1.1 電鍍廢水來源及分類

根據(jù)常規(guī)電鍍廠生產(chǎn)工藝，主要廢水產(chǎn)生點(diǎn)和水質(zhì)特點(diǎn)如下：

（1）隨著電鍍工藝技術(shù)發(fā)展，各種添加劑、絡(luò)合劑的大量使用，絡(luò)合物干擾沉淀法的處理效果，導(dǎo)致出水重金屬離子超標(biāo)；

（2）隨著環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的提高（由表2提高到表3標(biāo)準(zhǔn)），有機(jī)污染物的去除成為電鍍廢水達(dá)標(biāo)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，而常規(guī)沉淀法不能確保達(dá)標(biāo)。

（3）由于中和沉淀法處理技術(shù)不穩(wěn)定，重金屬經(jīng)常超標(biāo)，對后段厭氧-好氧工藝微生物造成沖擊，微生物培養(yǎng)難以正常運(yùn)行。另外由于電解生產(chǎn)工藝中加入的添加劑種類越來越多，越來越復(fù)雜，可生化性很差，采用常規(guī)傳統(tǒng)中和沉淀+生化工藝方法難以達(dá)標(biāo)。

（1）概述

電鍍廢水原有分類排水、含氰含鉻廢水預(yù)處理工藝等相對成熟，在電鍍廢水治理工程改造時(shí)盡可能保存和充分利用。建議各種廢水進(jìn)入綜合調(diào)節(jié)池后，后續(xù)除重金屬和有機(jī)污染物，可以考慮利用微電解材料具有破絡(luò)、除重金屬、降解有機(jī)物和提高廢水可生化性（B/C值）多重作用的特點(diǎn)，對原有工藝進(jìn)行改造，提高出水水質(zhì)，達(dá)到最新表3排放標(biāo)準(zhǔn)或回用。

 

（2）電鍍廢水達(dá)標(biāo)改造工程工藝流程舉例（某線路板廢水改造工程）

 

       堿 次氯酸鈉          次氯酸鈉  

含氰廢水             一次破氰          二次破氰   綜合調(diào)節(jié)池

 

        酸 還原劑            堿  

含鉻廢水           還原三價(jià)鉻    中和沉淀    上清液   

 

 

含銅、鎳清洗廢水            

 

 

達(dá)標(biāo)   二沉池   生化    沉淀池   混凝池     中和池   NY微電解設(shè)備

（其中紅色部分為增加處理單元）

（3）工藝說明

以上工藝是在保持傳統(tǒng)工藝基礎(chǔ)上，為實(shí)現(xiàn)破絡(luò)、提高重金屬去除率、對電鍍廢水有機(jī)污染物進(jìn)行斷鏈降解、提高廢水可生化性，因此增設(shè)了微電解處理工藝。

增加微電解工藝后，可破解絡(luò)合物干擾，充分去除廢水中重金屬離子，同時(shí)對廢水中有機(jī)污染物進(jìn)行斷鏈降解，去除部分COD，降低后續(xù)生化處理單元COD負(fù)荷，同時(shí)提高廢水的可生化性，提高后續(xù)生化處理效率，為系統(tǒng)全面達(dá)到表3標(biāo)準(zhǔn)，打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

根據(jù)現(xiàn)有工程實(shí)例運(yùn)行結(jié)果分析，綜合調(diào)節(jié)池PH值控制在3-6，有效反應(yīng)時(shí)間控制在40---45min時(shí)處理效果最佳，在該條件下Cu、Ni、Cr等重金屬離子均可達(dá)到表3標(biāo)準(zhǔn)。出水經(jīng)厭氧-BAF處理后，完全能達(dá)到表3標(biāo)準(zhǔn)。

 

2          CFEN多元素內(nèi)源微電解反應(yīng)裝置產(chǎn)品的先進(jìn)性

2.1 專為環(huán)保廢水治理研制生產(chǎn)

2.2  微孔發(fā)達(dá)，比表面積大，活性高    

密度可以達(dá)到1.0-1.2g/cm³,微孔發(fā)達(dá)，比表面積大，反應(yīng)活性強(qiáng)，采用高溫磁化構(gòu)架、微孔活化技術(shù)，表面Zeta電位高，能大幅度降低污染物開環(huán)、斷鏈及降解反應(yīng)的活化能，提高反應(yīng)速率和凈化效率。

2.3  結(jié)構(gòu)接觸反應(yīng)更徹底，易于反洗

2.4  堆密度低，填充重量更少、投資成本低

2.5  鐵-碳均勻分布，電化學(xué)反應(yīng)效率更高

2.6  無鈍化\無堵塞\消耗量小，運(yùn)行成本低

2.7  預(yù)處理（解毒）作用穩(wěn)定確保后續(xù)生化高效運(yùn)行

    加藥及高級氧化等預(yù)處理工藝在來水水質(zhì)波動(dòng)時(shí)反應(yīng)條件控制往往滯后，不能充分保障出水水質(zhì)，容易對后續(xù)生化處理造成破壞性影響（這也是以往高濃度有毒工業(yè)廢水生化系統(tǒng)難以穩(wěn)定高效運(yùn)行的根本原因）。而本設(shè)備采用過濾方式，來水水質(zhì)波動(dòng)對出水水質(zhì)影響小，能充分確保出水水質(zhì)可生化性滿足后續(xù)生化處理要求，維持生化處理單元平穩(wěn)高效運(yùn)行，最終確保出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

無需外接電源的情況下自身產(chǎn)生1.2伏電位差對廢水進(jìn)行電化學(xué)處理。當(dāng)系統(tǒng)通水后設(shè)備內(nèi)形成無數(shù)個(gè)微電解電池，產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)，達(dá)到降解有機(jī)污染的目的。

鐵在廢水處理過程中釋放電子生成新生態(tài)Fe²⁺，具有氧化--還原的作用，能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)：（1）將六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻，經(jīng)沉淀分離；（2）將重金屬（如汞、銅離子）還原為單質(zhì)，沉淀分離；（3）將無機(jī)陰離子（如S^2-離子、磷酸根等與鐵形成不溶物）沉淀分離；（4）將硝基（苯）還原為胺基（苯胺），降低生物毒性，提高可生化性；（5）將共軛有色基團(tuán)（如偶氮類等有色基團(tuán)或助色基團(tuán)）氧化--還原，使發(fā)色基團(tuán)降解脫色；（6）長鏈或環(huán)狀高分子有機(jī)物開環(huán)斷鏈降解，提高了廢水的可生化性。生成的Fe²⁺與空氣中O₂進(jìn)一步氧化成Fe³⁺，廢水反應(yīng)后PH升至8--9，F(xiàn)e³⁺形成的氫氧化物是一種很好的絮凝劑。新形成的氫氧化鐵膠體具有強(qiáng)烈的吸附-絮凝作用，其吸附能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于那些外加化學(xué)藥劑水解得到的絮凝劑；分散在水污中的懸浮物、有毒物、重金屬離子及有機(jī)大分子能被吸附-絮凝、沉淀分離。

微電解工藝的工作原理是電化學(xué)氧化—還原反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)、物理化學(xué)吸附及絮凝沉淀的共同作用的結(jié)果。

CFEN多元素內(nèi)源微電解反應(yīng)裝置中鐵碳元素去除重金屬離子的電極過程如下：

  陽極反應(yīng)：

Fe-2e→Fe²⁺            E⁰(Fe²⁺/Fe)=-0.44V
    陰極反應(yīng)：

 Cu²⁺ +2e    Cu      E⁰(Cu²⁺/ Cu)=0.17V

  2H⁺  +2e→ H₂↑            E⁰(H⁺/H₂)=0.00V  

一方面由于重金屬離子具有更低的電負(fù)性，因此更容易得到電子，被還原為單質(zhì)，從水中分離。

[Cu（NH₃）₄]²⁺     Cu²⁺ + 4NH₃       

由于置換反應(yīng)為非可逆反應(yīng)：

 Fe  +  Cu²⁺ →  Fe²⁺  +  Cu  

另一方面，當(dāng)有氧氣存在（設(shè)置曝氣）時(shí)，

O₂+4H⁺+4e→2H₂O        E⁰(O₂)=1.23V
        陰陽極電勢差達(dá)到1.67V，具有很強(qiáng)的氧化還原能力，可以使有機(jī)絡(luò)合物中官能團(tuán)斷鏈降解，打破重金屬絡(luò)合系統(tǒng)的穩(wěn)定性，促進(jìn)含重金屬離子廢水中有機(jī)污染物經(jīng)生化降解后凈化達(dá)標(biāo)。

第三是長鏈、環(huán)狀、雜原子有機(jī)絡(luò)合物在微電解處理過程中，發(fā)生斷鏈、開環(huán)、解毒等作用，提高廢水可生化性，使后續(xù)生化單元能獲得很高的凈化效率，從而提高出水水質(zhì)，實(shí)現(xiàn)重金水廢水充分達(dá)到最新排放標(biāo)準(zhǔn)。

 

案例現(xiàn)場：某電子有限公司

廢水類型：線路板生產(chǎn)廢水

水量：12800m3/d

原工藝流程：常規(guī)預(yù)處理—綜合調(diào)節(jié)—PH調(diào)節(jié)—混凝—沉淀—砂濾—排放  

由于采用的絡(luò)合劑品種增多、濃度增加，出水水質(zhì)超標(biāo)嚴(yán)重，通常出水水質(zhì)在1—15mg/l，無法達(dá)到環(huán)保要求。從2012年10月開始采用CFEN多元素內(nèi)源微電解反應(yīng)裝置和工藝技術(shù)改造，即在原調(diào)節(jié)池后增加微電解池，停留時(shí)間45min，后續(xù)工藝均不變，出水水質(zhì)達(dá)到表2標(biāo)準(zhǔn)。通過1年連續(xù)運(yùn)行檢測，出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

某電子公司污水站運(yùn)行記錄表

一期：2012.12.25   0:00-8:00                                  記錄人：yy

7:00—8:40調(diào)節(jié)池加液堿

二期：2012.12.25   0:00-8:00                               記錄人：