王茂全

（四川空分設備（集團）有限責任公司，成都 641400）

在“八五”技改前，四川空分設備（集團）有限責任公司電鍍車間在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的工業(yè)廢水大約有80 m3/d。其中，含鉻廢水約有20 m3，鉻含量約為65 mg/L；氰化物廢水約5 m3，氰化物含量為2.3 mg/L；其余為含有油污及鐵、鎳、銅、鋅等金屬離子的酸堿廢水，各金屬離子的含量不定。公司曾采用“電解法”處理六價鉻（Cr6+），但設備故障多，性能不穩(wěn)定。后來采用鋇鹽（氯化鋇）沉降法處理六價鉻。在此法的應用中，所投加的氯化鋇用量沒有得到控制，過量時會造成鋇離子（Ba2+）的污染，若投放量不足，處理后的廢水中鉻離子會超標。

在電鍍車間內(nèi)，電鍍種類不僅有鍍鉻、鍍銅、鍍鎳、鍍鋅等，還有陽極氧化、發(fā)蘭、發(fā)黑等。因此，在電鍍車間所產(chǎn)生的酸堿廢水中，含有油污以及鐵、鎳、銅、鋅等金屬離子。此外，當時電鍍車間所采用的電鍍工藝較為落后，對于鑄鐵件的預鍍銅，還必須采用氰化鈉作為添加劑，所以電鍍車間的工業(yè)廢水還含有氰根離子（CN-）。當時，這些廢水經(jīng)過簡單的中和處理就直接排放。為了解決電鍍車間的廢水問題，公司選擇使用性能較為穩(wěn)定的化學處理法。

1 廢水的處理方法及原理

為了有效地處理電鍍車間所排放的廢水，公司的總體思路是：將車間內(nèi)所產(chǎn)生的廢水分為三大類，

即含有六價鉻的廢水，含氰化物的廢水，以及含有鐵、鎳、銅、鋅等金屬離子的帶有油污的酸堿廢水。將這三類廢水分開處理，最后綜合排放。

1.1 含六價鉻離子的廢水處理

1.1.1 處理方法

根據(jù)理論計算與多次試驗測試數(shù)據(jù)，確定在含有六價鉻離子的廢水中，按一定比例投加氯化鋇（約為Cr6+:BaCl2=1:4），通入壓縮空氣進行充分攪拌，生成鉻酸鋇沉淀，在靜置條件下使其沉降，清水部分經(jīng)除鋇處理后用泵抽至綜合沉降池中。

1.1.2 反應機理

反應方程式如式（1）、式（2）所示。

經(jīng)此法處理后，廢水中的六價鉻離子可控制在《電鍍污染物排放標準》（GB 21900-2008）所規(guī)定的指標之內(nèi)，但廢水中的鋇離子含量可能會超標[2]。因此，必須進行除鋇處理，本次采用石膏（即CaSO4·2H2O）除鋇，其反應如式（3）所示。

經(jīng)此處理后，所生成的硫酸鋇沉淀的容度積很小，所以就能將廢水中的鋇離子的含量控制在國家所規(guī)定的排放標準之內(nèi)。

1.2 含氰廢水的處理

1.2.1 處理方法

采用堿性氧化法處理含氰廢水，所投加藥品為漂白粉。根據(jù)理論計算與試驗測試數(shù)據(jù)，漂白粉的投加比例為：CN-:漂白粉=1:（30～32）。在處理過程中，廢水的pH值應保持在10～11，由于漂白粉的氧化作用，氰離子（CN-）遭到破壞，分解為無毒的二氧化碳與氮氣[3]。

1.2.2 反應機理

（1）局部氧化法破氰。該工藝的原理是pH值大于10的條件下，用漂白粉（次氯酸鹽ClO-）將氰化物氧化成氰酸鹽，化學反應如式（4）、式（5）所示。

總反應為：

局部氧化法破氰反應生成的氰酸根（CNO-）的毒性大大減小，但CNO-在酸性條件下極容易發(fā)生水解生成氨，化學反應如式（7）所示。

該反應生成的氨不僅會污染水體，還容易與氯化合生成毒性比氯更大的氯胺，因此，還應進一步將CNO-予以處理。

（2）完全氧化法破氰。在局部氧化法破氰處理的基礎上，調(diào)節(jié)廢水的pH值，再投加一定量的氧化劑，充分攪拌，使CNO-完全氧化成氮氣與二氧化碳?；瘜W反應方程式如式（8）所示。

將經(jīng)過上述破氰處理后的廢水，抽至沉降池，經(jīng)沉降處理后，將清水部分抽至中和反應調(diào)節(jié)池中。

1.3 含油污廢水與酸堿廢水的治理

1.3.1 對油污的隔離去除

采用延長含油污廢水所流經(jīng)的距離，使油污充分上浮，浮于液面，當油污集存到一定時候，撈出結塊作為燃料使用。

1.3.2 酸堿廢水的處理

采用酸堿中和法，將廢液的pH值控制在7～8，在此pH值范圍內(nèi)的酸堿廢水中的鐵、鎳、銅、鋅等金屬離子，將變成金屬氫氧化物沉降，從而使排出的工業(yè)廢水中的金屬離子含量控制在國家所規(guī)定的排放標準以內(nèi)[4]。含氰廢水、含鉻廢水和酸堿廢水經(jīng)綜合處理后，若pH值不在7～8的范圍內(nèi)，應根據(jù)檢測結果加酸或加堿進行中和調(diào)節(jié)，金屬氫氧化物的沉降機理為：

式中，MN+為廢液中所含金屬離子；n為廢液中所含金屬離子的電荷價。

2 電鍍廢水處理工藝案例分析

2.1 電鍍廢水處理工藝流程

根據(jù)電鍍車間可用于廢水處理的場地實際情況，筆者設計了電鍍廢水處理的工藝流程，如圖1所示。

2.2 相關說明

根據(jù)電鍍廢水的處理原理，筆者選用圖1所示的方法，對電鍍廢水進行處理。該廢水處理系統(tǒng)是將氰化物廢水、含有油污的各種金屬離子的酸堿廢水、含六價鉻離子的廢水在生產(chǎn)車間內(nèi)進行分流，單獨流向各自的處理池中進行分開處理。經(jīng)處理合格后，再合并到中和調(diào)節(jié)反應池中進行混合，調(diào)整pH值到6～8的范圍，在綜合沉降池中進行自然沉降，將上部處理合格的清水泵入集水池回用或者自然溢出排放。在廢水處理過程中，所產(chǎn)生的沉降物集中于污泥干化池中，由專業(yè)單位收集統(tǒng)一處理。

圖1 電鍍廢水處理工藝流程

2.3 測試結果

該廢水處理項目試運行階段，由內(nèi)江市環(huán)境監(jiān)測中心連續(xù)檢測15 d，其檢測結果如表1所示。

表1 廢水處理項目試運行階段檢測結果

3 相關評價與應用情況

3.1 相關評價

采用該化學法處理的電鍍廢水，經(jīng)內(nèi)江市環(huán)境監(jiān)測中心檢測后，各項污染物的指標均控制在《電鍍污染物排放標準》（GB 21900-2008）所規(guī)定的范圍內(nèi)，得到了檢測人員及公司相關人員的稱贊。

本工程完成后，由四川省環(huán)境保護廳組織了工程鑒定，得到了參與鑒定人員的較高評價，在鑒定會上一次性通過，沒有任何異議。

3.2 應用情況

自本工程改造以來，電鍍車間的廢水處理系統(tǒng)運行正常，處理后的廢水中污染物的各項指標均能控制在《電鍍污染物排放標準》（GB 21900-2008）之內(nèi)，公司再也沒有電鍍廢水對環(huán)境的污染之憂。

根據(jù)采用化學法處理電鍍廢水的經(jīng)驗，本公司對酸洗廢水處理系統(tǒng)也進行了改造，去除了原有的價格昂貴的絮凝反應沉淀設備、微孔超過濾設備，從而消除了設備的堵塞等故障，也降低了能耗，大大地降低了廢水處理操作人員的勞動強度。改進后，酸洗車間的廢水處理系統(tǒng)運行得更為正常，廢水處理質量同樣能滿足《電鍍污染物排放標準》（GB 21900-2008）的規(guī)定。

根據(jù)采用化學法處理電鍍廢水的經(jīng)驗，筆者又設計了多套含有油污、各種重金屬離子的酸堿廢水處理系統(tǒng)，至今運行均正常。

4 結論

采用化學方法處理電鍍廢水，具有設備投資費用少、系統(tǒng)運行費用低、使用性能穩(wěn)定、操作簡便、操作工人的勞動強度低等特點。因此，采用化學法處理電鍍企業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)廢水是完全可行的。根據(jù)采用化學法處理電鍍廢水的成功經(jīng)驗，人們可以將該方法用于處理其他含有油污以及鐵、鎳、銅、鋅等金屬離子的工業(yè)廢水。

1 張亞娟.鋇鹽法處理六價鉻電鍍廢水及最優(yōu)工藝參數(shù)研究[J].現(xiàn)代化工，2015，44（1）：55-56.

2 上海輕工業(yè)?？茖W校.電鍍工藝與原理[M].上海：上?？萍汲霭嫔纾?978.

3 顧廣宇.化學法處理電鍍廢水[J].化工設計，2004，14（1）：46-48.

4 J W 帕特森.廢水處理技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，1981.