某企業(yè)電鍍生產(chǎn)線含氰廢水處理系統(tǒng)升級(jí)改造實(shí)例

張 雷，趙 勇，張亞甜，朱 林，梁 闊

（首都航天機(jī)械有限公司， 北京 100076）

某企業(yè)因產(chǎn)品的特殊性，目前仍然采取有氰電鍍技術(shù)，氰化物作為絡(luò)合劑能保證鍍液穩(wěn)定，并且能使鍍層具有較好的防腐蝕性能，不影響基礎(chǔ)材料彈性，但是此鍍液缺點(diǎn)是毒性大，不僅對(duì)人體健康產(chǎn)生危害，對(duì)環(huán)境的污染也很嚴(yán)重。人體直接接觸氰化物會(huì)引起中毒，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致死亡[1]。

含氰廢水的處理，盡管方法很多，比如化學(xué)沉淀法、氧化還原法、電化學(xué)法、膜分離技術(shù)、離子交換法、蒸發(fā)濃縮法、生物處理技術(shù)、吸附法、光催化技術(shù)、重金屬捕集劑等[2]。但在生產(chǎn)中，應(yīng)用最多并經(jīng)受住考驗(yàn)的仍為化學(xué)法。而其中應(yīng)用最廣的是堿性氯化法。國(guó)內(nèi)目前已進(jìn)行含氰廢水處理的單位絕大部分采用這種方法。堿性氯化法是指在堿性條件下采用氯系氧化劑將氰化物氧化破壞而除去的方法。氯系氧化劑中采用較多的為次氯酸鈉，次氯酸鈉可以市售，也可電解氯化鈉產(chǎn)生。

某企業(yè)電鍍生產(chǎn)線含氰廢水一直采用一段人工加藥破氰方式進(jìn)行處理，存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、破氰不完整、廢水中金屬離子不能有效處理等問題。本次升級(jí)改造，將現(xiàn)有一級(jí)人工破氰工藝改為兩級(jí)破氰工藝，在破氰后端增加了金屬離子捕集、沉淀、過濾和固液分離系統(tǒng)，使系統(tǒng)出水實(shí)現(xiàn)了主要污染物達(dá)標(biāo)排放，從而保證了下端電鍍廢水處理站綜合處理系統(tǒng)的穩(wěn)定正常運(yùn)行。通過本次改造，實(shí)現(xiàn)了含氰廢水處理系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行，減輕了操作者勞動(dòng)強(qiáng)度。

1 含氰廢水的水質(zhì)特點(diǎn)

含氰廢水主要包括氰化鍍銅、氰化鍍鋅、氰化鍍鎘和氰化鍍銀工藝過程中產(chǎn)生的漂洗廢水和由此產(chǎn)生的含氰地面散水。廢水水質(zhì)情況見表1。

表1 電鍍工段含氰廢水污染物質(zhì)量濃度范圍及pH值

2 廢水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 廢水處理系統(tǒng)處理能力

目前含氰廢水產(chǎn)生量約1500 m3/a，設(shè)計(jì)按年處理2200 m3/a廢水考慮，平均每月處理180 m3，處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理能力為2.0～2.5 t/h。

2.2 廢水處理系統(tǒng)組成

廢水處理系統(tǒng)由氰去除裝置、重金屬去除裝置、固液分離裝置、配藥及投藥裝置和自動(dòng)控制系統(tǒng)五部分組成。

2.3 廢水處理系統(tǒng)工作原理與處理流程

電鍍工段氰化鍍種生產(chǎn)線排放的含氰廢水（包括含氰地面散水）匯集至室外含氰廢水儲(chǔ)水池，通過設(shè)備間廢水提升泵送入含氰廢水處理裝置，一段破氰反應(yīng)將pH值調(diào)整為大于11，投加次氯酸鈉，反應(yīng)終點(diǎn)用ORP儀控制在300 MV；二段破氰反應(yīng)將pH值調(diào)整在7.5左右，投加次氯酸鈉，反應(yīng)終點(diǎn)用ORP儀控制在600～650 MV。破氰的同時(shí)，廢水中絡(luò)合的金屬離子也發(fā)生沉淀反應(yīng)，考慮鎘離子和鋅離子的特殊性，在破氰后端采用螯合沉淀法，即投加金屬離子捕集劑，使廢水中的金屬離子在偏中性條件下完成沉淀反應(yīng)，捕集劑的投加量通過ORP儀實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。出水再通過絮凝、沉淀作用完成固液分離，上清液通過過濾后，與其他電鍍廢水繼續(xù)被處理；污泥通過板框壓濾機(jī)壓濾形成為泥餅裝桶，壓濾水返回調(diào)節(jié)池。反應(yīng)方程式如下，工藝流程見圖1。

圖1 含氰廢水處理工藝流程圖

表2 廢水處理系統(tǒng)主要設(shè)備配置清單

2.4 廢水處理系統(tǒng)主要設(shè)備配置（見表2）

3 廢水處理系統(tǒng)控制功能

3.1 控制系統(tǒng)

廢水處理水量采用流量計(jì)量；酸堿、氧化劑、金屬離子捕集劑的投加量采用pH計(jì)、ORP和調(diào)節(jié)閥等自動(dòng)控制；儲(chǔ)水池、調(diào)節(jié)池、加藥罐液位采用超聲波液位控制。所有運(yùn)行控制參數(shù)傳輸至電腦控制界面。

控制系統(tǒng)分電腦界面自動(dòng)控制（操作間）和現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)（設(shè)備間）互切換雙回路控制系統(tǒng)，并具有自動(dòng)保護(hù)功能。

3.2 故障報(bào)警

根據(jù)生產(chǎn)特點(diǎn)，系統(tǒng)設(shè)置故障報(bào)警功能，包括：廢水儲(chǔ)水池高水位報(bào)警，信號(hào)傳至電鍍工段辦公室；調(diào)節(jié)池高位報(bào)警、加藥系統(tǒng)缺藥報(bào)警、各泵體泵口電磁閥、不合格廢水回流電磁閥故障報(bào)警等，信號(hào)傳輸至電腦控制界面。

3.3 電腦控制界面

在操作間電腦控制臺(tái)對(duì)含氰廢水進(jìn)行正常操作，電腦控制界面包括以下內(nèi)容：

1）含氰廢水處理工藝流程界面，帶各環(huán)節(jié)操作按鈕，可實(shí)時(shí)顯示各環(huán)節(jié)工作狀態(tài)；

2）液位顯示系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)顯示廢水儲(chǔ)水池、調(diào)節(jié)池、加藥罐、次氯酸鈉儲(chǔ)存罐液位高低；

3）數(shù)據(jù)設(shè)定與顯示系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)流量、pH值、ORP參數(shù)的設(shè)定與實(shí)時(shí)顯示；

4）故障報(bào)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各泵體、電磁閥故障報(bào)警和加藥罐缺藥報(bào)警等；

5）歷史數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)，查詢系統(tǒng)某日運(yùn)行處理水量、累計(jì)處理水量等。

4 運(yùn)行效果分析

由表3可知，廢水處理系統(tǒng)排水中各項(xiàng)污染物均達(dá)到北京市《水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/307—2013）的限值。

表3 廢水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

5 結(jié)語

堿性氯化法處理含氰廢水是一種最大眾化的處理方法，我們根據(jù)工程實(shí)際情況，在破氰后端增加了金屬離子捕集、沉淀、過濾和固液分離系統(tǒng)，使系統(tǒng)出水實(shí)現(xiàn)了主要污染物穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，pH計(jì)、ORP和調(diào)節(jié)閥等自動(dòng)控制和報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了含氰廢水處理系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行，減輕了操作者勞動(dòng)強(qiáng)度，使廢水過程直觀、易操作。隨著國(guó)家對(duì)廢水排放要求的不斷提高，選擇合理、有效的廢水處理方法是實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水達(dá)標(biāo)排放的基本要求。含氰廢水處理系統(tǒng)升級(jí)改造案例的實(shí)施及推廣應(yīng)用，解決了含氰廢水對(duì)于后續(xù)其他電鍍廢水處理的影響問題，基本杜絕了水質(zhì)超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)，履行了企業(yè)應(yīng)盡的社會(huì)職責(zé)，有一定的應(yīng)用前景。

[1]陳靜.清潔生產(chǎn)技術(shù)在鍍鋅生產(chǎn)線上的應(yīng)用[J].天津科技，2017，44（3）：45-47；50.

[2]王天行，劉曉東，喻學(xué)敏.電鍍廢水處理技術(shù)研究現(xiàn)狀及評(píng)述[J].電鍍與涂飾，2017，36（9）：493-500.