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電鍍廢水處理工藝改造的探索與實踐

北極星水處理網(wǎng)絡(luò)新聞：摘要：工業(yè)園區(qū)電鍍廢水處理后水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，調(diào)整原電鍍廢水處理工藝
，增加膜生物反應(yīng)器（MBR）處理工段，探索各工段的最佳運(yùn)行參數(shù)。結(jié)果表明
，當(dāng)氯化鋁聚合在混凝池中時（PAC）聚丙烯酰胺（PAM）投入量分別為25mg//L、65mg/L、MBR工段水力停留時間為6h、超濾（UF）膜運(yùn)行壓力0.25MPapa、當(dāng)濾液透過率為0.7時
，Ni2出水 、Cu2 、總CR的濃度分別為0.255mg/L、0.267mg/L、0.328mg/L，水質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。綜合計算，處理工藝改造后運(yùn)行成本增加2.38元/t，因此，該工藝技術(shù)具有較好的推廣應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：電鍍廢水
；工藝改造
；混凝；MBR

珠江三角洲是我國電鍍加工基地的重要集中帶。電鍍廢水含有鉻、鎳等第一類污染物
，具有致畸、致癌、突變的特點
，嚴(yán)重危害人體健康和生態(tài)環(huán)境。東莞某工業(yè)園區(qū)電鍍廢水主要來自金屬表面處理，生產(chǎn)工藝主要包括酸洗、堿洗、無氰鍍銅、鍍鎳、鍍鉻等。因此
，廢水中含有大量的Cu2 、Ni2 、總CR等，由于處理工藝簡單，設(shè)備陳舊，廢水中的重金屬離子和COD濃度未達(dá)標(biāo)排放。本文在現(xiàn)有工藝設(shè)備的基礎(chǔ)上，增加了膜生物反應(yīng)器（MBR）廢水處理工段改造，使廢水出水達(dá)到廣東省電鍍水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(DB44/1597-2015)的相關(guān)要求，嚴(yán)格遵守環(huán)境質(zhì)量底線。

1實驗部分

1.1廢水水質(zhì)

工業(yè)園區(qū)電鍍廠于2007年成立運(yùn)行，產(chǎn)生的電鍍廢水量為1200m3/d，水質(zhì)數(shù)據(jù)如表1所示。

1.2工藝改造

本廠原有的電鍍廢水處理工藝是基于《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21900－2008)和《廣東省水污染物排放限值》(DB426)－2001)一級A標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計嚴(yán)格，廢水處理工藝相對老舊，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，運(yùn)行不穩(wěn)定，《電鍍水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB44/1597)已不能適應(yīng)廣東省新的電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)－2015年)，因此需要對原工藝進(jìn)行改造。

為了控制成本，充分利用現(xiàn)有的廢水處理工藝設(shè)備，改造方案是在綜合反應(yīng)池后添加混凝段，將砂濾池改造成沉淀池。由于出水水質(zhì)COD高，沉淀池后增加了MBR處理段。改造前后電鍍廢水處理工藝如圖1所示。

1.3工藝參數(shù)

通過對混凝土-MBR等工段的小試驗
，探討了混凝土絮凝劑的添加量、MBR的水力停留時間及其超濾膜的通過率，探討了改造過程的相關(guān)參數(shù)、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行性。電絮凝處理電鍍廢水。

2結(jié)果與討論

2.1改造工藝分析

根據(jù)電鍍廢水處理廠6個月的運(yùn)行數(shù)據(jù)，原廢水處理工藝長期穩(wěn)定運(yùn)行的水質(zhì)如2表所示。

電鍍廢水處理設(shè)計方案。

從表2可以看出，Cu2在原廢水處理過程中 、Ni2 、總Cr、CODCr很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，尤其是出水中殘留的CR6 平均達(dá)到1.8mg/L，超標(biāo)嚴(yán)重。原因是相對分散和小的Cr（OH）3沉淀顆粒通過砂濾池，分離效果差
。

根據(jù)廢水處理的現(xiàn)狀，在綜合反應(yīng)池后增加絮凝池，通過添加聚合物絮凝劑進(jìn)行冷凝沉淀，廢水中的CR（OH）3、Cu（OH）2、Ni（OH）二是通過吸附架橋和沉淀網(wǎng)捕獲，可形成較大的絮體，提高處理效率。廢水進(jìn)入MBR段后，MBR池中的活性污泥對重金屬離子具有一定的吸附能力，活性污泥中的微生物對有機(jī)物具有良好的去除效果。由于MBR中的超濾膜可以攔截殘留的小絮體和沉淀物，可以進(jìn)一步去除廢水中的重金屬離子和有機(jī)物，從而保證廢水的標(biāo)準(zhǔn)排放。電鍍廢水處理流程。

2.2混凝劑投入量對出水水質(zhì)的影響

將石灰調(diào)整到8~9，然后固定聚合氯化鋁（PAC）25mg/L，改變聚丙烯酰胺（PAM）研究其對重金屬離子去除的影響，確定混凝劑的最佳投加量，如圖2所示。電鍍廢水排放標(biāo)準(zhǔn)表3。

可以看出，當(dāng)PAM投加量達(dá)到65mg/L時，沉淀池出水中的Cu2 和Ni2 0.48mg/L和0.42mg/LL，電鍍水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)已達(dá)到廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)(DB44/1597)－2015)相關(guān)濃度排放限值，總CR濃度為0.81mg/L，不能達(dá)標(biāo)排放
。主要原因是聚合物混凝劑PAC和PAM對Cu2 和Ni2 絮體沉淀物具有吸附架橋的作用
，能更好地沉淀在沉淀池中，因此對鎳離子和銅離子具有較好的去除效果。總CR形成的絮凝沉淀物分散而小
。添加絮凝劑后，有一定的去除效果，但總CR仍超過出水標(biāo)準(zhǔn)，主要由難以沉降的小CR絮凝沉淀物引起。因此，有必要在混凝段后增加MBR工藝，并繼續(xù)處理污染物。

2.3MBR水力停留時間對水質(zhì)的影響

MBR工藝本質(zhì)上是活性污泥法與膜技術(shù)相結(jié)合的廢水處理技術(shù)，既發(fā)揮了活性污泥的吸附降解功能，又利用了膜技術(shù)的分離能力。活性污泥對重金屬的處理機(jī)理比較復(fù)雜，一般認(rèn)為活性污泥對重金屬的作用包括沉淀、吸附和細(xì)胞吸附。活性污泥對重金屬離子的吸附效果與水力停留時間密切相關(guān)，停留時間越長，活性污泥對重金屬離子的吸附效果越好。通過調(diào)整廢水進(jìn)水流量，改變MBR廢水的停留時間，研究MBR工段廢水的最佳停留時間
，確定上清液中重金屬離子的濃度。設(shè)定廢水停留時間分別為2h、4h、6h、8h、10h和12h，測試結(jié)果如圖3所示。

可以看出，當(dāng)停留時間為2h時，Cu2出水 0.48mg//L、Ni2 0.42mg//L、總Cr濃度0.81mg///L
，去除效果有限。當(dāng)停留時間為6h時，Cu2出水 0.33mg//L、Ni2 0.32mg//L、總Cr濃度0.41mg///L，出水中所有重金屬離子的濃度均為DB44/1597－2015年相關(guān)限值
。停留時間進(jìn)一步延長，去除效果緩慢，但對MBR建設(shè)規(guī)模要求較高
，會增加投資成本，影響經(jīng)濟(jì)
。電鍍廢水處理工藝流程。

2.4MBR超濾膜滲透率對出水水質(zhì)的影響

MBR中0.05μm厚的超濾膜可以更好地攔截混凝沉淀后的懸浮絮狀顆粒。經(jīng)過綜合反應(yīng)和混凝沉淀，電鍍廢水中的Ni2 、Cu2 、總CR等污染物的含量分別為0.33mg/L
，0.32mg/L和0.41mg/L。

簾式中控纖維超濾膜組件采用聚酰胺材料，控制壓力為0.25MPa，調(diào)節(jié)出水流量

，使濾液透過率分別為0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9
，探索最佳通過

率。金屬離子濃度如圖4所示，透過率不同。

電鍍污水處理方案
。

可見濾液透過率越低，出水水質(zhì)越好。當(dāng)透過率為0.7時，Ni2 、Cu2 、總CR等污染物仍有較好的去除效果，Ni2出水 0.255mg/L、Cu2 0.27mg//0.27mgL、總Cr濃度為0.328mg//L，由于濃度積常數(shù)，出水中有游離Ni2 、Cu2 存在。

超濾膜對細(xì)小的重金屬沉淀顆粒有很好的攔截作用，對Ni2有很好的攔截作用 、Cu2 去除率分別為20.31%和19.09%
，總Cr去除率也為20%。當(dāng)通過率為0.8和0.9時，從實驗結(jié)果來看，其出水水質(zhì)仍然較好，但透過率過高會導(dǎo)致UF膜厚差嚴(yán)重極化
，加速膜老化，加快超濾膜更換，增加廢水處理成本。

3結(jié)果對比電鍍廢水處理新技術(shù)。

本項目屬于珠江三角洲現(xiàn)有項目，自2012年9月1日起獲得環(huán)境影響評價文件批準(zhǔn)。通過對工藝改造及其混凝段和水力停留時間的研究，其出水水質(zhì)達(dá)到了廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《電鍍水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB44/1597－2015)污染物排放限值。具體出水水質(zhì)如表3所示。南通鍍金廠
。

200平電鍍廠房出租。

從表3可以看出，改造工藝的出水水質(zhì)能更好地滿足廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的要求
，工藝技術(shù)可行。

本公司主導(dǎo)產(chǎn)品：“濟(jì)南純凈水設(shè)備、濟(jì)南工業(yè)水處理設(shè)備、濟(jì)南弱堿性活化水處理設(shè)備、濟(jì)南超濾礦泉水設(shè)備、恒壓供水設(shè)備、苦咸水淡化設(shè)備、除氟設(shè)備、藥廠GMP純化水設(shè)備、海水淡化設(shè)備、家用凈水機(jī)、成套灌裝設(shè)備、紫外線臭氧殺菌設(shè)備、分質(zhì)供水設(shè)備、EDI超純水設(shè)備、RO反滲透、離子交換設(shè)備、精密過濾器、纖維過濾器、自動壓差過濾器、智能全程水處理器、多功能電子水處理器、變頻供水機(jī)組等設(shè)備等。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于化工、電力、軍工、冶金、電鍍、醫(yī)藥釀造、食品飲料、生物工程、化妝品、分質(zhì)供水、工業(yè)鍋爐補(bǔ)給水、電子、環(huán)境保護(hù)、民用凈化等行業(yè)
。

4.經(jīng)濟(jì)效益分析電鍍廢水組合工藝。

改造過程的運(yùn)行成本主要包括電費(fèi)、試劑成本、超濾膜更換成本、膜清洗成本等，其經(jīng)濟(jì)性按單位體積廢水處理成本計算。其中，系統(tǒng)總裝機(jī)功率為600kW

，耗電量

6.8kWh/d，單位耗電指標(biāo)1.248kWh//m3，電費(fèi)單價0.8元///kWh，電費(fèi)為0.984元/m3
。工程人工定員8人，月薪3600元，工資成本0.8元/人m3。試劑消耗包括石灰
，PAM、PAC、NaClo等
，相應(yīng)費(fèi)用總額

6.06元/d，試劑費(fèi)用0.57元///m3
。根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)，超濾膜的更換和清洗費(fèi)用為0.21元/m3計算。電鍍廢水處理的運(yùn)行成本可以計算

2.58元/m3
。同時考慮節(jié)省砂濾池0.2元/元的運(yùn)行和維護(hù)成本t，改造工藝運(yùn)行總成本增加電鍍廢水的工藝流程離子交換。

2.38元/t，經(jīng)過改造
，該工藝經(jīng)濟(jì)、技術(shù)可行。電鍍水處理工藝。

(1)充分利用電鍍廢水處理廠的原工藝
，采用混凝沉淀－MBR工藝取代砂濾段，改造后出水符合廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《電鍍水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB44/1597－2015年)污染物排放限值，改造工藝從技術(shù)角度可行
。(2)改造原工藝后
，廢水處理的運(yùn)行成本為

2.58元/t，與原工藝相比增加電鍍銀廢水處理工藝。

2.38元/t，技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性好。

原標(biāo)題：電鍍廢水處理工藝改造的探索與實踐

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