经典化学法结合pH_ORP自控系统处理电镀废水的工程应用

1 概述 电 镀 废 水 是 我 国 三 大 工 业 废 水 之 一 ，废 水 水 质 复
杂、水 量 大，废 水 中 含 有 大 量 的 重 金 属，如 Pb2 + 、 Cu2 + 、Fe2 + 、Ni2 + 、Cr6 + 、Cd2 + 等，而 且 还 有 剧 毒 的 含 氰废水和致 癌 的 含 隔 废 水，Cr6 + 是 国 际 抗 癌 研 究 中 心 和 美 国 毒 理 学 组 织 公 布 的 致 癌 物 ，具 有 明 显 的 致 癌 作用，常 接 触 大 剂 量 Cr6 + 会 引 起 肾 脏 受 损、恶 心、胃 肠道刺 激、胃 溃 疡、痉 挛 甚 至 死 亡，此 外，还 能 导 致 肝 损害和 肺 充 血 等［1-2］。 为 了 保 护 人 类 身 心 健 康 及 社 会、经济效应，所以 电 镀 废 水 必 须 进 行 处 理 才 能 排 放 到 环 境 中 ，如 不 经 过 处 理 直 接 排 放 会 对 周 围 环 境 及 人 体产 生 极 大 的 危 害［3］。 本 公 司 电 镀 产 品 主 要 是 五 金、工艺 品、电 子、电 器 配 件，镀 种 主 要 有 镀 锌、镀 铜、 镀 镍 、镀 铬 、镀 锡 、镀 金 、仿 金 和 合 金 ，装 饰 性 和 功 能 性 电镀各占 50% ，工艺以挂、滚 和 带 镀 为 主。 项 目 投 资 总额 2 000 万元，年 电 镀 加 工 生 产 能 力8 000 t。 生 产
54
1
内 填 废 贝 壳 ，中 和 酸 性 废 水
地上式钢筋混凝土结构
混合反应池
84
1
混总各路废水进行集中处理
地上式钢筋混凝土结构
铬沉池
一沉池
二沉池 砂滤池 回调反应池 污泥池 综合用房
64
1
加碱使三价铬沉淀
地上式钢筋混凝土结构
内置 60 蜂窝斜管、斜管长为 1. 0 ～ 1. 2 m，
560
1
地上式钢筋混凝土结构
TREATMENT OF ELECTROPLATING WASTEWATER BY CLASSICAL CHEMICAL METHOD AND pH / ORP SELF-CONTROL SYSTEM
Zhu Lehui Yu Baocai Qiu Jun （ School of Environment and Chemical Engineering，Nanchang University，Nanchang 330031，China）
斜管上层水深为 0. 5 ～ 1. 0 m
内置 60 蜂窝斜管、斜管长为 1. 0 ～ 1. 2 m，
432
1
地上式钢筋混凝土结构
斜管上层水深为 0. 5 ～ 1. 0
42
1
内填粒径为 10 ～ 20 mm 的沙粒
地上式钢筋混凝土结构
64
1
调节 pH 值
地上式钢筋混凝土结构
42
1
贮置污泥
地下式钢筋混凝土结构
图 1 工艺流程
3. 1 工艺流程说明
和重金属离子，pH 值是通过初步中和池来进行中 和，
采用中和 预 处 理 和 经 典 化 学 法 并 结 合 pH / ORP 废水中的重金属离子采用氢氧化物沉淀法去除，但各
自动控制系统处理电镀污水，主要根据废水中污染物 种金属离子形成氢氧化物 的 pH 值 有 所 不 同，很 难 一
环境工程
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表 1 原水水质水量及排放标准
项目
设 计 水 量 / （ m3·d － 1 ）
pH
总锌
主要污染物浓度范围 / （ mg·L － 1 ）
总铜
总镍
总氰化物
六价铬
含重金属综合废水
560
2 ～3
～ 90
～ 268
～ 65
—
—
含铬废水
160
1 ～2
—
—
—
—
～ 300
含氰废水
280
10 ～ 12
—
—
—
～ 170
—
排放标准
—
6 ～9
≤2. 0
≤0. 5
≤1. 0
≤0. 5
≤0. 5
注：GB8978 － 1996《污水综合排放标准》一级标准。
3 废水处理工艺及原理 电镀废水根据其在生产中的产生环节大致可分
为 前 处 理 废 水 、镀 件 漂 洗 废 水 、后 处 理 废 水 以 及 镀 液 、 废退镀液等［4］。根据 该 厂 废 水 的 特 点 及 废 水 水 质 情 况分析，经过仔细 考 察 和 研 究，我 们 决 定 对 该 厂 污 水
浙江温州 市 某 电 镀 有 限 公 司 主 要 是 以 镀 锌、镀 铜 、镀 镍 、镀 铬 、镀 锡 、镀 金 、仿 金 和 合 金 为 主 。 通 过 生 产工艺分析可知，电 镀 时 产 生 的 废 水 主 要 为：1 ） 含 重 金属的综合废水；2） 含氰废水；3） 含铬废水三种废 水。废水中主要污染物为 pH、Cr6 + 、氰 化 物、总 锌、总 铜、总 镍 等，根 据 该 厂 的 生 产 规 模、用 水 量、生 产 时 间 及 管 理 水 平 进 行 生 产 用 水 物 衡 推 算 ，实 际 调 查 和 一 般 电镀厂的废水产 生 情 况，综 合 估 算 废 水 水 量、水 质 情 况见表 1。
原理：含重金属的综合 废 水 主 要 污 染 物 为 pH 值 池 内 pH 值 为 11 ～ 12，加 次 氯 酸 钠 使 ORP 控 制 为
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300 ～ 350 mV，使 CN － 氧 化 成 CNO － 。 经 一 级 不 完 全 右［7］，使六 价 铬 还 原 成 三 价 铬。 处 理 后 废 水 流 入 铬
实 行 分 类 收 集 ，采 用 先 分 别 预 处 理 后 再 综 合 处 理 的 原 则，利用经典化学法结合 pH / ORP 自控系统处理技术 处理三种废水，通 过 该 工 艺 可 以 使 破 氰 更 彻 底，六 价 铬 完 全 还 原 ，重 金 属 能 够 彻 底 的 去 除 。 该 公 司 的 污 水 处理工艺见图 1。
用的处理方法：废 水 经 隔 油 池 隔 油 后 流 入 调 节 池，经 3. 1. 2 含氰废水
泵 提 升 至 贝 壳 初 步 中 和 池 ，废 水 经 初 步 中 和 后 进 入 混
废 水 进 入 调 节 池 Ⅱ ，使 废 水 均 质 均 量 后 经 泵 提 升
合反应池。
至一级破氰池，通过 pH / ORP 自动控制系统加碱控制
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经典化学法结合 pH / ORP 自控系统处理 电镀废水的工程应用
朱乐辉 余保财 邱 俊
（ 南昌大学环境科学与工程学院，南昌 330031）
摘要：电镀废水是我国三大工业污染废水之一，该废水污 染 严 重、水 质 复 杂、水 量 大。针 对 该 废 水 的 特 点，实 行 清 污 分 流，各类废水先预处理再综 合 处 理 的 原 则，并 采 用 经 典 化 学 法 结 合 pH / ORP 自 控 系 统 处 理 技 术，废 水 经 处 理 后 可 达 GB8978 － 1996《污水综合排放标准》一级排放标准。 关键词：电镀废水；化学法；pH / ORP
废水进入调节池Ⅲ，废 水 经 预 处 理 后 控 制 pH 在 3. 2 主要构筑物及设备
2. 0 ～ 3. 0，然后经泵提升至还原池Ⅰ经过一级处理后
该工程主要构筑物及设 计 说 明 见 表 2，工 程 处 理
再流入 还 原 池 Ⅱ，还 原 池 内 ORP 控 制 在 380 mV 左 主要设备见表 3。
74
1
各种设备管理房
简易玻璃钢雨棚
表 3 工程处理主要设备
1. 826 元 / m3 。
名称
单机容量
数量
功能
4 工程调试与处理效果
提升泵
2. 2
6台
提升废水
4. 1 工程调试
罗茨风机
11
1台
曝气
该 公 司 废 水 主 要 有 三 类 ，每 类 废 水 有 专 门 的 预 处
的化学性质，通过 投 加 相 应 药 剂，使 其 相 互 反 应 生 成 次性去除。故采用两级沉淀处理的方法使出水达标。
沉 淀 ，从 而 达 到 处 理 要 求 。
一级沉淀处理是在混合反应池内通过 pH / ORP 自控
3. 1. 1 含重金属的综合废水处理
系统 加 碱 使 pH 控 制 在 9. 5 左 右，再 加 上 絮 凝 剂、助
表 2 主要构筑物及设计说明
名称
规格 wk.baidu.comm3
数量 /座
设计说明
备注
调节池
70 ，147，80
3
均 化 、均 量 废 水 水 质
地下式钢筋混凝土结构
还原反应池
56
1
停留时间 60 min，池内均分四个小格
地上式钢筋混凝土结构
破氰池
56
2
停留时间 40 min，使含氰废水氧化
地上式钢筋混凝土结构
初步中和池
过程中需外 排 大 量 生 产 废 水，废 水 中 污 染 物 主 要 为 pH、Cr6 + 、氰 化 物、总 锌、总 铜、总 镍 等。 本 公 司 针 对 该废水的特点采用了经典化学法结合 PH / ORP 自控 系 统 处 理 技 术 处 理 废 水 ，该 工 艺 技 术 成 熟 实 用 、先 进 ， 运 行 稳 定 ，出 水 稳 定 达 标 。 2 废水产生水质水量
破氰 反 应 后 的 废 水 进 入 二 级 破 氰 池 内，再 通 过 pH / 絮凝 反 应 池 控 制 pH 为 8 左 右，同 时 加 入 PAM 絮 凝
ORP 自动控制系统加酸控制 pH 值为 8 左右，加 次 氯 剂，将三价铬形成 氢 氧 化 物 沉 淀 下 来，在 铬 沉 池 中 实
酸钠控 制 ORP 在 650 mV［5］，使 CNO － 氧 化 成 CO2 、 N2 。要使 CN － 彻 底 分 解，分 段 氧 化 对 pH 和 ORP 的 控 制 要 求 较 高［6 ］。
原理：含氰废水 中 的 氰 化 物 以 游 离 的 氰 离 子、氰
现 固 液 分 离 ，出 水 进 入 回 调 反 应 池 。
原理：含铬废水中六价铬主要以
Cr
2
O
2 7
－
、C
rO
2 4
－
、
H
CrO
－ 4
三种形式 存 在，在 酸 性 条 件 下 主 要 以
Cr2
O
2 7
－
存在［8］。本工艺采用焦亚硫 酸 钠 还 原 法：在 pH 控 制
废水主要来自各种镀件的褪镀液和清洗水，水质 凝剂等药物去除 铜、锌 等 离 子，二 级 沉 淀 处 理 是 通 过
复杂，水 量 大。废 水 主 要 呈 酸 性 且 含 大 量 重 金 属，是 pH / ORP 自控系 统 加 酸 控 制 pH 在 7 ～ 8，去 除 镍 离
电镀废水的主要 来 源，针 对 该 废 水 的 特 点，本 工 程 采 子等。
络合 离 子 两 种 形 式 存 在，本 工 艺 采 用 碱 性 氯 化 法 为 2. 0 ～ 3. 0，ORP 控 制 为 380 mV 的 条 件 下，使 Cr6 +
破氰。
还原成 Cr3 + ，然 后 加 碱 调 节 pH 至 8. 0 ～ 9. 0，使 Cr3 +
3. 1. 3 含铬废水处理
形成氢氧化铬沉淀而除去。
Abstract： Electroplating wastewater is one of the three industrial wastewaters in China，which is seriously polluted with complicated quality and large volume. According to the characteristics of wastewater，the engineering practice principle of classified collection is that，all kinds of wastewaters are pre-treated first and then undergo integrated treatment. The classical chemical method and pH / ORP self － control system are used. After the treatment，the quality of the effluent reaches the first order of“Discharge Standard of Integrated Wastewater”（ GB8978 － 1996） . Keywords： electroplating wastewater；chemical method； pH / ORP