电镀废水处理方案概述
一、工程概况:
在电镀过程中，除油、酸洗和电镀等操作之后，都用水清洗;电镀废水来源于电镀生产过程中的镀件清洗、镀液过滤、废镀液、渗漏及地面冲洗等，其中镀件清洗水占80%以上。
其中废水中含有大量的污染物质，如果将其不经处理直接排放，会对周围环境和地下水资源及附近居民生活用水造成严重的污染。为了保护环境，严格控制污染物的排放，该厂准备建立污水处理系统。我公司根据厂方提供的材料，并结合公司技术人员的实践和经验，制定如下处理方案。
二、废水来源及分类:
1、废水来源
根据该厂提供的资料，废水日排放量为300吨，按每天工作运行12小时计算，平均25m3/h。
2、污染因子及设计水量
根据厂方提供的有关资料及我们对同类废水的了解，按处理的方式将该厂生产废水分为以下几大类:
a、含铬废水
水量约为4m3/h，PH=2-6，[Cr6+]=7.16mg/L;
b、含氰废水
水量约为4m3/h，PH=7.5，[CN-]=23.44mg/L;
c、含锌、铜、银、镍等综合废水
水量约为17m3/h，PH=3-12，COD:72.2mg/l,总锌:6.19mg/l，总铜:11mg/l，总银:1.81mg/l，总镍:2.2mg/l，总铬:7.25mg/l。
三、废水排放标准:
根据甲方要求，废水排放标准如下:
水质指标PHCOD(mg/l)总锌(mg/l)总铜(mg/l)总银(mg/l)总铬(mg/l)总镍(mg/l)总氰(mg/l)六价铬(mg/l)
进水3-1272.26.19111.817.252.223.447.16
出水8.547.50.30.330.070.070.070.270.07
四、设计范围:
1.废水处理站废水处理工艺流程、工艺设备选型、工艺设备布置;
2.废水处理站的工艺管线;
3.废水处理站从调节池后的处理工艺参数的制定。
五、设计原则:
1.根据废水分类要求，本设计围绕以下几点进行设计:
2.由于含氰废水的特殊性，本设计对含氰废水进行单独破氰预处理，鉴于无机化学反应的不可逆性，为节省投资，简化管理，破氰完后的废水并入混合废水一起进行后续沉淀处理。
3.为降低工程造价和综合运行费用，将含铬废水单独收集，还原后的废水并入混合废水一起进行后续沉淀处理
4.为防止间歇性排放的高浓度的电镀废液和退镀废液，对污水处理系统造成冲击，调节池容积，宜尽可能大，有足够的蓄水调节能力。
5.设置适当的在线监控设备，达到降低劳动强度、稳定处理、达标排放的目的。
六、废水分类处理工艺选择:
6.1废水分类
根据电镀废水的处理技术可行性和电镀行业生产、管理现状，我们建议对各种废水进行如下分类:
1.含氰废水由于CN-毒性较大，而其他混合废水的PH值较低，一般呈酸性，如果废水采用完全混合分流，因为CN-和H+结合生成HCN挥发，直接污染环境。此外，CN-与某些金属离子混合生成稳定的络合离子，不易从水中去除。因此，宜将含氰废水单独设置管道收集，经除氰后才能排入混合废水系统。
2.含铬废水处理相比于其它含金属离子废水处理需多一道还原处理程序，为降低各还原处理单元的规模，对含铬废水进行分流，由独立管道系统排入。
3.考虑电镀行业的生产管理现状，同时为了简化污水管网敷设，我们建议除含氰废水和含铬废水外的其他废水混合统称为混合废水。
4.对镀铬废液和退镀液属不定期排放，接入混合废水管集中到污水处理厂进行处理。为了防止镀铬废液和退镀液对污水处理系统造成冲击，要求废水调节池有足够的蓄水调节能力。
以上废水分类有如下几个优点:
(1)与实际情况符合，可操作性强;
(2)氰废水单独接出，并进行碱性氯化法破氰，既可以使CN-达标排放，又可以减少污泥产生量;
(3)含铬废水单独接出，进行还原反应，可以降低还原单元处理规模，降低工程造价。
6.2工艺流程选择
1、含氰废水
废水中的氰化物毒性较大，处理技术有化学氧化、电解氧化、离子交换、膜分离等，但常用且较成熟的方法为碱性氯化法，本方案采用二次碱性氯化法破氰，氧化剂采用NaCLO。一次氧化阶段PH控制在10-11，ORP在300mV左右，二次破氰PH控制在7-8之间，ORP在650mV左右。
该处理方法稳定可靠，采用进口ORP计及PH计在线监控，控制药剂投加量，降低处理费用，处理后废水流入混合废水调节池。
2、含铬废水
含铬废水中Cr6+还原，采用焦亚硫酸钠还原，方法成熟可行，可以达到尽可能减少污泥产生量的目的，过程在线控制PH2~3，控制ORP在300~330mV之间。经还原处理后的废水流入混合废水调节池。
3、混合废水
经破氰和铬还原的废水与混合废水进行混合，采用二次中和沉淀处理工艺，中和剂采用石灰水和氢氧化钠配合使用，一次中和反应投加石灰水和氢氧化钠，由进口PH计在线监控PH在7.5~8之间，二次中和反应采用氢氧化钠并控制PH在10~10.5之间。混合废水中各种重金属成份多，而每种重金属加碱析出的最佳PH范围不同(见表6-1)，尤其对一些两性元素，如锌，它的氢氧化物，既溶于强酸，又溶于强碱，其沉淀的最佳PH是8.5-9.0，所以两段PH调节沉淀是必须的。
表6-1某些金属氢氧化物沉淀析出的最佳范围
金属离子Fe3+Al3+Cr3+Cu2+Zn2+Ni2+Fe2+
沉淀的最佳PH值55.5-87.5-88.58.5-910-10.55-12
加碱溶液的PH值8.5910.512.56.3工艺流程说明
废水零排放工艺主要由"化学沉淀预处理"部分组成。其工艺流程简述如下:
各车间废水经厂区污水管道收集至混合调节池。含氰废水单独收集至含氰废水收集池，均质均量后，用提升泵1泵入破氰池，机械搅拌调节pH为10~11，投加次氯酸钠进行一次破氰处理，通过ORP计在300~350mV之间控制氧化剂次氯酸钠的加入量，。一次破氰后，在PH下调至7~8，继续加入次氯酸钠，直至ORP值为600-700mV。此时废水在碱性条件下，次氯酸盐将氰根氧化分解为无毒的物质，二次破氰后的废水汇入到混合调节池中。
本设计采用铁氧体法处理含铬污水。铁氧体法处理含铬污水时，需要在污水中加入过量的硫酸亚铁。此时作为强氧化剂的六价铬能将亚铁离子氧化成三价铁离子，而六价铬同时被还原为三价铬。然后加碱调节PH值至8~9，形成Cr(OH)3、Fe(OH)3、Fe(OH)2及部分铬铁络合物的沉淀，此反应过程在特制的反应器中进行，此反应器具有沉淀池的功能，并装有PH在线监测仪。反应池内采用机械搅拌，经还原反应后的废水流入吸附塔，经吸附塔处理废水进入混合废水调节池。
混合废水经混合废水调节池匀质，为适应重金属离子沉淀不同的PH要求，采用两段PH调节和反应沉淀分离法。混合废水由提升泵3泵入一次中和反应池，池内投加石灰乳液和液碱，在线控制PH为7.5~8之间，使废水中的重金属离子与OH-反应生成氢氧化物絮体后自流入斜管沉淀池，经斜管沉淀池进行泥水分离，上清液经精密过滤塔后进入中间水池。
经上述化学沉淀处理后，处理水水质指标达到排放标准，但其中还含有少量未完全沉淀的重金属离子、阴离子和少量残余的PAM。如果处理过的废水需要回用的话，可以进一步深度处理。
化学沉淀处理系统出水可直接排放也可进一步深度处理。深度处理包括多介质过滤器，去除其中的有机物、悬浮物和部分重金属离子后，精密过滤器进一步去除悬浮物。精密过滤器出水进入超滤系统，通过超滤膜微米级的孔径过滤，彻底截留分子量两万以上的有机物和悬浮物。通过超滤截留后，水中残余的只是重金属离子，再通过反渗透0.1纳米的错流过滤，将重金属离子截留。经过系统处理，出水可达到饮用水标准，大大高于工艺用水要求。整个系统自动运行，在运行过程中，不需要人值守。
6.4工艺流程图
含氰废水集水池
车间含氰废水
吸附塔
提升泵
含铬废水集水池
加药管线
Ca(OH)2
混合废水调节池
一级斜管沉淀池
一级破氰池
二级破氰池
车间混合废水
一级中和池
反应池
加药系统
FeSO4NaOH
二级中和池
二级斜管沉淀池
PAM
精密过滤塔
污泥浓缩池
中间水池
标准排放口
车间回用
深度处理
加药系统
NaClO
污泥外运
板框压滤机
上清液回流
反洗废水回流
上清液、反洗废水管线
污泥管线
废水管线
PAMCa(OH)2
回用系统
中间水池
提升泵
车间含铬废水
电镀废水处理工艺流程图
七、处理系统构筑物及设备工艺设计
考虑污水处理场地及建筑成本，将废水处理系统合建成一组综合构筑物，具体设计如下:
7.1调节池
将含铬废水、含氰废水和混合废水的集水池和调节池合建成一座调节池，内部分三格。保证污水处理系统能够稳定有序的运行。
7.1.1含氰废水集水池
设计水量:Q=4m3/h
结构形式:地下式钢砼结构，池壁内壁四油三布防腐处理。
水力停留时间:T=9h
有效容积:36m3
有效水深:H=3.0m
有效尺寸:6×2×3.4m
超高:0.4m
配备设备:
污水提升泵:流量7m3/h，扬程7m，功率0.55kw，数量2台。
7.1.2含铬废水集水井
设计水量:Q=4m3/h
结构形式:地下式钢砼结构，池壁内壁四油三布防腐处理。
水力停留时间:T=12h
有效容积:48m3
有效水深:3.0m
有效尺寸:6×2.7×3.4m
超高:0.4m
配套设备:
污水提升泵流量7m3/h，扬程7m，功率0.55kw，数量2台。
7.1.3混合废水调节池
设计水量:Q=17m3/h
结构形式:地下式钢砼结构，池壁内壁四油三布防腐处理。
水力停留时间:T=8h
有效容积:136m3
有效水深:H=3.0m
有效尺寸:6×7.6×3.4m
超高:0.4m
配备设备:
污水提升泵:流量27m3/h，扬程15m，功率3kw，数量2台。
7.2含氰废水处理系统
结构形式:地上式钢砼结构，池内壁四油三布防腐处理，与铬还原反应池合建。破氰方式为间歇式，一次破氰控制ORP为300mv，二次破氰控制ORP为650mv。
净尺寸:2m×2m×3.3m
有效水深:3m
有效容积:12m3
数量:2座
水力停留时间:3h
配套设备
(1)搅拌机1:水下部分不锈钢
功率:0.75kw
转速:8rpm
数量:2套
(2)pH计:
数量:2套
(3)ORP计:
数量:2套
(4)加药系统
数量:2套
7.3铬还原反应池
六价铬还原采用投加硫酸亚铁和氢氧化钠溶液的方式，经混合池搅拌混合，反应池反应完全。反应池和破氰合壁共建，池底布置PVC穿孔管曝气装置。
单体(混合池或反应池)参数如下:
结构形式:地上式钢砼结构，池内壁四酯三布防腐处理
净尺寸:4m×2m×3.3m
有效水深:3m
有效容积:24m3
反应时间:6h
配套设备
(1)搅拌机2:水下部分采用不锈钢材质
功率:0.75kw
转速:8rpm
数量:1套
(2)pH计:
数量:1套
(3)ORP计:
数量:1套
(4)加药系统
数量:2套
(5)吸附塔
数量:1座
尺寸:Φ×H=0.8m×2.05m
中间水池:
反应池出水进入中间水池，废水由污水泵打入吸附塔。
停留时间:2h容积:8m3尺寸:2.5m×2m×2.5m
配套设备:
污水提升泵流量7m3/h，扬程7m，功率0.55kw，数量2台。
7.4中和池(1)(2)
采用投加NaOH、石灰乳混合液方式。
池参数如下:
结构形式:地上式钢砼结构，池内壁四油三布防腐处理，折流板填充
设计水量:25m3/h
净尺寸:2m×4.2m×3.3m