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　在生產制造業(ye)，時(shi)常有(you)電鍍廢(fei)水(shui)產生和排(pai)出，若未能(neng)有(you)效(xiao)處理電鍍廢(fei)水(shui)，將對環境造成嚴重污染和破壞。傳統處理工藝已經無法滿足現(xian)實(shi)要求(qiu)，亟須進行(xing)新工藝設計(ji)，在保證處理效(xiao)果的同(tong)時(shi)，實(shi)現(xian)回用。

　　1、工藝設計(ji)

　　如果(guo)將生產(chan)制(zhi)造(zao)銅質(zhi)散熱(re)器作為核心，實際(ji)的生產(chan)制(zhi)造(zao)時，很多(duo)(duo)黃銅件都要(yao)經(jing)過化學(xue)除(chu)油與酸洗，而且(qie)還有(you)(you)(you)很多(duo)(duo)鋼(gang)鐵(tie)件需實施電鍍加工(gong)，加工(gong)時會產(chan)生一(yi)定量電鍍廢(fei)水(shui)，廢(fei)水(shui)中，往(wang)往(wang)含有(you)(you)(you)很多(duo)(duo)有(you)(you)(you)毒有(you)(you)(you)害(hai)物(wu)質(zhi)，如鐵(tie)離(li)子(zi)、鋅離(li)子(zi)、六價鉻和銅離(li)子(zi)等。若(ruo)未能有(you)(you)(you)效處理(li)(li)(li)這些廢(fei)水(shui)而直接(jie)排放，將造(zao)成極(ji)其嚴重(zhong)的污(wu)(wu)染，甚至(zhi)危害(hai)到水(shui)域附近居民身體(ti)健康。為有(you)(you)(you)效消(xiao)除(chu)這一(yi)污(wu)(wu)染，減少有(you)(you)(you)害(hai)物(wu)質(zhi)，需要(yao)分析(xi)并制(zhi)定合(he)理(li)(li)(li)可行的處理(li)(li)(li)流程及參數。電鍍廢(fei)水(shui)處理(li)(li)(li)基(ji)本流程如圖1所示(shi)。

　　1.1 廢水水質

　　以(yi)某電鍍車間產生的廢水(shui)為例(li)，其水(shui)質情況為：

　　(1)六價鉻離子含(han)量在1.0~7.0mg/L范圍內，不(bu)(bu)符合(he)國(guo)家標準(不(bu)(bu)超過0.5mg/L);

　　(2)總鉻(ge)含量在2.0~14.0mg/L范圍(wei)內，不符合國(guo)家標準(zhun)(不超過1.5mg/L);

　　(3)銅離(li)子含量在9.0~950.0mg/L范圍內，不符合國家(jia)標準(不超過1.0mg/L);

　　(4)鋅離子含量在16.0~1800.0mg/L范圍內，不(bu)(bu)符合(he)國家標準(不(bu)(bu)超過(guo)5.0mg/L);

　　(5)pH值在2~12范圍內。

　　1.2 六價鉻(ge)還原

　　對(dui)于化學沉淀法(fa)，其基本原(yuan)理為先(xian)在(zai)弱酸環境下將(jiang)六價鉻還原(yuan)成三價鉻，再將(jiang)pH值調整至7以上，促使三價鉻形成沉淀物。還原(yuan)時，pH值應控制在(zai)1.5~2.5范圍內(nei)，不同(tong)金屬離子的沉淀pH值有所(suo)不同(tong)，具體為：

　　(1)當pH值(zhi)為5.5時(shi)，三價鉻離子(zi)開始沉淀，當pH值(zhi)在6.3~6.5范圍內時(shi)，三價鉻離子(zi)大量沉淀，當pH值(zhi)為9.2時(shi)，三價鉻離子(zi)重新溶解;

　　(2)當(dang)pH值為(wei)5.8時(shi)，銅(tong)離子(zi)開始沉(chen)(chen)淀，當(dang)pH值為(wei)7.5時(shi)，銅(tong)離子(zi)大量沉(chen)(chen)淀;

　　(3)當(dang)(dang)pH值(zhi)為7.6時(shi)，鋅(xin)離子(zi)開始沉淀(dian)，當(dang)(dang)pH值(zhi)為8.3時(shi)，鋅(xin)離子(zi)大量沉淀(dian)，當(dang)(dang)pH值(zhi)超過11時(shi)，鋅(xin)離子(zi)開始溶解(jie);

　　(4)當pH值為2.8時，三價鐵離(li)子(zi)開始沉淀，當pH值為3.5時，三價鐵離(li)子(zi)大量(liang)沉淀。

　　根據以(yi)上(shang)pH值(zhi)(zhi)(zhi)范圍，先添加(jia)酸(suan)將(jiang)pH值(zhi)(zhi)(zhi)調(diao)整(zheng)至1.5~2.5開(kai)始對六(liu)價鉻(ge)實施還(huan)原，再添加(jia)堿促使生成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)三價鉻(ge)開(kai)始生成(cheng)(cheng)沉(chen)淀(dian)(dian)。此(ci)時(shi)(shi)需要耗費(fei)大量(liang)酸(suan)、堿，提高(gao)成(cheng)(cheng)本，并且還(huan)會產(chan)生大量(liang)的(de)(de)(de)污泥。對此(ci)，將(jiang)硫酸(suan)亞鐵(tie)(tie)(tie)(tie)作(zuo)為還(huan)原劑，能有(you)效解決這一(yi)問題，這是因為該還(huan)原劑基本不(bu)會受到pH值(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)用影響，充分(fen)利用此(ci)特點在當pH值(zhi)(zhi)(zhi)小于(yu)或(huo)等(deng)于(yu)6.5時(shi)(shi)，無須對pH值(zhi)(zhi)(zhi)進行調(diao)整(zheng)，即可完成(cheng)(cheng)六(liu)價鉻(ge)還(huan)原。二價鐵(tie)(tie)(tie)(tie)氧(yang)化(hua)(hua)生成(cheng)(cheng)三價鐵(tie)(tie)(tie)(tie)以(yi)后，和其他金屬離子(zi)共同存在的(de)(de)(de)實際情況下，沉(chen)淀(dian)(dian)產(chan)生pH值(zhi)(zhi)(zhi)將(jiang)有(you)所降低。氫氧(yang)化(hua)(hua)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)能實現絮(xu)凝，為后續絮(xu)凝沉(chen)淀(dian)(dian)奠(dian)定良好基礎。充分(fen)借助(zhu)硫酸(suan)亞鐵(tie)(tie)(tie)(tie)與三價鐵(tie)(tie)(tie)(tie)各自優勢，可將(jiang)發生絮(xu)凝沉(chen)淀(dian)(dian)時(shi)(shi)的(de)(de)(de)pH值(zhi)(zhi)(zhi)調(diao)整(zheng)至6~8，這即為從排水口中流出的(de)(de)(de)廢水pH值(zhi)(zhi)(zhi)。

　　根據以上原(yuan)理，對廢水實施還(huan)原(yuan)處理，結果(guo)為：

　　(1)1#水樣：pH值為6.0，經處理(li)后(hou)，鉻含量變為0.002mg/L;

　　(2)2#水樣：pH值為6.5，經處理后，鉻含量變(bian)為0.004mg/L;

　　(3)3#水(shui)樣：pH值(zhi)為7.0，經處理后，鉻含量變為0.016mg/L;

　　(4)4#水樣：pH值為7.5，經(jing)處理后，鉻含量變為0.006mg/L;

　　(5)5#水樣(yang)：pH值為(wei)8.0，經處理后(hou)，鉻含量變(bian)為(wei)0.005mg/L;

　　(6)6#水樣(yang)：pH值(zhi)為9.0，經處理后，鉻含量變為0.007mg/L。

　　可見(jian)，將硫(liu)酸亞鐵(tie)作(zuo)為還原反(fan)應的(de)(de)還原劑，能克服pH值造成的(de)(de)影響和干擾，同(tong)時減(jian)少運行(xing)過程(cheng)中(zhong)的(de)(de)成本。

　　1.3 銅離(li)子、鋅離(li)子與鉻(ge)離(li)子沉(chen)淀

　　如前所(suo)述，這三(san)種金屬離(li)子(zi)開始大量產(chan)生沉淀的(de)pH值在6~9范(fan)圍(wei)內，當三(san)價(jia)鐵(tie)離(li)子(zi)和其他金屬離(li)子(zi)一同(tong)存在時(shi)，通常6~9的(de)pH值范(fan)圍(wei)即可符(fu)合(he)國家標準。

　　相關試驗(yan)結果為：

　　(1)1#水樣，pH值為(wei)6.0，銅、鋅、三價鉻(ge)和(he)總鉻(ge)含(han)量分別為(wei)0.60、0.025、0.020和(he)0.032mg/L;

　　(2)2#水樣，pH值為7.0，銅(tong)、鋅、三價鉻(ge)和(he)總鉻(ge)含量(liang)分別為0.89、0.200、0.004和(he)0.087mg/L;

　　(3)3#水樣，pH值為8.0，銅、鋅、三(san)價鉻(ge)和(he)總鉻(ge)含量分別(bie)為0.36、0.025、0.004和(he)0.022mg/L;

　　(4)4#水樣，pH值(zhi)為9.0，銅、鋅(xin)、三價鉻和總鉻含量(liang)分別為0.30、0.025、0.002和0.025mg/L。

　　為加快(kuai)沉(chen)(chen)淀(dian)速度，保(bao)證(zheng)(zheng)沉(chen)(chen)淀(dian)效率(lv)，需要(yao)(yao)選擇(ze)適宜的(de)(de)絮(xu)凝(ning)劑。經(jing)對(dui)比試驗可(ke)(ke)知，可(ke)(ke)采(cai)用(yong)(yong)PAM與(yu)PAC混合而(er)(er)成(cheng)的(de)(de)絮(xu)凝(ning)劑。以水(shui)質(zhi)情況(kuang)為依據，通過(guo)試驗將(jiang)(jiang)(jiang)PAC用(yong)(yong)量控制在0.1~0.2g/L范(fan)圍內，將(jiang)(jiang)(jiang)PAM用(yong)(yong)量控制在0.002~0.004g/L范(fan)圍內。相(xiang)比之(zhi)下，PAM用(yong)(yong)量相(xiang)對(dui)較小，生(sheng)成(cheng)沉(chen)(chen)淀(dian)的(de)(de)速度快(kuai)，已經(jing)破壞的(de)(de)絮(xu)凝(ning)物可(ke)(ke)以二次絮(xu)凝(ning)，且具有(you)良好的(de)(de)濾(lv)渣脫水(shui)性。其中，二次絮(xu)凝(ning)對(dui)本(ben)工程尤為重要(yao)(yao)，因為處理(li)廠的(de)(de)反應(ying)池較低，而(er)(er)沉(chen)(chen)淀(dian)池很高(gao)，要(yao)(yao)采(cai)用(yong)(yong)泵機把廢水(shui)傳輸到沉(chen)(chen)淀(dian)池，提升時(shi)絮(xu)凝(ning)物必定遭到破壞，若沒(mei)有(you)這一(yi)特點，則無法(fa)再(zai)次生(sheng)成(cheng)沉(chen)(chen)淀(dian)。為保(bao)證(zheng)(zheng)沉(chen)(chen)淀(dian)效率(lv)，按照(zhao)淺層沉(chen)(chen)淀(dian)基(ji)本(ben)理(li)論，隨(sui)池深的(de)(de)不斷減小，沉(chen)(chen)淀(dian)效率(lv)將(jiang)(jiang)(jiang)越來(lai)越高(gao)，通過(guo)對(dui)蜂窩(wo)斜管的(de)(de)設置(zhi)能縮(suo)短沉(chen)(chen)淀(dian)的(de)(de)用(yong)(yong)時(shi)，使出水(shui)水(shui)質(zhi)達到預期[3]。此外(wai)，為進一(yi)步(bu)保(bao)證(zheng)(zheng)回用(yong)(yong)水(shui)整(zheng)體質(zhi)量，需要(yao)(yao)對(dui)完成(cheng)沉(chen)(chen)淀(dian)的(de)(de)水(shui)實施二次過(guo)濾(lv)，到滿足(zu)回用(yong)(yong)要(yao)(yao)求為止。

　　1.4 工藝流程

　　工藝流程如圖(tu)2所示。

　　圖2的(de)工藝流程中：

　　①隔油池主(zhu)要具(ju)備三種功能，分別為調節(jie)、隔油與儲水(shui);

　　②向反(fan)應池中添加的(de)(de)(de)堿(jian)，均(jun)從(cong)車間生(sheng)產的(de)(de)(de)廢堿(jian)產生(sheng)，通過(guo)對(dui)這部分廢堿(jian)的(de)(de)(de)合理應用，除了能(neng)將車間生(sheng)產時使用的(de)(de)(de)水的(de)(de)(de)pH值控制在6.5以內，為直接(jie)的(de)(de)(de)還原反(fan)應創(chuang)造良好條件，還能(neng)減少新堿(jian)的(de)(de)(de)實際(ji)用量，從(cong)而真正實現以廢治(zhi)廢根本(ben)目(mu)標。

　　2、處理效果

　　因將硫(liu)酸(suan)亞(ya)鐵作為還原(yuan)反(fan)應的還原(yuan)劑(ji)，所以能使六價鉻離子發生還原(yuan)反(fan)應的pH值調整至6.5及以下，此時無需再對pH值進行調整即(ji)可完成(cheng)處理(li)，并減少了酸(suan)和堿的使用量。此外，在還原(yuan)劑(ji)反(fan)應生成(cheng)氫氧化鐵后，還可實現(xian)絮(xu)凝，減少絮(xu)凝劑(ji)實際用量，進一步(bu)降低成(cheng)本，最終取得既滿足(zu)處理(li)質量又(you)節省處理(li)成(cheng)本費用的良好效(xiao)果。處理(li)工藝(yi)參數如表1所示。

　　3、結語

　　該處理方法主要(yao)(yao)具有(you)下列優勢：減少環境破壞與污染，尤其是(shi)廢水當(dang)中的(de)重金屬，使(shi)其能(neng)符合國(guo)家相關標準(zhun)要(yao)(yao)求(qiu);實現(xian)廢堿回用，在保(bao)證(zheng)廢水為弱酸性的(de)同時，促進(jin)還原(yuan)反應不(bu)斷進(jin)行;僅需新建一座處理站(zhan)，大幅節省了工程建設費用。

(來源(yuan)：中航長沙設計研究院(yuan)有(you)限公司)