近年來，隨著我國科技水平的快速發展，電鍍在重工業、輕工業、電子等很多行業得到廣泛的應用，但是在電鍍企業生產過程中產生大量電鍍廢水,由于電鍍是工業生產過程中的重要環節,所以電鍍廢水的處理便成了電鍍企業不得不面對的一大問題，由于電鍍廢水成分復雜、危害性大，電鍍成為全球三大污染企業之一。由于電鍍廢水中含有很多致畸、致癌、致突變的有毒有害物質，未經處理或者處理不當，排放到環境后會對人體以及環境造成非常大的危害。針對工業生產中電鍍廢水水量大、水質成分復雜、污染物濃度高、去除難度大，常見的單一的處理方法(如化學沉淀法、吸附法、電化學法、生物法、蒸發濃縮法、離子交換法等)已經無法滿足電鍍行業產生電鍍廢水,從而更加提升了工業電鍍廢水處理的難度和處理的徹底性。合適的電鍍廢水處理工藝的選擇對于水資源的節約以及處理后的廢水的回用至關重要。

某汽車金屬零部件制造行業,主要從事金屬零配件的生產和銷售，主要的金屬零部件需要電鍍，電鍍生產線產生的廢水主要為前處理廢水、含鉻廢水、含鎳廢水、綜合廢水、生活污水、地面沖洗水、純水、軟水制備濃水等，其廢水具有重金屬毒性高、生化性差、水質和水量變化大成分復雜等特點，較難處理。因此，采用分類收集、分質處理對含鎳廢水、含鉻廢水和綜合廢水進行處理，使處理后出水水質要求達到《電鍍污染物排放標準》(GB21900-2008)中表3標準。以實現電鍍廢水無害化處理及回收利用的效果。

1、工藝設計

1.1 設計條件

廢水種類、處理量、水質情況及排放標準如表1。

由于不同廢水水質差異較大,因此對廢水進行分質預處理后，混合進過生化系統進行深度處理。要求本項目的工藝廢水經過預處理+生化處理后，出水水質達到《電鍍污染物排放標準》(GB21900-2008)中表3標準。

1.2 工藝說明

1.2.1 前處理廢水和混排廢水處理系統

混排廢水主要來自車間沖洗地坪及跑、冒、滴、漏等廢水，廢水成分復雜，經過pH調整，兩極強氧化少量的含氰和絡合物，進入還原池投加焦亞硫化鈉還原六價鉻離子為三價鉻后，進入前處理廢水調節池。

前處理廢水COD含量較高,對此部分廢水進行單獨處理，可獲得很好的COD去除效果，混排廢水預處理出水、前處理廢水、濃系統濃水進入收集池，進行水質水量調節后，先后進入pH調整池和鐵碳微電解池，提高廢水的可生化性。由于廢水中各金屬氫氧化物沉淀最佳pH不同，工藝選用兩級混凝絮凝沉淀工藝，確保廢水金屬離子進一步去除達標的同時，降低后續生化的毒害性。生化采用二段缺氧+二段接觸氧化+PACT+臭氧+生物濾池工藝，工藝通過缺氧、好氧交替變化的環境反應過程，利用活性炭與活性污泥法的協同作用，強化COD、氨氮、總氮、磷的去除，后續臭氧生物濾池工藝進一步提升污染物去除效果，為了確保外排廢水金屬、磷離子達標排放，出水經過保安過濾器后，先后進入金屬離子吸附柱和除磷吸附柱進行吸附處理，使外排廢水穩定達標。前處理廢水處理工藝流程見圖1。

1.2.2 含鎳廢水處理系統

含鎳廢水中鎳離子通常以離子態存在，在調整pH值后，進入混凝絮凝沉淀系統，經過石英砂過濾器和保安過濾器，達到鎳離子回收裝置進水濁度要求后，進入回收系統，大部分鎳被回收利用，出水進入回調池，含鎳廢水設立獨立在線監測系統和排放口，水質達標進入回用工序，不達標回至除鎳吸附柱進行再處理。含鎳廢水處理工藝流程見圖2。

1.2.3 含鉻廢水處理系統

含鉻廢水中含有六價鉻和三價鉻，先將廢水用硫酸調pH值至2~3，再加入還原劑焦亞硫酸鈉,將六價鉻還原為三價鉻，在下一個反應池中用NaOH或Ca(OH)2調pH值至7~8，生成Cr(OH)3沉淀，再加混凝劑，使Cr(OH)3沉淀除去進入中間水池，因靠常規物化沉淀很難將總鉻穩定降到排放標準，中間水池水先后進入石英砂過濾器、保安過濾器和除鉻吸附柱，確保廢水穩定達標，廢水排放設立獨立在線監測系統和排放口，水質達標進入回用工序，不達標回至除鉻吸附柱進行再處理。含鉻廢水處理工藝流程見圖3。

1.2.4 綜合廢水處理系統

綜合廢水主要來自酸活化、中和、酸銅清洗、鍍鋅清洗、酸洗、鍍前漂洗等生產工序的清洗水，為了減少廢水在處理過程中投加的混凝劑、絮凝劑對后續回用膜系統的不利影響，工藝采用二級堿中和金屬沉淀法初步處理后，通過混凝沉淀，去除部分有機物和懸浮物;出水經過微電解，對部分難降解有機物進行還原分解，出水經過混凝氣浮工藝，進一步去除有機物和懸浮物;經過預處理后的廢水進入石英砂過濾器，降低廢水的濁度，確保水質達到回用工序進水標準。綜合廢水處理工藝流程見圖4。

1.2.5 廢水回用系統

含鎳、含鉻、綜合廢水處理出水進入回用原水，由泵提升進入活性炭過濾器和保安過濾器，去除大顆粒物質，確保UF系統進水水質，超濾技術是一種先進的膜分離技術，能有效地去除水中的微粒，適用于以分離凈化為目的，廣泛用于輕紡和醫藥以及環保電子等行業,膜分離技術是一項具發展潛力的高新技術超濾裝置是以毛細管式超濾膜為核心設計制造,其超濾膜微孔可達十萬分之一毫米一下過濾精度特別的高,高精度徹底濾除水中細菌大分子有機物等物質。UF超濾系統出水進入UF產水箱，然后通過高壓泵泵至二段RO反滲透系統，使廢水在壓力的作用下滲透過孔徑為0.0001微米的反滲透膜，化學離子和細菌、真菌、病毒體等不能通過，隨廢水排出，只允許體積小于0.0001微米的水分子和少部分鹽分通過，為提高廢水回收率，采用兩段式RO回收系統，廢水回用率達到76%以上，RO產水進入回用水池，UF和RO濃水、反洗、藥洗廢水進入RO弄水池，進入下一處理工段。廢水回用工藝流程見圖5。

1.2.6 污泥處理系統

各廢水處理系統沉淀池排放污泥進入相應的污泥池,然后進入污泥濃縮池進行濃縮,上清液回流至相應的調節池進行再處理，濃縮污泥由壓泥泵泵入框板壓濾機進行固液分離，濾液回流至相應的調節池進行再處理，固化污泥委外處理。污泥處理系統工藝流程見圖6。

1.2.7 濃廢液處理系統

廢酸槽液限量提升到混排廢水處理系統作為pH調節加酸的藥品，系統內無法消耗的委外處理;前處理堿性脫脂廢液提升到有機廢水處理系統，系統內無法消耗的委外處理;高濃度金屬廢液限量提升到混排廢水處理系統,系統內無法消耗的委外處理。濃廢液處理系統工藝流程見圖7。

2、主要構筑物及工藝參數

該工藝主要構筑物以及主要工藝設備及其參數如表2和表3所示。

3、工藝調試運行情況

系統調試完成后投入運行，運行情況良好。加藥單元采用自動控制系統，設備開停現場手動和程序自動控制，中央監控室設監控屏顯示系統運行狀態。結果表明廢水經整套系統處理后，將電鍍廢水中的重金屬離子以及有機物污染物去除，同時實現廢水的高效回用。各類廢水經過處理之后出水水質和處理效率見表4，廢水中的總鎳、總鉻和六價鉻在處理之后去除率均達到99.9%;其余污染物再經過生化處理之后，均能達標。處理后出水達到回用水水質均達標準和設計出水標準及，尾水出水達到當地尾水排放水質要求。其最終出水明顯優于《電鍍污染物排放標準》(GB21900-2008)中表3標準，達到當地尾水排放水質要求。回用水可滿足工件清洗質量及不影響后工序鍍槽鍍液質量，回用水重復利用率達40%以上。

4、工程特點與結論

針對本項目中電鍍廢水水質復雜的特點,要求提升回用水水質水量和達標排放的要求，采取對廢水分流收集、分質處理的方式。對含鎳、含鉻、前處理、混排和綜合廢水分別進行處理，并利用超濾技術對處理后的水進行深度處理。含鎳廢水收集處理后采用離子交換處理后全部回用;含鉻廢水經過收集處理后通過“混凝+超濾”處理后回用;綜合廢水直接進行綜合處理系統處理，在進行深度處理進行回用;混排廢水和前處理廢水經過“微電解+混凝+二段缺氧+二段接觸氧化+PACT+臭氧+生物濾池”工藝處理后，再進行深度處理進行回用，處理后的廢水明顯優于《電鍍污染物排放標準》(GB21900-2008)中表3標準。工藝處于國內先進水平，回用水利用率較高。

由于電鍍廢水中的重金屬離子濃度高，沖擊負荷大，色度高，可生化性差。因此，單一的生化處理很難達到排放要求，而分流收集、分質處理對高濃度重金屬廢水進行處理，保證了后續生物處理以及深度處理的高效性，經過整個處理系統之后，出水的總鎳、六價鉻和總鉻的去除率分別達到99.9%以上，水質分別為0.1mg/L、0.1mg/L和0.5mg/L，明顯優于《電鍍污染物排放標準》(GB21900-2008)中表3標準，且出水穩定，處理效果良好。