作為國民經(jīng)濟發(fā)展組成的一個重要因素，電鍍行業(yè)仍是促進經(jīng)濟發(fā)展的重要加工行業(yè)。在電鍍行業(yè)為社會創(chuàng)收經(jīng)濟效益的進程上，它所產(chǎn)生的大量電鍍廢水是阻礙其發(fā)展的重要因素。

隨著社會的進步，電鍍廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴格，同時伴隨著大量電鍍企業(yè)入園的發(fā)展趨勢，電鍍工業(yè)園區(qū)的電鍍廢水處理廠也將面對廢水量更多、水質(zhì)更雜、污染物濃度更高、更難去除等問題。針對電鍍行業(yè)遇到的種種困難和挑戰(zhàn)，對現(xiàn)有的電鍍廢水處理廠進行提標(biāo)改造是解決上述問題最經(jīng)濟有效，也是最具有意義的方法。

江蘇省某電鍍工業(yè)園區(qū)入園企業(yè)日益增加，原有的污水處理系統(tǒng)難以使廢水達標(biāo)排放，為此在原有含鉻廢水的基礎(chǔ)上新建含氰廢水、含鎳廢水、酸堿廢水和脫脂廢水4套預(yù)處理系統(tǒng)。采用“預(yù)處理+pH調(diào)節(jié)+Fenton+脫氣+混凝沉淀+A2O+混凝沉淀+轉(zhuǎn)盤濾池+臭氧催化氧化+UF系統(tǒng)+RO系統(tǒng)”處理工藝對綜合廢水進行回用處理。其中820 t/d的淡水滿足《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T 19923—2005）回用標(biāo)準(zhǔn)，作為回用水用于車間設(shè)備清洗。780 t/d的濃水通過“pH調(diào)節(jié)+Fenton+脫氣+混凝沉淀+活性炭吸附+離子交換”工藝進行深度處理，處理后的出水滿足《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 21900—2008）中的表1標(biāo)準(zhǔn)后排入長江。

1 廢水特征

江蘇省某電鍍工業(yè)園區(qū)廢水處理廠主要接納的廢水種類有5種，本次提標(biāo)改造新建的預(yù)處理系統(tǒng)有4種，依據(jù)該污水處理廠的實際運行情況，5種預(yù)處理系統(tǒng)的設(shè)計進水水量和水質(zhì)如表 2所示。

2 工程設(shè)計

電鍍廢水處理廠的綜合廢水回用系統(tǒng)處理規(guī)模為1 600 m3/d，其中新增的處理規(guī)模為1 340 m3/d。

該電鍍廢水處理廠的酸堿廢水和含鎳廢水中，含有較高濃度的銅、鋅、鎳等重金屬；含氰廢水中的含氰化合物是一種致命的劇毒物；脫脂廢水中的有機物、總磷和油脂含量較高，處理難度較大。

為此，針對各類電鍍廢水先進行單獨的預(yù)處理，當(dāng)預(yù)處理出水滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）中的表 1標(biāo)準(zhǔn)后，再統(tǒng)一匯入綜合調(diào)節(jié)池進行回用處理。

2.1 現(xiàn)有含鉻廢水處理

電鍍廢水處理廠原有的含鉻廢水預(yù)處理工藝如圖 1所示。

2.2 含氰廢水處理

（1）處理工藝流程

含氰廢水的處理采用“堿性次氯酸鈉+酸性次氯酸鈉+混凝沉淀”工藝，工藝流程如圖 2所示。

含氰廢水進入調(diào)節(jié)池，先進行一級破氰反應(yīng)，通過pH控制系統(tǒng)，用NaOH溶液調(diào)整pH到10~11左右，再通過ORP控制系統(tǒng)控制NaClO溶液的投加量，使廢水中的ORP在300~350 mV，攪拌反應(yīng)30 min。

一級破氰反應(yīng)為：NaCN+NaClO+H2O=CNCl+2NaOH，CNCl+2NaOH=NaCNO+H2O+NaCl，二級破氰反應(yīng)用稀硫酸調(diào)整pH到7~8，投加NaClO溶液使ORP保持在600~700 mV，攪拌反應(yīng)30 min。二級破氰反應(yīng)為：2NaCNO+3NaClO+H2O=3NaCl+2NaOH +N2↑+2CO2↑。

通過兩級破氰處理將廢水中的CN-轉(zhuǎn)化為N2和CO2，從而將CN-去除。

（2）構(gòu)筑物設(shè)計

1#、2#、3#pH調(diào)節(jié)池。尺寸1.0 m×1.0 m×5.5 m，有效容積5.0 m3，停留時間1 h。配套設(shè)備：曝氣攪拌系統(tǒng)1套，pH在線檢測儀1臺，氫氧化鈉加藥系統(tǒng)2套，硫酸加藥系統(tǒng)1套。

1#、2#破氰池。尺寸1.0 m×1.0 m×5.5 m，有效容積5.0 m3，停留時間1 h。配套設(shè)備：曝氣攪拌系統(tǒng)1套，ORP在線檢測儀1臺，次氯酸鈉加藥系統(tǒng)1套。

1#混凝、絮凝池。尺寸1.0 m×1.0 m×5.5 m，有效容積5.0 m3，停留時間1 h。配套設(shè)備：折槳混合攪拌機1臺，PAC、PAM加藥系統(tǒng)各1套。

2.3 含鎳廢水處理

（1）處理工藝流程

含鎳廢水的處理，采用“Fenton+脫氣+混凝沉淀+石英砂過濾+離子交換”工藝，工藝流程如圖 3所示。

含鎳廢水主要來源于鍍鎳、化學(xué)鍍鎳等生產(chǎn)工序產(chǎn)生的漂洗水，其中化學(xué)鎳漂洗水中的金屬離子鎳為絡(luò)合態(tài)，需要通過Fenton高級氧化法進行破絡(luò)，再進行混凝沉淀，沉淀池出水再經(jīng)過離子交換，進一步去除廢水中金屬離子。

（2）構(gòu)筑物設(shè)計

4#pH調(diào)節(jié)池/1#Fenton池/1#脫氣池。尺寸3.0 m×3.0 m×5.5 m，分4格，有效容積45 m3，停留時間5.6 h，處理規(guī)模7.5 m3/h。配套設(shè)備：曝氣攪拌系統(tǒng)4套，pH、ORP在線檢測儀各1臺，硫酸、雙氧水、硫酸亞鐵、焦亞硫酸鈉加藥系統(tǒng)各1套。

1#石英砂過濾器。尺寸D=1.2 m、H=1.4 m，進水量7.5 m3/h，濾速5~8 m/h，沖洗時間4~6 min，材質(zhì)碳鋼+FRP。配套設(shè)備：反沖洗泵2臺，多路閥門1套。

1#樹脂離子交換塔。尺寸D=1.0 m、H=2.0 m，進水量7.5 m3/h，濾速10~15 m/h，材質(zhì)碳鋼+FRP。配套設(shè)備：杜笙離子交換樹脂1 000 L，樹脂再生設(shè)備1套，再生廢液桶1個。

2.4 酸堿廢水處理

（1）處理工藝流程

酸堿廢水的處理采用“混凝沉淀+Fenton+脫氣+混凝沉淀”工藝，工藝流程如圖 4所示。

酸堿廢水提升至pH調(diào)節(jié)池，控制pH在7.5~8，進行混凝沉淀。上清液回調(diào)pH至3左右，再進行Fenton高級氧化。之后回調(diào)pH至8.5左右進行沉淀，上清液進行二次混凝沉淀并在絮凝池中投加重捕劑深度去除重金屬。

（2）構(gòu)筑物設(shè)計

5#、6#pH調(diào)節(jié)池。尺寸3.0 m×2.0 m×5.5 m，有效容積30 m3，停留時間0.75 h，處理規(guī)模40.5 m3/h。配套設(shè)備：曝氣攪拌系統(tǒng)1套，pH在線檢測儀1臺，硫酸加藥系統(tǒng)1套，氫氧化鈉加藥系統(tǒng)2套。

2#混凝、絮凝池。尺寸2.0 m×2.0 m×5.5 m，有效容積20 m3，停留時間0.5 h，處理規(guī)模40.5 m3/h。配套設(shè)備：折槳混合攪拌機1臺，PAC、PAM加藥系統(tǒng)1套。

7#pH調(diào)節(jié)池/2#Fenton池/2#脫氣池。尺寸7.0 m×4.0 m×5.5 m，有效深度5.0 m，分6格，有效容積140 m3，停留時間4.25 h（pH調(diào)整0.75 h、Fenton氧化2.25 h、脫氣1.25 h），處理規(guī)模40.5 m3/h。配套設(shè)備：曝氣攪拌系統(tǒng)6套，pH、ORP在線檢測儀各1臺，硫酸、雙氧水、硫酸亞鐵、焦亞硫酸鈉加藥系統(tǒng)各1套。

2.5 脫脂廢水處理

（1）處理工藝流程

脫脂廢水的處理采用“破乳+混凝沉淀+Fenton+脫氣+混凝沉淀”工藝，工藝流程如圖 5所示。

脫脂廢水中有機物、油脂及總磷含量過高，首先調(diào)整廢水的pH至酸性，使后續(xù)投加的破乳劑能發(fā)揮最大效應(yīng)，油水分離后，自流進入混凝反應(yīng)池，充分混合反應(yīng)。沉淀后的清水進行Fenton高級氧化，之后回調(diào)pH至8.5后，再次進行混凝沉淀。

（2）構(gòu)筑物設(shè)計

8#pH調(diào)節(jié)池/1#破乳池。尺寸3.0 m×1.5 m×5.5 m，分兩格，有效容積22.5 m3，停留時間2.7 h，處理規(guī)模8.3 m3/h。配套設(shè)備：曝氣攪拌系統(tǒng)1套，pH在線檢測儀1臺，硫酸、破乳劑加藥系統(tǒng)各1套。

9#、10#pH調(diào)節(jié)池/3#混凝、絮凝池。尺寸1.5 m× 1.5 m×5.5 m，有效容積11.25 m3，停留時間1.35 h，處理規(guī)模8.3 m3/h。配套設(shè)備：折槳混合攪拌機1臺，pH在線檢測儀1臺，氫氧化鈉、PAC、PAM加藥系統(tǒng)1套。

11#pH調(diào)節(jié)池/3#Fenton池/3#脫氣池。尺寸3.0 m×3.0 m×5.5 m，分4格，有效容積45 m3，停留時間5.4 h（pH調(diào)整1.35 h、Fenton氧化4.0 h、脫氣1.35 h），處理規(guī)模8.3 m3/h，結(jié)構(gòu)鋼砼半地上建造。配套設(shè)備：曝氣攪拌系統(tǒng)4套，pH、ORP在線檢測儀各1臺，硫酸、雙氧水、硫酸亞鐵、焦亞硫酸鈉加藥系統(tǒng)各1套。

2.6 綜合廢水處理

（1）處理工藝流程

綜合廢水的處理，采用“pH調(diào)節(jié)+Fenton+脫氣+混凝沉淀+A2O+混凝沉淀+轉(zhuǎn)盤濾池+臭氧催化氧化+UF+RO”工藝。其中產(chǎn)生的濃水采用“pH調(diào)節(jié)+ Fenton+脫氣+混凝沉淀+活性炭吸附+離子交換”的工藝進行深度處理，綜合廢水的工藝流程如圖 6所示。

考慮到電鍍園電鍍廢水的水質(zhì)特性，特將中水回用系統(tǒng)設(shè)置在生化處理工段之后，保證中水回用系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。各類廢水經(jīng)過預(yù)處理之后，匯入綜合廢水調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)pH后進行Fenton氧化去除廢水中較難降解的有機物，對Fenton氧化后上清液進行混凝沉淀降低其濁度和色度，沉淀后的上清液通過A2O工藝，以去除廢水中的有機物、氮、磷等。

而后在進入轉(zhuǎn)盤濾池前再次進行混凝沉淀，纖維轉(zhuǎn)盤濾池對SS和重金屬有較好的去除效果，隨后進行臭氧催化氧化進一步去除廢水中的氰化物和金屬離子。處理后的廢水進入中水回用膜系統(tǒng)，通過精密過濾、UF、RO等膜處理，使處理的出水達到回用標(biāo)準(zhǔn)。同時膜系統(tǒng)產(chǎn)生的濃水通過Fenton和混凝將廢水中的難降解物質(zhì)進行分解并絮凝沉淀去除，出水再經(jīng)過活性炭吸附和樹脂吸附后達到排放標(biāo)準(zhǔn)，排入長江。

（2）構(gòu)筑物設(shè)計

4#Fenton池/4#脫氣池。尺寸10.0 m×6.0 m×5.5 m，分6格，有效容積300 m3，停留時間4.5 h（Fenton氧化3.0 h、脫氣1.5 h），處理規(guī)模66 m3/h。配套設(shè)備：曝氣攪拌系統(tǒng)7套，ORP在線檢測儀各1臺，硫酸、雙氧水、硫酸亞鐵、焦亞硫酸鈉加藥系統(tǒng)各1套。

12#pH調(diào)節(jié)池/4#混凝、絮凝池。尺寸3.0 m×3.0 m×5.5 m，有效容積45 m3，停留時間0.7 h，處理規(guī)模66 m3/h。配套設(shè)備：折槳混合攪拌機1臺，pH在線檢測儀1臺，氫氧化鈉、PAC、PAM加藥系統(tǒng)1套。

1#厭氧水解池。尺寸18.0 m×9.0 m×5.0 m，分2格，有效容積729 m3，停留時間11 h，處理規(guī)模66 m3/h。配套設(shè)備：水下攪拌機4臺，ORP在線測定儀2臺，醋酸鈉加藥系統(tǒng)1套。

1#A/O池。尺寸45.0 m×9.0 m×5.0 m，分5格，有效容積1 822 m3，停留時間27 h（缺氧5.5 h、好氧21.5 h），回流比2.5，處理規(guī)模66 m3/h。配套設(shè)備：水下攪拌機2臺，甲醇投加系統(tǒng)1套，羅茨風(fēng)機2臺（1用1備），DN 215微孔曝氣頭720個，溶氧在線測定儀2臺，硝化液回流泵3臺（2用1備）。

1#纖維轉(zhuǎn)盤濾池。尺寸4.0 m×6.0 m×5.0 m，有效深度4.5 m，處理規(guī)模66 m3/h。配套設(shè)備：纖維轉(zhuǎn)盤1套。

1#臭氧催化氧化池。尺寸4.0 m×6.0 m×8.0 m，有效容積144 m3，停留時間2.2 h，回流比8:1，處理規(guī)模66 m3/h。配套設(shè)備：板式臭氧發(fā)生器1臺，屹桐牌Ⅰ型臭氧催化填料36 m3，屹桐牌Ⅱ型臭氧催化填料36 m3，D=215 mm鈦合金曝氣盤96個，循環(huán)泵3臺（2用1備），尾氣破壞裝置1套。

中水回用系統(tǒng)。處理規(guī)模34 m3/h。配套設(shè)備：預(yù)處理系統(tǒng)1套，包括砂濾罐2只，尺寸D 2 000 mm× 3 000 mm，碳濾罐2只，尺寸D 2 000 mm×3 000 mm，精密過濾器2只，尺寸D 600 mm×1 300 mm；超濾膜系統(tǒng)1套，包括超濾膜AQU200-H-100K，36支；反滲透系統(tǒng)1套，包括高壓泵4臺（2用2備），Q=33 m3/h，H=160 m，N=30 kW，反滲透膜BW30-8040，60支（2組并聯(lián)），膜清洗系統(tǒng)1套。

濃水深度處理系統(tǒng)。1#回用濃水水池/13#pH調(diào)節(jié)池。尺寸8.0 m×7.0 m×5.5 m，其中pH調(diào)節(jié)池尺寸8.0 m×2.0 m×5.5 m，分4格，總有效容積280 m3，停留時間7.0 h（pH調(diào)節(jié)時間1.2 h），處理規(guī)模40 m3/h。配套設(shè)備：曝氣攪拌系統(tǒng)5套，差分式pH在線檢測儀2臺，硫酸加藥系統(tǒng)2套。

5#Fenton池/5#脫氣池。尺寸10.0 m×6.0 m×5.5 m，有效深度5.0 m，分6格，有效容積320 m3，停留時間8.0 h，處理規(guī)模40 m3/h。配套設(shè)備：曝氣攪拌系統(tǒng)7套，ORP在線檢測儀各1臺，硫酸、雙氧水、硫酸亞鐵、焦亞硫酸鈉加藥系統(tǒng)各1套。

1#pH砂濾罐。尺寸D=1.6 m、H=2.5 m，處理規(guī)模32.5 m3/h。配套設(shè)備：活性炭6 m3。

1#樹脂罐。數(shù)量2個，尺寸D=1.6 m、H=2.5 m，處理規(guī)模32.5 m3/h。配套設(shè)備：陽離子樹脂5 m3，再生水箱5 m3，再生水泵1臺。

3 處理效果

穩(wěn)定運行1 a，期間委托第三方檢測機構(gòu)定期對進出水水質(zhì)進行監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果如表1所示。

由表 1可知，工藝總氰、總鎳、總銅、總鋅的去除率均大于95%，回用系統(tǒng)出水滿足《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T 19923—2005）回用標(biāo)準(zhǔn)，濃水系統(tǒng)的出水滿足《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 21900—2008）中的表 2標(biāo)準(zhǔn)，達標(biāo)排入長江。

該項目工程總投資1 046.3萬元。其中土建費用主要用于新增預(yù)處理組合池、綜合處理深度處理組合池、收集組合池、回用池、輔助用房等共計588.8萬元；設(shè)備材料費為362.1萬元；運輸安裝費用36.2萬元，綜合稅金為59.2萬元。各工藝的運行費用如表 3所示，其中公共運行成本為1 600 t/d綜合廢水的回用處理和濃水處理的運行成本。

4 結(jié)論

經(jīng)過1 a的穩(wěn)定運行數(shù)據(jù)可知，含氰、含鎳、酸堿、脫脂廢水通過各自的預(yù)處理后，氰、鎳、銅、鋅和石油類的去除率分別達到98.82%、99.18%、95.32%、96.67%、94.74%，通過“pH調(diào)節(jié)+Fenton+脫氣+混凝沉淀+A2O+混凝沉淀+轉(zhuǎn)盤濾池+臭氧催化氧化+UF系統(tǒng)+RO系統(tǒng)”的回用處理系統(tǒng)后，SS、COD、氨氮、TN、TP、氰、Ni、Cr、Cu、Zn、石油類等指標(biāo)滿足《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T 19923—2005）標(biāo)準(zhǔn)。通過“pH調(diào)節(jié)+Fenton+脫氣+混凝沉淀+活性炭吸附+離子交換”的濃水處理系統(tǒng)后，上述指標(biāo)滿足《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21900—2008）中的表 2標(biāo)準(zhǔn)。

通過此工程實例穩(wěn)定運行1 a的狀況可知，該工程設(shè)計在實際應(yīng)用中有較好的實用性，為該電鍍園區(qū)取得了較高的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益，同時也為日后的電鍍工業(yè)園區(qū)建立電鍍廢水處理廠并制定完善的運維制度提供了較好的樣本。