應用生化單元深度處理電鍍廢水

對電鍍廢水處理不能簡單地認為生化單元不適合應用,設計前應仔細甄別污染因子,在系統可能存在充足有機污染物前提下,增設生化單元進行深度處理是必須的,可得到理想的出水效果。

1污染源狀況

　　1.1生產工藝簡介及處理

　　前水質分析該廠3條電鍍生產線共生產6絲成品,電鍍類別為:Cu、Sn、Ni、Zn、氰化鍍Au等。3條電鍍生產線共有5絲成品用KAu(CN)2電鍍金(Au),由于Au屬貴金屬,因此清洗水排入廢水處理系統前先經設在鍍金缸旁設有的二級單獨離子交換床進行回收,金缸中KAu(CN)2的濃度為22gL,即CN-濃度為4g/L,設清洗過程的挾帶量為0.2Lh,每級離子交換單元的截留效率為95%,日工作時間24h,則最終殘留進入廢水處理系統的CN-含量為:4gL×0.2L/h×5%×5%×24h×5絲=0.24gd,系統日排放廢水量為13m3,則排放廢水中CN-濃度僅為0.0185mg/L,遠低于排放標準0.5mgL的要求。Au(CN)2-經離子交換飽和后送專業公司,廢水零排放進行貴金屬回收和破氰處理,由于其在廢水中的含量極低,無須處理便已達標,因而無須考慮對CN-的處理。

　　同理計算出外排廢水中Au的含量也極低,無須列入污染因子。通過分析該項目的生產工藝及污染源情況,確定對環境影響的主要污染因子為pH、Cu、Ni、Zn、COD、SS等。處理前廢水水質大致如:pH:4～6;Cu50mgL;Ni50mgL;Sn50mgL;Zn50mgL;Au:極微量;CN-:極微量。

　　1.2排放標準

　　廢水排放標準執行廣東省地方標準《水污染物排放限值》(DB44262001)一級標準規定,即:pH:6～9;Cu0.5mgL;Ni1.0mgL;Zn2.0mgL;COD100mgL;SS70mgL;BOD520mgL1.3水量及處理要求廢水處理站按253m3d處理能力設計,要求其中的95%即240m3回用于生產,僅向外環境達標排放5%的水量,約13m3d。

　　2廢水處理工藝流程說明

　　2.1廢水處理工藝流程及系統水量平衡廢水處理工藝流程圖及系統的水量平衡見圖1。廢水處理工藝包括兩個系統:

　　系統1為清洗廢水的處理回用系統,由活性炭吸附裝置、強酸離子交換塔和強堿離子交換塔組成?；钚蕴课窖b置主要去除水中的有機污染物、色度和截留懸浮物等,常用作純水工藝的預處理;由兩床離子交換塔即強酸離子交換塔和強堿離子交換塔組成的純水裝置,分別去除水中的陽離子和陰離子,經去離子后返回電鍍生產線作清洗之用。

　　從水量平衡圖上可以這樣認為:電鍍生產線日產生的240m3清洗水經活性炭裝置和純水裝置后全部回用于生產而不向外環境排放,再生活性炭和樹脂所產生的12.6m3d洗脫液和酸堿濃縮缸排放的濃縮液0.4m3d則用等量的自來水補給,經系統2處理后排放。

　　系統2主要接納兩類廢水,一類是上述去離子純水系統再生所產生的洗脫液(12.6m3d),另一類是電鍍生產線酸堿濃縮缸的少量間歇排放液(0.4m3d),總量為13.0m3d。這兩類廢水都富含重金屬(無絡合物),經調節pH值和加入混凝劑、絮凝劑兩級混凝反應后,通過混凝沉淀槽和過濾罐等固液分離設施將形成的金屬氫氧化物沉淀從水中分離。按常規作法,處理后水便可排放,但該工程在排放之前增設了一級生化單元作廢水的深度處理。

　　2.2增設生化單元的必要性一般電鍍廢水中都含有一定量的有機酸、鹽類,例如該電鍍液中就含有CH3SO3、Sn(CH3SO3)2、Pb(CH3SO3)2等幾種甲基磺酸及磺酸鹽,另外為增添鍍件的光潔度,在鍍缸中還加入了各種光亮劑,這些添加劑也對CODBOD5有所貢獻。常規檢測BOD5值費時太久,由于BOD5、COD值與TOC之間有很好的相關性,因此常通過檢測TOC值來間接求得BOD5值。一般數據表明,其電鍍生產線清洗水中的TOC最大值可達3mgL,其廢水BOD5TOC=1.8。因此可計算每日系統中所產生的TOC量為:清洗水:3mg/L×240m3=720g;自來水:3mgL×12.6m3=37.8g。

　　則每日的TOC為757.8g,該數量的TOC最終經13m3廢水排出系統外,其排放濃度為:757.8g13m3=58.3mgL,根據BOD5值與TOC之間的相關性可計算出排放廢水BOD5濃度大約為104.5mgL,該值已遠超出BOD5環境排放標準20mgL的控制要求,因此有必要在流程末端設置生化單元。經計算該單元需日去除BOD51.36kg,采用生物接觸氧化法,填料體積1.2m3,BOD5容積負荷1.13kgm3.d。

　　3工程投資及運行結果

    本廢水處理工程總投資約700萬人民幣;工程運行后對廢水處理系統排放的廢水水質檢測結果表明,遠低于排放標準值及設計值。

　　4結論

　　(1)對電鍍廢水的處理不能簡單地認為生化單元不適合應用,設計前應仔細甄別污染因子,在系統可能存在充足有機污染物前提下,增設生化單元進行深度處理是必須的,可得到理想的出水效果。

　　(2)本工程實現了系統95%的廢水回用率,排放的廢水水質優良,符合清潔生產要求。