CN101200328A - 空气氧化法处理电镀混合废水工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气氧化法处理电镀混合废水工艺，电镀混合废水在调节池中均匀水质、水量后进入还原池，加药剂HDS－110将高毒性的六价铬还原为低毒性的三价铬后加碱，调节废水pH值至碱性，同时进行曝气，用空气氧化破氰，反应完全后废水进入沉淀池进行泥、水分离，清水达标排放，污泥压滤脱水后外运处置。本发明具有工艺流程简单、操作方便、工程投资低，不会对环境造成二次污染、单位处理成本低的优点，解决了电镀混合废水难以达标排放的技术难题，排水完全达到《污水综合排放标准》(GB8978－1996)表1及表4一级标准。

Description

空气氧化法处理电镀混合废水工艺

技术领域

本发明涉及水污染治理技术，属于化学法处理电镀混合废水技术。

背景技术

电镀废水的组成成分复杂，其处理技术也多种多样，主要有化学法、离子交换法、膜分离法、吸附法、生物法等，目前以成本比较低、技术比较成熟的化学法为主，国内外对电镀废水的治理90％以上使用化学法。

化学法处理电镀废水是指借氧化、还原反应或中和、沉淀反应将有毒有害的污染物质转化为无毒无害的物质或通过沉淀和浮上法从废水中除去的方法。对只含单一污染物或同类污染物的电镀废水，其处理方法较多，处理效果较好，处理后水质均能达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表1及表4一级排放标准，如含氰废水的化学处理主法有氯碱氧化法、臭氧氧化法、过氧化氢氧化法、电化学氧化法等，含铬废水的化学处理方法有亚硫酸盐还原法、硫酸亚铁还原法、水合肼还原法、铁氧体法等，铜、镍等重金属废水的处理方法有氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉淀法等。

由于生产工艺、管理、操作等原因，将电镀废水分流收集，使废水中只含有单一污染物或同类污染物，如含氰废水、含铬废水、焦铜废水、含镍废水等，对于电镀集中控制区和国内大部分电镀企业来说难以实现，即使进行分流，收集到的往往是电镀混合废水，因其中含有氰化物、六价铬和铜、镍等重金属以及氰铜、焦铜等络合物，采用上述的单一水质的处理方法难以使废水达标排放，针对该情况，一般采用以下3种传统工艺来处理电镀混合废水。

工艺1：废水先在酸性条件下加入还原剂将六价铬还原为三价铬后中和、沉淀，再在碱性条件下氧化破氰、絮凝沉淀，工艺流程详见图1。采用该工艺处理电镀混合废水，由于络合物特别是含氰络合物的存在，严重影响了破氰效果，使处理后废水中氰化物及铜、镍浓度难以达到排放标准，另外，该工艺需两次沉淀，工艺较复杂，投资较大；在还原工序中投加的过量还原剂也消耗了部分氧化剂，使处理费用增加。

工艺2：废水先加碱和氧化剂在碱性条件下氧化破氰，再加酸和还原剂将六价铬还原为三价铬，然后加碱中和、沉淀后排放，工艺流程详见图2。电镀混合废水一般呈酸性，该工艺先加碱氧化，再加酸还原，又加碱沉淀，酸、碱消耗量大，处理成本较高，在氧化工序中投加的过量氧化剂使得后续的还原工序药剂用量增加，增加了处理费用，该工艺也需要两次沉淀，工艺较复杂，投资较大；同工艺1一样，废水中络合物的存在使得最后的排水中氰化物及铜、镍浓度难以达到排放标准。

工艺3：所有反应均在碱性条件下进行，即在碱性条件下加入次氯酸钠氧化破氰、沉淀，再加入硫化钠、硫酸亚铁(质量比为9∶1)还原六价铬为三价铬，三价铬以及废水中的铜、镍、锌等金属离子在碱性条件下分别和氢氧根离子和硫离子反应生成氢氧化物或硫化物沉淀，工艺流程详见图3。该工艺采用硫化钠和硫酸亚铁在碱性条件下还原六价铬，反应时间较长，还原效率较低，而且药剂价格较高，运行费用很高；电镀混合废水中重金属存在增加了破氰的难度，采用氯碱法对混合电镀废水破氰，需消耗大量的次氯酸钠。该工艺消耗大量的氧化剂和还原剂，运行费用高，工程应用较少。

发明内容

本发明的目的是提供一种空气氧化法处理电镀混合废水工艺，其可降低电镀混合废水处理成本，保证外排废水完全达标排放。

本发明的技术方案是这样的：空气氧化法处理电镀混合废水工艺，通过如下方案实现：电镀混合废水在调节池中均匀水质、水量后进入还原池，按废水中的Cr⁶⁺与药剂HDS-110的质量比为1∶3～4、废水中CN^-与药剂HDS-110的质量比为1∶5～7的比例将药剂HDS-110加入废水中，将高毒性的六价铬还原为低毒性的三价铬，然后加碱，调节废水pH值至10±1，同时进行曝气，用空气氧化破氰，反应完全后废水进入沉淀池进行泥、水分离，清水达标排放，污泥压滤脱水后外运处置；其中，药剂HDS-110为含+4价态的硫的物质。

上述药剂HDS-110为二氧化硫、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠中的一种或多种的混合。

采用上述方案后，本发明的空气氧化法处理电镀混合废水工艺，具有如下有益效果：

①该工艺只需一次沉淀，工艺流程简单、操作方便、工程投资低，与传统处理工艺相比，可节省工程投资30％。

②用空气进行氧化破氰，与传统的化学药剂破氰相比，不会对环境造成二次污染，另外，以空气代替化学药剂，降低了运行费用，与传统处理工艺相比，在相同水质条件下，单位处理成本可节省20％以上。

③还原六价铬和氧化氰化物采用同种药剂，节省药剂，控制方便。

④解决了电镀混合废水难以达标排放的技术难题，排水完全达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表1及表4一级标准。

附图说明

图1为传统化学法处理电镀混合废水工艺流程图。

图2为传统化学法处理电镀混合废水工艺流程图。

图3为传统化学法处理电镀混合废水工艺流程图。

图4为本发明空气氧化法处理电镀混合废水工艺流程图。

具体实施方式

本发明的空气氧化法处理电镀混合废水工艺，如图4所示，电镀混合废水在调节池中均匀水质、水量后进入还原池，按废水中的Cr⁶⁺与药剂HDS-110的质量比为1∶3～4、废水中CN^-与药剂HDS-110的质量比为1∶5～7的比例将药剂HDS-110加入废水中，药剂HDS-110的实际投加量由设定好的ORP自动监控***控制，将高毒性的六价铬还原为低毒性的三价铬，然后加碱，调节废水pH值至10±1，此处废水pH值由pH自控***进行自动调节，同时采用曝气装置进行曝气(这里曝气装置可采用鼓风曝气或机械曝气方式进行)，空气中的氧通过曝气装置由空气转移到水中，与水中的氰化物进行氧化反应，从而达到破氰的目的。氧与氰化物的反应原理如下：

  CN^-+O₂+S⁴⁺+H₂O--CNO^-+S⁶⁺+H⁺反应完全后废水进入沉淀池进行泥、水分离，清水达标排放，污泥压滤脱水后外运处置。

本发明中，药剂HDS-110为含+4价态的硫的物质，可采用二氧化硫、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等含四价硫的物质中的一种或多种的混合。

下面是本发明工艺应用于泉州东海电镀污水处理厂的应用实例：

东海电镀污水处理厂使用的药剂HDS-110为焦亚硫酸钠(Na₂S₂O₅)试剂。

东海电镀污水处理厂的水质如表1。

表1  东海电镀污水处理厂的水质

水质指标	污染物浓度/(mg/L)
		六价铬	78.6
总氰化物(以CN-计)	42.8
		总铜	98.6
总镍	80.8
		pH	2.03

注：此水质为某一时段水质中各含量的均值。

东海电镀污水处理厂按照以下工艺进行运行，各步骤的运行条件如下：

步骤1：东海电镀污水处理厂原混合水水质为酸性，因此不需调节废水pH，混合水在调节池内匀质后进入还原沉淀池。

步骤2：根据废水中六价铬的含量，按照废水中的Cr⁶⁺与HDS-110质量比为1∶3.5-4.0，控制焦亚硫酸钠的加药量为275-314mg/L，准确的加药量采用ORP自控***进行控制，反应6-8min后进入氧化池。

步骤3：废水进入氧化池，通过pH自控***进行控制，调节废水pH至10±1，同时进行曝气，需氧量为53mg，采用空气曝气提供反应所需氧量。按照废水中CN-与焦亚硫酸钠的质量比为1∶5～7的比例将焦亚硫酸钠加入废水中，此时焦亚硫酸钠的加入量为214-300mg/L，准确的加入量可通过ORP自控***进行控制。

步骤4：反应后废水进入沉淀池进行静置沉淀后，上清液达标排放，污泥压滤后外运。

Claims (2)

1.空气氧化法处理电镀混合废水工艺，其特征在于：通过如下方案实现：电镀混合废水在调节池中均匀水质、水量后进入还原池，按废水中的Cr⁶⁺与药剂HDS-110的质量比为1∶3～4、废水中CN^-与药剂HDS-110的质量比为1∶5～7的比例将药剂HDS-110加入废水中，将高毒性的六价铬还原为低毒性的三价铬，然后加碱，调节废水pH值至10±1，同时进行曝气，用空气氧化破氰，反应完全后废水进入沉淀池进行泥、水分离，清水达标排放，污泥压滤脱水后外运处置；其中，药剂HDS-110为含+4价态的硫的物质。

2.根据权利要求1所述的空气氧化法处理电镀混合废水工艺，其特征在于：上述药剂HDS-110为二氧化硫、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠中的一种或多种的混合。