应用生化单元深度处理电镀废水

Posted 2023-01-13 系统

篇首语：读书忌死读，死读钻牛角。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了应用生化单元深度处理电镀废水相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

广东某一外资企业年生产1.6亿件连接器，共配套3条电镀生产线，日排放253m3电镀废水，要求废水经处理后其中的95%水量即240m3作电镀生产线清洗水回用，仅允许5%的水量经物化常规处理和生化深度处理后向外环境达标排放。
1 污染源状况
1.1 生产工艺简介及处理
前水质分析该厂3条电镀生产线共生产6丝成品，电镀类别为：Cu、Sn、Ni、Zn、氰化镀Au等。3条电镀生产线共有5丝成品用KAu(CN)2电镀金(Au)，由于Au属贵金属，因此清洗水排入废水处理系统前先经设在镀金缸旁设有的二级单独离子交换床进行回收，金缸中KAu(CN)2的浓度为22g L，即CN-浓度为4g/L，设清洗过程的挟带量为0.2L h，每级离子交换单元的截留效率为95%，日工作时间24h，则最终残留进入废水处理系统的CN-含量为：4g L×0.2L/h×5%×5%×24h×5丝=0.24g d，系统日排放废水量为13m3，则排放废水中CN-浓度仅为0.0185mg/L，远低于排放标准0.5mg L的要求。Au(CN)2-经离子交换饱和后送专业公司，进行贵金属回收和破氰处理，由于其在废水中的含量极低，无须处理便已达标，因而无须考虑对CN-的处理。
同理计算出外排废水中Au的含量也极低，无须列入污染因子。通过分析该项目的生产工艺及污染源情况，确定对环境影响的主要污染因子为pH、Cu、Ni、Zn、COD、SS等。处理前废水水质大致如：pH：4～6；Cu 50mg L；Ni 50mg L；Sn 50mg L；Zn 50mg L；Au：极微量；CN-：极微量。
1.2 排放标准
废水排放标准执行广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44 26 2001)一级标准规定，即：pH：6～9；Cu 0.5mg L；Ni 1.0mg L；Zn 2.0mg L；COD 100mg L；SS 70mg L；BOD5 20mg L1.3 水量及处理要求废水处理站按253m3 d处理能力设计，要求其中的95%即240m3回用于生产，仅向外环境达标排放5%的水量，约13m3 d。
2 废水处理工艺流程说明
2.1 废水处理工艺流程及系统水量平衡废水处理工艺流程图及系统的水量平衡见图1。废水处理工艺包括两个系统：
系统1为清洗废水的处理回用系统，由活性炭吸附装置、强酸离子交换塔和强碱离子交换塔组成。活性炭吸附装置主要去除水中的有机污染物、色度和截留悬浮物等，常用作纯水工艺的预处理；由两床离子交换塔即强酸离子交换塔和强碱离子交换塔组成的纯水装置，分别去除水中的阳离子和阴离子，经去离子后返回电镀生产线作清洗之用。
从水量平衡图上可以这样认为：电镀生产线日产生的240m3清洗水经活性炭装置和纯水装置后全部回用于生产而不向外环境排放，再生活性炭和树脂所产生的12.6m3 d洗脱液和酸碱浓缩缸排放的浓缩液0.4m3 d则用等量的自来水补给，经系统2处理后排放。
系统2主要接纳两类废水，一类是上述去离子纯水系统再生所产生的洗脱液(12.6m3 d)，另一类是电镀生产线酸碱浓缩缸的少量间歇排放液(0.4m3 d)，总量为13.0m3 d。这两类废水都富含重金属(无络合物)，经调节pH值和加入混凝剂、絮凝剂两级混凝反应后，通过混凝沉淀槽和过滤罐等固液分离设施将形成的金属氢氧化物沉淀从水中分离。按常规作法，处理后水便可排放，但该工程在排放之前增设了一级生化单元作废水的深度处理。
2.2 增设生化单元的必要性一般电镀废水中都含有一定量的有机酸、盐类，例如该电镀液中就含有CH3SO3、Sn(CH3SO3)2、Pb(CH3SO3)2等几种甲基磺酸及磺酸盐，另外为增添镀件的光洁度，在镀缸中还加入了各种光亮剂，这些添加剂也对COD BOD5有所贡献。常规检测BOD5值费时太久，由于BOD5、COD值与TOC之间有很好的相关性，因此常通过检测TOC值来间接求得BOD5值。一般数据表明，其电镀生产线清洗水中的TOC最大值可达3mg L，其废水BOD5 TOC=1.8。因此可计算每日系统中所产生的TOC量为：清洗水：3mg/L×240m3=720g；自来水：3mg L×12.6m3=37.8g。
则每日的TOC为757.8g，该数量的TOC最终经13m3废水排出系统外，其排放浓度为：757.8g 13m3=58.3mg L，根据BOD5值与TOC之间的相关性可计算出排放废水BOD5浓度大约为104.5mg L，该值已远超出BOD5环境排放标准20mg L的控制要求，因此有必要在流程末端设置生化单元。经计算该单元需日去除BOD51.36kg，采用生物接触氧化法，填料体积1.2m3，BOD5容积负荷1.13kg m3.d。
3 工程投资及运行结果本废水处理工程总投资约700万人民币；工程运行后对废水处理系统排放的废水水质检测结果表明，远低于排放标准值及设计值，见表1。
4 结论
(1)对电镀废水的处理不能简单地认为生化单元不适合应用，设计前应仔细甄别污染因子，在系统可能存在充足有机污染物前提下，增设生化单元进行深度处理是必须的，可得到理想的出水效果。
(2)本工程实现了系统95%的废水回用率，排放的废水水质优良，符合清洁生产要求。