磷化電鍍廢水處理工程設計

磷化和電鍍作為重要的防腐蝕防鏽預處理工藝，是多個工業領域不可缺少的重要加工過程，例如電子、儀錶、車輛、電器等行業。但是磷化和電鍍工藝在使用過程中產生的廢水，不僅含有大量的各類高分子樹脂、表面活性劑、有機溶劑、乳化油等有機污染物，而且含有磷酸鹽、氰化物、酸、鹼以及六價鉻、銅、鋅、鎳、鎘等重金屬污染物，這些重金屬離子和氰化物有些屬於致癌、致畸、致突變的劇毒物質，如不經過處理直接排放會對周圍環境及人體產生極大的危害。目前處理這類廢水的方法主要有化學法、電解法、反滲透法、電滲析法、活性炭法、生物法等。重慶某公司是一家專業從事特種機械、摩托車（含發動機）、汽車及零部件生產的企業，定點生產五十鈴N系列、P系列輕型汽車前橋。該公司十七車間主要負責公司產品的表面處理工作。對產品進行磷化和電鍍處理，達到生產的需要。十七車間在生產過程中會使用大量強酸、強鹼、磷化物、重金屬。因此每天都會產生含有多種重金屬的廢水，造成環境污染和危及周邊地區人民的身體健康，必須進行嚴格的治理。

1·設計水質水量及排放標準

該公司表面處理車間廢水水量比較穩定為25m·3h-1，其中電鍍廢水為10m·3h-1，酸洗磷化廢水為15m·3h-1。其設計進水水質和排放標準分別見表1和表2。

2·工藝流程

2.1 原工藝流程

原廢水處理工藝流程見圖1。

從圖1可以看出，原廢水處理工藝採用化學法對廢水進行處理，具有工藝簡單、操作簡便等特點，但其缺點也是明顯的。監測報告顯示，出水水質中pH、Zn2＋、磷酸鹽時有超標，鐵離子濃度高，影響色度。經分析，該工藝存在以下缺陷：（1）調節池中沒有攪拌裝置，無法起到的均勻水質的作用，加藥量難以控制，增加了後續處理單元的處理難度；（2）原有設計中沒有考慮到磷酸鹽去除與重金屬離子去除之間的pH差異問題，造成實際運行時為了保證重金屬離子的達標排放而影響到磷酸鹽的去除；（3）污泥池過小，造成其負荷較高，經常出現污泥翻滾現象，同時污泥池還存在布水不合理，死角過多，排泥不暢等問題；（4）原處理工藝沒有考慮到酸洗磷化過程中不定期排出酸濃度極高含鐵的清洗液，造成原廢水處理工藝對鐵離子的去除效果不明顯。

2.2 改造思路

針對原廢水處理工藝存在的不足，採取如下的改造措施：（1）調節池增設空氣攪拌系統，均勻水質，方便後續加藥控制；（2）新建1座沉澱池，降低沉澱池負荷，使其降低到1.5m·3m-2；（3）新建1座曝氣氧化池，通過機械供氧將出水中的Fe2+氧化為Fe3+，再經加鹼后絮凝沉澱，從而達到去除Fe2+的目的；（4）增加絮凝系統，通過該系統去除鐵離子和磷酸鹽

2.3 改造后工藝流程

改造后的處理工藝流程如圖2所示。含鉻電鍍廢水經調節池均勻水質后，進入JD-10型電鍍廢水處理機處理，其出水和經過調節水質后的酸洗磷化廢水一同進入JD-25型電鍍廢水處理機進行處理，處理后的廢水進入沉澱池進行固液分離。廢水在沉澱池停留2h以後，進入曝氣氧化池，停留2.5h，將出水中殘餘的Fe2+氧化為Fe3+後進入絮凝反應池。在絮凝反應池，投加PAM和石灰乳去除廢水中殘留的鐵離子和磷酸鹽。絮凝反應池出水進入二沉池，廢水在二沉池停留2h後進入中間水池。中間水池的廢水通過過濾泵泵入過濾罐，經過濾後進一步去除懸浮物後進入到中和水池，加酸調整pH後進入清水池達標排放。

過濾罐的水頭損失達到一定程度后需要進行反衝洗，反衝洗排水進入曝氣氧化池再處理。JD-10、JD-25型電鍍廢水處理機中的浮渣和污泥，沉澱池、二沉池的污泥一同排入污泥濃縮池，經過濃縮后的污泥進入板框壓濾機進行脫水處理，經脫水處理的干污泥送危險廢物處理中心處置。

3·主要構築物及設備參數

污水處理站主要構築物及設備參數見表3。

4·處理效果

工藝改造完成後，連續試運行90d，系統運行良好，出水穩定。檢測結果顯示，Cr6+、Fe2+、PO43-、Cu2+等主要污染物的去除效果明顯，各項指標均達到電鍍行業的污染物排放標準（GB21900－2008）要求（見表4）。

5·經濟效益

該工程總投資約68.72萬元，其中設備投資為34.63萬元，土建投資17.68萬元，設備安裝及其它投資16.41萬元；新增廢水處理費用0.49元·m-3，其中電費0.24元·m-3，藥劑費0.25元·m-3。

6·結論

在基本保留原廢水處理工藝的基礎上，針對pH、鐵離子和磷酸鹽超標等問題，通過增加曝氣氧化、絮凝沉澱等工藝對原有工藝進行改造。改造完成後，系統運行良好，出水各項指標均達到電鍍行業的污染物排放標準（GB21900－2008）要求，實現了達標排放