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矿物质水处理剂处理电镀废水
摘要：根据电镀废水的水质情况，通过介绍运用物化法处理电镀废水工艺流程的工程实例，指出采用本公司研制的天然矿物水处理剂物化处理重金属电镀废水是一种长期、高效、经济、可行的方法。
关键词：电镀废水，重金属离子，矿物质水处理剂，物化法
1 前言
电镀废水是一种成分复杂，毒性较大的工业废水，因其对环境的污染及人体健康的危害而受到人类社会的普遍关注。其废水主要呈酸性，因电镀工艺的特性其废水中一般含有较多油脂，含有剧毒的六价铬离子、铜离子、镍离子及氰化物等，废水不加处理直接排放，造成严重的水质污染。为消除污染，降低废水中的有害金属离子浓度，研究设计合理的电镀废水处理工艺流程。
2 处理工艺流程
2.1 废水水质水量
福建晋江技艺电镀有限公司其废水中主要污染物质有：六价铬离子、氰化物、铜离子、镍离子、有机物等，其中含氰废水为30m3/d，车间综合废水累计日排放废水总量为400m3/d。
经水质监测分析其进水水质情况如表1所示。
表1 废水进水水质监测结果
指标
进水水质
国家排放标准
六价铬
8.5mg/L
0.2mg/L
氰化物
2.5mg/L
0.3 mg/L
铜离子
25mg/L
0.5 mg/L
镍离子
35mg/L
0.5 mg/L
COD
300mg/L
80 mg/L
pH
2
6-9

2.2 废水处理工艺流程
根据该电镀厂废水处理系统的原有构筑物及设备情况，结合该厂废水的水质情况及处理要求，设计如图1所示工艺流程。

2.3 废水工艺流程说明
含氰废水主要来自含氰电镀工序，其水中的重金属以稳定的络合物形态存在，此氰类络合物不仅难于生成易于沉淀分离的氢氧化物沉淀，而且过量的CN-在酸性条件下有生成HCN的危险，因而必须进行单独的预破氰处理［1］。实践经验表明，采用使用碱性氯化法处理水质水量均有变化的含氰废水，具有良好的处理效果，且操作简单，便于管理，具有较高经济效益的优点，设计中选用次氯酸钠作为氧化剂把废水中的CN-转化为CO2和N2，从而去除CN-。其主要反应式为：①CN-+ ClO- +H2O=CNCl+2OH- ②CNCl+2OH-= CNO- +Cl-+H2O ③CNO- + 3ClO-+ H2O=2CO2+N2+3Cl-+2OH-。其前两段的局部氧化过程一般最适条件为：PH=10—11，ORP=-180—-300mv，第三步的完全氧化破氰过程一般最适条件为：PH=8.0—9.0，ORP=-60—-120mv。预处理破氰之后的废水流入废水综合调节池与车间废水混合均质均量后进行后续处理。
电镀车间废水在综合调节池与预破氰后的废水混合并均质均量后进行首先进行破铬破络处理，即将Cr6+在酸性条件下与还原剂反应生成Cr3+［2］，大量实践经验表明其最适反应条件为：PH=2.5—3.0，ORP=250—300mv。其主要反应式为：3Fe2++CrO42-+4H2O=3Fe3++Cr3++8OH-。预破铬破络的废水流入调碱池，进行初步的调碱预沉淀，出水进入前反应池。在前反应池中按比例同时加入双氧水与矿物催化剂，进行彻底除氰及降低有机物。出水进入后反应池，在后反应池中根据现场水质情况加入本公司研制的天然矿物质水处理剂，进一步去除各种重金属离子，消除因防染盐、茶籽粉等对水质色度的影响，同时对水中的有机物也有进一步好的去除效果。出水进入沉淀池进行固液分离，上清液经过滤处理后部分回用于各车间，沉淀污泥则经过污泥浓缩处理后进行泥饼外运。
2.4 工艺分析
（1）破氰过程主要须控制好破氰池中的PH值，保证氰的完全破除且正常安全的反应条件，本设计中采用成熟可靠的次氯酸钠破氰法，并经小试取得良好效果。
（2）在除铬过程中，还原剂的选择至关重要。通用的还原剂有：Fe、FeSO4、Na2SO3、Na2HSO3、SO2等［3］。由于废水的PH为2，且FeSO4原料易得、廉价，比SO2更易运输保存的优点，故本设计选用FeSO4作为破铬的还原剂。其废水投入量大约为1-1.5kg/m3。
（3）调节池出水调碱通常选择石灰和氢氧化钠，经过试验该电镀废水使用氢氧化钠调碱因其强碱性反而会使重金属氢氧化物沉淀反溶，出水水质没有石灰的理想，故而选用廉价易得且沉淀效果较好的石灰进行初沉，初步沉淀去除水中的重金属离子。根据该厂的水质情况，PH调至12的石灰投加量大约为1.5-2 kg/m3。
（4）本公司研制的天然矿物质水处理剂在加药灌溶解后通过管道泵加入废水中，使其与废水充分混合并在后反应池充分反应，进一步去除残余的各种重金属离子，特别是对溶度积较大的氢氧化镍等有较为良好的去除效果，并解决了由于使用石灰产生的沉渣量大的问题，易于综合回收利用。根据后反应池出水水质情况，在沉淀池配水池适量加入硫酸亚铁及矿物质水处理剂系列产品，对废水进行进一步的脱色混凝使得沉淀池出水达标。
（5）天然矿物水处理剂具有以下几种良好性能。吸附性即物理吸附、化学吸附和静电吸附等；离子交换性即矿物中的晶体结构空隙可以吸附不稳定的可交换的阳离子及其他物质，以平衡晶体内的负电荷；化学转化性即吸附与交换聚集起来的各种状态存在的复杂物质，在催化作用下，经化学反应而重新组合，形成新的物质，将无用物质转化为有用物质、有毒物质变成无毒物质；催化裂化性即矿物质本身非金属催化剂的特性，使其与其他催化剂共同构成“组合催化剂”或作为化学催化剂的载体，它具有很强的催化活性、裂解性和多功能性；生理助育性即在污水治理中，它首先作为药剂净化物质，而留下的沉积物还对某些生物的培养起积极作用。
（6）天然矿物水处理剂主要优势体现在能治理各类难处理的废水，特别是有毒性的废水，降解有机物效果显著，并可清除少许的浮油及乳化物、絮凝沉淀速度快、沉渣含水率低、密实度高、脱水性好、易于压滤处理。
3 处理效果
经过近一个月的调试运营，其出水水质检测结果如表2所示，各项指标均达到电镀污染物排放标准（GB21900-2008）中规定的排放指标。
表2 出水水质监测结果
指标
出水水质
去除率
国家排放标准
六价铬
0.11mg/L
98.7%
0.2mg/L
氰化物
0.17mg/L
93.2%
0.3 mg/L
铜离子
0.23mg/L
99.2%
0.5 mg/L
镍离子
0.29mg/L
97.7%
0.5 mg/L
COD
52mg/L
82.7%
80 mg/L
pH
8
—
6-9

（1）根据表2的出水水质监测结果得知，其各项水质指标均取得良好的效果，说明此处理工艺流程具有良好的可行性。
（2）废水处理设施和流程简单、操作方便，极大的减少工程建设投入及运作费用，具有良好的经济效益。
（3）废水经过处理达标后，可不分回用到对水质要求不高的车间生产清洗工序或作为生活杂用水，大量节约了水资源，降低生产成本，减少污染物总排放量。
（4）排放的污泥可用作农肥掺料，消除了二次污染。
4 结语
针对电镀废水组成复杂、成分多变的特点，根据清污分流、先预处理再综合处理的原则进行合理的细化分类，对不同水质进行分类物化处理。该处理工艺流程简单，操作简单，设备少，其动力消耗低，管理方便，且其投药量和泥渣量少，出水稳定达标，是一种有效可行的处理电镀废水适用技术，有很大的推广和应用价值。

参考文献
［1］董宝珍，关于氧化法处理含氰废水工艺的探讨[J]，北方环境，2003，第28期，59-60。
［2］贾金平，谢少艾，陈虹锦，电镀废水处理技术及工程实例[M]，化学工业出版社，2003.6，39-60。
［3］张晓庆，含铬废水的处理方法，环境科学与技术[J]，2004，第27卷，111-113。