电镀行业生产废水治理工程.docx

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电镀行业生产废水治理工程

电镀行业生产废水治理工程

设计指引

深圳市宝安区环境科学研究所

2008年06月

1总则

1.1为贯彻科学发展观，使我区的电镀废水处理工程设计符合国家和地方的法律、法规、规范及标准的要求，达到防冶污染、保护环境、提高人民健康水平的目的，特制订本设计指南。

1.2本设计指南适用于新建、扩建或改建的电镀废水处理工程。

1.3在选择废水处理工艺时，应贯彻分质分类处理原则，并综合考虑电镀生产工艺、废水排放条件（水质、水量、排放方式和排放标准等）、回用率以及现场环境等因素，经全面经济技术比较后确定。

1.4工程设计应在不断总结科研和工程实践经验的基础上，积极采用经鉴定的、行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备。

1.5设计时应最大限度地采用机械化、自动化设备，以降低劳动强度，提高废水处理效率和处理设施运行的稳定性。

1.6构筑物和设备等均应根据其接触介质的性质、浓度和环境要求等具体情况，采用可靠的防腐、防渗、防漏措施。

1.7对于改扩建工程，应充分利用原有设施，加以适当改造，以节省工程投资。

1.8设计时应充分考虑循环经济、清洁生产、以废治废、废水回收利用以及污泥的合理处理。

1.9应采用性能稳定、高效节能设备，以保证工程质量，降低处理成本。

1.10应充分考虑二次污染防治及风险防范措施。

1.11除按本设计指南提出的要求进行设计外，尚须符合国家和地方现有的其它相关技术标准和规范。

2废水来源、水质及分类

2.1电镀主要功能

电镀的主要功能包括提供装饰性保护层、提高镀件表面硬度和耐磨性、提高镀件的导电性、导磁性以及反射性等、防止镀件表面局部渗碳、渗氮及修复零件尺寸等。

2.2电镀废水的来源

电镀废水主要来源于镀件清洗、地面冲洗、吊挂具和极板冲洗等，电镀废液主要来源于废弃槽液更换。

镀件清洗废水是电镀废水中最主要的废水来源之一，占生产废水总排放量的80%以上，各种污染物由镀件表面附着的槽液带入镀件清洗废水中。

车间地面冲洗、挂具冲洗、化验分析等过程中均产生少量废水，应全部收集后排入废水处理站。

2.3电镀废水的水质

电镀工艺种类繁多、工艺复杂，不同企业的电镀废水水质相差较大，但共同特征是均含重金属离子、酸、碱等污染物。

常见的重金属离子污染物包括铬、铜、镍、锌、金、银以及铅等，常见的酸、碱类污染物包括硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、氢氧化钠、碳酸钠等，此外废水中还含有一定量的有机物、氨氮等。

2.4电镀废水的分类

根据深圳市电镀企业的实际情况，按照电镀废水分质分类处理的原则，将电镀车间排出的废水分为前处理废水、含氰废水、含六价铬废水、焦铜废水、化学镀镍废水、化学镀铜废水、综合废水及电镀废液。

2.4.1前处理废水

前处理废水包括镀前准备过程中的脱脂、除油等工序产生的清洗废水，主要污染物为有机物、悬浮物、石油类、磷酸盐以及表面活性剂等。

2.4.2含氰废水

含氰废水来源于氰化镀铜、碱性氰化物镀金、中性和酸性镀金、氰化物镀银、氰化镀铜锡合金、仿金电镀等含氰电镀工序，废水中主要污染物为氰化物、重金属离子（以络合态存在）等。

2.4.3含六价铬废水

含六价铬废水主要来源于镀铬、镀黑铬以及钝化等工序，废水中主要污染物为六价铬、总铬等。

2.4.4焦铜废水

焦铜废水主要来源于焦磷酸盐镀铜、焦磷酸盐镀铜锡合金等电镀工序，废水中主要污染物为铜离子（以络合态存在）、磷酸盐、氨氮及有机物等。

2.4.5化学镀镍废水

典型的化学镀镍工艺以次磷酸盐为还原剂，废水中主要污染物为镍离子（以络合态存在）、磷酸盐（包括次磷酸盐、亚磷酸盐）及有机物。

2.4.6化学镀铜废水

典型的化学镀铜工艺以甲醛为还原剂，废水主要污染物为铜离子（以络合态存在）、有机物。

2.4.7综合废水

除上述六种废水外，其它各类电镀废水统称为综合废水。

综合废水中主要污染物为酸、碱、游离重金属离子、有机物等。

2.4.8电镀废液

电镀废液中含有高浓度的酸、碱、重金属等，电镀废液应委托有资质的危险废物处理单位进行处理处置或综合利用。

3工艺设计

3.1前处理废水处理工艺设计

3.1.1工艺选择

由于待镀工件材质、表面状态、污染物质和生产工艺不同，所产生的前处理废水污染物种类和浓度差别较大，所以应根据车间前处理工艺和拟镀工件的实际情况进行分析，确定合理的前处理废水处理工艺。

3.1.1.1若前处理废水中CODcr浓度低于250mg/L，则该废水可以直接排入综合废水处理系统合并处理。

3.1.1.2若前处理废水中CODcr浓度高于800mg/L，应设计生化处理系统。

除前处理废水外，电镀车间其它工序产生的含有较高浓度CODcr废水（如经预处理后的化学镀镍废水、化学镀铜废水、焦铜废水等）也应一并纳入该生化处理系统。

3.1.1.3若前处理废水中CODcr浓度介于250mg/L～800mg/L，则需根据前处理废水占总废水量的百分比，及混凝沉淀或气浮的CODcr去除率，确定是否增加生化处理工艺。

3.1.1.4若前处理废水中石油类含量大于50mg/L，需隔油预处理；若废水中的石油类以乳化油形式存在，则需进行破乳预处理，破乳可采用酸化破乳、混凝剂破乳或电解破乳。

3.1.2前处理废水典型处理工艺流程

水量较大，石油类和COD浓度较高的前处理废水一般采用图3.1.2所示的处理工艺流程，该工艺选用水解酸化+接触氧化的生化处理工艺，但也根据实际情况选用其它生化处理工艺。

酸/碱PACPAM

pH↓↓↓

前处理废水→隔油池→调节池→pH调整池→快混池→慢混池

↓

干泥饼外运←污泥脱水系统←污泥浓缩池←沉淀池/气浮机

↓

排放←生化沉淀池←接触氧化池←水解酸化池←pH回调池←酸

图3.1.2前处理废水典型处理工艺流程

3.1.3主要工艺控制参数

3.1.3.1pH调整池内控制pH值10-10.5。

3.1.3.2pH回调池内控制pH值7.0-8.0。

3.1.3.3水解酸化池内控制溶解氧小于0.3mg/L。

3.1.3.4接触氧化池内控制溶解氧在2.0-4.0mg/L之间。

3.2含氰废水处理工艺设计

3.2.1工艺选择

含氰废水的处理方法包括碱性氯化法、臭氧氧化法、离子交换法、电解法等，根据深圳电镀企业的实际情况，一般采用两级碱性氯化法处理工艺。

该处理方法具有稳定、可靠，易于实现自动控制的特点，碱性氯化法所采用的氧化剂一般为漂白水、漂白粉等。

3.2.2反应机理

两级碱性氯化法破氰反应的化学方程式如下：

CN-+OCl-+H2O→CNCl+2OH-

CNCl+2OH-→CNO-+Cl-+H2O

2CNO-+4OH-+3Cl2→2CO2+N2+6Cl-+2H2O

3.2.3工艺流程图

水量较大的含氰废水一般采用连续处理方式，工艺流程见图3.2.3。

若水量较少，则可采用间歇式的氧化破氰方式。

碱＋氧化剂酸＋氧化剂

pH↓ORPpH↓ORP

含氰废水→调节池→一级氧化池→中间水池→二级氧化池→综合废水调节池

图3.2.3含氰废水典型处理工艺流程

3.2.4主要工艺控制参数

3.2.4.1一级氧化池内控制pH值为10-11、ORP值为300-350mV。

3.2.4.2二级氧化池内控制pH值为7-8，ORP值为600-650mV。

3.3含六价铬废水处理工艺设计

3.3.1工艺选择

含六价铬废水的处理方法包括化学还原法、离子交换法、电解法等，根据深圳电镀企业的实际情况，一般采用化学还原法处理工艺。

3.3.2反应机理

在酸性条件下还原剂将六价铬还原成三价铬，还原剂可采用硫酸亚铁、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等。

六价铬的还原反应方程式如下：

2H2Cr2O7+6NaHSO3+3H2SO4→2Cr2（SO4）3+3Na2SO4+8H2O

H2Cr2O7+3Na2SO3+3H2SO4→Cr2（SO4）3+3Na2SO4+4H2O

Cr2O72-+6Fe2++14H+→2Cr3++6Fe3++7H2O

3.3.3工艺流程图

水量较大一般采用连续处理方式，工艺流程见图3.3.3。

若水量较少，则可采用间歇式还原方式。

酸+还原剂

pH↓ORP

含铬废水→调节池→还原池→综合废水调节池

图3.3.3含六价铬废水典型处理工艺流程

3.3.4主要工艺控制参数

还原池内控制pH值为2-3，ORP值为250-300mV。

3.4焦铜废水处理工艺设计

3.4.1工艺选择

焦铜废水的处理方法包括钙盐沉淀法、硫化物沉淀法、酸性水解法等，根据深圳电镀企业的实际情况，一般采用钙盐沉淀法处理工艺。

3.4.2反应机理

焦铜废水的破络反应方程式如下：

P2O74-+2Ca2＋→Ca2P2O7

焦铜废水的化学混凝反应方程式如下：

Cu2++2OH-→Cu（OH）2↓

3.4.3工艺流程图

水量较大的焦铜废水一般采用图3.4.3所示的处理工艺流程，本工艺流程选用水解酸化+接触氧化的生化处理工艺，但也可根据实际情况选用其它生化处理工艺。

水量较小的焦铜废水可经物化预处理后并入综合废水处理系统。

石灰PACPAM酸

pH↓↓↓↓

焦铜废水→调节池→pH调整池→快混池→慢混池→沉淀池→pH回调池

↓↓

干泥饼外运←污泥脱水系统←污泥浓缩池生化处理系统

↓

排放

图3.4.3焦铜废水典型处理工艺流程

3.4.4主要工艺控制参数

3.4.4.1pH调整池内控制pH值10-11。

3.4.4.2pH回调池内控制pH值7.0-8.5。

3.5化学镀镍废水处理工艺设计

3.5.1工艺选择

化学镀镍废水一般采用酸性氧化＋钙盐沉淀法的二级预处理工艺。

3.5.2反应机理

第一级在酸性条件下通过氧化剂将次、亚磷酸盐氧化成正磷酸盐，第二级加入石灰，在碱性条件下正磷酸盐生成磷酸钙沉淀物，重金属镍离子形成氢氧化镍的沉淀物得到去除。

氧化剂采用浓度为10%以上的漂水，其反应方程式如下：

NaH2PO2+ClO－→PO33－+NaCl＋2H＋

PO33－+ClO－→PO43－＋Cl-

10Ca2++6PO43-+2OH-→Ca10（OH）2（PO4）6↓

Ni2++2OH-→Ni（OH）2↓

3.5.3工艺流程图

水量较大的化学镀镍废水一般采用图3.5.3所示的处理工艺流程，本工艺流程选用水解酸化+接触氧化的生化处理工艺，但也可根据实际情况选用其它生化处理工艺。

水量较小的化学镀镍废水可物化预处理后并入综合废水处理系统。

酸+氧化剂石灰PACPAM

pH↓pH↓↓↓

化学镀镍废水→调节池→氧化池→pH调整池→快混池→慢混池

↓

干泥饼外运←污泥脱水系统←污泥浓缩池←沉淀池

↓

酸→pH回调池

↓

生化剩余污泥进污泥浓缩池←生化处理系统

↓

排放

图3.5.3化学镀镍废水典型处理工艺流程

3.5.4主要工艺控制参数

3.5.4.1氧化池内控制pH值2-3、ORP值450-500mV。

3.5.4.2pH调整池内控制pH值10-11。

3.5.4.3pH回调池内控制pH值7.0-8.5。

3.6化学镀铜废水处理工艺设计

3.6.1工艺选择

化学镀铜废水一般采用硫化物沉淀法。

3.6.2反应机理

化学镀铜废水反应的化学方程式如下：

Cu2++S2-→CuS↓

3.6.3工艺流程图

水量较大的化学镀铜废水一般采用图3.6.3所示的处理工艺流程，本工艺流程选用水解酸化+接触氧化的生化处理工艺，但也可根据实际情况选用其它生化处理工艺。

水量较小的化学镀铜废水可经物化预处理后并入综合废水处理系统。

碱+硫化物硫酸亚铁PAM酸

pH↓ORP↓↓↓

化学镀铜废水→调节池→破络池→快混池→