五金、塑膠電鍍廢水處理技術

在我國電鍍廢水因其水量大且污染性強引起了廣泛的重視，國家倡導電鍍入園、統一管理，以規范電鍍企業污染物的排放及治理工作。廣東省要求專業電鍍企業的工業用水循環回用率應達到60% 以上。常用的電鍍廢水處理工藝將化學沉淀與離子交換或生化工藝組合，雖然能滿足對重金屬的去除要求，但出水COD 很難達到50 mg/L 的標準。

近年來，鐵炭微電解與芬頓串聯工藝在難降解有機工業廢水處理方面受到了關注，其利用鐵炭粒料在電解質溶液中形成的微(內) 電解過程，以及H2O2 與微電解排水中所含Fe2 +對廢水COD 進行氧化降解。目前，該技術已經廣泛應用于印染、農藥、制藥、造紙、化工等工業廢水的處理。

1 工程概況 

東莞市明輝五金電鍍有限公司建于1996 年7月，主要從事塑膠電鍍、五金電鍍，生產廢水包括含鎳廢水(57．68 m3/d) 、含氰廢水(26．4 m3/d) 、含鉻廢水(12．64 m3/d) 、綜合廢水(203．28 m3/d) ，總廢水量為300 m3/d。公司已建有一套廢水處理系統，采用分質分流處理的方式，工藝流程如圖1 所示。該廢水處理系統的設計處理能力為300 m3/d，出水水質執行廣東省《水污染物排放限值》(DB 44/26—2001) 的一級標準。由于東莞市要求自2012 年12月起，所有的電鍍類企業執行《電鍍污染物排放標準》(GB 21900-2008) 的表3 標準，并且廣要求專業電鍍企業的工業用水循環回用率達到60%以上，因此該企業需對廢水處理系統進行升級改造，一方面通過膜過濾系統保證處理出水回用率達到60%以上，另一方面通過氧化與生化組合工藝確保出水達標排放。

廢水處理回用膜系統以及RO濃水處理排放的工藝流程

原廢水處理系統排水進入回用系統調節池(HRT 為12 h，有效容積為150 m3，曝氣攪拌裝置2套) ，通過管道混合器(DN80) 投加NaOH、PAC，然后進入循環池(HRT 為3 h，有效容積為40 m3 ; 污泥泵1臺; 炭粉加藥泵1臺) ，再通過加壓泵(2臺) 送入管式微濾膜(TMF) 過濾系統。TMF 由POREX 公司提供(孔徑為0．1μm，有效膜面積為150 m2 ) ，采用切向流過濾方式，膜表面流速為3～6 m/s。其透過液通過高壓泵經保安過濾器后送入RO膜系統。TMF 濃水回流到循環池不斷濃縮，在循環池內投加一定的炭粉，提高沉淀效率，降低出水COD。

RO系統采用Trisep-X20 系列抗污染膜。采用TMF 與RO組合工藝，其優點: ①節省絮凝池，避免了PAM 對RO的堵塞; ②省卻沉淀池，節省占地;③不需要砂濾處理; ④膜有效運行時間長，減少運行費用。

總水量的60%經RO過濾后進入清水池，然后回用到生產線; 占總水量約40%的RO濃水通過鐵炭微電解與Fenton 氧化后，再經生物接觸氧化池、沉淀處理后達標排放。

RO濃水先投加HCl 調pH 值到2．5 左右，然后進入微電解反應池。微電解反應池有效容積為20m3，內裝鐵屑和顆粒活性炭，鐵炭體積比為1∶1，交替裝填，每層厚為30～50 mm; 采用曝氣攪拌，氣水比為10∶1，反應時間為90 min，然后進入到Fenton氧化池。Fenton 氧化池有效容積為12．5 m3，H2O2(30%) 投加量為5 mL/L，采用機械攪拌，反應時間為60 min。Fenton 氧化池出水通過管道混合器(DN50) ，投加5% 的石灰乳調節廢水pH 值為7 ～8，然后進入沉淀池，靜沉1．5 h，上清液進入接觸氧化池。生物接觸氧化池分2 格，有效容積為20 m3，高為4 m，填料層高為2．5 m，BOD5 填料容積負荷為0．75 kg/(m3·d) ，內置聚氯乙烯蜂窩填料，孔徑為25 mm，有效接觸時間為3 h，采用穿孔管均勻曝氣，氣水比為6∶1。接觸氧化池出水進入斜板沉淀池，沉淀60 min 后排放。

該系統中循環池和生物接觸氧化池前后的2 座沉淀池會產生污泥，將污水收集到污泥池后，通過板框機壓濾，壓濾液返回到調節池，固體暫時貯存在危險固廢存放池內，然后交由有資質的危廢處理公司處理。 

2 工藝運行效果

工程竣工調試后，2012 年12 月業主委托東莞市環境監測站進行驗收監測，其結果如表1 所示。原廢水處理系統采用分質分流處理，含鉻、鎳的廢水在車間或生產設施廢水排放口達到排放標準，綜合收集池之后的水質監測數據只列出要求在企業廢水總排放口達標的指標。原處理系統出水通過TMF和RO組合膜系統，60%濾過水完全可以回用到電鍍生產線。鐵炭微電解與Fenton 氧化對RO濃水COD 的去除率約50%，且B/C 值由原來約0．12 提高到約0．43，可生物降解性極大提高; 另外，經調節pH 值沉淀后，總鋅、總銅均被一定程度地降低，總氰化物則被氧化分解幾乎完全去除。生物接觸氧化池對COD 的去除率約為70%，出水COD＜50 mg/L，低甚至達26 mg/L，氨氮＜5 mg/L。出水的各項指標均達到了GB 21900—2008 的表3 標準。

原廢水處理系統的運行費用約3．93元/m3，包括藥劑費、電費、人工費等。廢水處理回用膜系統電費為1．49元/m3、藥劑費為2．11元/m3、人工費為0．45元/m3，總運行費用為4．05元/m3。濃水處理系統電費為0．76元/m3、藥劑費為5．52元/m3，不計人工費、維護與折舊費，則運行費用為6．28元/m3。該系統產生的污泥約0．85 t/d，交由東莞市環建化工有限公司處理。

3 結論

在已建電鍍廢水處理系統的基礎上，對東莞市明輝五金電鍍有限公司的廢水(300 m3/d) 處理系統進行升級改造。采用TMF 與RO組合工藝對原廢水處理系統出水進行回用處理，60%回用到生產線，40%的RO濃水采用鐵炭微電解/Fenton 氧化/生物接觸氧化工藝處理，穩定運行后的出水水質均可達到《電鍍污染物排放標準》(GB 21900-2008)表3 標準。經濟指標分析表明，鐵炭微電解與Fenton氧化接生物接觸氧化工藝的運行費用約為6．28元/m3。