1、設計依據
1.1 廢水的來(lái)源與特性
重金屬廢水是對環(huán)境污染最嚴重和對人類(lèi)危害最大的工業(yè)廢水之一。重金屬廢水常見(jiàn)于電鍍、電子工業(yè)和冶金工業(yè)，尤其是電鍍、電子工業(yè)廢水，它的成分非常復雜，除含氰(CN-)廢水和酸堿廢水外，根據重金屬廢水中所含重金屬元素進(jìn)行分類(lèi)，一般可以分為含鉻(Cr)廢水、含鎳(Ni)廢水、含鎘(Cd)廢水、含銅(Cu)廢水、含鋅(Zn)廢水、含金(Au)廢水、含銀(Ag)廢水等。
廢水中的重金屬不能被生物降解為無(wú)害物，而只能通過(guò)物理、化學(xué)方法轉移它們的存在位置和轉變它們的物化形態(tài)。經(jīng)化學(xué)沉淀處理后，廢水中的重金屬從溶解的離子狀態(tài)轉變成難溶性化合物而沉淀下來(lái)，從水中轉移到污泥中�？傊�，重金屬廢水經(jīng)處理后形成兩種產(chǎn)物，一是基本上脫除了重金屬的處理水，一是重金屬的濃縮產(chǎn)物。重金屬濃度低于排放標準的處理水可以排放,重金屬濃縮物需要進(jìn)一步專(zhuān)門(mén)處理。
1.2 廢水的進(jìn)、出口水質(zhì)及水量
項目進(jìn)、出水污染物指標見(jiàn)表1，排放標準執行《電鍍污染排放標準》(GB21900—2008)。
2、工藝流程
�、偎釅A廢水：pH調整+絮凝沉淀+砂濾過(guò)濾+pH調整;
�、诤t廢水：還原+pH調整+沉淀+砂濾過(guò)濾+pH調整;
�、刍瘜W(xué)鎳廢水：pH調整+氧化+加高效除鎳劑、絮凝劑沉淀+砂濾過(guò)濾+pH調整;
�、茈婂冩噺U水：電解+pH調整+絮凝沉淀+砂濾過(guò)濾+pH調整。
3、工藝設計
3.1 酸堿廢水處理工藝
酸堿廢水由廠(chǎng)區管網(wǎng)重力流入收集池中，通過(guò)自吸泵提升至酸堿廢水酸堿廢水處理池進(jìn)行處理，酸堿廢水處理池分為三部分：pH調整池、絮凝池、沉淀池。其中pH調整池投加堿液，對酸堿廢水中的進(jìn)行pH調整(pH調整池停留時(shí)間18min)。在絮凝池投加PAM，使酸堿廢水中的鐵等金屬離子進(jìn)行絮凝反應(絮凝池停留時(shí)間18min)。水中的金屬離子鐵等同氫氧化物形成沉淀，通過(guò)沉淀池排至污泥濃縮池，通過(guò)污泥壓濾機處理后，暫存于危廢暫存間，定期委托有資質(zhì)的危廢處理公司處置。酸堿廢水處理設施出水進(jìn)入綜合水池，同其他廢水一起通過(guò)淺層砂過(guò)濾器處理，達標外排。
其反應原理如下：
酸堿廢水處理工藝流程見(jiàn)圖1。
3.2 含鉻廢水處理工藝
含鉻廢水由廠(chǎng)區管網(wǎng)重力流入調節池中，通過(guò)自吸泵提升至含鉻廢水處理池進(jìn)行處理，含鉻廢水處理池分為三部分：還原池、pH調整池、沉淀池。其中還原池投加還原藥劑亞硫酸氫鈉，含鉻廢水經(jīng)過(guò)還原池(其還原池停留時(shí)間32min)，六價(jià)鉻被還原為三價(jià)鉻，在pH調整池(停留時(shí)間32min)同氫氧根離子形成沉淀，通過(guò)沉淀池排至污泥濃縮池，通過(guò)板框壓濾機處理后，暫存于危廢在暫存間。含鉻廢水處理設施處理出水進(jìn)入綜合水池，同其他廢水一起通過(guò)淺層砂過(guò)濾器處理，達標外排。
其反應原理如下：
其處理工藝流程見(jiàn)圖2。
3.3 化學(xué)鍍鎳廢水處理工藝
化學(xué)鎳廢水由廠(chǎng)區管網(wǎng)重力流入調節池中，通過(guò)自吸泵提升至化學(xué)鎳廢水處理池進(jìn)行處理，化學(xué)鎳廢水處理池分為三部分：pH調整池、絮凝池、沉淀池。其中pH調整池投加氧化劑次氯酸鈉(pH調整池停留時(shí)間45min)，對化學(xué)鎳廢水中的絡(luò )合物進(jìn)行處理，實(shí)現破絡(luò )。在絮凝池投加絮凝劑及高效除鎳劑，使化學(xué)鎳廢水進(jìn)行絮凝反應(絮凝池停留時(shí)間45min)。二價(jià)鎳同氫氧化物形成沉淀，通過(guò)沉淀池排至污泥濃縮池，通過(guò)板框壓濾機處理后，暫存于危廢在暫存間�；瘜W(xué)鎳廢水處理設施出水進(jìn)入綜合水池，同其他廢水一起通過(guò)淺層砂過(guò)濾器處理，達標外排。
其反應原理如下：
其處理工藝流程見(jiàn)圖3。
3.4 電鍍鎳廢水處理工藝
電鍍鎳廢水首先經(jīng)車(chē)間內電解裝置預處理后，初步去除鎳離子，然后由廠(chǎng)區管網(wǎng)重力流入調節池中，通過(guò)自吸泵提升至電鍍鎳廢水處理池進(jìn)行處理，電鍍鎳廢水處理池分為三部分：pH調整池、絮凝池、沉淀池。其中pH調整池投加堿液，對電鍍鎳廢水中的進(jìn)行pH調整(pH調整池停留時(shí)間30min)。在絮凝池投加絮凝劑及高效除鎳劑，使電鍍鎳廢水進(jìn)行絮凝反應(絮凝池停留時(shí)間30min)。二價(jià)鎳同氫氧化物形成沉淀，通過(guò)沉淀池排至污泥濃縮池，通過(guò)板框壓濾機處理后，暫存于危廢在暫存間。電鍍鎳廢水處理出水進(jìn)入綜合水池，同其他廢水一起通過(guò)淺層砂過(guò)濾器處理，達標外排。
經(jīng)上述處理后的酸堿廢水、含鉻廢水、含鎳廢水進(jìn)入綜合處理池(采取砂濾+調pH工藝)進(jìn)一步去除重金屬等沉淀物，出水在總排口處與生活污水混合后達標排入橋西污水處理廠(chǎng)。
其電解原理如下：
陽(yáng)極發(fā)生OH-還原反應：
2OH-=H2O+O+2e-;O原子生成O2，即O+O=O2;
陰極發(fā)生Ni2+氧化反應：
生成鎳原子：Ni2++2e=Ni;
H+還原反應：H++e=H;
H原子生成H2：H+H=H2
其化學(xué)沉淀原理如下：
其處理工藝流程見(jiàn)圖4。
3.5 污泥處理工藝
項目中污泥含水率為80%左右，采用污泥濃縮機+板框壓濾機對污泥進(jìn)行脫水，脫水后含水率可到60%以下。脫水后的污泥屬于含重金屬的危廢，暫存于危廢暫存間，委托有資質(zhì)的危廢處理公司處置。
4、結論
本污水處理系統處理對象為重金屬廢水，重金屬廢水若不經(jīng)處理直接排放，對生態(tài)環(huán)境和人畜健康將造成很大危害。本設計在分質(zhì)處理原則下，采用化學(xué)法工藝處理含酸堿廢水、含鉻(Cr)廢水、含鎳(Ni)廢水，工藝可靠穩定，處理后的排放水能夠達到《電鍍污染排放標準》(GB21900—2008)。(來(lái)源：北京航天試驗技術(shù)研究所)
