電鍍廢水集中處理新工藝
電鍍是機(jī)械制造中的一項(xiàng)基礎(chǔ)工藝，在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的汽車和電子產(chǎn)品制造業(yè)中，它是一項(xiàng)必不可少的加工工藝，在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著非常重要的作用。但在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，我國電鍍生產(chǎn)污染令人擔(dān)憂，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，1999年全國工業(yè)和城市污水排放總量401億m3，電鍍廠排放廢水達(dá)40億m3[1]，由此可見電鍍廢水的排放量約占工業(yè)廢水總量的10%。在電鍍廠的周圍，河流污染嚴(yán)重，魚類死亡。更嚴(yán)重的是，一些重金屬。如鉛、鉻通過土壤吸收后進(jìn)入莊稼內(nèi)，人食用后在身體內(nèi)造成積累性中毒或致癌。
目前，多數(shù)電鍍企業(yè)通過末端處理均能對污染達(dá)到比較有效的治理，但是這種先污染后治理的方法，存在許多問題和缺陷。尤其是沒有經(jīng)濟(jì)效益。治理投資和運(yùn)行費(fèi)用較高，污染控制的不經(jīng)濟(jì)性給企業(yè)帶來沉重負(fù)擔(dān)，嚴(yán)重影響員工積極性。并且，大多數(shù)廠家的處理設(shè)施并不能達(dá)標(biāo)，從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的角度來看，可考慮一個(gè)城市或一個(gè)地區(qū)集中回收[2，3]，建立地區(qū)性的電鍍廢水處理中心，采用分散預(yù)處理、收集與集中處理及管理相結(jié)合的方法，用移動(dòng)處理單元與處理中心聯(lián)合處理的工藝實(shí)現(xiàn)了資源回用，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。以下對該工藝進(jìn)行介紹。
1 處理工藝
1.1 工藝特點(diǎn)
電鍍過程產(chǎn)生的電鍍廢水一般有鍍件除油、除銹等預(yù)處理廢水，鍍件漂洗廢水及電鍍、鈍化、退鍍等過程產(chǎn)生的廢糟液。以往的電鍍行業(yè)通常是單獨(dú)處理自身的排放污水，處理規(guī)模很小，建設(shè)投資處理成本較高，沒有規(guī)模效應(yīng)，造成了社會(huì)資金的浪費(fèi)。另外，處理后的污泥無法妥善處置，極易產(chǎn)生二次污染。而電鍍廢水的社會(huì)化集中處理克服了以上缺點(diǎn)，在這方面，德國魯爾地區(qū)和日本東京廢物的社會(huì)化集中處理都是相當(dāng)成功的典范。我國也早在1979年就提出了“成立地區(qū)性電鍍廢水和污泥處理中心、專業(yè)工廠或服務(wù)公司，逐步做到廢物處理工業(yè)化和社會(huì)化伙的建議”。根據(jù)“中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法”和我國八項(xiàng)環(huán)保管理制度中“污染物區(qū)域集中控制”制度的要求，天津開發(fā)區(qū)電鍍廢水的處理采用分散預(yù)處理、收集與集中處理及管理相結(jié)合的辦法：將含有低濃度Sn、Pb、Cr、Cu和Zn等重金屬離子和少量有機(jī)物的鍍層多級逆流漂洗廢水在各個(gè)電鍍企業(yè)內(nèi)部就地進(jìn)行必要的預(yù)處理（破氰，調(diào)整pH），然后分質(zhì)輸送至廠內(nèi)儲(chǔ)存調(diào)節(jié)池以待集中處理。
1.2 處理工藝
鑒于開發(fā)區(qū)污染源多且廣、廢水輸送管道防腐要求高、工程造價(jià)和再生水回用管網(wǎng)投資巨大等幾個(gè)因素的考慮，開發(fā)區(qū)電鍍廢水的處理不采用通常管道集中廢水的方式，而是采用裝載離子交換柱的移動(dòng)處理車對各電鍍廠點(diǎn)的廢水進(jìn)行處理。離子交換樹脂交換飽和后，移動(dòng)處理車返回廢水處理中心接受再生。電鍍廢水處理的基本流程見圖1。
圖1 TEDA電鍍水處理中心基本流程
1.2.1 移動(dòng)處理單元（現(xiàn)場處理）
使用10套移動(dòng)處理車，包括Sn/Pb移動(dòng)處理車6套，Cu移動(dòng)處理車2套，Zn/Cr移動(dòng)處理車2套分別處理錫鉛混合廢水、含氰鍍銅廢水和含鉻鍍鋅廢水。出水可直接流回電鍍廠點(diǎn)的收集設(shè)備，回用于電鍍漂洗工藝。移動(dòng)處理車內(nèi)離子交換采用雙陽雙陰串聯(lián)工藝，若陰柱出水無法達(dá)標(biāo)還可考慮在陰柱后串接混床。離子交換樹脂的選擇本著高效、易于再生、穩(wěn)定性好的原則，陽柱離子樹脂選用SP112,陰柱離子樹脂選用MP64，混床中陽離子樹脂和陰離子樹脂分別為SP112和MP500，以上三種樹脂均為德國Bayer公司生產(chǎn)，離子交換工藝流程見圖2。
圖2 移動(dòng)處理車離子交換工藝流程
1.2.2 處理中心
處理中心由廢水處理單元、再生單元、電解單元和純水單元等構(gòu)成。各單元的簡要功能說明如下：
（1）再生單元。離子交換樹脂飽和后，處理車返回處理中心。在再生單元，離子交換樹脂得以再生以便重新投入使用。Sn/Pb和Cu移動(dòng)處理車中的陽離子交換柱再生液需進(jìn)入電解單元，回收金屬資源和再生劑。為了提高電解效率和再生劑的濃度，將最初排出的濃再生液和后面的稀再生液分開收集，前者直接電解，后者通過選擇離子交換柱將金屬離子濃縮，飽和的洗脫液再進(jìn)行電解。流程見圖3。
圖3 處理中心再生單元流程
（2）電解單元。電解單元主要回收Sn/Pb移動(dòng)單元及Cu移動(dòng)單元的陽柱再生液中的酸和金屬，電解后的酸回用于離子交換柱的再生。Sn/Pb移動(dòng)單元的陽柱再生液采用隔膜式電解，8個(gè)單元，每日可回收金屬90 kg，Cu移動(dòng)單元的陽柱再生液采用極板式電解，2個(gè)單元，每日可回收金屬12 kg。
（3）純水單元。電鍍廢水處理中心的純水單元的建設(shè)是為了提供再生過程所需的反沖洗水、淋洗水及配制再生劑、藥劑等用水，以避免額外購買純水增加處理成本。生產(chǎn)純水的水源為自來水，飽和后的離子交換柱用再生劑再生，再生液進(jìn)入廢水儲(chǔ)罐。
（4）廢水處理單元。移動(dòng)車再生過程中產(chǎn)生的酸性、堿性、混合床廢水及含鉻廢水等分別進(jìn)入中和反應(yīng)沉淀池，對于含氰化物的廢水首先要進(jìn)行氧化處理。含六價(jià)鉻廢水要先進(jìn)行還原處理，然后按各類廢水的金屬離子性質(zhì)的不同，調(diào)節(jié)pH，使金屬離子形成相應(yīng)的氫氧化物，并在絮凝劑的作用下，在沉淀池中沉降。沉淀池出水再經(jīng)選擇性離子交換柱進(jìn)一步去除金屬離子后，調(diào)整pH，出水排放或者部分回用。工藝流程見圖4。
圖4 處理中心廢水處理單元流程
1.2.3 固體廢物處理
電鍍廢水處理中心的固體廢物主要是廢活性炭（移動(dòng)處理車中的飽和活性炭不再生，直接更新）和廢水處理單元產(chǎn)生的污泥，這些廢物由于含有各類重命屬離子及氰化物，因此需妥善處置，較好地防止了二次污染。
2 經(jīng)濟(jì)效益簡要分析
電鍍廢水處理中心的建設(shè)為開發(fā)區(qū)引進(jìn)更多企業(yè)打下了基礎(chǔ)．引進(jìn)企業(yè)會(huì)提供更多的就業(yè)機(jī)會(huì)，創(chuàng)造更多稅收。另外，采用電鍍廢水處理中心集中處理開發(fā)區(qū)新增電鍍企業(yè)的電鍍度水，使得電鍍企業(yè)無需建設(shè)相應(yīng)的處理裝置，節(jié)省了建設(shè)投資。由于廢水集中處理，規(guī)模增大，有利于回收，降低了廢水的處理費(fèi)用，根據(jù)上海電鍍行業(yè)廢水處理設(shè)施調(diào)查資料表明，電鍍廢水的這一集中處理可使治理總投資減少約50％，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。另外，電鍍廢水處理后回用于電鍍行業(yè)的漂洗程序，節(jié)約了用水，使得開發(fā)區(qū)水資源報(bào)耗減少。
3 建 議
Zn/Cr移動(dòng)處理車的陰、陽樹脂再生液中，Zn和Cr的濃度都具有較大回收價(jià)值，目前都進(jìn)行回收。
4 結(jié) 語
此種電鍍廢水處理工藝先進(jìn)，符合電鍍廢水社會(huì)化處理的要求，工藝設(shè)計(jì)采用單元組合，合理且富有彈性，實(shí)現(xiàn)了資源回用、閉路循環(huán)和最小排放的目標(biāo)，值得借鑒與推廣。
參考文獻(xiàn)
[1] 國家環(huán)保總局.1999年中國環(huán)境狀況公報(bào)[J].環(huán)境保護(hù)，2000（7）：1-3.
[2] 孫隆，劉曉東，周廣柱.電鍍廢水處理存在的問題及解決方案[J].山東科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，24（1）：107-111.
[3] 唐兆民，張景書.電鍍廢水處理現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].國土與自然資源研究，2004（2）：69-71.
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