鄧喜紅，王 超，孫志科

（1.長沙環(huán)境保護職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙410004；2.湖南同一水處理科技有限公司，湖南 長沙410001；3.湖南德邦環(huán)?？萍加邢薰?，湖南 長沙410004）

1 引言

某液壓廠是某上市公司控股的股份制企業(yè)，是一家集產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)、加工制造、銷售服務(wù)于一體的新型液壓油缸和液壓閥專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)，具有近40年液壓缸設(shè)計及制造經(jīng)驗，是目前國內(nèi)生產(chǎn)規(guī)模宏大、質(zhì)量堪稱一流的液壓缸專業(yè)生產(chǎn)廠家，年生產(chǎn)油缸18萬支。廢水主要來自電鍍車間鍍鉻、鈍化、光化、褪鍍等工藝中產(chǎn)生的清洗廢水和電鍍槽廢電鍍液混合而成，產(chǎn)生的廢水中六價鉻和總鉻濃度高、水質(zhì)波動大等特點。

針對該廠的廢水特點，采用化學(xué)沉淀工藝進行處理，經(jīng)過一年多的實踐，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，出水水質(zhì)各項指標均達到《電鍍污染物排放標準》（GB219100－2008）排放標準。

2 工程設(shè)計

2.1 設(shè)計水質(zhì)和水量

該液壓廠新建電鍍車間后的基準排水量為116m3／d。根據(jù)該廠要求，設(shè)計水量按20m3／h進行，120m3／d。在新電鍍車間尚未建成之前，含鉻廢水處理設(shè)施按每天一班8h工作制度，設(shè)備實際運行6h，新電鍍車間建成投產(chǎn)之后，每天二班16h工作制。

含鉻廢水通過獨立管道輸送至污水站含鉻廢水收集池，處理能力10m3／h設(shè)備兩套，設(shè)計水質(zhì)見表1。

表1 設(shè)計水質(zhì)

2.2 工藝流程

工藝流程見圖1。

2.3 工藝原理

電鍍車間內(nèi)的廢電鍍槽液與鍍件清洗廢水分別收集。電鍍車間內(nèi)新建一個電鍍廢液池，專用于收集更換掉的廢電鍍液。采用計量泵每天定量將電鍍廢液池內(nèi)的電鍍液抽至清洗廢水集水池內(nèi)，以避免在更換電鍍槽液時六價鉻濃度過高而影響電鍍廢水處理機的正常工作。

圖1 工藝流程

含鉻廢水調(diào)節(jié)池內(nèi)的廢水用泵抽入管道混合器，在此投加酸液，通過pH值在線儀對酸度進行控制；出水進入處理機的還原系統(tǒng)，在此投加還原劑并攪拌，將六價鉻還原成三價鉻；出水自流入反應(yīng)系統(tǒng)，在此投加堿液，通過pH值在線儀對堿度進行控制，經(jīng)pH值回調(diào)后廢水生成三價鉻沉淀，同時投加PAC和PAM加強絮體生成效果，并在后續(xù)的斜管沉淀系統(tǒng)中沉淀分離；沉淀后的上清液進入過濾系統(tǒng)對懸浮物和沉淀物進一步去除，出水達標排放。過濾能力下降時，啟動反洗泵進行反沖洗，反洗水自流入含鉻廢水調(diào)節(jié)池。

沉淀系統(tǒng)鉻泥用螺桿泵抽入離心脫水機脫水，脫水機濾出水返回含鉻廢水調(diào)節(jié)池。鉻渣裝袋暫存于含鉻廢水調(diào)節(jié)池上（含鉻廢水調(diào)節(jié)池上鋪廢棄鋼管，并留滲水縫隙，周邊砌護欄防止?jié)B出液對周邊滲透），堆碼到一定數(shù)量后送危險廢物處置中心處置。調(diào)節(jié)池和反洗水箱水位采用超聲波液位計，通過PLC系統(tǒng)進行控制，反應(yīng)機理為：

2.4 反應(yīng)過程控制點

還原pH值：2.5～3.0；ORP還原電位：230～250；三價鉻沉淀pH值：8.0～8.5。

3 主要工藝參數(shù)

含鉻廢水調(diào)節(jié)池，V＝300m3，玻璃鋼防腐，利用原有水池改造，具有收集含鉻廢水和事故應(yīng)急貯存的能力，目前可貯存近6d的排水。

自吸泵（兩臺，一用一備），型號：50ZX15－12，Q＝15m3／h，H＝12m，N＝1.5kW；材質(zhì)：304不銹鋼。

管道混合器（兩臺，一用一備），型號：DN80，Q＝10m3／h；材質(zhì)：防腐玻璃鋼。

含鉻廢水處理機（兩臺，一用一備），箱體外形尺寸：6.0m×2.0m×4.0m防腐玻璃鋼，分為還原區(qū)、pH 值回調(diào)絮凝區(qū)、沉淀區(qū)和過濾區(qū)四部分。還原區(qū)停留時間20min，回調(diào)區(qū)停留時間15min，斜管沉淀區(qū)表面負荷1.5m3／m2·h，過濾區(qū)濾速3m／m2·h。

沉淀斜管，規(guī)格：Φ80材料：0.8mm聚乙烯波紋板材加工；過濾材料：材料：ABS專用濾頭＋石英砂；攪拌機2臺，型號：BLED3－43－3，380V，34r／min，N＝3kW。

NaHSO3加藥裝置（兩臺，一用一備）。攪拌罐一個，外形尺寸：Φ0.6m×1.0m玻璃鋼防腐；攪拌機一臺，型號：BLED0－23－0.75，380V，N＝0.75kW；加藥箱兩個，型號：MC－500L，Φ800×1150材質(zhì)：耐腐蝕PE；計量泵兩臺，型號：GM0050。

NaOH加藥裝置。攪拌罐一個，外形尺寸：Φ0.6m×1.0m，玻璃鋼防腐；攪拌機一臺，型號：BLED0－23－0.55，380V，N＝0.55kW；加藥箱兩個，型號：MC－500L，Φ800×1150，材質(zhì)：耐腐蝕PE；計量泵（兩臺，一用一備），型號：GM0370。

H2SO4加藥裝置，加藥箱一個，型號：PT－2000L（特級品），Φ1360×1460，材質(zhì)：耐腐蝕PE；計量泵（兩臺，一用一備）型號：GM0025。

PAC加藥裝置。攪拌罐一個，外形尺寸：Φ0.6m×1.0m玻璃鋼防腐；攪拌機一臺，型號：BLED0－23－0.55，380V，N＝0.55kW；投藥箱兩個，外形尺寸：1.0m×1.0m×1.0m 材料：10mmPVC板；磁力泵（兩臺，一用一備），型號：20CQ－12，Q＝3m3／h，H＝12m，N＝0.37kW，380V；材質(zhì)：304不銹鋼；流量計兩套，型號：DN15，材質(zhì)：PVC＋有機玻璃。

PAM加藥裝置，攪拌罐一個，外形尺寸：Φ0.6m×1.0m材料：A3鋼板，厚度4mm玻璃鋼防腐；攪拌機一臺，型號：BLED1－23－0.75，380V，N＝1.1kW；加藥箱兩個，型號：MC－500L，Φ800×1150，材質(zhì)：耐腐蝕PE；計量泵（兩臺，一用一備）；型號：GM0090。

離心脫水機，一臺，型號：LW－250，Q＝2－5m3／h，10.5kW，380V，外形尺寸：2080mm×1020mm×655mm，雙電機、雙變頻。

單螺桿泵，一臺，型號：G30－1，Q＝5m3／h，H＝60m，N＝2.2kW，380V，材質(zhì)：不銹鋼。

ORP在線儀（每套設(shè)備一臺，共兩臺），型號：HX－91，220V模擬輸出：4－20mV，PH在線儀（每套設(shè)備兩臺，共四臺），型號：HX－91，220V模擬輸出：4－20mV，PLC控制系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)一套。

反洗水箱，鋼制成品水箱，V＝30m3。反洗泵（兩臺，一用一備），型號：ALG200－200A，Q＝179m3／h，H＝10m，N＝11kW，380V。

4 廢水處理效果

土建施工從2010年3月正式動工，因年后一直多雨，至5月份才基本完工；7月初所有設(shè)備全部安裝完畢，全面開始工藝調(diào)試并進入試轉(zhuǎn)；2010年9月初由當?shù)丨h(huán)境監(jiān)測站取樣檢測，一次性全部指標合格。經(jīng)過3個多月的試運行，環(huán)境監(jiān)測部門對該工程進行了驗收監(jiān)測，各部分處理效果見表2。

表2 廢水處理效果

5 經(jīng)濟分析

該工程總造價為125萬元，其中土建費45萬元、設(shè)備費80萬元。本處理工藝的運行成本主要由動力費用、藥劑費、維護費、折舊費、人工管理費等部分組成。

5.1 動力費用

本廢水處理系統(tǒng)的總裝機容量為136.46kW·h如果電費以0.6元／kW·h計，則t廢水動力費為：噸水電費成本為136.46×0.6／120＝0.68元／m3。

5.2 藥劑費

硫酸投加量：32kg／d，濃硫酸價格：600元／t；片堿投加量：30kg／d，片堿價格：2100元／t；亞硫酸氫鈉投加量：200kg／d，亞硫酸氫鈉價格：2800元／t；PAC投加量：6kg／d PAC 價 格：1800 元／t；PAM 投 加 量：0.6kg／d PAM 價格：16000元／t；噸水藥劑費成本：（32×0.6＋30×2.1＋200×2.8＋6×1.8＋0.6×16）／120＝5.52元／m3。

5.3 維護費

按年運行330d計，取設(shè)備投資費用5%行；則噸水維護費為：800000×5%÷330÷120＝1.01元／t廢水。

5.4 折舊費

土建投資按30年使用，設(shè)備投資按20年使用；則噸水折舊費為：（450000÷30＋800000÷20）÷330÷12＝1.39元／t廢水。

5.5 人工管理費

定編為2人，月工資平均為2000元；則噸水人工管理費為：噸水人工費成本為4000／（120×30）＝1.11元／m3。

5.6 總運行費用

①＋②＋③＋④＋⑤＝1.11＋0.68＋5.52＋1.01＋1.39＝9.71元／m3。

6 結(jié)語

采用化學(xué)沉淀工藝處理液壓件廠電鍍高濃度含鉻廢水，裝置運行穩(wěn)定，運行費用低；自動化程度較高，操作簡便，運行方式靈活，對水質(zhì)波動適應(yīng)能力強，出水水質(zhì)各項指標均達到《電鍍污染物排放標準》（GB21900－2008）排放標準。

［1］ 李國會，馬相賓，裴 燏.化學(xué)還原法處理電鍍含鉻廢水的工程應(yīng)用［J］.工業(yè)安全與環(huán)保，2011，37（10）：12～15.

［2］ 常軍霞，王三反，王 挺，等.化學(xué)共沉淀－鐵氧體法對含鉻廢水的處理工藝［J］.凈水技術(shù)，2010，29（6）：36～39.