中山市三角鎮(zhèn)高平工業(yè)區(qū)由原高平化工區(qū)擴(kuò)大區(qū)域和發(fā)展配套項(xiàng)目演變而來(lái)，包含了化工園、輕工園和科技園三個(gè)規(guī)劃工業(yè)小區(qū)。高平化工園位于高平工業(yè)區(qū)西部， 園內(nèi)規(guī)劃、已建或在建有表面處理產(chǎn)生的企業(yè)廢水中含有各種重金屬、有毒物質(zhì)，對(duì)環(huán)境影響較大。

高平電鍍污水處理有限公司于2003年3月在一、二期建設(shè)的基礎(chǔ)上改擴(kuò)建第三期工程，承擔(dān)園內(nèi)規(guī)劃的25家表面處理企業(yè)的工業(yè)廢水集中處理任務(wù)，規(guī)劃處理能力1．2萬(wàn)m3/d。電鍍廢水分為5類(lèi)：含氰廢水、含鉻廢水、混排廢水、前處理廢水和酸堿綜合廢水。原水分類(lèi)及水質(zhì)見(jiàn)表1，要求達(dá)到的排放標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

1 廢水處理工藝流程(見(jiàn)下圖)

1.1 含氰廢水的預(yù)處理

氰化電鍍是常用的鍍法之一，主要用于鍍鋅、鍍鉛、鍍鎘、鍍銅、鍍銀、鍍金。鍍件的質(zhì)量?jī)?yōu)于無(wú)氰電鍍，鍍液質(zhì)量較穩(wěn)定，操作管理也較為方便。根據(jù)各種氰化電鍍鍍液的配方，氰化電鍍過(guò)程中產(chǎn)生的含氰廢水中除含有劇毒的游離氰化物外，也有銅氰、鎘氰、銀氰、鋅氰等絡(luò)合離子存在，所以破氰后，重金屬離子也將進(jìn)入廢水中。因此，在處理含氰廢水時(shí)，也應(yīng)包括對(duì)重金屬離子的處理。

含氰廢水的處理方法很多，有電解氧化法、活性炭吸附法，離子交換法、臭氧法和硫酸亞鐵法等。目前國(guó)內(nèi)外多采用堿性氯化法，本系統(tǒng)就采用此種方法。即在堿性條件下，投入氧化劑將氰根離子通過(guò)兩級(jí)氧化反應(yīng)生成CO2和N2，從而達(dá)到去除氰根離子的目的。

堿性氯化法破氰分兩個(gè)階段：第一階段是將氰氧化成氰酸鹽，稱為“不完全化” ，反應(yīng)式如下：

CN +ClO-+H2O—> CNCl+20H-

CNCI+2OH-一>CN0- +C1- +H20

反應(yīng)條件：pH=lO．0～11．0；ORP=350-400mV。

第二階段是將氰酸鹽進(jìn)一步氧化分解成二氧化碳和氮?dú)?，稱為“完全氧化”。反應(yīng)式如下：

2CNO～+3CLO-+H2O—>2CO2+N2+3C1-+2OH-

反應(yīng)條件：pH=7．5～8．0；ORP=600～650mV。

經(jīng)過(guò)破氰預(yù)處理后的含氰廢水(CN-<0．5mg／L)再排入綜合廢水調(diào)節(jié)池中，與其它預(yù)處理后的出水混合一起處理，在堿性條件下進(jìn)一步去除廢水中的重金屬離子。

1.2 含鉻廢水的預(yù)處理

含鉻電鍍廢水來(lái)源于鍍鉻、鈍化、鋁陽(yáng)極氧化等鍍件的清洗水，該廢水中主要含Cr6+，以CrO4 2- 、Cr207 2-形式存在。一般的鍍鉻清洗水濃度為20～150mg／L；鈍化后的清洗水中Cr6+濃度高達(dá)200～300mg／L。此外，還含有三價(jià)鉻、銅、鐵、鎳、鋅等重金屬離子以及硫酸、硝酸、氧化物等。

含鉻廢水的處理方法有化學(xué)法、離子交換法、電解法、活性炭吸附法、蒸發(fā)濃縮法、表面活性劑法等，其中化學(xué)還原法最常用?；瘜W(xué)還原法是利用硫酸亞鐵、亞硫酸鹽、二氧化硫等還原劑，將廢水中六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻離子，加堿調(diào)整pH值，使三價(jià)鉻形成氫氧化鉻沉淀去除。主要化學(xué)反應(yīng)：

Cr207 2- + 3HSO3 - + 5H +—>2Cr 3+ + 3SO42- + 4H2O

反應(yīng)條件：pH=2．5～3．0；ORP=250～280mV。

經(jīng)上述還原預(yù)處理后的含鉻廢水(Cr6+ <0．5mg／L)再排入綜合廢水調(diào)節(jié)池中，與其它預(yù)處理后的出水 昆合一起處理，在堿性條件下進(jìn)一步去除廢水中的cr 離子。

1.3 前處理廢水的預(yù)處理

前處理廢水主要來(lái)自于電鍍工藝的預(yù)處理階段，預(yù)處理階段主要是對(duì)鍍件進(jìn)行刨光、清洗和除油等處理。因此，前處理排出的廢水中主要含有油、酸、堿和部分表面活性劑等物質(zhì)，一般不含有重金屬。前處理廢液的處理主要是去除COD。

處理COD最有效最經(jīng)濟(jì)的方法就是生化法。但電鍍廢水中COD的主要成分為表面活性劑，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，直接進(jìn)行生化則較難降解，并且該廢液中會(huì)含有少部分重金屬，對(duì)微生物有毒害作用，因此在進(jìn)入生化系統(tǒng)前，必須先將其去除。微電解法是利用鐵一碳粒料在電解質(zhì)溶液中腐蝕形成的微電解過(guò)程來(lái)處理廢水的一種電化學(xué)技術(shù)。電極反應(yīng)過(guò)程不耗電，會(huì)產(chǎn)生氧化還原、電附聚等作用；電極反應(yīng)產(chǎn)生的新生態(tài)Fe 是一種吸附、包容和絡(luò)合能力相當(dāng)強(qiáng)的混凝劑。故微電解法的特點(diǎn)是作用機(jī)制多、協(xié)同性強(qiáng)、綜合效果好、可提高廢水的可生化性，與二級(jí)生化處理工藝匹配性好、操作簡(jiǎn)便、運(yùn)行費(fèi)用低。其COD去除率可達(dá)20％～60％，脫色率在50％～96％。目前該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各種無(wú)機(jī)廢水處理和有機(jī)難降解廢水的預(yù)處理上，效果十分明顯。微電解反應(yīng)的原料為鑄鐵屑和焦炭，鑄鐵是鐵和碳的合金， 當(dāng)其浸沒(méi)在酸性廢水(或電解質(zhì)溶液)中時(shí)鐵和炭之間存在著明顯的電勢(shì)差，這樣便在兩者之間形成了無(wú)數(shù)個(gè)微小原電池。在鐵屑中加入焦炭后，鑄鐵屑與焦炭粒接觸進(jìn)一步形成較大原電池，使鐵屑在受到微原電池腐蝕的基礎(chǔ)上，又受到大原電池的腐蝕，從而加快了電化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，同時(shí)存在空隙可以防止結(jié)塊堵塞，保持良好的水力條件，延長(zhǎng)再生周期。反應(yīng)中鐵做陽(yáng)極，炭做陰極，反應(yīng)過(guò)程如下：

陽(yáng)極：Fe—2e—> Fe2+ —0．44V；

陰極：H+ +2e—>H2 0．00V；

O2+4e-+4H+ —>2H2O +1．23V (酸性有氧條件下)。

從上述反應(yīng)方程式可以得知，當(dāng)鐵炭微電解處于酸性有氧的電解質(zhì)環(huán)境時(shí)，炭和鐵構(gòu)成的電勢(shì)差最大，可以達(dá)到1．67V。這樣的氧化電位足以氧化大部分有機(jī)物。經(jīng)微電解后的前處理廢水經(jīng)過(guò)混凝沉淀去除重金屬后，進(jìn)入后續(xù)生化處理進(jìn)一步去除COD。

1.4 混排廢水的預(yù)處理

混排廢水主要指鍍槽滲漏、操作或管理不善引起的“跑、冒、滴、漏”的各種槽液和排水；另外還有車(chē)間地面沖洗、刷洗極板水等?；炫艔U水成分復(fù)雜，不易控制，由于含氰廢水和含鉻廢水混在一起，故對(duì)這部分廢水的處理應(yīng)先破氰，將氰氧化，然后再還原除鉻。

1.5 綜合廢水的處理

綜合廢水主要來(lái)自鍍件清洗水，呈酸性，水量大，是電鍍廢水的主要來(lái)源。與其它幾種預(yù)處理的出水混合成綜合廢水。廢水中主要含有Cu2+、Ni2+ 等重金屬離子，這些重金屬離子以游離態(tài)形式存在于廢水中。將廢水：pH值調(diào)節(jié)為8．0～9．5，添加助凝劑和絮凝劑(PAC、PAM)，使之形成氫氧化物沉淀，經(jīng)過(guò)沉淀固液分離可去除Cu2+、Ni2+ 等重金屬離子。此時(shí)，若出水中重金屬離子超標(biāo)，過(guò)濾出水升至砂濾塔、陽(yáng)離子交換塔，從而去除廢水中殘留重金屬離子，出水達(dá)標(biāo)排放。

2 處理效果

該廢水處理工程于2004年6月投入運(yùn)行以來(lái)，設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)正常，處理效果良好，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。經(jīng)中山市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站監(jiān)測(cè)(治理后廢水水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3)，出水達(dá)到廣東省地方標(biāo)準(zhǔn) 水污染物排放限值》(DB44／26—2001)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求。工程于2005年3月正式通過(guò)中山市環(huán)保局的竣工驗(yàn)收。

3 工程技術(shù)特點(diǎn)

(1)對(duì)電鍍企業(yè)實(shí)施源頭控制，廢水分質(zhì)、分流進(jìn)行輸送，分類(lèi)處理和分質(zhì)處理相結(jié)合，形成了電鍍工業(yè)園廢水集中處理的先進(jìn)模式。

(2)采用進(jìn)口自動(dòng)化儀表對(duì)整個(gè)工業(yè)區(qū)內(nèi)的25家電鍍廠的各種廢水實(shí)行在線監(jiān)測(cè)，有效地監(jiān)控了混排廢水的現(xiàn)象，從而使廢水處理系統(tǒng)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行。收費(fèi)按水質(zhì)和水量分別計(jì)費(fèi)， 做到公平、公正、合理。

(3)充分考慮了廠方生產(chǎn)的復(fù)雜性，設(shè)置“混排廢水”和“前處理廢水”的處理系統(tǒng)。以離子交換作為終端處理，確保出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)；處理后的出水可回用于生產(chǎn)清洗線、綠化、清洗地面、沖廁等。

(4)控制系統(tǒng)設(shè)置了三種控制方式：現(xiàn)場(chǎng)操作箱手動(dòng)控制、中央操作臺(tái)集中控制、PLC自動(dòng)控制，并可由工控機(jī)直接控制，操作方便。處理系統(tǒng)采用PLC全自動(dòng)控制系統(tǒng)，大大減輕了操作強(qiáng)度，同時(shí)達(dá)到了準(zhǔn)確投藥的效果，保證了系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

(5)設(shè)計(jì)規(guī)劃清晰，系統(tǒng)各功能區(qū)分布合理。對(duì)來(lái)水進(jìn)行分類(lèi)收集，控制好含氰、含鉻廢水的水量，減少了相應(yīng)處理工藝的負(fù)荷，從而降低了運(yùn)行難度。

4 結(jié)語(yǔ)

(1)針對(duì)電鍍工業(yè)園區(qū)廢水的特點(diǎn)，根據(jù)分質(zhì)、分流、先預(yù)處理再綜合處理的原則進(jìn)行合理的細(xì)化分類(lèi)，對(duì)不同的廢水水質(zhì)先進(jìn)行分類(lèi)預(yù)處理，再進(jìn)行集中物化處理。

(2)采用高效節(jié)能，便于運(yùn)行的廢水處理新工藝、新技術(shù)，確保廢水處理效果，減少工程投資和日常運(yùn)行費(fèi)用。

(3)該處理技術(shù)具有工藝合理、操作簡(jiǎn)便、自動(dòng)化程度高、經(jīng)濟(jì)合理等特點(diǎn)。處理后出水水質(zhì)達(dá)到廣東省地方標(biāo)準(zhǔn) 水污染物排放限值 (DB44／26—200 1)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

(4)工業(yè)園區(qū)實(shí)行嚴(yán)格管理，嚴(yán)控進(jìn)園企業(yè)條件，要求進(jìn)園企業(yè)盡可能采用先進(jìn)電鍍工藝，倡導(dǎo)清潔生產(chǎn)理念。

(5)實(shí)施源頭控制，并削減氰、鉻等污染物的濃度和排放量，形成電鍍廢水“源頭控制，集中處理” 的管理模式，可在工業(yè)園區(qū)電鍍廢水集中處理工程中應(yīng)用推廣。

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