淺談金屬制品加工廢水處理及實例分析

劉婕 董天鍵

摘 要：近年來，由于鋼鐵制品企業(yè)規(guī)模不斷擴大，廢水的處理就顯得十分必要和緊迫。金屬材料是金屬制品加工工業(yè)的基礎(chǔ)，工業(yè)上應(yīng)用的黑色金屬主要是鋼和鑄鐵，以及其它，如銅，鋁和鎂是有色金屬。在金屬產(chǎn)品加工過程中，產(chǎn)生的廢水主要是含油廢水、含塵廢水、酸堿廢水。酸堿廢水主要來自表面處理工序：包括含氰廢水、含金廢水和含鉻廢水，成分復(fù)雜，處理難度大。金屬制品加工工業(yè)廢水主要是表面處理工藝中的電鍍廢水，電鍍廢水來源于生產(chǎn)過程中的鍍件清洗，鍍液過濾、廢鍍液以及由于操作管理不當引起的“跑、冒、滴、漏”。

關(guān)鍵詞：重金屬；電鍍廢水；電解法；化學(xué)法；實例分析

在電鍍廢水的主要污染物是各種金屬離子，如鉻，鉛，銅，鐵，鋅，銀等。第二類是酸，堿，有的還含有氰化物。各種有機物質(zhì)如增白劑，去污劑和表面活性劑加入到各種電鍍液。另外，在鍍覆部分的預(yù)處理，雜質(zhì)如油和金屬氧化物被帶入電鍍廢水。電鍍廢水處理方法包括電解，化學(xué)方法，活性炭吸附和離子交換。目前對電解還沒有統(tǒng)一的分類方法，通常，根據(jù)污染物的純化的原理，它可以被分成電解氧化法，電解還原法，電解凝聚和電解漂浮方法。它也可以分為直接電解和間接電解。電極還原主要用于陽離子污染物如六價鉻，汞等。在生產(chǎn)應(yīng)用中，鐵片被用作電極時，用鐵板溶解，金屬離子在陰極還原沉淀而回收除去。以下是處理含氰化物廢水的更高濃度的例子。當直流電源被接通時，氰化物配合物離子被還原成CN-在陰極和CN-首先在陽極氧化以形成氰酸，然后將其分解為二氧化碳和氨。電解法的特點是能回收純度高的金屬，設(shè)備操作性能簡單且占地面積小，運行處理費用相對較低，適用于各種規(guī)模的電鍍車間。

電鍍廢水的化學(xué)處理方法包含中和法、混凝法、氧化還原法等。對于工業(yè)企業(yè)排出的低濃度的含酸、含堿廢水，在無回收利用價值時，一般采用中和的方法進行處理，其次當含有多種金屬離子混合廢水也通常采用加堿中和法，沉淀污泥循環(huán)至中和反應(yīng)池，優(yōu)點是利用污泥的吸附作用，生成的沉淀物顆粒大，加快沉淀速度；同時污泥濃度高，其含水率和脫水性能好，節(jié)省投藥量?；瘜W(xué)處理含鉻廢水是國內(nèi)外應(yīng)用較為廣泛的方法之一。下面以化學(xué)還原法為例，利用亞硫酸鹽、二氧化硫、硫酸亞鐵等作為還原劑，將電鍍廢水中的六價鉻還原成三價鉻離子、加堿調(diào)整PH值，接著使三價鉻形成氫氧化鉻沉淀除去。這種方法設(shè)備投資和運行費用低，主要用于間歇處理。

實例分析1：西安某大型軍工廠電鍍廢水處理工程

西安某大型軍工廠內(nèi)設(shè)有電鍍車間，功能包含鍍銅、鍍鉻、鍍金、鍍鎳等。電鍍過程中產(chǎn)生大量含氰廢水、含鉻廢水和酸堿重金屬廢水。

工藝流程：該廠用化學(xué)處理中的還原法來處理含鉻廢水，堿性沉淀法處理酸堿重金屬廢水，易堿性氯化法處理含氰廢水。首先含鉻廢水和含氰廢水分別進入各自的調(diào)節(jié)池均質(zhì)均量，然后用提升泵提升送入還原反應(yīng)器內(nèi)和破氰反應(yīng)器，處理后的水與酸堿重金屬廢水混合。將混合廢水提升送至堿化反應(yīng)器，接著至絮凝反應(yīng)器內(nèi)進行絮凝反應(yīng)，反應(yīng)完成后排至斜管沉淀池中沉淀，出水過濾。沉淀污泥經(jīng)過提升泵送到板框壓濾機脫水，濾液返回到混合廢水調(diào)節(jié)池，濾餅外運至安全處理。

特點：該工藝綜合考慮了各個重金屬廢水的性質(zhì)，不僅簡化了處理工藝還使整個處理過程所用設(shè)備減少、造價低。充分利用原有的含鉻、含氰廢水池，可以節(jié)省土建投資。混合廢水調(diào)節(jié)池置于還原和氧化反應(yīng)器后面，對Cr6+和CN-的去除效果顯著，避免了含鉻、含氰廢水先混合在進行處理的過程。工藝采用的是傳統(tǒng)的化學(xué)處理電鍍廢水的傳統(tǒng)方法，技術(shù)相對成熟、效果穩(wěn)定可靠，也能承載高負荷的沖擊。

實例分析2：鍍鋅鋼管及涂覆鋼管生產(chǎn)廢水處理

浙江某集團有限公司主要生產(chǎn)熱浸鍍鋅管，為全國規(guī)模最大，年產(chǎn)量約130000頓。根據(jù)形勢需要公司決定新增涂覆鋼管和鍍鋅光管生產(chǎn)線各一條，由于現(xiàn)有污水處理站處理能力基本已經(jīng)達到飽和狀態(tài)，所以決定在新建車間旁邊再新建一座污水處理站以滿足技改項目的三同時要求。

工藝流程：根據(jù)公司原有的廢水處理裝置的運行經(jīng)驗和技改項目處理廢水的水量、水質(zhì)，此工藝流程采用的是化學(xué)沉淀法處理。第一步是加堿調(diào)節(jié)廢水的PH值到8～9，使PH值達標并使鐵、鋅離子產(chǎn)生可沉淀的氫氧化物，然第二步是通過沉淀池沉淀使固液分離，上清液達標排放。最后剩余污泥經(jīng)過污泥濃縮池濃縮后，用板框壓濾機壓濾，濾渣與公司產(chǎn)生的煤渣摻和一起送至制磚廠。

主要處理設(shè)施及設(shè)備：混合池、液堿池、豎流式沉淀池、污泥濃縮池、計量井、斜管沉淀池、板框壓濾機、攪拌機、提升泵、螺旋泵等。

實例分析3：嘉善品輝精機有限公司電鍍廢水處理工程

嘉善品輝精機有限公司主要是為工件鍍鎳加工，工件在鍍鎳前經(jīng)過脫脂、水洗再酸化、水洗把表面的污物徹底清理干凈，從而保證鍍件在電鍍過程中鍍層保持平整光滑并與基件結(jié)合牢固，然后再鍍鎳并用鉻鈍化，鍍后的次品用硝酸退鍍后返回再加工。每步工藝完成后都要清洗干凈鍍件表面的附著液。本工藝采用的是化學(xué)處理法，投資少、運行費用低、操作方便，對鍍鎳廢水、鈍化廢水和退鍍廢水進行分開處理。

主要處理設(shè)施與設(shè)備：鍍前廢水調(diào)節(jié)池、電鍍廢水調(diào)節(jié)池、中和反應(yīng)池、濾后清水調(diào)節(jié)池等。

實例分析4：常熟寶升精沖材料有限公司機械加工廢水處理工程

機械加工各種金屬制品所排出的廢液和沖洗廢水，主要含有各種金屬離子，他們都是劇毒性的。廢水的涉及面很廣，且污染性大，是重點控制的工業(yè)廢水之一。

工藝流程：廢水由清洗線排放后經(jīng)收集進入調(diào)節(jié)池，主要調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量。調(diào)節(jié)池出水經(jīng)泵提升進入到反應(yīng)池，由于該廢水中金屬離子較多（若金屬離子不足，可補充），通過反應(yīng)池內(nèi)投加氫氧化鈉，利用攪拌機攪動混合，使金屬離子與氫氧根離子反應(yīng)生成難溶于水的金屬氫氧化物沉淀。反應(yīng)池出水進入絮凝池，該池中投加一定的PAM，由于金屬氫氧化物沉淀為細小顆粒，PAM分子可與金屬氫氧化物沉淀微粒的互相連結(jié)形成粗大的絮凝團，使得絮凝團得以沉淀去除。沉淀池出水進入中和池，由泵提升進入自清洗過濾器進行處理。沉淀池中的污泥，經(jīng)收集進入污泥濃縮池，由污泥泵提升進入污泥脫水機房進行濃縮脫水， 脫水后的泥餅定期外運處理。

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