摘要：结合工程实例，讨论了电镀废水的综合处理方法和原理。结合山东泰开高压开关厂电镀废水处理项目，设计了一套处理电镀废水的一体化设备，铬、氰分别用化学还原法与双氧水氧化法进行预处理，后续流程用碱性沉淀法处理酸碱重金属。该工艺设备少、造价低、效果稳定，耐水质水量冲击能力强，出水水质达标。
前言
电镀废水是我国三大工业废水之一，该废水成分复杂、水量大。目前，国内外治理电镀废水的方法有物理法、化学法、生物法等口。由于这些方法的成本高，中小企业难以承受，而使部分电镀废水未经处理就直接排入水体，对环境造成严重污染。考虑到人类的身体健康及企业的社会效益，电镀废水必须处理达标后才能排入水体。本文所介绍的一体化设备的工程造价低、操作灵活简便、运行稳定可靠，在中小企业的电镀废水处理中有较好的推广前景。
1 工程背景
山东泰开高压开关厂的生产工艺主要以镀锌、镀银、镀镍、镀铬为主。该厂的电镀废水主要来源于前处理、镀件漂洗、后处理、电镀、退镀等工序，分别为：(1)酸碱综合废水；(2)含氰废水；(3)含铬废水及生产中使用的酸碱槽液、含氰槽液、含铬槽液。其中：含氰废水来自镀银线的漂洗废水、含氰废气吸收塔的冷凝水和氰化电镀地面水等，主要含有Ag+，CN-等；酸碱综合废水来自各种酸碱清洗废水、酸碱废气吸收塔废水和含氰废水与含铬废水预处理出水，呈酸性，且含大量重金属。该厂电镀废水的主要污染物指标为Cr(VI)，CN-和pH值等。根据该厂的生产规模、用水量、生产时间和管理水平进行生产用水物衡推算，通过实际调查并参考一般电镀厂的废水产生情况，估算出电镀废水的水量水质情况，见表1。其中“√”表示含有此类污染物，但具体的质量浓度无法确定。
2 工艺流程简介
2.1流程选定
根据该厂废水的水质情况，我院决定采取先分类收集，分别预处理后，再综合处理的策略。采用双氧水（H2O2）氧化氰、焦化硫酸钠还原铬的经典化学法，配置PH/ORP自动控制系统实现药剂的自动投加，具体工艺流程见图1。
2.2流程说明
本工艺根据废水中污染物的化学性质，通过投加相应的药剂，使其与污染物相互反应生成沉淀去除。依据不同重金属形成沉淀的pH值不同，采用两级沉淀一气浮工艺对重金属进行处理。用H2O2破氰，可使破氰更彻底，而不增加废水中的化学成分，减少后续处理的负担。各种槽液根据少量多次的原则，分别送人相应的废水调节池后进行处理。
(1)含铬废水处理废水进入调节池，经预处理后，控制pH值在2.0～3.0。由泵提升至铬反应箱处理后，进人酸碱综合废水调节池，反应箱内ORP控制在230 mV左右，Cr(VI)还原成Cr(III)，出水汇入酸碱综合废水调节池。含铬废水中的六价铬主要以Cr2O72-，CrO42-，HCrO4-三种形式存在，在酸性条件下主要以Cr2O72-的形式存在。本工艺采用焦亚硫酸钠还原法，具体操作为：pH值控制在2.0～3.0，ORP控制在230 mV的条件下，Cr(vI)还原成Cr(III)，然后加碱调节pH值至7～8，Cr(III)形成氢氧化铬沉淀去除。焦亚硫酸钠还原Cr2O72-的化学方程式为：
产生的Cr(III)在pH值为7～8的条件下生成沉淀，化学方程式为:
(2)含氰废水处理废水进入调节池，进行均质均量。由泵提升至破氰池，通过pH／ORP自动控制系统加碱，控制池内的pH值为8～9，ORP为400 mV。加双氧水进行曝气处理，出水由泵提升至含氰废水反应箱，经沉淀一气浮后，汇入酸碱综合废水调节池。产生的污泥经专用压滤机处理后回收。化学方程式为：
(3)酸碱综合废水处理
废水进入酸碱综合废水调节池，由泵提升至反应箱，经中和、沉淀、气浮、过滤等工艺处理。
含重金属的酸碱综合废水的pH值经酸碱中和，重金属离子采用氢氧化物沉淀法去除。但各种金属离子形成氢氧化物的pH值有所不同，很难一次性去除，故采用两级沉淀一气浮处理工艺使出水达标。一级沉淀处理是在一体化设备内通过pH／ORP自动控制系统加碱调节pH值在8.5～9.5，加絮凝剂、助凝剂等药物去除铜、锌离子；二级沉淀处理通过pH／ORP自动控制系统加酸控制pH值在7～8，加絮凝剂、助凝剂等药物去除铁离子、铬等。化学方程式为：
3 工程运行情况
3.1工程调试
该公司主要有三类废水，每类废水均有专门的预处理方式，给调试工作带来方便。调试步骤为：(1)开启控制柜的电源总开关，开启空压机使各反应池的曝气系统运行，开启加药柜中的搅拌机使药物均匀；(2)设置pH／ORP的控制参数，破氰反应池的ORP设定为400 mV、pH值为8，铬还原池的ORP为230 mV、pH值为2.5左右，开启各加药泵，使各反应系统处于在线自动控制状态，通过pH／ORP自动控制系统保证各反应池及时投加药物，使反应稳定进行；(3)氧化还原后各废水流入酸碱综合废水调节池，进行综合处理。各反应池和沉淀池排放污泥，定期将污泥泵入压滤机脱水，污泥交给有相关资质的单位回收。
3.2处理效果
该公司废水处理站于2011年9月1日竣工后，经7个月的调试运行正常，每天运行10 h，出水水质稳定，由当地环保部门验收合格，出水各项指标均符合国家标准。为进一步考察该废水处理站运行的稳定性，我院组织专业技术人员对水质进行定期监测，结果见表2。由表2可知：该公司的废水经处理后水质完全符合GB 21900--2008排放标准，同时也符合设计要求。
4 结论
(1)针对该厂电镀废水成分复杂、水量大、难处理的特点，本工程实行清污分流，根据各类废水先预处理再综合处理的原则，采用经典化学法结合pH／ORP自动控制系统的技术进行处理。该技术成熟、操作简单、效果稳定可靠，能承受大水量和高浓度负荷的冲击。
(2)该处理工艺具有技术合理、可操作性好、自动化程度高、投资少、运行维护费用中等、处理效率高、出水稳定达标等特点。主要污染物的去除效率达到98％以上，处理后的水质稳定，均达到GB21900--2008排放标准。该工艺处理类似电镀废水值得推广应用。
(3)该工艺的运行费用低，直接运行费用约为1.58元/t，且占地面积小、污泥产生量少、回收价值高，可为类似水质的污水处理提供参考。