[摘要]某减震器集团有限公司的钢件镀铬过程中产生大量漂洗废水,总量约为3001/(1,主要污染物为0(^0 及、姑!1等金属离子。该企业原采用化学沉淀法对废水进行处理,但难以满足日益提髙的废水处理要求,需进行工程改造。以离子交换技术为核心,灵活转换树脂类型,在较低的成本下使废水处理出水达到企业生产标准要求,实现了废水回用;成功回收了铬酸溶液,经浓缩后回用到生产线上,为企业节约了生产成本。
[关键词]电镀废水;铬酸;回收;离子交换
铬化合物是常用的化工原料,广泛应用于电镀、 染色、皮革及木材防腐等领域。铬在水中一般以 0(110和0(^0的形式存在,其中0(^0对环境和人类健康危害更大⑴。
目前含铬废水的治理技术主要包括还原法、化 学沉淀法、离子交换法、膜分离法及吸附法等〜〕。其 中离子交换法是重金属废水处理的传统方法,一般 认为该技术在处理重金属废水时,存在再生浓缩液 处置难、树脂容易被有机物污染、交换选择性差及交换过程受!511影响大等问题,限制了该技术的应 用。然而,在某些条件下上述问题还是可以克服的。 笔者针对某企业的电镀工艺及废水水质特征,采用
多级离子交换方法成功地解决了废水与铬酸的回用 问题,实现了废水零排放。
1项目概况
某减震器集团有限公司已形成年产2 000万只摩托车减震器和20万台(套)汽(轿)车减震器的生 产能力。该企业的电镀生产工艺如图1所示。可以看 出,电镀过程中产生的废水种类较多,包括轻污染的 镀件上架冲洗水和下架前的冷水冲洗水、热水洗产 生的含油废水、酸洗产生的酸性废水、含镍的漂洗水和含铬的漂洗水,其中含铬漂洗废水是企业处理的难点。过去采用传统的还原一化学沉淀法进行处理,
[基金项目]上海市教委创新项目上海市自然基金
但处理效果不稳定,污泥产量大,运行费用高,因此 需对该项工程进行改造。
含铬废水的设计流量为300 1/(1,其铬酸根离子的质量浓度在60~100!^[,邱为弓〜了,?!!2'!:!!2' 犯〜的质量浓度分别为30、30、3 018/1此外还有少量 铁、锰离子及有机物。该企业要求将漂洗水和铬酸 回用于生产线上,具体要求如表1所示。
该工程设计范围从废水收集口起,至合格出水 口止,包括回收系统的管道工程、设备及安装工程、 电气工程等。主要设计项目包括处理方法的选择、工艺流程的制定、设备的配置选型及处理站内各处 理设施、设备管道的安装。
2工艺流程
根据实际废水特征及处理要求,本工程设计采 用的处理工艺分别如图2、图3所示。
如图2所示,含铬漂洗废水首先进行预处理,即 砂滤、锰砂滤、炭滤和精密过滤,分别去除废水中的固体颗粒物、铁、锰杂质及有机污染物,为后续离子 交换工艺的顺利运行提供基础。预处理后的漂洗 水经过阳树脂床处理,交换废水中的阳离子杂质,再 经过阴树脂床处理,交换废水中的铬酸根离子;之后 采用精密过滤器去除水中残留的固体颗粒物,回用 于生产线上。
如图3所示,铬酸回收工艺首先采用氢氧化钠 溶液对饱和阴树脂进行再生,再生后的树脂可继续用于含铬漂洗水回用工艺中,而再生液经过炭滤、精 密过滤后,用氢型阳离子交换树脂进行脱钠处理;处 理后的铬酸液经精密过滤、蒸发浓缩后回用于生产线上。上述工艺流程中的精密过滤采用滤芯式和滤 袋式两种类型,均采用聚丙烯无纺布改性材 料,以增强其抗污染性能。
3主要构筑物及设备配置
该工程的主要构筑物、设备配置情况见表2。
4系统调试及处理效果
在漂洗水回用工程调试过程中,采用进水一 交换一再生一冲洗方式运行,考察系统对废水电 导率的去除效果及树脂的再生效果,调试结果如图4所示。
由调试结果可以看出,废水原水的电导率变化 较大,差值可达400 +3/0^,对于设计树脂装置,出 水电导率要低于200卜5化111,系统交换时间在6~ 81.0此后树脂需要再生,再生时间2 11,再生后树脂 的交换能力变化不大。
表3为环境监测站对工程处理的含铬回用水及 铬酸液的测定结果,可以看出各项指标都符合要求。
5投资与运行费用
该工程总投资约150万元,处理水量为300 1/(1。按每年运行300 3计算,运行成本核算见表4。
由表4可以看出,该工程每年总运行费用为 514 961元,总处理成本为5.73元/1;相对于该企业 原采用的化学沉淀法废水处理成本〔4.25元幻有所 升髙,总运行成本提高了 132 461元仏。但该工程回 收的铬酸价值216 000元“,同时节约了含铬污泥的处理处置费用225 000元么,废水回用节约排污费 315 000元化,节约自来水费用135 000元仏,系统改 造后产生的实际效益为758 539元化。
6结论
该改造工程以离子交换技术为核心,经过阳 床-阴床处理后,含铬漂洗废水可以达到企业的回用要求;通过再生一脱钠一浓缩工艺可将废铬酸回 用于生产线上;总体运行费用为5.72元/1。废水处理 成本相对于原有工艺虽然有所提高,但基本达到了 零排放,社会效益显著;另外通过污水回用及对铬酸 资源的回收,节约了自来水用量、废水排污费、固废 的处理处置费及铬酸的使用量,总体实际效益可达 758 539元仏,具有明显的经济效益。

















