張 雷， 趙 勇， 張亞甜， 劉 聰， 梁 闊

(首都航天機(jī)械有限公司，北京 100076)

電鍍能夠?qū)饘俚耐庑芜M(jìn)行裝飾，并起到保護(hù)的作用，是工業(yè)上通用性強(qiáng)、使用面廣的工藝之一。但由于鍍件功能要求各異，鍍種、鍍液組分、操作方式及工藝條件等種類繁多，相應(yīng)帶入電鍍廢水中的污染物也就變得較為復(fù)雜，因此，電鍍被列為當(dāng)今全球三大污染工業(yè)之一[1]。常見電鍍廢水中含有鉻、銅、鎳、鋅、錫、鉛、鎘及鐵等重金屬離子，被認(rèn)為是最難以處理的廢水之一。現(xiàn)階段，要想更好地進(jìn)行電鍍廢水處理，需要進(jìn)一步提升電鍍廢水處理技術(shù)水平[2]。

1 廢水來源

某電鍍車間承擔(dān)某種大型系列產(chǎn)品零部件的表面處理工作，具有鍍種全、槽體大、用水量大的特點(diǎn)，生產(chǎn)工藝過程中廢水的來源主要有三部分：1) 鍍件在電鍍之前的酸、堿處理工藝過程中產(chǎn)生的清洗廢水；2) 鍍件在電鍍之后漂洗過程中產(chǎn)生的含鉻廢水、含氰廢水、含氟廢水和金屬離子酸堿廢水(以下簡稱綜合廢水)；3) 設(shè)備、地面的沖洗水以及“跑、冒、滴、漏”等產(chǎn)生的地面散水。

2 廢水處理機(jī)理

目前，電鍍廢水處理的前端做好廢水的“分流”，末端采用成熟、傳統(tǒng)處理工藝的組合技術(shù)進(jìn)行“分治”的應(yīng)用，給電鍍廢水的處理帶來了極大的幫助。針對廢水產(chǎn)生的特點(diǎn)，我們按照“分流分治”的原則，按照污染物的化學(xué)性質(zhì)將含鉻廢水、含氰廢水、含氟廢水和綜合廢水在生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行物理分割、專管輸送、末端分線處理。廢水的末端處理采用成熟、可靠的傳統(tǒng)處理工藝技術(shù)并進(jìn)行有效的組合，同時(shí)配備較高的自動化控制系統(tǒng)和污染物在線檢測系統(tǒng)。具體處理機(jī)理如下：

1) 含鉻廢水。采用亞硫酸氫鈉法對含鉻廢水進(jìn)行處理，出水排入綜合廢水處理系統(tǒng)。反應(yīng)機(jī)理見式(1)、(2)。

(1)

(2)

2) 含氰廢水。采用次氯酸鈉法對含氰廢水進(jìn)行兩級破氰處理，再采用絮凝沉淀、金屬離子捕集與超濾組合工藝對重金屬離子進(jìn)行沉淀、捕集和深度過濾處理，保證廢水中各項(xiàng)污染物達(dá)標(biāo)排放。反應(yīng)機(jī)理見式(3)～式(7)：

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

3) 含氟廢水。含氟廢水采用化學(xué)絮凝與氣浮處理工藝，出水排入綜合廢水處理系統(tǒng)或達(dá)標(biāo)排放。反應(yīng)機(jī)理如第175頁式(8)。

(8)

4) 綜合廢水。綜合廢水處理系統(tǒng)采用化學(xué)絮凝與沉淀處理工藝，出水經(jīng)過砂濾、活性炭吸附以及超濾等預(yù)處理環(huán)節(jié)處理后進(jìn)入反滲透處理系統(tǒng)，出水用于工件前處理漂洗用水和廠房清洗用水。反應(yīng)機(jī)理如式(9)。

(9)

3 處理工藝選擇

某電鍍車間內(nèi)布置了鍍鉻、鍍鎘、鍍鋅、鍍鎳、陽極氧化、化銑、磷化、不銹鋼酸洗等生產(chǎn)線，生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生含鉻、含氰、含氟和綜合廢水。廢水設(shè)置專用管線分別輸送4種廢水，在生產(chǎn)現(xiàn)場采用物理隔離措施，將地面散水按照含鉻、含氰和綜合廢水分別收集后排入相應(yīng)專用管線。

針對廢水水質(zhì)特點(diǎn)，在廢水處理站分別安裝了含鉻廢水處理線、含氰廢水處理線、含氟廢水處理線、綜合廢水處理線和回用水制備生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了對廢水中各類污染物的有效處理，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了部分達(dá)標(biāo)廢水的資源再利用。廢水處理工藝流程見圖1。

4 系統(tǒng)控制與污染物檢測控制

4.1 廢水處理系統(tǒng)控制功能

各條廢水處理線前段廢水調(diào)節(jié)池設(shè)置高、低液位控制；廢水處理量采用流量計(jì)控制計(jì)量；廢水中污染物反應(yīng)狀態(tài)采用pH計(jì)、ORP控制；加藥系統(tǒng)設(shè)置調(diào)節(jié)閥控制加藥量，并設(shè)置缺藥自動報(bào)警功能。

圖1 電鍍廢水處理工藝流程圖

各條廢水處理線控制系統(tǒng)分電腦界面自動控制和現(xiàn)場手動控制相互切換的雙回路控制系統(tǒng)，并具有自動保護(hù)和故障聲光報(bào)警功能。

廢水處理的正常操作運(yùn)行在電腦控制臺完成，電腦控制界面包括以下內(nèi)容：1) 電鍍廢水處理系統(tǒng)工藝流程界面，顯示每條廢水處理線的工作狀態(tài)，以及處理系統(tǒng)中各個(gè)廢水污染物采樣檢測點(diǎn)。2) 含鉻、含氰、含氟、綜合廢水處理線工藝流程界面，實(shí)時(shí)顯示各條處理線中各控制單元工作狀態(tài)。界面上設(shè)置有控制參數(shù)設(shè)定、控制系統(tǒng)啟停等保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的功能模塊。3) 回用水制備生產(chǎn)線工藝流程界面，實(shí)時(shí)顯示各系統(tǒng)中各控制單元的工作狀態(tài)和出水參數(shù)。4) 儲水池液位界面，實(shí)時(shí)顯示廢水調(diào)節(jié)池、事故處理池、回用水池、排放水池液位。5) 故障報(bào)警系統(tǒng)界面，所有泵體、風(fēng)機(jī)及自動控制閥門一旦出現(xiàn)故障，報(bào)警信號將傳輸至電腦故障報(bào)警系統(tǒng)，同時(shí)顯示電氣控制柜中相應(yīng)的故障元件。6) 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)界面，顯示各條廢水處理線上pH值、ORP值、廢水流量等參數(shù)，實(shí)時(shí)顯示各廢水在線檢測儀器檢測的污染物排放濃度值。7) 加藥系統(tǒng)、污泥處理系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)界面，實(shí)時(shí)顯示各加藥鑵中的藥劑量，顯示各污泥鑵中的污泥量及壓濾機(jī)工作狀態(tài)，顯示廢水處理處理站通風(fēng)系統(tǒng)工作狀態(tài)。8) 歷史數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)界面，查詢系統(tǒng)某日廢水處理水量、累計(jì)處理水量等歷史數(shù)據(jù)。

4.2 污染物檢測控制

廢水處理系統(tǒng)設(shè)置三道水質(zhì)檢測系統(tǒng)，從而有效保證了廢水的達(dá)標(biāo)排放。

4.2.1 反應(yīng)槽自動不合格回流檢測系統(tǒng)

在各廢水處理線的反應(yīng)槽中配備pH計(jì)與ORP計(jì)，實(shí)時(shí)監(jiān)控污染物的反應(yīng)狀態(tài)，當(dāng)反應(yīng)槽中廢水與藥劑反應(yīng)后顯示的數(shù)據(jù)不在預(yù)先設(shè)定的控制參數(shù)內(nèi)時(shí)，反應(yīng)槽出水口回流閥自動開啟，出水返回處理系統(tǒng)前端廢水調(diào)節(jié)池，直至廢水與藥劑反應(yīng)顯示的數(shù)據(jù)落在預(yù)先設(shè)定的控制參數(shù)內(nèi)時(shí)，反應(yīng)后的廢水流入后端泥水分離系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)處理。

4.2.2 固液分離不合格回流檢測系統(tǒng)

在各廢水處理線的固液分離器出水端設(shè)置人工采樣口，按操作規(guī)程要求進(jìn)行水質(zhì)采樣檢測，當(dāng)出現(xiàn)廢水超標(biāo)時(shí)，人工開啟固液分離器出水端回流閥門，同時(shí)關(guān)閉固液分離器排水閥門，使超標(biāo)廢水返回處理系統(tǒng)前端廢水調(diào)節(jié)池。

4.2.3 排放水池在線檢測系統(tǒng)

排放水池安裝有六價(jià)鉻、總鉻、總鎘、總鎳和總氰化物在線檢測裝置，實(shí)時(shí)檢測排放水池外排水水質(zhì)，當(dāng)出現(xiàn)污染物超標(biāo)時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號傳輸?shù)诫娔X控制界面，提示操作人員采取應(yīng)急措施，將超標(biāo)廢水用泵打入事故處理池。

5 運(yùn)行效果分析

廢水處理系統(tǒng)排水執(zhí)行《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21900-2008)，檢測數(shù)值見表1。

表1 廢水監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

從表1中可以看出，處理后的排放廢水均達(dá)標(biāo)。

6 結(jié)語

全國各地對電鍍工藝都制定了不同程度的提標(biāo)改造要求，甚至是行業(yè)退出要求，電鍍廢水的污染與處理已經(jīng)成為電鍍企業(yè)的生存問題。為了降低對環(huán)境的污染，出現(xiàn)了很多處理重金屬的可行性技術(shù)。本文通過研究電鍍廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，按照“分流分治”的原則，在末端采用成熟、傳統(tǒng)處理工藝的組合技術(shù)，對電鍍廢水中各類污染物進(jìn)行了有效處理，不合格回流檢測系統(tǒng)的應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)了污染物的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，值得推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 賈金平，謝少艾，陳虹錦.電鍍廢水處理技術(shù)及工程實(shí)例[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2003:9-15.

[2] 曾佳敏.基于化學(xué)沉淀法在電鍍廢水處理中的應(yīng)用探討[J].科技與創(chuàng)新，2017(11)：159-160.