申请日2008.11.25
公开(公告)日2009.06.17
IPC分类号C02F9/06; C02F1/58; C02F1/72; C02F1/66; C02F103/16; C02F1/52; C02F1/461; C02F1/24; C01G37/033; C02F1/70
摘要
本发明公开了一种综合电镀废水的处理工艺及方法。基于微电解-芬顿试剂处理法、化学沉淀法和膜技术的综合运用，首先通过铁碳的置换作用置换出水中的重金属离子，回收金属资源。同时氧化有机物去除COD并破除络合物。其次通过氢氧化物沉淀法和硫化物沉淀法的结合运用，将多余的金属离子沉淀，使之达到排放标准。在此基础上通过超滤-反渗透膜的联合作用使出水达到《生活饮用水卫生标准》，且根据电镀工艺要求，总硬度和电导率优于自来水水质。同时在铁碳微电解的置换作用下回收了废水中所含的大部分重金属，重金属纯度较高。本方面流程简单、水处理及回用费用低、投资回收期短且实现了水资源及重金属资源的回收利用。
翻译权利要求书
1.综合电镀废水的处理工艺及方法，采用分流制排水管网，将来水分为含氰废水、 含铬废水、酸碱铜镍综合废水三种，各种废水排入不同的调节池中，含氰废水采用二级 破氰氧化处理，出水进入酸碱综合废水调节池;含铬废水采用还原剂氧化，经调节pH 值、混凝沉淀，其上清液亦进入酸碱综合废水调节池，混凝沉淀后的污泥经煅烧回收其 中的三氧化二铬，其特征在于：进入酸碱综合废水调节池的含氰、含铬废水以及含有酸 碱铜镍的综合污水经微电解及芬顿试剂处理工艺、混凝气浮或混凝沉淀后经二次沉淀 池、砂滤工艺及膜处理工艺的综合处理实现污水回用，
2.根据权利要求1所述的综合电镀废水的处理工艺及方法，其特征在于所述微电解 工艺是采用铁刨花和碳粒混合填充微电解池，铁刨花选用工业废铁，碳粒选用活性炭， 铁刨花和碳粒的装填体积比为1:1;
3.根据权利要求1或2所述的综合电镀废水的处理工艺及方法，其特征在于所述微 电解工艺其综合污水进水方式采用穿孔管布水并配合穿孔管曝气，气水比取30:1;
4.根据权利要求1至3之一所述的综合电镀废水的处理工艺及方法，其特征在于所 述微电解工艺对微电解池清理后所得的余碳进行煅烧，回收铜镍金属，
5.根据权利要求1所述的综合电镀废水的处理工艺及方法，其特征在于所述芬顿试 剂中的过氧化氢浓度取30%，过氧化氢与硫酸亚铁摩尔比取10∶1，
6.根据权利要求1所述的综合电镀废水的处理工艺及方法，其特征在于所述混凝气 浮或混凝沉淀处理工艺，采用的混凝剂为聚铝，采用的絮凝剂为聚丙烯酰胺，控制污水 pH为7.5～8，
7.根据权利要求1或6所述的综合电镀废水的处理工艺及方法，其特征在于所述二 次沉淀池需加入：所述聚铝混凝剂、所述聚丙烯酰胺絮凝剂、硫化钠共沉淀，控制沉淀 池进水的pH值在10～11，
8.根据权利要求1所述的综合电镀废水的处理工艺及方法，其特征在于所述砂滤池 采用上进水传统单层快滤池，气水同时反冲洗，
9.根据权利要求1所述的综合电镀废水的处理工艺及方法，其特征在于所述膜处理 工艺中的膜采用超滤膜和反渗透膜串联，
10.根据权利要求9所述的综合电镀废水的处理工艺及方法，其特征在于所述膜处 理工艺过程均采用上位机对系统的运行进行监测，由可编程逻辑控制器对生产工艺参数 进行自动控制和监测，对每一级处理过程均在线监测pH、总溶解性固体、温度和流量。
说明书
综合电镀废水的处理工艺及方法
技术领域
本发明属于电镀废水的处理技术，特别是涉及一种将多种电镀废水处理达标并同时 回收重金属资源的工艺。
背景技术
众所周知在电镀行业中要进行镀镍、镀铜、镀铬、镀锌等多种生产工艺，所产生废 水的种类也多种多样，如镀件清洗废水;电镀废液;冲刷车间地面、刷洗地板以及通风 设备冷凝水和由于镀槽渗漏或操作管理不当造成的排水等。其中，镀件清洗水几乎占具 废水排放量的80%以上。而且电镀废水中含有大量的重金属离子及氰化物等高污染物 质，毒性较大。
由于电镀废水的组成成份较复杂，其处理技术也是多种多样，目前以化学方法为主。 含氰废水经过破氰、含铬废水经过铬还原后与酸碱铜镍废水一起通过调整pH值或者加 入硫化钠使重金属沉淀并加入混凝剂、高分子助凝剂等将金属离子、悬浮物和COD等 去除，使出水水质达到排放标准。处理产生的污泥经过浓缩脱水之后外运处置。该方法 的优点是投资少、处理费用低、处理量较大。但随着我国环保标准的提高。达标排放标 准日趋严格，同时由于电镀行业生产技术的不断发展，各种新药剂的应用层出不穷，该 方法已经无法达到规定的处理标准，更无法达到生产回用水质的要求。除此之外由该种 方法所产生的污泥中不同的重金属混合在一起造成了严重的二次污染。
如何解决上述问题，并在实现电镀废水处理达标的同时又可实现重金属的提取回收 就是本发明所要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电镀废水处理工艺，将电镀废水进行综合处理达标并实现 循环利用，同时又可回收重金属资源的工艺。
本发明基于微电解-芬顿试剂处理法、化学沉淀法和膜技术的综合运用。其原理在于 首先通过铁碳的置换作用置换出水中的重金属离子，回收金属资源。同时氧化有机物去 除COD并破除络合物。其次通过氢氧化物沉淀法和硫化物沉淀法的结合运用，将多余 的金属离子沉淀，使之达到排放标准。在此基础上通过超滤-反渗透膜的联合作用使出 水达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)，且根据电镀工艺要求，总硬度和电导 率优于自来水水质。
对电镀废水处理回用以及贵金属资源回收方法，其工艺步骤包括：
(1)采用分流制排水管网，根据电镀工艺的不同将来水分为含氰废水、含铬废水、 酸碱铜镍综合废水三种，各种废水均排入不同的调节池中。
(2)将步骤(1)中含氰废水采用二级破氰氧化，含铬废水采用还原剂还原并调节pH 值到7.5～8混凝沉淀，出水均进入同一酸碱综合废水调节池，统称为综合废水。
(3)将步骤(2)中综合废水提升进入微电解-芬顿试剂反应池，利用铁的置换作用将重 金属离子置换使之固结在污泥及碳粒中并利用铁碳微电极的电极作用及羟基自由基的 氧化作用氧化破络、去除COD。之后调节pH值进入气浮池或一级沉淀池，出水经第二 次pH值调节并加入硫化钠混凝之后进入二级沉淀池，再经砂滤池之后达标排放。
(4)将步骤(3)中达到排放标准的污水经保安过滤器进入超滤膜装置，出水再经过保 安滤器之后进入反渗透装置，实现回用。膜处理的浓废液排入步骤(2)所述酸碱综合废水 调节池中。
步骤(2)中含铬废水经充分还原并调节pH值混凝沉淀，生成的氢氧化铬沉淀以污泥 的形式进入单独的污泥浓缩池，经高温煅烧回收金属。
步骤(3)中微电解池铁碳体积比取1:1，采用下进水方式、穿孔管布水以便于布水均 匀，运行中配合穿孔管曝气，气水比为30:1每天曝气时间取2-3h，防止铁碳板结并使 池中因过度消耗而产生的铁碳空隙密实，通过定期的补加铁碳保证其与污水的接触时间 稳定。运行中定期清理池中污泥以及余碳，经煅烧之后回收铜镍金属。
步骤(3)中芬顿试剂包括过氧化氢和硫酸亚铁，其中过氧化氢浓度取30%，过氧化 氢与硫酸亚铁摩尔比取10:1，一方面保证具有足够量产生羟基自由基的催化剂亚铁离 子，同时也避免了因三价铁的絮凝作用导致污泥量大，堵塞管路。
步骤(3)中气浮池(一级沉淀池)控制pH在7.5-8，保证残余的大部分重金属离子形 成沉淀。
步骤(3)中二级沉淀池控制pH在10.5左右，硫化钠投加量视铜离子浓度而定。保证 所有重金属离子形成沉淀，并以污泥的形式进入污泥浓缩池。
步骤(3)中砂滤池采用上进水传统单层快滤池，气水同时反冲洗。去除残余的悬浮物， 操作简单且效果较好。
步骤(4)中膜系统采用可编程逻辑控制器(PLC)同时完成电气和仪表的自动控制和 监测，污水回用率达75%以上。