米天龍

（山西省朔州市應(yīng)縣縣城污水處理廠， 山西 應(yīng)縣 037600）

電鍍是采用化學(xué)方法對物件表面進行裝飾、防護等的工藝過程。電鍍廠數(shù)量多、規(guī)模小、分布廣，很大程度影響著周圍的環(huán)境[1]，因此，有效處理電鍍廢水是不容輕視的問題。然而，就目前來看，我國電鍍行業(yè)在污染治理上仍普遍選擇化學(xué)沉淀法，存在不能回收重金屬、資源浪費、處理效率低、且不穩(wěn)定等很多方面的問題，為此，成立了《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》的“兼顧”行業(yè)[2]。本文主要對電鍍污水處理調(diào)試運行過程的控制參數(shù)及管理等進行研究，為以后污水處理提供更多思路。

1 含鉻廢水處理工藝流程

某電鍍廢水處理工藝依照“分類收集”、“分質(zhì)處理”原則對廢水進行處理，以節(jié)能減排、以廢治廢及減少產(chǎn)生重金屬污泥的宗旨。前期根據(jù)不同水質(zhì)選擇物化預(yù)處理，后端采用生化處理，以實現(xiàn)合理的處理工藝、降低運行費用及危廢處理費等目標。

1.1 前端物化預(yù)處理工藝流程

前端物化預(yù)處理工藝包括脫脂、染色廢水處理，乳化脫脂廢水工藝，酸堿廢水處理，焦銅廢水處理，酸鋅廢水處理，含氰廢水處理，化鎳廢水處理，電鎳廢水處理，鎳封孔廢水處理，酸銅廢水處理以及含鉻廢水處理等。

根據(jù)廢水特性，采用離子樹脂法治理含鉻廢水，廢水處理工藝流程如圖1。

圖1 含鉻廢水工藝流程

1.2 后端生化系統(tǒng)處理工藝

將電鍍含鉻廢水進行分質(zhì)處理之后集中采用周期循環(huán)活性污泥法（CASS）主體工藝綜合處理，即在SBR池進水端增加一個生物選擇器，實現(xiàn)連續(xù)進水，間歇排水。后端綜合處理工藝流程如圖2所示。

圖2 后端處理工藝流程

CASS工藝原理是在反應(yīng)器的前端設(shè)有生物選擇區(qū)（在反應(yīng)池沿長度方向多設(shè)計2個區(qū)域），后部有自動潷水設(shè)備。其運行有曝氣、沉淀和排水三個階段。

與SBR工藝相比，CASS工藝對難降解有機物去除效果更好，可最大程度減少排水時對沉淀污泥的擾動，同時具有很強抗沖擊負荷能力。其具體優(yōu)點:有機物去除率高，出水水質(zhì)好；管理簡單，運行可靠；基建和運行費用低；很強的抗沖擊負荷；可有效地防止污泥膨脹等。

2 主要構(gòu)筑物及水處理設(shè)備設(shè)計參數(shù)

CASS工藝一般進行四個階段，分別為進水曝氣階段、沉淀階段、潷水階段和閑置階段。

2.1 主要構(gòu)筑物參數(shù)

設(shè)計含鉻廢水收集池1座，有效容積V=360m3，停留時間tHR=22 h，設(shè)計流量Q=400 m3/d，主要收集含鉻廢水。設(shè)計選泵2臺（1備1用），流量Q=45m3/h，揚程H=20 m，型號SDK-75052VBH-SSH-50Hz；附浮球控制開關(guān)。

2.2 主要水處理設(shè)備參數(shù)

主要水處理設(shè)備中的調(diào)節(jié)氧化槽1，催化氧化槽1，隔油機，電解槽，調(diào)節(jié)槽1，氣浮機1，板框壓濾機1，反應(yīng)槽1，氧化槽1，催化氧化槽2，調(diào)節(jié)槽2，氣浮機2，板框壓濾機2，化鎳陽離子交換柱1，氧化槽2，催化氧化槽3，脈沖電凝機，含銅陽離子交換柱3，反應(yīng)槽3，以及疊螺式污泥脫水機等按照一般污水處理設(shè)備參數(shù)設(shè)定。

含鉻陽離子交換柱4設(shè)計參數(shù):ρ（Cr3+)=50 mg/L；選用大孔強酸苯乙烯系陽離子交換樹脂，D001×7型，設(shè)計流量Q=400 m3/d，工作周期T=5 d；工作交換容量E=39 g Cr3+g/kg。所需樹脂質(zhì)量m=2 564 kg，交換體積V=4 273L，尺寸Φ1 500 mm×3 000 mmH，單柱樹脂量3.2 t，兩柱。

除鉻陰離子交換柱1設(shè)計參數(shù):ρ(Cr6+)=180 mg/L；選用大孔型弱堿陰離子交換樹脂，設(shè)計流量Q=400 m3/d，工作周期T=5 d；工作交換容量E=60 g Cr6+g/L。所需樹脂質(zhì)量m=6 000 kg，交換體積V=5 000 L，尺寸 Φ1 500 mm×3 000 mm，樹脂 3 t×2柱×2組；單柱樹脂量為3 t。

3 運行試驗與運行分析

3.1 工藝調(diào)試與管理

3.1.1 單機調(diào)試

對照電器、機械設(shè)備的指示對每個設(shè)備逐一試車。另外注意的是水泵的調(diào)試要到位，對備用泵也要進行調(diào)試。特別對于含鉻廢水等要采用特殊材質(zhì)的泵要進行特殊試車，防止出現(xiàn)空轉(zhuǎn)損壞軸封等密封材料。

3.1.2 聯(lián)動調(diào)試

依照單機試車的整改意見，對整套工藝系統(tǒng)進行清水聯(lián)動調(diào)試，逐一排除單機試車時發(fā)現(xiàn)的問題是否全部整改到位。同時，調(diào)試時嚴格檢查各構(gòu)筑物的流量情況是否滿足設(shè)計負荷要求。

3.1.3 氣浮機的運行管理

該氣浮機采用的是加壓溶氣氣浮機。要定期觀察氣水融合的程度，一旦氣溶不好，及時排查各個設(shè)備運行故障，并及時解決。同時，及時排泥也是一項相當(dāng)重要的任務(wù)，泥斗要及時清理，防止污泥外溢。

3.1.4 離子交換柱的運行管理

1）樹脂的預(yù)處理。樹脂在運行之前，須除掉不利雜質(zhì)，防止在使用中樹脂被污染。陰樹脂用堿處理，陽樹脂用酸處理。

2）樹脂的反沖洗。反沖洗顧名思義就是反方向的沖洗，達到松散樹脂的目的。具體操作是先通壓縮空氣，然后離子柱底部進自來水進行反沖洗。

3）再生。樹脂無法與廢水中的重金屬進行交換，達到了平衡時，需要對樹脂進行再生讓其恢復(fù)處理能力。

4）運行方式。離子交換柱工作是必須要按照嚴格的操作規(guī)范進行，依照設(shè)計兩個離子交換柱采用相互串聯(lián)的形式運行。

總之，含鉻廢水經(jīng)過離子交換再生之后可以回收鉻酸，但在試運行中需總結(jié)反沖洗和再生的周期，以便后需處理。

3.2 污水處理重金屬鉻運行特性分析

重金屬對環(huán)境有著很大的危害，其處理和排放要受到嚴格管控，處理過后必須達到排放標準。尤其對于鉻（六價鉻和總鉻）等屬于一類污染物，對其檢測都必須在車間內(nèi)排放口檢測。經(jīng)過幾個月的調(diào)試期后，含鉻電鍍廢水已經(jīng)基本穩(wěn)定，最終出水水質(zhì)可達到《電鍍污染物排放標準》（GB 21900—2008）標準。含鉻廢水經(jīng)過處理后鉻濃度變化運行數(shù)據(jù)具體如圖3所示。

圖3 含鉻廢水的濃度變化

表1 含鉻污染物排放限值 mg/L

《電鍍污染物排放標準》（GB 21900—2008）標準如表1所示[3]。

由圖3及表1可知，含鉻廢水進水濃度變化幅度較大，但含鉻廢水處理之后的總鉻平均濃度為0.21 mg/L，總的去除率很好，未出現(xiàn)超標的現(xiàn)象。同時，處理之后的六價鉻出水濃度穩(wěn)定在0.05 mg/L左右，平均濃度在0.04 mg/L左右，也未出現(xiàn)超標的現(xiàn)象?？傘t、六價鉻皆可達到《電鍍污染物排放標準》（GB 21900—2008）標準。

4 結(jié)語

綜上所述，鉻（六價鉻和總鉻）等屬于一類污染物，但經(jīng)過前期采用離子樹脂法治理含鉻廢水，后期采用周期循環(huán)活性污泥法（CASS）主體工藝綜合處理后，同時經(jīng)過幾個月的調(diào)試期后，雖然含鉻廢水進水濃度變化幅度較大，但含鉻電鍍廢水出水已經(jīng)基本穩(wěn)定，最終出水水質(zhì)可達到《電鍍污染物排放標準》（GB 21900—2008）》標準。