电镀废水深度处理生化+高级氧化技术

　　电镀行业废水处理通常采用简单的物理化学技术，如化学沉淀、浓缩蒸发、膜技术和离子交换等。只采用这些技术无法将电镀废水中重金属(尤其是Ni)处理达上海市DB31/199―2009的A级标准。其主要原因是车间生产过程中使用的络合剂、稳定剂、光亮剂等有机物，废水中镍与有机物形成稳定的络合物。即使投加破络剂或重金属捕集剂等特效水处理剂，总Ni含量也无法稳定达到DB31/199_2009的A级标准。目前对于电镀废水中有机物的处理方法主要有吸附法、微电解法、芬顿法、生化法等或组合工艺。

　　上海金山区某电镀厂废水主要分为含氰废水、含铬废水、含镍废水和综合废水，原有二级物化处理系统无法将废水中总Ni处理至到DB31/199―2009的A级标准。通过对二级物化处理系统出水进行分析与中试，发现采用生化A/O+微电解+Fenton工艺能稳定将含镍废水和综合废水中总Ni排放达到DB31/199―2009的A级标准。按照中试工艺进行系统改造，以实现镍系统和综合系统出水总Ni含量都稳定达到DB31/199―2009的A级标准。

　　1、工程设计

　　1.1 处理规模及水质

　　生产车间将含氰废水、含铬废水、含镍废水和综合废水分开收集并调节废水pH至相应要求，然后排放至污水处理车间的单独调节池。

　　原有工艺：含氰废水采用次氯酸钠在碱性条件下处理，含铬废采用焦亚硫酸钠在酸性条件下处理，含镍废水在除镍剂在酸性条件下处理;综合废水先采用次氯酸钠破氰，再用除镍剂去镍。改造工艺：在原有工艺末端增加生化A/O+微电解+Fenton工艺。

　　改造后系统分为2部分：镍系统和综合系统。其中含氰废水、含铬废水和综合废水重金属及氰化物处理至综合系统设计要求后统一进入综合系统，含镍废水重金属及氰化物处理达镍系统设计要求后统一进入镍系统，镍系统和综合系统设计具体要求见表1，最终排放水中Cu、Cr和Ni含量按照DB31/199―2009的A级标准实施。

　　1.2 改造工艺流程

　　含氰废水、含铬废水和综合水处理达到综合系统进水要求后，排入综合系统废水收集池，调节pH后通过提升泵打入综合系统。含镍废水处理达到镍系统进水要求后，排入镍系统废水收集池，调节pH后通过提升泵打入镍系统。具体工艺流程见图1。

　　1.3 设计参数

　　镍系统和综合系统均采用相同工艺，所以两系统仅存在负荷上的差异，综合系统设计负荷为15m3/h，镍系统设计负荷为5m3/h。

　　缺氧池尺寸为8.0mx4.5mx6.0m，好氧池尺寸为5.0mx4.0mx6.0m，综合二沉池尺寸5.0mx4.0mx6.0m，采用(f>500mm的导流筒。池子均为钢制防腐处理，污泥回流系统采用气提式污泥回流装置。

　　高级氧化工艺具体分为微电解和Fenton2个部分。微电解设计参数：加酸池尺寸为1.5mx1.5mx2.5m，钢制防腐处理，曝气池采用2个直径为5m、高度为6m的聚丙烯(PP)材质的塑料圆筒，底部设有穿孔曝气装置和进水器，在1m高度设有穿孔阻隔板，用来阻挡投加的铁刨花堵塞曝气孔和进水孔。Fenton设计参数：加双氧水池尺寸为2.5mx2.5mx2.5m，加硫酸亚铁池、加碱池、加聚丙烯酰胺(PAM)池尺寸均为1.25mx1.25mx2.5m，池子均为钢制防腐处理。最终沉淀池尺寸为4.0mx4.0mx6.0m的钢制防腐池，外排加酸池尺寸1.25mx1.25mx2.5m的钢制防腐池。

　　2、运行调试

　　2.1 总Ni去除效果

　　运行阶段镍系统和综合系统总Ni去除情况如图2所示。

　　由图2可知，镍系统进、出水总Ni的质量浓度平均分别为0.33、0.082mg/L，总Ni平均去除率为73.1%，综合系统平均进、出水总Ni的质量浓度平均分别为0.25、0.077mg/L，总Ni平均去除率为66.0%。

　　2.2 COD去除效果

　　试运行阶段镍系统和综合系统总COD去除情况如图3所示。

　　由图3可知，镍系统进、出水COD平均分别为239.7、42.8mg/L，COD平均去除率为80.9%，综合系统平均进、出水COD平均分别为243.0、45.9mg/L，COD平均去除率为80.0%。

　　2.3 TN去除效果

　　试运行阶段镍系统和综合系统总TN去除情况如图4所示。

　　由图4可知，镍系统平均进、出水TN的质量浓度平均分别为54.8、17.9mg/L，TN平均去除率为65.0%，综合系统平均进、出水TN的质量浓度平均分别为54.7、23.4mg/L，TN平均去除率为53.7%。

　　3、结论

　　工程中镍系统和综合系统采用生化AO+微电解+Fenton工艺深度处理电镀二级物化处理出水。试运行结果表明，镍系统和综合系统出水中总Ni含量均达到了DB31/199―2009的A级标准。

　　对比镍系统和综合系统COD和TN的去除率发现，2种系统的COD的去除率相差不大，但镍系统中TN去除率要明显高于综合系统，才能使出水总Ni的质量浓度维持0.1mg/L以下，这可能与镍系统中存在锌镍合金废水有关。

　　从试运行阶段来看，生化A/O与微电解在COD和TN的去除率贡献不大，但相比直接采用Fenton处理废水达到相同效果，生化A/O与微电解可以减少70%〜80%的H2O2的用量，从而降低了运行成本。

　　试运行阶段，镍系统、综合系统中双氧水(H2O2的质量分数27.5%)用量分别为1、0.6L/t，硫酸亚铁(质量分数30%)用量分别为8.3、6L/t。(来源：上海海姆环境工程有限公司)