电镀生产线废水处理与回用工程设计及应用实践

古耀斌

摘要：本文主要针对当下我国电镀生产线废水排放污染超标问题，通过实际案例，对所采用的废水处理工艺以及回用工程设计进行了详细的分析，并结合具体应用实践，提出一些相对应的优化建议，以便相关人士参考。

关键词：电镀生产线废水；处理工艺；回用工程设计；实践分析

近年来，我国电子加工行业、金属表面处理行业等都得到了迅速的发展，尽管如此，其在实际生产运行过程中，却常常会因镀件清洗或设备冷却等工序，而产生大量污染超标的电镀生产线废水，进而给城市水环境以及人们的身体健康等都造成了极严重的危害，因此，相关废水处理厂必须通过现代化处理工艺的有效运用以及科学设计回用工程等方法来改善这些废水，这样才能保证地表水环境质量，推动城市化进程的稳步运行。

1.案例分析

某金属表面处理企业含有多个电镀车间，其主要负责处理当地电镀生产线所排放的各种电镀生产供应废水。为了确保最终的废水处理质量以及提高废水的回收利用率，该企业引入了一套技术成熟、性能先进、自动化程度高的电镀废水处理系统，通过相关实践证明，该处理系统不仅处理效率高、处理质量好，能够大大弥补以往企业废水处理的弊端，而且还能实现贵重金属的回收，帮助企业实现经济利益的最大化。

2.废水处理流程与回用工程设计

2.1处理流程

经现场考察，该企业所处理的电镀生产废水中含有大量的镍、氰、铬等对人体有害的物质，所以在运用相应处理系统及回收工程时，就要尽量按照图一所示的操作流程来进行：

图一

2.2氰废水的预处理

在对含氰废水进行处理时，可以积极采用NaCIO氧化法对氰废水进行氧化处理，进而使其转变成无毒、无害的二氧化碳和氮气。通过这种处理方式，不仅废水中的CN-得到了彻底的分解，而且污泥的去除率也是极为明显，且可以在反应条件下完成系统的自动化控制。

2.3铬废水的预处理

在对含铬废水进行处理时，要先将其储存到专门的贮池中，然后对其酸度进行合理的调整，可以采取NaHSO3（亚硫酸氢钠）将铬物质由原有的Cr6+还原为Cr3+，因为大多数镀件都为钢铁制品，其由于含有众多的铁元素和铁单质，所以若是适当降低废水中的铬，则很大程度上会增强废水的絮凝效果，进而通过废水调节池的处理，就会使其整体水质达到相应的规范标准。

2.4镍废水的预处理

在对含镍废水进行预处理时，相关工作人员可以采取氢氧化镍化学沉淀法来进行。但是在实际处理过程中，为了保证处理效果，还要利用NaOH先对镍废水的pH值进行相应控制，这样才能使镍的沉淀分离效率达到最佳状态，使其凝固成胶状物体。随后还要向废水中投加絮凝剂和助凝剂，这样才能达到最终的处理效果。

2.5废水反渗透回用设计

该企业所采用的电镀废水处理系统再配合精密过滤器后，能够很好的将废水中存有的大量有机物、悬浮物以及部分重金属离子清除掉。因为精密过滤器中的出水进入超滤系统具有微米级的孔径过滤功能，可以有效截留废水中超过20000u的大分子有机物和悬浮物。然后再经过反渗透处理过滤系统来截留剩余的重金属离子，这样就会促使电镀生产废水演变成可以再次引用的纯净水。从工艺原理来看，该处理系统的自动控制装置主要是以PLC控制为主，其在运行过程中可以实现无人值守功能，进而推动系统废水回用效果可以达到最高标准。

3.回用工程设计中的主要构筑物及设计参数分析

3.1废水收集池设计

该企业所建立的回用工程中包括一座方形的废水收集池，以便可以对生产车间中所产生的废水进行储存和调节。另外，还在池中分别安装了一台含铬废水处理系统、一台锌综合废水处理系统以及一台含氰废水处理系统、一台铜镍废水处理系统和一台铝氧化废水处理系统，当系统的输送泵设计参数为Q=12m3/h、H=190kPa时，配套电机功率可以设定在2.5kW范围内；相对，若是系统参数设计为Q=4m3/h、H=120kPa时，则配套电机功率应尽量设定在0.85kW范围内。

3.2预处理水箱设计

本回用工程中所采用的废水处理系统，其预处理水箱设计参数必须按照表一下规格来进行设计。

表一

3.3石英砂过滤器设计

该回用工程选用了一台设计容量为30m3/h、碳钢衬胶材质的石英砂过滤器设备，其内部填充物全部以石英砂为主。设备整体规格设计应尽量以Ø1600mm×2100mm为主；运行流速设计以12m/h标准为主；处理水量标准以15m/h为主；设计压力以0.5MPa为主；试验压力以：0.65MPa为主；工作温度以4-50℃之间的数值为基准；水反洗强度以：15L/（m2·s）为主，且整体设备的运行周期为：1-12h左右。

3.4活性炭过滤器设计

该回用工程所选用的活性炭过滤器设计容量为25m3/h，且外观材质以碳钢衬胶为主，整体内部填充物选用了环保的活性炭。另外，该设备的规格、运行流速、压力、试验压力以及工作温度、水反洗强度和运行周期等设计参数都可按照石英砂过滤器的设计参数来进行。

3.5回调池设计

本回用工程中选用的回调池设计参数应按照以下标准来进行：第一，处理量设计以20m3/h为基准，以便可以很好地回调废水pH及

有机物；第二，要依据实际场地环境来设计池的规格，如：有效容积不得高于或低于15m3、水力停留时间不得高于或低于50min；整体池结构设计应以混凝土防腐结构为主。

4.工程效果分析

4.1工程技术经济分析

4.1.1投资经济分析

该企业所建立的回用工程，其整体投资资金约为110万元左右，主要包括三大投资环节，即：土建工程、设备安装及工程调试等环节内容。

4.1.2运行成本分析

首先，用电成本分析。本工程共采用两台1.5kW的水泵、三台0.75kW的水泵、一台5.5kW的污泥泵和一台3.5kW压滤机。按照电价0.5元/（kW•h）的标准来计算，若是每年运行时间为300d、每天运行时间为20h，则这些电气设备的总运行电费接近于9万元左右；其次，人工成本分析。若是每台设备操作人员为一人，平均工资为3500元/月，则每年设备操作人员的成本费用约接近于4万元左右；最后，

药剂成本分析。从每次废水处理情况来看，药剂使用情况如表二所示。若按照废水处理量为150m3/d、每年按350d、每吨废水所需药剂费用为6.21元的标准来计算，则总药剂成本约近28万元左右。

表二

4.2工程节能效果与利益分析

首先，重金属减排分析。若按照年运行300d的标准来计算，则总铬、总锌、总镍、总银的减排量分别为2430.70，、1522.33、46.58、1.405kg/a；其次，COD减排分析。若按照电镀生产线废水COD为90-350mg/L的规格来计算，则其年均值为240.5mg/L、平均处理量为145m3/d；而系统处理后的出水COD要小于50mg/L、COD减排量则可高达1000kg/a左右；最后，污水回用分析。由于当地的工业用水价格为5.50元/m3、出水回用比例为80%，所以，按照每年300d来计算，则系统的回用水收益约为17万元/a，而单位处理成本仅为5.30元/a。

结束语

综上所述，通过对该企业所采用的电镀生产废水处理工艺与回用工程的设计分析，可以得知，本工程主要采取的处理工艺是由不同种类的电镀废水的分质以及混合处理技术所组成，整个工程的运行成本十分低廉，且污水回用率以及处理质量、处理效益等要远远高于原生化系统。所以，值得在城市污水处理行业中推广、使用。

参考文献：

[1]何文涛.电镀生产线废水回用装置[J]中国给水排水.2017，10：44-45

[2]蔡庆庆，张伟，李美娟.电镀生产线废水处理与回用工程设计及应用[J].中国给水排水，2017（10）：113-114