司认为，废水分流是电镀工业园废水集中处理的成败关键。混合排放是电镀工业园废水集中处理不能达标的主要原因。

按照氰化物、六价铬、混排废水、有机物和普通重金属进行废水分流并分别进行预处理或处理，是电镀工业园废水集中处理合理而有效的工艺路线。

对于不可避免的电镀混合废水，可以从处理技术上给予解决问题的出路，是解决电镀工业园废水处理切实可行的办法。

在线监测是监管工业园各厂家排水的有效手段，在线监测并切换混合废水是确保废水分流的保证措施，是电镀工业园废水集中处理达标的又一级保证手段。

主要反应过程自动化控制是必要的。

总之，为解决电镀工业园废水集中处理问题，我公司提出的与传统方法不同的含氰废水、含铬废水、混排放水、前处理废水和综合废水分水方式、各厂家每种废水单独输送方式、对废水进行在线检测、对检测到混合的废水实施切换以及合理的流程和必要的自动化控制，是电镀工业园废水集中处理完整而有效的模式，该模式具有广泛的推广性。