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电镀废水处理工艺--优化版
更新时间：4-1 14:20
一、 序言
电镀行业是国民经济中不可缺乏步骤，包含国防、工业、生活领域。从大类上分为机件金属电镀、塑料电镀，达成工件防腐、美观、延长寿命、外观装饰等效果。
电镀产生废水毒性大，对土壤，动植物生长均产生危害。所以必需严格处理废水达标排放，缺水地域推行废水处理达标循环利用，从技术生产上讲，因为电镀生产过程和废水处理过程须投加一定量多个化学品。电镀废水处理后达成循环回用，回用水必需经脱盐后才能回用于生产线用水，对环境含盐总量不会削减，树脂交换、反渗透工艺浓缩液仍返回地面。
二、电镀废水处理工艺
废水处理工艺设计是依据废水性质、组分及企业情况和处理后排放水质参数要求，经综合技术经济比较后确定。
电镀废水处理工艺很多：20世纪70年代流行树脂交换，80年代电解法、化学法+气浮等。依据我厂20年来在电镀废水处理实践中得出，树脂交换对处理贵稀金属离子废水、回收贵稀金属有它优越性。
电解法：能耗高，电耗和铁耗均高，对高浓度含铬废水产生污泥量太多，不适应，同时对含氰废水处理不理想，所以含氰废水还要用化学法。
化学药剂+气浮法：采取化学药品氧化还原中和，用气浮上浮方法进行泥水分离，因电镀污泥比重大，而且废水中含有多个有机添加剂，实际使用时气浮分离不根本，而且运行管理不便，到90年代末，气浮法应用越来越少。
化学药剂+沉淀：该方法是最早应用方法，经过30多年不一样处理工艺实际使用比较后。现在又回到了最早，也是最有效处理工艺上来，国外在电镀处理上也大多采取该方法，但实际固液分离运行时间长后，沉淀池会有污泥翻上来，出水难以确保稳定达标。
多年开发生物处理工艺：小水量单一镀种运行效果高，很多大工程使用很不稳定，因水质水量难以恒定，微生物对水温，品种，重金属离子浓度，PH值改变难稳定适应，出现瞬间大批微生物死亡，出现环境污染事故，而且培菌不易。
本工艺是针对不一样性质废水加入不一样药品进行氧化还原中和后，采取直接压滤分离方法分离污泥，投资省、运行操作管理方便，稳定可靠、能耗低。
目前很多缺水地域要求电镀废水循环回用。在GB8978—1996一级排放预处理水质基础上深度净化，关键回用水含盐量大，占20%--23%，必需进行脱盐处理，采取粗滤→精滤→超滤→反渗透工艺，可达饮用水水质标准，这对水资源反复利用有一定意义，但铬盐等浓缩液污染物占20%--23%仍返还环境中。
我厂五年前，在钱江集团高要求电镀废水处理（要求重金属＜0.05mg/l，优于国家排放标准10倍，也是采取化学药剂+沉淀、过滤，离子交换方法实现。从当今工艺水平评价采取反渗透更适宜。
依据我单位多年来在废水处理工程中实际经验，在投加适量药剂反应良好条件下，不管是气浮法、还是沉淀法，全部是起到固液分离作用，只要达成固液分离而且分离根本、稳定可靠，并又要适应高浓度废水处理时也能得到立即有效分离，气浮法和沉淀固液分离方法均不能满足以上条件，这种结论在我厂做过以往工程均得到证实。比如：温州龙湾电镀基地85家小电镀厂排放废水集中中和后，悬浮物量占总体积量50%左右，当采取沉淀池分离时，第一小时出水清，到第二个小时就有污泥翻上来，使出水不能达标，如要确保连续出水清，则要连续排泥，排泥量为进水量50%，这么污泥处理量就很大，这些污泥又要脱水处理。
依据我厂多年来工程经验，对这种高浓度废水直接采取压滤方法一步到位，可降低沉淀池投资，又可确保不一样浓度废水处理稳定达标。当进水污泥量少时，压滤出水量还是很大，而且该方法在多项废水处理工程中应用，经二年多运行，用户反应很好。采取直接压滤可节省投资10%以上，占地面积降低20%。
三、电镀生产工艺及排放废水情况简述
大多数电镀厂系综合性多镀种作业，包含铬、镍、锌、铜等多镀种，从被镀件种类可分为金属镀件和塑料镀件，含氰电镀工艺落后即使大部分淘汰，但亦有不少电镀厂仍在沿用。
通常电镀厂生产工艺以下：电镀生产工艺关键为机械抛光（磨光或滚光）→除油→酸浸蚀→电镀→烘干→合格产品入库 不合格产品退镀
3.1、镀件预处理机械抛光（磨光或滚光）
关键是借助于特制机械利用机械中磨光轮或带（或是磨料去除一些镀件采取滚筒加磨料去锈）去掉被镀件上毛刺、划痕、焊瘤、砂眼等，以提升被镀件平整度提升镀件质量。此段工序无废水排放。
3.2、除油
金属制品镀件，因为经过多种加工和处理，不可避免会粘附一层油污，为确保镀层和基体牢靠结合，必需清除被镀件表面上油污。除油工艺有很多个，关键采取有机溶剂除油，其工艺以下：
抛光后零件→清水洗→有机溶剂除油槽→清水槽→清水冲洗
该段工序中废水关键起源于清水冲洗过程，水质PH值在8.5—10之间。
3.3、浸蚀
除油后零件，表面上往往有很多锈和比较厚氧化膜，为了取得光亮镀层，使镀层和基体愈加好结合，就必需将零件上锈和氧化膜去除掉，经过酸浸泡后还能够活化零件表面。其工艺以下：
除油后零件→酸水槽→回收槽→清水槽→清水冲洗
该工段废水关键起源于清水冲洗过程，废水中含有大量铁离子，PH值在2~5之间。
3.4、电镀生产过程及各镀种水质
其生产工艺通常为：浸蚀处理后零件→电镀槽→回收槽→清水槽→清水冲洗。
该工段废水关键起源于清水冲洗过程，废水中含有对应金属离子或氰化物，在氰化镀铜冲洗水中含有氰化物和铜离子；镀铬冲洗水中含有六价铬；镀镍冲洗水中含有镍离子等。冲洗水中依据镀种不一样出水进行分流处理，如含氰废水分流后经过二级破氰、调PH值，固液分离后可达标排放；含铬废水分流后经过还原反应，再经过中和、固液分离后可达标排放。
3.5、烘干入库
该工序关键是借助于机械和自然能、热能将电镀冲洗后零件表面水分烘干，以免生锈和氧化膜破坏。该段工序无废水排放。
3.6、退镀
退镀工艺有化学浸渍和阳极电解两种方法，其工艺为：
不合格镀件→退镀槽→回收槽→清水槽→清水冲洗。
该工段废水PH为2~6之间，废水关键起源于退镀后漂洗水。退镀漂洗水能够进入各自废水池进行处理，但不可直接进入废水混合处理池，应先单独预处理后排入到对应废水处理支流。
四、设计水质
各电镀厂生产工艺，生产规模差异很大，镀种，废水浓度均不一致，甚至6—10倍，处理工艺大致可把含铬废水和酸洗废水混合后单独处理；把含氰废水和除油废水混合后单独处理；其它镀种废水混合后单独处理。废水水质浓度和处理成本成正比，废水浓度和采取生产工艺相关，排放标准和该地环境容量由当地环境部门确定排放标准，通常分为达标排放GB8978—1996一级和回用水质标准。
五、工艺步骤
5.1、含氰废水→格栅→调整池→废水泵→电磁流量计→二级氧化反应池→混合废水池
Na2SO3 H2SO4
5.2、 含铬废水→格栅→调整池→水泵→电磁流量计→还原反应池→混合废水池
CaO PAM
5.3、混合废水→格栅→混合废水池→水泵→电磁流量计→中和反应池 →压滤泵→压滤机→砂滤池→PH调整池→标准化排放口
干污泥经无害集中处理
六、工艺步骤原理简述
6.1、含氰废水预处理：
含氰废水经格栅后，进入含氰废水调整池，经转子流量计后泵入二级氧化反应池，该池内安装有PH自动控制仪、ORP自动监控仪和搅拌机，加药时可经过PH计和ORP仪反馈信号而控制加药量，一级氧化反应是氰化物在碱性条件下被氯氧化为氰酸盐过程，其反应式分以下两种步骤：
CN －+ClO－+H2O=CNCl+2OH － (一)
CNCl+2OH－=CNO－+Cl－+H2O （二）
在一级反应过程中，（一）式反应很快，但（二）式反应中PH值小于8.5时，反应速度慢，而且释放出剧毒物CNCl危险，所以在第一级反应过程中污水PH值要控制到≥11。
第二级氧化反应是将第一级反应生成氰酸盐深入氧化成N2和CO2，即使一级反应生成氰酸盐毒性很低，仅为氰1%，不过CNO－易水解成NH3，对环境造成污染，其反应原理为：
2NaCNO+3HOCl＝2CO2+N2+2NaCl+HCl+H2O
反应时，该池PH值应控制在7.5~8之间，因PH≥8时，反应速度慢；当PH太低时，氰酸根会水解成氨，并和次氯酸生成有毒氯胺。
经二次破氰预处理后，原来络合物被打开，废水直排到混合废水池后再和混合废水一并处理。
6.2、含铬废水预处理：
因为还原反应时，废水须调PH值至2~3之间，所以将酸洗废水引进和含铬废水混合，可降低酸用量，降低废水处理运行费用，达成以废治废目标。
含铬废水经格栅处理后，进入含铬废水调整池，经转子流量计后泵入还原反应池，该池内安装有PH自动控制仪和ORP仪及搅拌机，PH计和ORP监控仪可自动控制还原反应池加药量。电镀废水中六价铬关键以CrO42-和Cr2O72-两种形式存在，伴随废水PH值不一样，两种形式之间存在着转换平衡：
2CrO42－+2H+Cr2O72－+H2O
Cr2O72－+2OH-CrO42－+H2O
由上式能够看出在酸性条件下，六价铬关键以 Cr2O72－形式存在，在碱性条件下则以CrO42－形式存在。不过电镀含铬废水、漂洗废水通常PH全部在5以上，多数以CrO42－存在，其还原时通常PH最好控制在2.5~3之间，其反应原理（还原剂以 Na2SO3为例）为：
2H2CrO4+3 Na2SO3+3H2SO4=Cr（SO4）3+3Na2SO4+5H2O
亚硫酸钠用量理论上为：亚硫酸钠∶六价铬=4∶1，加药时投料不宜过大，不然浪费药剂，也可能因生成［Cr2（OH）2SO3］2+而沉淀不下来。
还原后废水直排入混合废水池后再和混合废水一并处理。
6.3、混合废水处理：
混合废水为含铬预处理后废水、含氰废水预处理后废水、镀镍、一般镀铜、除油等废水，该废水混合后经格栅处理由防腐泵提升经转子流量计进入中和反应池，该池内安装有PH计及搅拌机，当向反应池投加碱（CaO）时，各金属在一定PH值下生成对应氢氧化物沉淀物。依据我们以往所积累对电镀废水行业处理经验，混合废水最好沉淀PH值为9.5，反应后出水进入中间水池，再经过经砂滤后，出水PH还是偏碱性，所以再经PH调整池加酸调整后可达标排放。压滤后污泥外运集中深埋或制砖或回收金属离子或经其它无害化处理。
七、电气控制系统
7.1、系统组成框架图

以太网（内部网） 办公室
生产现场
PH ORP 流量 液位 动力 现场
仪 仪 信号 信号 控制系统 控制箱
7.2系统控制说明:
该工程中电气控制系统控制混合废水处理，废水处理控制方法由手动——自动组成，手动控制有操作台和现场控制两部分组成，依据工艺要求在现场设置现场控制柜，每台工作泵在操作台和现场能够同时控制，在自动状态时分别对含氰废水在二级破氰时用PH计、ORP计控制池中PH值和氯投加量，药剂投加量依据进水浓度改变自动调整，使出水稳定达标。
含铬废水在还原反应时分别用PH计和ORP计自动控制还原剂和酸投加量，确保处理稳定达标。
混合废水采取一台PH计控制碱或石灰投加量，确保出水稳定。PH值调整池用PH计控制酸投加量。本系统由PH、ORP计组成。本系统充足利用现代控制技术，经过软/硬件结合，可打印历史统计，声光报警，语言报警，触摸屏操作，还要依据工程规模及投资条件而选择。实现污水处理自动化。实现自动控制节省能源、降低加药量，稳定达标排放水质。降低管理人员和操作人员劳动强度，提升生产率。
八、电镀废水处理循环回用工艺
因为电镀过程和废水处理过程调整PH值投碱中和和氧化处理工艺过程中水体中含盐份较高，经处理达标排放之水不可回用于电镀，如用于冲洗镀层，影响表面光洁度，回用于镀槽用水影响电镀质量，所以回用水必需去除硫酸盐、氯化物。脱盐技术多个，微生物除盐，培菌过程不稳定，受气候要求。出水浊度高，离子交换易饱和，且再生频繁，对环境二次污染大，电渗析技术耗电量大，大水量工程基础不大采取，超滤是在压力作用下进行筛分过程，自20世纪60年代以来应用于食品，医药行业水处理， 关键是分离浓缩水中大分子物质被超滤膜截留，难以脱盐，反渗透技术是近20年发展起来，须以足够压力使溶液中水经过反渗透膜而分离出水，含有没有变相，能耗低，工艺简单，出水纯度高等特点，从应用于脱盐扩展化工，制药，食品及电子行业溶液分离，污水回用领域，浓缩液外排，污染物总量仍未削减。
九、设计净化水质
9.1 水质：（GB8978-1996一级标准）
水质参数 氯化物mg/l 硫酸盐mg/l 锌mg/l 六价铬mg/l PH 色度度
进水 800 800 2.0 0.5 6-9 50
出水 250 250 1.0 0.05 6-9 15
处理后水质《生活饮用水卫生标准》GB5749-85，国家尚无电镀废水再生回用标准出台。
9.2 系统处理能力
依据工程现实状况而设计。
9.3 工艺步骤
一级达标排放水 集水池 提升泵 初过滤器 精滤器 超滤器 中间水池 高压泵 反渗透装置 回用水储水池
9.4 关键步骤说明
9.4.1 精密过滤器去除水中颗粒，胶体，为下级装置减负。
9.4.2 超滤膜装置
膜型号8040，单支产水量1.8m3/h，配套工作泵，清水泵，自动阀门，压力流量计等。关键阻滤水质中较细SS，重金属离子，细菌类，胶体，但难以脱盐，是反渗透预处理。
9.4.3反渗透系统 整个系统由保安过滤器，反渗透装置，PO化学清洗系统组成，保安过滤器为截留前置设备，预防前级杂质进入，影响反渗透效率。
反渗透设备用美国海德能企业生产LFCL膜及其配套FRF材质RO专用压力容器，高压泵选择GRUDFOS企业产品。
系统程控由电路自动化装置运行。
制水回用率70%-80%，制水成本1.80元/m3-2.20元/m3，电耗2.0Kw/h/m3