塑膠廠廢水處理：隨著人類生活水平的提高及工業(yè)的高速發(fā)展，塑膠材料得到廣泛的應(yīng)用。在某些使用條件下，有時(shí)需在塑膠件表面鍍覆一層金屬物質(zhì)（如銅、鎳、鉻等金屬），以增強(qiáng)塑膠件的耐磨性、導(dǎo)電性或美觀性等。鑒于塑膠材料不導(dǎo)電的特性，其主要以化學(xué)鍍?yōu)橹鳌?BR>如以深圳某塑膠電鍍廠為例：該廠專業(yè)從事塑膠制品的電鍍。其生產(chǎn)工藝如下：塑膠件→除油→水洗→酸洗→水洗→粗化→沉鈀→水洗→鍍焦銅→水洗→化學(xué)鍍鎳→水洗→化學(xué)鍍銅→水洗→電鍍酸銅、酸鎳→水洗→鍍鉻→成品。
1：塑膠廠廢水水量及水質(zhì)
廢水設(shè)計(jì)處理量為60m3/h，其中含鉻廢水 （主要為粗化及鍍鉻環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢水）25 m3/h，含絡(luò)合物廢水（主要為鍍焦銅、化學(xué)鍍銅、化學(xué)鍍鎳廢水等含絡(luò)合物的廢水）10 m3/h，綜合廢水（即酸洗、除油及電鍍類廢水）25 m3/h。具體水質(zhì)如表1所示：
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廢水種類 |
污染物名稱 |
污染物濃度 |
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含鉻廢水 |
Cr 6+ |
80 ～ 100mg/l |
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PH |
2 ～ 3 | |
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COD Cr |
50 ～ 80mg/l | |
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含絡(luò)合物廢水 |
Cu 2+ |
40 ～ 60mg/l |
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Ni 2+ |
30 ～ 50mg/l | |
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PO 4 2- 、 P 2 O 7 2- |
10 ～ 20mg/l | |
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COD Cr |
100 ～ 200mg/l | |
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PH |
6 ～ 9 | |
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綜合廢水 |
Cu 2+ |
40 ～ 60mg/l |
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Ni 2+ |
30 ～ 50mg/l | |
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PO 4 2- |
10 ～ 20mg/l | |
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PH |
3 ～ 5 | |
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COD Cr |
80 ～ 120mg/l | |
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SS |
100 ～ 180mg/l |
2：排放水質(zhì)要求
廢水經(jīng)處理后達(dá)到需達(dá)到《國(guó)家綜合污水排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）之一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。即Cr6+≤0.5mg/l，Cu2+≤0.5mg/l，Ni2+≤1.0mg/l，PO42-（以P計(jì)）≤1.0mg/l，CODCr≤100mg/l，SS≤70mg/l
3：塑膠廠廢水處理工藝及方法的選擇
該類廢水具有成份復(fù)雜，污染大，難處理等特點(diǎn)，比較成熟的處理方法為分流處理、化學(xué)沉淀法。
該類廢水中較難處理的為含絡(luò)合物的廢水，其廢水中含有EDTA-Na、檸檬酸鹽（Na3C6H5O7）、乳酸等能與Cu2+、Ni2+絡(luò)合的強(qiáng)絡(luò)合劑，此類廢水一般采用以下幾種方法進(jìn)行處理：①投加重金屬捕集劑進(jìn)行破絡(luò)的方法，該法最常用的捕集劑為Na2S。經(jīng)小試得出，在此類廢水中，Na2S對(duì)銅的沉淀效果是比較理想的（Cu2+〈0.3mg/l〉，但因NiS的溶度積較大，故對(duì)絡(luò)合鎳的沉淀則無多大作用（其出水中Ni2+達(dá)到5mg/l，嚴(yán)重超標(biāo)），而采用投加如ISX等類型的捕集劑雖效果可以，但費(fèi)用高昂，且運(yùn)輸、保存均不方便。故此法在本工程中不作考慮。②鐵屑內(nèi)電解法，此法由于鐵屑內(nèi)電解塔內(nèi)的鐵屑易結(jié)塊，影響設(shè)備正常運(yùn)行，故此法在本工程中不作考慮。③離子交換法，由于水量較大，污染物濃度較高，故此法在本工程中不作考慮。④酸化破絡(luò)的方法，一般調(diào)PH在2左右，使Cu2+游離出來。⑤氧化法破壞絡(luò)合物的方法，采用投加強(qiáng)氧化劑破壞EDTA等絡(luò)合劑的方法。經(jīng)多次試驗(yàn)，決定采用酸化—氧化法進(jìn)行綜合處理：即先調(diào)酸至PH=3左右、投加漂白粉溶液進(jìn)行氧化、破壞有機(jī)絡(luò)合劑，同時(shí)將化學(xué)鍍鎳過程中排出的還原劑次磷酸酸鹽氧化成正磷酸鹽，并且在酸性條件下，焦磷酸銅等絡(luò)合物極易被破壞，破絡(luò)后的廢水再進(jìn)行中和、混凝沉淀的方法進(jìn)行處理，中和時(shí)，加入廢水中的漂白粉溶液中的Ca2+可與磷酸鹽生成磷酸鈣、羥基磷酸鈣沉淀，從而達(dá)到去除磷酸鹽的目的。
注：在酸性溶性中：HOCl+H++2e→Cl-+H2O，E=1.49V；在堿性溶性中： OCl-+H2O+2e→Cl-+2OH-，E=0.9V；在中性溶液中，E=1.2V，經(jīng)多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，其絡(luò)合廢水中的Cu2+ 、Ni2+濃度隨氧化反應(yīng)的時(shí)間及酸度成正比，反應(yīng)時(shí)的PH值越低，反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)，則處理效果愈好。如表2所示.
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序號(hào) |
反應(yīng) PH 值 |
反應(yīng)時(shí)間（ H ） |
中和沉淀后 Cu 2+ 濃度 |
中和沉淀后 Ni 2+ 濃度 |
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1 |
3 |
1.5 |
0.52mg/l |
0.85mg/l |
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2 |
4 |
1.5 |
1.21mg/l |
1.37mg/l |
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3 |
4 |
2.5 |
0.63mg/l |
0.98mg/l |
由于破絡(luò)后的廢水還含有少量的絡(luò)合劑，且為避免其與綜合廢水中的還原性物質(zhì)反應(yīng)重新生成絡(luò)合物，故將絡(luò)合廢水的沉降池單獨(dú)設(shè)置1個(gè)。
綜合廢水為普通的中和、混凝沉淀法。
含鉻廢水為普通的還原法，由于Cr3+的最佳沉淀PH值為7～8，而Cu2+、Ni2+的最佳沉淀PH值為10.5左右，兩者存在沖突，故還原后的鉻水單獨(dú)加堿中和，并進(jìn)行固液分離。
鑒于廢水處理站面積較小，故固液分離設(shè)備采用了迷宮沉降池。迷宮沉降池具有表面負(fù)荷高，占地面積小，固液分離效果佳等優(yōu)點(diǎn)。
4：塑膠廠廢水處理設(shè)計(jì)的工藝流程圖見附圖：
5：塑膠廠廢水處理工藝說明
含鉻廢水，絡(luò)合廢水，綜合廢水分別進(jìn)入各自的調(diào)節(jié)池均質(zhì)。
含鉻廢水泵入還原中和池，先投加H2SO4及 Na2SO3進(jìn)行還原（實(shí)際運(yùn)行中，H2SO4極少加），還原后的廢水再投加片堿溶液進(jìn)行中和（PH=7～8），并投加有機(jī)高分子絮凝劑進(jìn)行絮凝。
絡(luò)合廢水泵入破絡(luò)反應(yīng)池，先投加稀硫酸溶液調(diào)PH在3左右，再投加漂白粉溶液進(jìn)行氧化，此過程的時(shí)間約1.5H，須長(zhǎng)于普通的氧化反應(yīng)。破絡(luò)后的廢水再投加片堿溶液調(diào)PH至10.5左右，同時(shí)投加有機(jī)高分子絮凝劑進(jìn)行絮凝。
綜合廢水泵入中和反應(yīng)池，先投加FeSO4，可起置換、還原及混凝作用，再投加片堿及石灰溶液調(diào)PH至10.5左右，同時(shí)投加有機(jī)高分子絮凝劑進(jìn)行絮凝。
以上三種廢水進(jìn)入各自的迷宮沉降池進(jìn)行固液分離后，出水自流至中間池，再泵至砂濾罐過濾，過濾后的出水自流至PH回調(diào)池進(jìn)行PH調(diào)整，出水自流至清水池后達(dá)標(biāo)排放
三個(gè)迷宮沉降池的污泥均排至污泥池，再泵至壓力污泥罐，通過壓縮空氣的壓力將污泥壓至板框壓濾機(jī)脫水，脫水后的干泥交專業(yè)公司回收，濾液回流至調(diào)節(jié)池。
以上反應(yīng)系統(tǒng)均采用攪拌機(jī)攪拌。
6： 設(shè)計(jì)參數(shù)
a）綜合廢水調(diào)節(jié)池：12500×3250×2500mm，T=4h
含鉻廢水調(diào)節(jié)池：12500×3250×2500mm，T=4h
絡(luò)合廢水調(diào)節(jié)池：12500×1500×2500mm，T=4h
b）還原中和池：5000×2500×1800mm，T=1h
破絡(luò)反應(yīng)池：5000×2000×1800mm，T=1.5h
中和反應(yīng)池：5000×2000×1800mm，T=0.5h
c）中間池：7000×1000×2000mm
d）污泥池：12000×2000×2500mm
e）PH回調(diào)池：3500×2000×2000mm，T=10min
f）清水池1個(gè)：35000×2000×2000mm
g）砂濾罐2座 ：∮1600×3000mm，濾速V=15m/h，反沖強(qiáng)度q=13L/m2.s
h）電控房及化驗(yàn)室：7000×6000×3000mm
i）迷宮沉降池3座 ：6000×1800×3960mm，2座，表面負(fù)荷：q=3m3/m2.h
4300×1100×3300mm，1座，表面負(fù)荷：q=3m3/m2.h
j）板框壓濾機(jī)3座（廠方原有） ：BMY40/630-u
7： 運(yùn)行處理效果
該工程于2001年8月建成并開始調(diào)試，并于同年11月份通過驗(yàn)收，經(jīng)有關(guān)部門監(jiān)測(cè)，結(jié)果見表3：
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項(xiàng)目 |
PH |
Cu 2+ mg/l |
Ni 2+ mg/l |
Cr 6+ mg/l |
PO 4 2- mg/l |
COD mg/l |
SS mg/l |
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處理前 |
4.5 |
48.53 |
29.35 |
61.01 |
13.42 |
146 |
110 |
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處理后 |
7.2 |
0.32 |
0.36 |
0.25 |
0.76 |
82 |
25 |
|
處理前 |
2.8 |
60.02 |
37.40 |
59.62 |
19.47 |
138 |
107 |
|
處理后 |
6.3 |
0.46 |
0.48 |
0.11 |
1.05 |
59 |
23 |
|
處理前 |
3.9 |
46.72 |
47.85 |
54.65 |
15.03 |
126 |
108 |
|
處理后 |
7.5 |
0.28 |
0.53 |
0.13 |
0.75 |
56 |
18 |
8： 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
該工程設(shè)計(jì)處理量為60m3/h，占地面積約420m2， 工程總投資約80萬元。日常運(yùn)行費(fèi)用約2.0～2.5元/ m3廢水（不計(jì)設(shè)備折舊費(fèi)）。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
9： 結(jié)束語
采用分流處理、化學(xué)沉淀法治理塑膠電鍍廢水是完全可行的。
a) 本工藝將不同種類的廢水徹底分開，既節(jié)約了處理成本，又大大減少了污泥回收利用的難度。
b) 整套系統(tǒng)均采用PH/ORP自控系統(tǒng)進(jìn)行藥劑投加的控制，具有操作方便，處理效果穩(wěn)定等特點(diǎn)。
c) 采用酸化---氧化法分離含絡(luò)合物廢水中的重金屬離子，避免了投加硫化鈉或其它重金屬捕集劑帶來的高額費(fèi)用及產(chǎn)生的負(fù)面影響。
d) 采用氧化法破壞絡(luò)合劑的反應(yīng)須注意反應(yīng)的PH值，反應(yīng)的時(shí)間、漂白粉的投加量等。理論上也可采用芬特試劑進(jìn)行氧化，但由于芬特試劑配制及保存均較困難，故未作考慮。
e） 絡(luò)合廢水中的磷酸鹽濃度較高，僅靠投加的漂白粉溶液中的鈣離子對(duì)其進(jìn)行反應(yīng)，容易造成加量不夠，導(dǎo)致磷酸鹽指標(biāo)易超標(biāo)。故在實(shí)際運(yùn)行中應(yīng)補(bǔ)充投加石灰溶液或氯化鈣溶液。
f） 迷宮沉降池的迷宮翼片的清洗比較麻煩，一般約2周需清洗1次。
g) 電鍍類廢水排放量較大時(shí),建議采用RO+IX工藝進(jìn)行深度處理后回用于車間,這樣既可節(jié)約水資源，又可大大減少企業(yè)交納的排污費(fèi)用。
