朱 林， 張亞甜， 劉 聰， 張 雷， 梁 闊

(首都航天機械有限公司，北京 100076)

1 基本概況

某軍工企業(yè)含氰電鍍廢水一直采用一段人工加藥破氰方式進行處理，存在破氰不完整、勞動強度大、廢水中金屬離子不能有效處理等問題。

目前，含氰廢水的處理應用最廣泛的依然是堿性氯化法。堿性氯化法是指在堿性條件下采用氯系氧化劑將氰化物氧化破壞而除去的方法。氯系氧化劑中采用較多的為次氯酸鈉，次氯酸鈉可以市售，也可電解氯化鈉產(chǎn)生。

隨著企業(yè)對環(huán)境保護要求的不斷提高和工藝水平進步，2018年，公司對現(xiàn)有一級人工破氰工藝進行改造，采用兩級破氰工藝，在破氰后端增加了金屬離子捕集、斜管沉淀和纖維過濾單元，并采用自動運行方式，改造后的系統(tǒng)出水實現(xiàn)了污染物的達標排放，大大減輕了操作者的勞動強度。

2 含氰電鍍廢水的水質特點

含氰電鍍廢水主要包括氰化鍍鋅、氰化鍍銅和氰化鍍鎘等工藝過程中產(chǎn)生的漂洗廢水和由此產(chǎn)生的含氰地面散水。廢水水質情況見表1。

表1 含氰電鍍廢水水質成分 mg/L(pH值除外)

3 廢水處理系統(tǒng)設計

3.1 廢水處理系統(tǒng)處理能力

改造前含氰電鍍每年產(chǎn)生量約1 400 m3，考慮生產(chǎn)任務的變化，改造時設計按年處理2 100 m3廢水考慮，處理系統(tǒng)設計處理能力2 m3/h。

3.2 廢水處理系統(tǒng)組成

廢水處理系統(tǒng)由兩段破氰單元、金屬離子去除單元、固液分離單元、過濾單元、投藥單元和自動控制系統(tǒng)單元六部分組成。

3.3 廢水處理系統(tǒng)工作原理與處理流程

氰化電鍍生產(chǎn)線排放的含氰廢水(包括含氰地面散水)集中收集至室外含氰廢水調節(jié)池，通過廢水提升泵送入含氰廢水處理系統(tǒng)，一段破氰反應將pH值調整在大于11，投加次氯酸鈉，反應終點ORP控制在300 mv；二段破氰反應將pH值調整在7.5左右，投加次氯酸鈉，反應終點ORP控制在600 mv～650 mv。破氰的同時，廢水中絡合的金屬離子也發(fā)生沉淀反應，考慮鎘離子和鋅離子的特殊性，在破氰后投加金屬離子捕集劑(簡稱DTC)，使廢水中的金屬離子在偏中性條件下完成沉淀反應，捕集劑的投加量通過ORP實現(xiàn)自動控制。出水通過絮凝、助凝和沉淀作用完成固液分離，上清液再通過纖維過濾器進行過濾，水質取樣檢測合格后，通過廢水泵排入廠電鍍綜合廢水處理系統(tǒng)。

固液分離產(chǎn)生的污泥通過廂式壓濾機壓濾形成泥餅后裝桶，壓濾水返回調節(jié)池；為保證系統(tǒng)的穩(wěn)定達標排放，系統(tǒng)設置了不合格回流系統(tǒng)，即當檢測出水水質超標時，關閉出水閥，同時自動開啟回流閥，將超標廢水返回調節(jié)池。

改造后的系統(tǒng)反應方程式如下：

一段反應方程式見式(1)～式(5)。

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

二段反應方程式見式(6)、式(7)。

(6)

2CNCl+3ClO-+H2O→2CO2↑+N2↑+5Cl-+2H+(一段處理殘留的CNCl)

(7)

金屬離子捕集劑(DTC)的作用：

DTC是一種長鏈高分子，含有大量極性基，極性基中的硫離子帶負電，易極化變形產(chǎn)生負電場，捕捉陽離子，同時趨向成鍵，生成難溶的二硫代氨基甲酸鹽(DTC鹽)而析出，如離子鍵DTC-Cu、DTC-Zn等。

含氰電鍍廢水處理工藝流程見圖1。

圖1 含氰廢水處理工藝流程圖

3.4 含氰電鍍廢水處理系統(tǒng)主要設備配置

含氰電鍍廢水處理系統(tǒng)主要設備配置見第208頁表2。

表2 廢水處理系統(tǒng)主要設備配置清單

4 廢水處理系統(tǒng)控制功能

廢水處理水量采用流量計計量；酸堿、氧化劑、金屬離子捕集劑的投加量采用pH計、ORP和調節(jié)閥等自動控制；調節(jié)池、加藥罐液位采用超聲波液位控制。所有運行控制參數(shù)傳輸至電腦控制界面。

控制系統(tǒng)分操作間電腦界面自動控制和現(xiàn)場手動控制兩種模式，并具有自動保護功能。

根據(jù)生產(chǎn)特點，系統(tǒng)設置故障報警功能，包括：廢水調節(jié)池超高水位報警，信號傳至生產(chǎn)工段辦公室；加藥系統(tǒng)缺藥報警、各泵體泵口電磁閥、不合格廢水回流電磁閥故障報警等，信號傳輸至電腦控制界面。

含氰廢水的正常操作運行在操作間電腦控制臺完成，電腦控制界面包括以下內容：

1) 含氰廢水處理工藝流程界面，帶各環(huán)節(jié)操作按鈕，可實時顯示各環(huán)節(jié)工作狀態(tài)。

2) 液位顯示系統(tǒng)，可實時顯示廢水調節(jié)池、加藥罐、次氯酸鈉儲存鑵液位高低。

3) 數(shù)據(jù)設定與顯示系統(tǒng)，實現(xiàn)流量、pH值、ORP參數(shù)的設定與實時顯示。

4) 故障報警系統(tǒng)，實現(xiàn)各泵體、電磁閥故障報警和加藥罐缺藥報警等。

5) 歷史數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)，查詢系統(tǒng)某日運行處理水量、累計處理水量等。

5 運行效果分析

含氰電鍍廢水處理系統(tǒng)排水執(zhí)行《水污染物綜合排放標準》(DB 11/307—2013)，近3年廢水處理后檢測數(shù)值見第206頁表3。

從表3中可以看出，處理后的含氰電鍍廢水中各項污染物均達標。

表3 廢水檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計表 mg/L(pH值除外)

6 結語

隨著國家對廢水排放要求的不斷提高，選擇合理、有效的廢水處理方法是實現(xiàn)電鍍廢水達標排放的基本要求。相信在各級生態(tài)環(huán)境主管部門的關懷和企業(yè)的共同努力下，各類工業(yè)生產(chǎn)中生產(chǎn)的廢水污染物一定能得到有效的處理，為職工創(chuàng)造良好的生產(chǎn)環(huán)境，履行企業(yè)應盡的社會職責。