【摘 要】污水處理A廠原電鍍廢水處理工藝采用Na2S破絡(luò)除Cu2+可以使Cu2+達標排放（Cu2+≤0.5mg/L），但是污水中COD難以達標。因此針對COD不達標的情況進行了多次廢水處理工藝改進，通過控制源頭污染和加入Fenton試劑的方法，現(xiàn)在廢水各項污染物指標都達到了地區(qū)污染物排放標準，污水處理成本也有了很大幅度降低。

【關(guān)鍵詞】廢水處理 工藝改進 工藝研究

一、絡(luò)合銅廢水概述

（一）絡(luò)合銅廢水來自蝕刻、沉銅、沉銀等工序，約占印制線路板生產(chǎn)廢水總量的8%。廢水中含有高濃度的絡(luò)合銅、檸檬酸等。

（二）絡(luò)合廢水必須先破除絡(luò)合物（銅螯合物）才能將銅沉淀去除，而絡(luò)合物的穩(wěn)定性與溶液的pH有關(guān)。正常pH條件下，絡(luò)合銅離子比Cu（OH）2穩(wěn)定，因此無法通過調(diào)節(jié)pH產(chǎn)生Cu（OH）2沉淀的方法將絡(luò)合銅離子去除。但是CuS比絡(luò)合銅離子更加穩(wěn)定，通過投加Na2S可以產(chǎn)生CuS沉淀，從而破壞絡(luò)合銅離子的平衡，達到去除絡(luò)合銅離子的目的，最后通過混凝沉淀進行泥水分離。

（三）要使絡(luò)合銅離子完全沉淀下來，必須加入過量的Na2S，因此如何控制Na2S的投加量是一個非常關(guān)鍵的因素。一方面，硫離子對后續(xù)的生化處理中微生物的培養(yǎng)有一定的毒害作用；另一方面，硫離子也是出水控制指標之一。因此，過量的Na2S需加入FeSO4來去除。

（四）典型的絡(luò)合銅廢水處理工藝如下圖：

二、實例分析

下面以我實際研究過的某污水處理廠為例（以下簡稱：污水處理A廠）介紹一下絡(luò)合銅廢水處理工藝的改進與研究。

（一）污水處理A廠原污水處理工藝

1.污水中主要污染物含量

COD：1847mg/L、Cu2+：823 mg/L、（SS可處理達標，不作為研究對象）

2.工藝流程（見圖2）

3.工藝說明

該工藝利用生物（活性污泥）法來降解C0D，其原理是：在厭氧或好氧的條件下，厭氧微生物或好氧微生物將有機物進行降解或合成自身細胞物質(zhì)，然后將合成細胞的菌體進行沉淀、分離，從而達到去除COD的目的。但是，在此工程竣工試運行期間經(jīng)過大量監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)顯示并沒有達到去除COD的目的（含量280mg/L左右）。經(jīng)多方面查找原因，結(jié)果檢測出污水中含有大量甲醛。甲醛、酚、醇等對活性污泥微生物有毒害作用，可使微生物的生物蛋白變性或使蛋白脫水而使微生物致死。因此，污水處理A廠決定對工藝進行改進。

（二）污水處理A廠第一次工藝改進

由于原污水處理工藝未達到預(yù)期目的。于是，此次污水處理工藝改進改換思路，控制廢水產(chǎn)生源頭，減少污染物和廢水產(chǎn)生量。為此決定：

1.對回收桶內(nèi)殘留的藥水進行分類收集后再清洗；

2.化驗室產(chǎn)生的絡(luò)合廢水及外來樣品集中收集；

3.清洗廢水集中收集。

本次改進主要針對電鍍廢液等高濃度廢水進行集中處理，清洗廢水和冷卻水簡單處理后回收再利用。

經(jīng)過上述三項措施，使污水產(chǎn)生量和污水中的污染物大幅降低，控制前后水質(zhì)變化情況見表1。

表1 廢水源頭控制前后廢水產(chǎn)生量和污染物含量對比表

日污水產(chǎn)生量（t/d）COD（mg/L）Cu2+（mg/L）

控制前13—141800（平均值）800（平均值）

控制后9-10≤1200600以下

污水處理A廠實行減污減排的同時進行了大量的研究實驗，確定了用NaCLO3氧化污水中有機物去除COD。經(jīng)多次實驗，污水COD≤1200 mg/L時加入8g/L的NaCLO3可使污水COD達標排放（≤90 mg/L，為地區(qū)排放標準）。最終污水處理A廠確定如圖3所示的工藝：

此工藝可使廢水中的COD、Cu2+達標排放，但是電鍍廢液處理成本較高，同時分開處理也無法通過環(huán)保部門驗收，所以污水處理A廠決定再次工藝改進。

（三）污水處理A廠第二次工藝改進

第二次工藝改進是在原工藝基礎(chǔ)上利用生化細菌為改進方向進行研究實驗。原工藝未成功的原因是：含大量甲醛的廢水進入?yún)捬醭貢r使厭氧菌變性甚至死亡，達不到降解有機物并使難降解的大分子有機物分解為小分子有機物的目的。因此，以怎樣把廢水中大分子有機物分解為小分子有機物提高污水可生化性為實驗研究對象進行了研究。經(jīng)過大量實驗和查閱相關(guān)資料，以H2O2做氧化劑、FeSO4·7H2O做催化劑（組合體系稱為Fenton試劑）來氧化廢水中的有機物。H2O2和亞鐵離子反應(yīng)產(chǎn)生的羥基自由基氧化電勢高達2.80EV，氧化能力在溶液中僅次于氟氣。因此，一般試劑難以氧化的芳香類化合物及一些雜環(huán)類化合物，F(xiàn)enton試劑都能氧化降解掉。為此，污水處理A廠做了如下實驗（取其中一組實驗）：

污水COD：876.2 mg/L 、 Cu2+ ：143.6mg/L 、PH=3.5 ，等量置于三個燒杯中并分別加入30%工業(yè)級H2O2，其中1#加H2O2：1.5 ml/L、 FeSO4·7H2O：0.4g/L； 2#加H2O2： 3 ml/L、FeSO4·7H2O：0.8g/L ；3#加H202： 5 ml/L、FeSO4·7H2O：1g/L； ①攪拌反應(yīng)1.5小時后用NaOH調(diào)至pH=9使未完全反應(yīng)的H2O2分解（pH=9也是Na2S破絡(luò)除銅的最佳pH），②加Na2S：0.6 g/L攪拌反應(yīng)（邊加邊攪拌）3分鐘，③加FeSO4·7H2O：0.8g/L、 PAC： 0.9g/L、PAM：0.0005g/L 靜置沉淀15分鐘，④分別移取1﹟、2﹟、3#上清液用重鉻酸鉀法（用WMX-Ⅲ-B型消解儀代替冷凝回流）測COD，WFX-120B型原子分光光度計測Cu2+，結(jié)果分別見表2。

表2.實驗測定COD、Cu2+結(jié)果

根據(jù)測定結(jié)果，污水處理A廠在固定H2O2加入量為：1.5 ml/L的情況下增加FeSO4·7H2O的加入量。結(jié)果表明FeSO4·7H2O加入量的增加對COD的去除無任何幫助，而且，F(xiàn)eSO4·7H2O加入量的增加使上清液變黃。

考慮到污水處理成本及生化反應(yīng)的作用。污水處理A廠確定了H2O2的加入量為：污水COD≤500 mg/L，H2O2加入量為：1.0 ml/L、FeSO4·7H2O加入量為：0.25 g/L；污水COD：500-900 mg/L， H2O2加入量為：1.5 ml/L、FeSO4·7H2O加入量為：0.4g/L；污水COD：900-1200 mg/L，H2O2加入量為：2.5 ml/L、FeSO4·7H2O加入量為：0.6g/L。通過以上實驗的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)，污水處理A廠又在廢水處理現(xiàn)場將按上述加藥量處理過的廢水進入生化反應(yīng)池進行了現(xiàn)場試驗。

通過現(xiàn)場試驗說明Fenton試劑可以氧化廢水中包括甲醛在內(nèi)的大多數(shù)有機物，且可以提高廢水的可生化性，使污水處理A廠的廢水達標排放。第二次工藝改進成功后污水處理A廠的污水處理項目通過了環(huán)保部門的驗收。最終，污水處理A廠確定的污水處理工藝如圖4。

三、結(jié)束語

污水處理A廠污水處理工藝經(jīng)過多次研究改進，不但使污水能夠達標排放，同時處理成本由原來的14元/噸左右降低為現(xiàn)在的5.5元/噸。但是，隨著社會的不斷發(fā)展，污水處理技術(shù)的進步，環(huán)保法規(guī)的日趨嚴厲，人們對污水處理的發(fā)展、技術(shù)改進、技術(shù)研發(fā)會越來越關(guān)注。我國是一個嚴重缺水大國，怎樣利用好廢水資源，處理好污水回收再利用，將是一個長期的研究方向。

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