电镀污水中有机污染物去除工艺

1 前言

　　电镀污水中的有机物污染问题是近年来才引起电镀与环保界的重视，其含量通常表示为CODc 。电镀行业废水的处理与监控都只侧重于重金属离子的去除，即使目前正在运行和施工的电镀污水处理系统也没有针对其有机污染物的处理工艺或处理单元。在排污标准日趋严格、特别是提出全因子达标要求以后，使这一问题更需认真对待。目前有关电镀废水处理的设计规范、教科书及专业刊物上均无相关可供参考的资料和工程实例。针对上述状况，笔者在中山市三角镇高平电镀污水处理厂第三期改扩建工程的工艺选型与处理流程的设计上，对有机污染物的处理予以充分的重视。并参考其它相关行业的有机污染物处理工艺进行了多次试验，初步掌握了电镀废水中有机污染物的特点和相关处理工艺。

　　2 电镀污水中有机污染物的来源

　　电镀污水中的有机污染物来源主要有3个方面：电镀前处理工艺部分、电镀工艺部分、电镀后处理工艺部分。

　　表l为电镀污水中有机污染物的比例。从表中可以看出电镀废水中的有机污染物主要来源于镀前处理部分，而电镀工艺本身所占比例较少。

2.1 电镀前处理废水中有机污染物的产生
　　镀前处理工艺中CODc 与电镀企业的产品类型及工艺路线有很大的关系。工件在电镀前必须进行表面整饰(如抛光、滚光、压花等)，然后再进行除蜡、除油、酸洗活化等工序，其目的是为后续的电镀工序提供一个清洁的表面。目前绝大多数的电镀厂采用的是乳化除蜡、除油工艺，在其废水中含大量的非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂及其它部分助剂(如缓蚀剂等)，这些物质本身就是高分子有机污染物。而且生产过程中工件表面的蜡及油污被乳化后进人工作母液，伴随着生产过程进行工作母液中的油污会逐渐积累到极限值，这时工作母液必须全部排放干净后再重新配制。由于镀前处理的工作母液中的污染物主要是表面活性剂、助剂、矿物油及蜡，这部分废液没有任何的回收价值，故所有电镀企业都将其直接排入污水处理系统，此时的母液CODcr最高可达20 000～50 000 mg/L。一般情况下电镀企业的镀前处理母液的工作周期在7～15天，所以这部分废水对污

　　水处理系统的CODc 值有很强的冲击性。

　　正常情况下镀前处理工艺过程中排放的清洗水CODc 在100～200 mg/L之间，这部分废水的量较大，占废水排放量的20% ～25%，其负荷状态比较稳定。

　　2.2 电镀工艺废水中有机污染物的产生

　　电镀工艺过程中的有机污染物主要来源于电镀液中添加的各种光亮剂。这些光亮剂为多组分混合高分子有机化合物。添加量单一品种为80～150 mt/(kA·h)，一般电镀槽需添加2～3个品种的光亮剂。工件在电镀过程中会消耗这些光亮剂，有部分被分解后进入镀层，有部分残留在镀液中，另有部分被工件带出后进入清洗水中。因此电镀工艺过程中清洗水中的CODcr在40～60 mg/L之间。也有的镀种不含有机光亮剂，比如采用稀添加剂的镀铬工艺与无光亮剂的预镀件碱铜工艺。电镀工艺清洗水占总排放量的60% ～70%，这部分废水的CODc 相对稳定。

　　2.3 电镀后处理工艺废水中有机污染物的产生

　　镀后处理是指工件经电镀后进行的一道工序，如浸表面活性剂脱水处理(又称脱水剂)，或者为增加防腐性而采取的化学抗腐蚀处理，例如镀铜或镀铜锌合金后浸苯并三氮唑溶液。还有生产过程中产生的废次品工件需进行镀层脱除(即退镀)，若采用防染盐退镀(又称退镍粉)，其废水中含有大量的间硝基苯磺酸钠与氰化钠，废液呈深棕色，致使处理后的排水颜色偏黄(有人会误认为是六价铬超标)，而且其颜色很难去除。镀后处理产生的废水中CODcr变化比较大，母液在2 000～3 000 mg/L，清洗水中COD0为50～150 mg/L(与采用的工艺有关)。这部分废水的数量不是很大，占总排水量的5%左右。

　　3 电镀污水中有机污染物的去除方法

　　针对电镀前处理污水中有机污染物的组成及物理化学与生物学特性笔者进行了3种工艺实验，即生化法、微波化学法和物化法。

　　3.1 生化法

　　生化法实验时由新大禹公司制造了一个小型模拟装置进行试验。该方法工艺流程如图1所示。

        污水在物化处理池调整pH至8～9，并加入混凝剂后在沉降池中除去重金属离子和少量的有机物，然后在厌氧池里由池中的微生物对其中的有机物进行降解，在好氧池中由间氧型微生物对有机物进行进一步的降解，在后段的处理过程中有机物被微生物代谢分解，最后随着微生物的死亡以絮凝体的形式沉降出来。
　　但是考虑到前处理废水中可能会混入重金属离子和阴离子表面活性剂，对细菌有毒杀作用，在生化处理前还应加一套物化装置，去除废水中的重金属离子并稳定废水的pH。鉴于镀前处理废水中的有机污染物多为表面活性剂与矿物油，可生化性很差，以及生化处理系统抗冲击性负荷及运行中的可靠性等综合性考虑，笔者认为采用这种处理工艺不是最佳的选择，有较高的风险。

　　3.2 微波化学法

　　微波化学法处理废水工艺是近几年发展起来的一种新型废水处理工艺。它利用了微波特有的物理、化学、生物学效应，配合多种化学药剂，完成对有机污染物的氧化、分解、吸附、混凝等作用。该方法工艺流程如图2所示。