黄国洪

【摘 要】：电镀行业在生产过程中使用到大量的化学品和重金属，从而产生并排放大量含重金属的废水，如果不加以处理或者处理工艺不当，重金属和有害物质排放到水体，势必对环境及人类产生严重危害。目前镀铜生产上应用广泛的有氰化镀铜，硫酸盐镀铜，焦磷酸盐镀铜，其中氰化物为剧毒，因此，研究电镀废水的处理是一个热点问题。各大污水处理厂对于电镀废水的处理方法各种各样，种类繁多，常用方法有碱性氯化法，电解法等。本文结合某镀铜车间实例，对含氰含铜电镀废水的处理技术展开了研究，经调试运行表明该电镀生产废水处理工艺运行稳定，处理效果良好，污染物去除率达到98.2%。为电镀废水处理技术的选择提供了参考依据。

【关键词】：电镀废水；处理技术；研究

随着社会经济的快速发展以及工业化进程的不断加快，电镀行业也取得了极大的进步，电镀废水的处理问题越来越受重视。氰化镀铜的特点为表面光亮，结晶细致，孔隙率低，容易抛光，具有良好的导电性和可焊性，所以被广泛应用，含氰废水毒性强，危害性大，所以必须经过处理达标后方可排放。因此，对电镀废水处理技术展开研究具有十分重要的意义。

1.设计水质、水量及排放标准

镀铜车间工序中（如图1所示），化学除油使用碱性物质和表面活性剂，酸洗时使用150g/L的盐酸，预镀铜和镀铜使用氰化钠和氰化亚铜，氰化钠含量为120～140g/L，氰化亚铜含量为120～130g/L，pH值为9～13，使用苯并三氮唑进行钝化。

根据该镀铜车间生产工序及废水水质特征，将镀铜生产废水分为含铜、含氰、含油废水，这些废水来自不同的生产工序，组分复杂，废水水量12m3/d，其中含油废水6m3/d，含铜含氰废水6m3/d，考虑到该厂生产规模扩大的可能，将该厂废水处理站处理规模设计为20m3/d，出水水质执行《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）表2标准和相关二级标准，设计进出水水质见表1。

2.处理工艺

2.1工艺流程

该车间生产情况为单班，生产废水主要产生在白天。该车间主要有两种废水：含油废水和含氰含铜废水。因此，在设计上采用分类法即分别对含油废水和含氰含铜废水进行收集和处理，具体处理工艺分述如下。

2.1.1含油废水处理工艺

由于镀件在冲压成型加工时沾有油污，在电镀前必须去除油污，才能保证镀层的质量，否则容易引起镀层脱皮、气泡、不均匀等质量问题。镀铜线镀件表面的油污经化学除油法碱清洗，清洗后的漂洗含油废水排入镀铜废水处理站进行处理。

含油废水常用的分离方法有：重力式分离、离心式分离、电分离、离心分离、气浮分离等。目前国内应用最广泛的仍然是重力分离技术。该技术是典型的初级处理方法， 是利用油和水的密度差及油和水的不相溶性， 在静止或流动状态下实现油珠、悬浮物与水分离。分散在水中的油珠在浮力作用下缓慢上浮、分层， 油珠上浮速度取决于油珠颗粒的大小， 油与水的密度差， 流动状态及流体的粘度。它们之间的关系可用Stokes 和Newton等定律来描述。该镀铜车间排放废水中含油珠粒径较大，易浮于水面，形成油膜或油层，因此，使用无动力油水分离器便能满足要求，工艺流程见图2。

2.1.2含氰含铜废水处理工艺

该镀铜车间含氰含铜废水来源于镀铜镀槽结晶出的碳酸钠废渣的溶解液，排入镀铜污水处理站采用碱性氯化法破氰及沉淀法去铜处理。

2.1.2.1氰化物的去除

氰化物是一种剧毒性物质，处理含氰废水的方法主要有碱性氯化法、电解法、臭氧处理法、空气催化氧化法等。该污水站采用技术较成熟、成本也相对较低的碱性氯化法破氰。

碱性氯化法是在碱性条件下，采用次氯酸钠、漂白粉、液氯、二氧化氯等氧化剂将氰化物破坏的方法，该污水站选用的破氰氧化剂为易于控制、氧化效率高、运行成本较低的二氧化氯。在碱性条件下，只要有足够的氧化剂，氰化物就会很快地水解转化成微毒的CNO-，pH越高，转化越快。若pH小于8.5则有释放出剧毒CNCl的危险。废水处理操作时先向含氰含铜废水中投加氢氧化钠，将废水的pH控制在9左右，然后通入二氧化氯来氧化氰化物。

二氧化氯氧化法是一种新型高效的催化氧化技术，它是利用强氧化剂二氧化氯在非均相催化剂存在条件下，氧化降解废水中的有机污染物，可直接氧化有机污染物为最终产物或将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物，提高废水的可生化性. 在二氧化氯催化氧化技术中采用的是非均相催化剂，由于催化剂的加入加快了反应速度，这是因为：其一降低了反应的活化能；其二改变了反应历程。二氧化氯处理含氰废水的反应原理：ClO2与CN-迅速反应生成氰酸盐和亚氯酸盐，反应方程式为：2ClO2+CN-+H2O→CNO-+2ClO2+2H+氯酸盐在ClO2氧化作用下，进一步分解为CO2和N2，最终实现无害化处理的目的，反应方程式为：2CNO-+H2O→2CO2+N2+2OH

2.1.2.2铜的去除

对于含铜电镀废水的处理主要采用化学法、离子交换法、膜分离法、吸附法、生物法等，其中化学沉淀法由于设备操作简单、效果稳定而得到广泛应用。基本原理是金属铜离子在碱性条件下与氢氧根结合生成难溶的氢氧化铜，生成的氢氧化铜难溶物再经沉淀分离从水中分离出来，沉淀出水再经过石英砂和活性炭过滤器进一步净化。含氰含铜废水处理工艺见图3。

2.2污水处理站主要构筑物

主要构筑物、设备参数见表2。

3.污水处理运行及分析

3.1运行中需注意的几个问题

（1）含油废水中的油为防腐油，油水分离除油工艺中可将油回收利用于锻造车间的润滑。

（2）含氰含铜废水先进入脱氰反应器，pH自控仪设定值为9，自动投加NaOH，当pH值超过9时，自动停止加药。与此同时，QRP自控仪根据设定值QRP=350mV自动投入二氧化氯，当池内QRP>350mV时自动停止加药。反应时间控制在30min，经破氰处理后的废水进入下一处理池。

（3）含氰含铜废水进入脱氰反应器，在碱性条件下，加入二氧化氯进行循环反应，废水处理站多年运行经验表明，单独使用二氧化氯做氧化剂破氰时，氰化物降低到一定浓度时很难再继续下降，此时加入少量次氯酸钠能促使反应继续进行，给予足够的反应时间后，废水中的含氰化合物即被去除。

（4）污泥经板框压滤机脱水，风干后交由有资质环保公司进行回收处置。可对污泥中贵重金属进行提炼，使污泥作为下游产业的原料有效利用，经检测污泥中主要重金属质量分数（g/Kg）：总铜9.23，总镍1.36。

3.2处理效果

该工程于2012年建成并投入使用，整个处理工艺运行稳定，出水水质良好，现场监测结果表明，经该工艺处理后，主要污染物去除率达到98.2%，处理后水质达到《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）表2标准和相关二级标准。

3.3主要经济技术指标

污水处理站总占地面积200m2，总投资约90万元，药剂费用0.58元/m2，电费1.95元/m2，人工费0.67元/m2，维修费0.08元/m2，折旧费0.25元/m2，总运行费用为3.53元/m2。

4.结论

综上所述，在电镀行业生产中，对电镀废水进行处理，确保其出水水质达标十分重要。因此，在电镀生产中，需要结合电镀废水的实际情况，选择合适的电镀废水处理技术，确保出水水质满足标准要求，提高电镀生产的经济效益和环境效益。本文介绍了一种含氰含铜电镀废水处理的工艺，该工艺具有成本低、处理效果良好等优点，可在类似电镀企业中推广。

【参考文献】：

[1] 李宪伟， 姜承志，孙许可.乳状液膜法处理含铜电镀废水的原理与研究进展[J].电镀与精饰.2016（09）

[2] 朱建阳，靳强.纳滤技术处理含铜废水的研究[J].水處理技术.2017（09）