关键词 :电子工业 ;重金属 ;化学方法 ;废水
1 设计依据
1.1 废水的来源与特性
重金属废水是对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一。重金属废水常见于电镀、电子工业和冶金工业,尤其是电镀、电子工业废水,它的成分非常复杂,除含氰 (CN-) 废水和酸碱废水外,根据重金属废水中所含重金属元素进行分类,一般可以分为含铬 (Cr) 废水、含镍 (Ni) 废水、含镉 (Cd) 废水、含铜 (Cu) 废水、含锌 (Zn) 废水、含金 (Au)废水、含银 (Ag) 废水等 [1]。
废水中的重金属不能被生物降解为无害物,而只能通过物理、化学方法转移它们的存在位置和转变它们的物化形态[2-4]。
经化学沉淀处理后,废水中的重金属从溶解的离子状态转变成难溶性化合物而沉淀下来,从水中转移到污泥中。总之,重金属废水经处理后形成两种产物,一是基本上脱除了重金属的处理水,一是重金属的浓缩产物。重金属浓度低于排放标准的处理水可以排放 , 重金属浓缩物需要进一步专门处理。
1.2 废水的进、出口水质及水量项目进、出水污染物指标见表 1,排放标准执行《电镀污染排放标准》(GB21900—2008)。

2 工艺流程
①酸碱废水 :pH 调整 + 絮凝沉淀 + 砂滤过滤 +pH 调整 ;② 含 铬 废 水 :还 原 +pH 调 整 + 沉 淀 + 砂 滤 过 滤 +pH调整 ;③化学镍废水 :pH 调整 + 氧化 + 加高效除镍剂、絮凝剂沉淀 + 砂滤过滤 +pH 调整 ;④电镀镍废水 :电解 +pH调整 + 絮凝沉淀 + 砂滤过滤 +pH 调整。
3 工艺设计
3.1 酸碱废水处理工艺酸碱废水由厂区管网重力流入收集池中,通过自吸泵提升至酸碱废水酸碱废水处理池进行处理,酸碱废水处理池分为三部分 :pH 调整池、絮凝池、沉淀池。其中 pH 调整池投加碱液,对酸碱废水中的进行 pH 调整(pH 调整池停留时间18min)。在絮凝池投加 PAM,使酸碱废水中的铁等金属离子进行絮凝反应(絮凝池停留时间 18min)。水中的金属离子铁等同氢氧化物形成沉淀,通过沉淀池排至污泥浓缩池,通过污泥压滤机处理后,暂存于危废暂存间,定期委托有资质的危废处理公司处置。酸碱废水处理设施出水进入综合水池,同其他废水一起通过浅层砂过滤器处理,达标外排。
其反应原理如下 :

3.2 含铬废水处理工艺含铬废水由厂区管网重力流入调节池中,通过自吸泵提升至含铬废水处理池进行处理,含铬废水处理池分为三部分 :还原池、pH 调整池、沉淀池。其中还原池投加还原药剂亚硫酸氢钠,含铬废水经过还原池(其还原池停留时间32min),六价铬被还原为三价铬,在 pH 调整池(停留时间32min)同氢氧根离子形成沉淀,通过沉淀池排至污泥浓缩池,通过板框压滤机处理后,暂存于危废在暂存间。含铬废水处理设施处理出水进入综合水池,同其他废水一起通过浅层砂过滤器处理,达标外排。

3.3 化学镀镍废水处理工艺化学镍废水由厂区管网重力流入调节池中,通过自吸泵提升至化学镍废水处理池进行处理,化学镍废水处理池分为三部分 :pH 调整池、絮凝池、沉淀池。其中 pH 调整池投加氧化剂次氯酸钠(pH 调整池停留时间 45min),对化学镍废水中的络合物进行处理,实现破络。在絮凝池投加絮凝剂及高效除镍剂,使化学镍废水进行絮凝反应(絮凝池停留时间45min)。二价镍同氢氧化物形成沉淀,通过沉淀池排至污泥浓缩池,通过板框压滤机处理后,暂存于危废在暂存间。
化学镍废水处理设施出水进入综合水池,同其他废水一起通过浅层砂过滤器处理,达标外排。

3.4 电镀镍废水处理工艺
电镀镍废水首先经车间内电解装置预处理后,初步去除镍离子,然后由厂区管网重力流入调节池中,通过自吸泵提升至电镀镍废水处理池进行处理,电镀镍废水处理池分为三部分 :pH 调整池、絮凝池、沉淀池。其中 pH 调整池投加碱液,对电镀镍废水中的进行 pH 调整(pH 调整池停留时间30min)。在絮凝池投加絮凝剂及高效除镍剂,使电镀镍废水进行絮凝反应(絮凝池停留时间 30min)。二价镍同氢氧化物形成沉淀,通过沉淀池排至污泥浓缩池,通过板框压滤机处理后,暂存于危废在暂存间。电镀镍废水处理出水进入综合水池,同其他废水一起通过浅层砂过滤器处理,达标外排。
经上述处理后的酸碱废水、含铬废水、含镍废水进入综合处理池(采取砂滤 + 调 pH 工艺)进一步去除重金属等沉淀物,出水在总排口处与生活污水混合后达标排入桥西污水处理厂。

3.5 污泥处理工艺
项目中污泥含水率为 80% 左右,采用污泥浓缩机 + 板框压滤机对污泥进行脱水,脱水后含水率可到 60% 以下。脱水后的污泥属于含重金属的危废,暂存于危废暂存间,委托有资质的危废处理公司处置。
4 结论
本污水处理系统处理对象为重金属废水,重金属废水若不经处理直接排放,对生态环境和人畜健康将造成很大危害。本设计在分质处理原则下,采用化学法工艺处理含酸碱废水、含铬 (Cr) 废水、含镍 (Ni) 废水,工艺可靠稳定,处理后的排放水能够达到《电镀污染排放标准》(GB21900—2008)。
原标题:电子工业重金属废水处理工艺设计实例
原作者:马少华,张 斐
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