专利名称：一种电镀工业混合废水的处理方法
技术领域：
本发明涉及一种废水处理方法，特别是涉及一种电镀工业混合废水的处理方法，用于电镀工厂或电镀工业园的含六价铬，铜，镍等重金属和氰化物的混合废水处理，废水经该方法处理后，达到国家规定的新的排放标准。
背景技术：
处理含有氧化性的六价铬废水，可还原剂将其还原为三价铬，然后再通过调节废水的PH值，将废水的PH值调整到8左右，让三价铬形成氢氧化物沉淀而脱除。处理含有氰化物的废水，可投加强化学氧化剂，一般使用次氯酸钠溶液(漂水)，将废水中的氰经二级氧化而脱除。对于废水中的重金属，如镍，铜等，在废水中不含络合剂的情况下，一般将PH调到8左右，经化学沉淀，一般能达到排放标准。
电镀工业产生大量含重金属废水，这些废水含有六价铬，镍，铜等重金属和氰化物。对于同时含有六价铬与氰化物的废水，处理比较困难。因为去除六价铬，废水要加还原剂，而去除氰化物，则必须投加氧化剂。单独投加氧化剂，废水中的铬是不可能达标的，而单独投加还原剂，则废水中的氰化物又不可能达标。以往一些废水处理站在实际处理过程中，往往是先投加还原剂，去除铬，再投加氧化剂，去除氰，但是此时铬又可能不达标，若铬又不达标了，再投加还原剂，此时氰化物又可能不达标，若氰化物不达标，再投加氧化剂，反复几次，靠投加大量化学药剂的共沉淀作用，最后勉强使得重金属和氰化物达标，但药剂投加量大，污泥量也较大，处理成本高昂。另外，对电镀工业废水，又提出COD处理达标的新要求，这种处理方法，重金属和氰化物虽然达标了，但废水的COD值仍不能达标。
为了降低电镀废水的处理成本与提高处理效果，新建的电镀工厂及电镀工业园，往往要求严格区分不同的废水，将含六价铬废水，含氰废水，含有机物的洗涤废水，及含其它重金属的废水分别送往废水处理站，这样处理能达标，且也能降低废水的处理成本，但对于已建成的电镀工业园，将这些废水完全分开，重新铺设完全分开的不同类型的废水输送管道存在一定的困难。寻找一条有效，廉价的混合电镀废水处理方法，也有一定的市场应用前景。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种处理成本相对低廉的电镀工业混合废水的处理方法，不仅使废水经处理后，重金属和氰化物达标，而且COD值显著地降低，废水处理后达到新的排放标准。
本发明目的通过如下技术方案实现 一种电镀工业混合废水的处理方法，包括如下步骤 (1)将亚铁盐与电镀工业混合废水反应，然后加入氢氧化钠或石灰，调节PH值调到6.5-7.5，沉淀1.5-2h；亚铁盐在电镀工业混合废水中的浓度为2000-4000mg/L； (2)步骤(1)废水沉淀后所得上清液通过填充陶粒的好氧生化处理系统进行好氧生化处理，停留时间为4-8h，脱除混合废水中的COD值及残留的氰； (3)将化学氧化剂次氯酸钠加入步骤(2)处理后的废水中，进一步氧化废水中的氰，次氯酸钠在步骤(2)处理后的废水中浓度为200-400mg/L，调节废水的PH值到7-8.5，再次沉淀1.5-2h，使废水中的指标都达到标排放标准。
为进一步实现本发明目的，所述的亚铁盐优选为硫酸亚铁或者氯化亚铁。
所述的好氧生化处理系统优选为好氧生物流化床反应器。
所述的将混合废水的PH值调到6.5-7.5优选通过加入石灰使混合废水的PH值调到6.5-7.5。
所述的调节废水的PH值到7-8.5优选是通过加入石灰调节。
相对于现有技术，本发明具有如下优点和有益效果 (1)本发明首先使用亚铁离子，它作为还原剂，使六价铬还原，再通过中和沉淀作用，使废水中的六价铬经处理后达标。同时投加的亚铁离子，它又能与废水中的氰离子形成络合物，而此络合物又能与铜离子、铁离子等金属离子反应形成沉淀而脱除，故可实现一步反应，完全脱除铬，及废水中大部分氰的良好效果。由于亚铁是相对比较便宜的化学药剂，第一步采用亚铁中和沉淀工艺，也是价格相对比较低廉的化学处理方法。
(2)在废水处理工艺中，生化方法是相对比较便宜的废水处理方法。由于第一步投加亚铁及中和的处理，脱除了混合废水中的六价铬，中和沉淀又大大脱除了废水中大部分的重金属，以及废水中的氰化物，使原废水的生物毒性大大降低，为相对比较廉价的生化处理工艺提供了可能。在廉价的第二步生化处理过程中，废水中50％的COD和40-50％的氰化物脱除，为下一步的化学氧化进一步脱氰化物打下了基础。
(3)经过二步反应后，废水中的COD有机物减少，氰化物的浓度被生化处理后也降低了，故只要投加较少量的化学氧化剂，就可将废水中的氰经化学氧化后，而达标排放。
(4)使用此处理工艺，现有的电镀工厂，或电镀工业园的混合废水可以经处理后达标排放，同时也可大大降低废水的处理成本。
具体实施例方式 以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
实施例1 某电镀工业园，混合废水的进水水质情况如表1 表1进水水质(单位mg/L，pH除外) 在该混合废水中投加硫酸亚铁，控制硫酸亚铁在混合废水中的浓度为2000mg/L，同时投加石灰2000mg/L，控制石灰在加入硫酸亚铁后的混合废水中的浓度为2000mg/L，将废水的PH值用石灰调到PH值为7以上，化学沉淀后1.5小时，上清液的水质情况如表2所示该步骤通过亚铁的还原作用，将Cr6+还原为Cr3+同时沉淀去除，保证总Cr的达标排放，同时，亚铁离子也能与氰化物形成铁氰络合物，而铁氰络合物又可以与铁离子，铜离子等形成铁氰络离子的金属盐沉淀物，从而也可将废水中的氰脱除70-90％。该步骤实现完全脱除铬，脱除大部分氰的效果。
表2预处理后水质(单位mg/L，pH除外) 处理后的废水进入装有3-5MM陶粒的好氧生物流化床反应器，反应停留时间4小时，经生化反应后，废水的水质情况如表3所示。该步骤通过好氧生物处理，去除大部分的氰化物和COD，为下一步最终达标打下基础，同时节省药剂用量。在上一步处理中，去除了对微生物毒性比较大的六价铬，也去除了大部分的重金属和氰化物，废水的生物毒性已大大降低。同时应用装有3-5MM陶粒的好氧生物流化床反应器进行好氧生化处理，好氧生物反应器中安装了填料，作为微生物在其表面生长的介质，一方面提高了生化处理的微生物量，另一方面也使好氧生化处理系统更稳定，有利于提高系统的搞冲击负荷能力；在这一步生化反应中，约50％的COD和40％-50％的氰化物被生化脱除，为下一步的进一步深度处理，使处理后的废水完全达标排放打下基础。
表3生化后水质(单位mg/L，pH除外) 废水经生化反应后，再进入化学氧化及沉淀反应，化学氧化剂是重量百分比浓度为10％的次氯酸钠水溶液，投加量为使得次氯酸钠在生化处理后的混合废水中浓度为200mg/L，用石灰调节废水的PH值到7-8.5，再经沉淀1.5h后，反应最终的出水如表4所示。废水经上一步生化处理后，废水中仍含有少量的氰化物和重金属，仍不能达标。但混合废水中的氰化物，已从进入废水处理厂浓度的50-120mg/L降到2-3mg/L以下；COD从300-500mg/L下降到75-110mg/L。为了废水达标，必须将氰化物的浓度控制在0.3mg/L以下，COD控制在80mg/L以下；本步骤通过投加次氯酸钠溶液，将氰化物完全氧化，同时去除部分COD，再通过调节废水的PH值，再经第二沉淀池沉淀，沉淀的上清液氰化物浓度为0.2mg/L，Cr6+浓度为0.3mg/L，铜和镍的浓度都在0.3mg/L，COD含量下降到60-80mg/L，完全达到GB21900-2008行业一级排放标准。
表4生化后水质(单位mg/L，pH除外) 由于该工艺处理的是混合排放的电镀废水，一般现有的物化工艺，不但处理费用高，且很难使得COD达标排放，如果现有工艺为了COD达标，后续进行高级氧化或者活性炭吸附，则处理费用更高。本发明利用生物处理的运行费用极低，同时又对COD和氰化物具有较好的处理效果，和现有处理工艺比，在运行费用和处理效果方面具有显著的优势。
实施例2 某电镀工业园，混合废水的进水水质情况如表5 表5进水水质(单位mg/L，pH除外) 在该混合废水中投加氯化亚铁，控制氯化亚铁在混合废水中的浓度为3000mg/L，同时投加石灰2000mg/L，控制石灰在加入氯化亚铁后的混合废水中的浓度为2000mg/L，将废水的PH值用石灰调PH值到6.5-7，化学沉淀2小时后，上清液的水质情况如表6所示 表6预处理后水质(单位mg/L，pH除外) 处理后的废水进入装有3-5MM陶粒的好氧生物流化床反应器，反应停留时间6小时，经生化反应后，废水的水质情况如表7所示 表7生化后水质(单位mg/L，pH除外) 废水经生化反应后，再进入化学氧化及沉淀反应，化学氧化剂为重量百分比浓度为10％的次氯酸钠水溶液，投加量为使得次氯酸钠在生化处理后的混合废水中浓度为300mg/L，再经沉淀2h后，反应最终的出水如表8所示 表8生化后水质(单位mg/L，pH除外) 经过该项工艺处理，出水可以达到GB 21900-2008行业一级排放标准。
实施例3 某电镀工业园，混合废水的进水水质情况如表9 表9进水水质(单位mg/L，pH除外) 在该混合废水中投加硫酸亚铁，控制硫酸亚铁在混合废水中的浓度为4000mg/L，同时投加石灰2000mg/L，控制石灰在加入硫酸亚铁后的混合废水中的浓度为2000mg/L，将废水的PH值用石灰将PH值调到7-7.5，化学沉淀2小时后，上清液的水质情况如表10所示 表10预处理后水质(单位mg/L，pH除外) 处理后的废水进入装有3-5MM陶粒的好氧生物流化床反应器，反应停留时间8小时，经生化反应后，废水的水质情况如表11所示 表11生化后水质(单位mg/L，pH除外) 废水经生化反应后，再进入化学氧化及沉淀反应，化学氧化剂为重量百分比浓度为10％的次氯酸钠水溶液，投加量为使得次氯酸钠在生化处理后的混合废水中浓度为400mg/L，再经沉淀1.5h后，反应最终的出水如表12所示 表12生化后水质(单位mg/L，pH除外) 经过该项工艺处理，出水可以达到GB 21900-2008行业一级排放标准。
权利要求
1.一种电镀工业混合废水的处理方法，其特征在于包括如下步骤
(1)将亚铁盐与电镀工业混合废水反应，然后加入氢氧化钠或石灰，调节PH值调到6.5-7.5，沉淀1.5-2h；亚铁盐在电镀工业混合废水中的浓度为2000-4000mg/L；
(2)步骤(1)废水沉淀后所得上清液通过填充陶粒的好氧生化处理系统进行好氧生化处理，停留时间为4-8h，脱除混合废水中的COD值及残留的氰；
(3)将化学氧化剂次氯酸钠加入步骤(2)处理后的废水中，进一步氧化废水中的氰，次氯酸钠在步骤(2)处理后的废水中浓度为200-400mg/L，调节废水的PH值到7-8.5，再次沉淀1.5-2h，使废水中的指标都达到排放标准。
2.根据权利要求1所述的电镀工业混合废水的处理方法，其特征在于所述的亚铁盐为硫酸亚铁或者氯化亚铁。
3.根据权利要求1所述的电镀工业混合废水的处理方法，其特征在于所述的好氧生化处理系统为好氧生物流化床反应器。
4.根据权利要求1所述的电镀工业混合废水的处理方法，其特征在于所述的将混合废水的PH值调到6.5-7.5是通过加入石灰使混合废水的PH值调到6.5-7.5。
5.根据权利要求1所述的电镀工业混合废水的处理方法，其特征在于所述的调节废水的PH值到7-8.5是通过加入石灰调节。
全文摘要
本发明公开了一种电镀工业混合废水的处理方法，先将亚铁盐与电镀工业混合废水反应，然后加入氢氧化钠或石灰，调节pH值调到6.5-7.5，沉淀1.5-2h；亚铁盐在电镀工业混合废水中的浓度为2000-4000mg/L；废水沉淀后所得上清液通过填充陶粒的好氧生化处理系统进行好氧生化处理，停留时间为4-8h，脱除混合废水中的COD值及残留的氰；将化学氧化剂次氯酸钠加入处理后的废水中，进一步氧化废水中的氰，调节废水的pH值到7-8.5，再次沉淀1.5-2h。该方法处理成本相对低廉，不仅重金属和氰化物达标，而且可以显著地降低废水中的COD值，使废水处理后达到新的排放标准。
文档编号C02F103/16GK101811806SQ20101016466
公开日2010年8月25日 申请日期2010年4月29日 优先权日2010年4月29日
发明者汪晓军, 顾晓扬, 简磊, 李达宁, 丛丛 申请人:华南理工大学