作者：宋新華
摘要：介紹了塑膠電鍍廢水的分流處理工藝，經(jīng)過近2年多的實(shí)際運(yùn)行表明，該工藝可穩(wěn)定運(yùn)行達(dá)到國(guó)家綜合污水排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）之一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞：塑膠電鍍廢水 分流治理 酸化--氧化反應(yīng) 迷宮沉降池
1 引言
隨著人類生活水平的提高及工業(yè)的高速發(fā)展，塑膠材料得到廣泛的應(yīng)用。在某些使用條件下，有時(shí)需在塑膠件表面鍍覆一層金屬物質(zhì)（如銅、鎳、鉻等金屬），以增強(qiáng)塑膠件的耐磨性、導(dǎo)電性或美觀性等。鑒于塑膠材料不導(dǎo)電的特性，其主要以化學(xué)鍍?yōu)橹鳌?/p>
如以深圳某塑膠電鍍廠為例：該廠專業(yè)從事塑膠制品的電鍍。其生產(chǎn)工藝如下：塑膠件→除油→水洗→酸洗→水洗→粗化→沉鈀→水洗→鍍焦銅→水洗→化學(xué)鍍鎳→水洗→化學(xué)鍍銅→水洗→電鍍酸銅、酸鎳→水洗→鍍鉻→成品。
2 廢水水量及水質(zhì)
廢水設(shè)計(jì)處理量為60m3/h，其中含鉻廢水（主要為粗化及鍍鉻環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢水）25 m3/h，含絡(luò)合物廢水（主要為鍍焦銅、化學(xué)鍍銅、化學(xué)鍍鎳廢水等含絡(luò)合物的廢水）10 m3/h，綜合廢水（即酸洗、除油及電鍍類廢水）25 m3/h。具體水質(zhì)如表1所示：
廢水種類 |
污染物名稱 |
污染物濃度 |
含鉻廢水 |
Cr6+ |
80～100mg/l |
PH |
2～3 |
|
Cr |
50～80mg/l |
|
含絡(luò)合物廢水 |
Cu2+ |
40～60mg/l |
Ni2+ |
30～50mg/l |
|
PO42-、P2O72- |
10～20mg/l |
|
Cr |
100～200mg/l |
|
PH |
6～9 |
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綜合廢水 |
Cu2+ |
40～60mg/l |
Ni2+ |
30～50mg/l |
|
PO42- |
10～20mg/l |
|
PH |
3～5 |
|
Cr |
80～120mg/l |
|
SS |
100～180mg/l |
3 排放水質(zhì)要求
廢水經(jīng)處理后達(dá)到需達(dá)到《國(guó)家綜合污水排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）之一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。即Cr6+≤0.5mg/l，Cu2+≤0.5mg/l，Ni2+≤1.0mg/l，PO42-（以P計(jì)）≤1.0mg/l，Cr≤100mg/l，SS≤70mg/l
4 處理工藝及方法的選擇
該類廢水具有成份復(fù)雜，污染大，難處理等特點(diǎn)，比較成熟的處理方法為分流處理、化學(xué)沉淀法。
該類廢水中較難處理的為含絡(luò)合物的廢水，其廢水中含有EDTA-Na、檸檬酸鹽（Na3C6H5O7）、乳酸等能與Cu2+、Ni2+絡(luò)合的強(qiáng)絡(luò)合劑，此類廢水一般采用以下幾種方法進(jìn)行處理：①投加重金屬捕集劑進(jìn)行破絡(luò)的方法，該法最常用的捕集劑為Na2S。經(jīng)小試得出，在此類廢水中，Na2S對(duì)銅的沉淀效果是比較理想的（Cu2+〈0.3mg/l〉，但因NiS的溶度積較大，故對(duì)絡(luò)合鎳的沉淀則無(wú)多大作用（其出水中Ni2+達(dá)到5mg/l，嚴(yán)重超標(biāo)），而采用投加如ISX等類型的捕集劑雖效果可以，但費(fèi)用高昂，且運(yùn)輸、保存均不方便。故此法在本工程中不作考慮。②鐵屑內(nèi)電解法，此法由于鐵屑內(nèi)電解塔內(nèi)的鐵屑易結(jié)塊，影響設(shè)備正常運(yùn)行，故此法在本工程中不作考慮。③離子交換法，由于水量較大，污染物濃度較高，故此法在本工程中不作考慮。④酸化破絡(luò)的方法，一般調(diào)PH在2左右，使Cu2+游離出來(lái)。⑤氧化法破壞絡(luò)合物的方法，采用投加強(qiáng)氧化劑破壞EDTA等絡(luò)合劑的方法。經(jīng)多次試驗(yàn)，決定采用酸化—氧化法進(jìn)行綜合處理：即先調(diào)酸至PH=3左右、投加漂白粉溶液進(jìn)行氧化、破壞有機(jī)絡(luò)合劑，同時(shí)將化學(xué)鍍鎳過程中排出的還原劑次磷酸酸鹽氧化成正磷酸鹽，并且在酸性條件下，焦磷酸銅等絡(luò)合物極易被破壞，破絡(luò)后的廢水再進(jìn)行中和、混凝沉淀的方法進(jìn)行處理，中和時(shí)，加入廢水中的漂白粉溶液中的Ca2+可與磷酸鹽生成磷酸鈣、羥基磷酸鈣沉淀，從而達(dá)到去除磷酸鹽的目的。
注：在酸性溶性中：HOCl+H++2e→Cl-+H2O，E=1.49V；在堿性溶性中： OCl-+H2O+2e→Cl-+2OH-，E=0.9V；在中性溶液中，E=1.2V，經(jīng)多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，其絡(luò)合廢水中的Cu2+ 、Ni2+濃度隨氧化反應(yīng)的時(shí)間及酸度成正比，反應(yīng)時(shí)的PH值越低，反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)，則處理效果愈好。如表2所示.
序號(hào) |
反應(yīng)PH值 |
反應(yīng)時(shí)間（H） |
中和沉淀后Cu2+濃度 |
中和沉淀后Ni2+濃度 |
1 |
3 |
1.5 |
0.52mg/l |
0.85mg/l |
2 |
4 |
1.5 |
1.21mg/l |
1.37mg/l |
3 |
4 |
2.5 |
0.63mg/l |
0.98mg/l |
由于破絡(luò)后的廢水還含有少量的絡(luò)合劑，且為避免其與綜合廢水中的還原性物質(zhì)反應(yīng)重新生成絡(luò)合物，故將絡(luò)合廢水的沉降池單獨(dú)設(shè)置1個(gè)。
綜合廢水為普通的中和、混凝沉淀法。
含鉻廢水為普通的還原法，由于Cr3+的最佳沉淀PH值為7～8，而Cu2+、Ni2+的最佳沉淀PH值為10.5左右，兩者存在沖突，故還原后的鉻水單獨(dú)加堿中和，并進(jìn)行固液分離。
鑒于廢水處理站面積較小，故固液分離設(shè)備采用了迷宮沉降池。迷宮沉降池具有表面負(fù)荷高，占地面
