壓延銅箔含鉻廢水處理工藝淺議

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摘要：以某銅箔生產企業產生的含鉻廢水處理為依托，結合含鉻廢水水質特點，采用還原沉淀法對其進行處理，處理效果良好，滿足排水標準，取得了良好的經濟效益和環境效益。

關鍵詞：含鉻廢水；還原反應；中和反應；混合反應；沉淀；過濾

近年來，電子信息產業高速發展，銅箔被稱為電子產品信號與電力傳輸、溝通的“神經網絡”，已經成為在電子整機產品中起到支撐、互連元器件作用的印制電路板（PCB）的關鍵材料。在壓延銅箔生產過程中，表面處理機組是最關鍵設備之一，會產生大量的含鉻廢水。六價鉻毒性很大，為吞／吸入性毒物。研究表明，鉻化合物能夠干擾重要的酶體系，經口、呼吸道或皮膚接觸吸收后引起“三致”作用［1］。美國環境保護署的資料顯示，鉻為對人體危害最大的17種化學物質之一［2］。目前，含鉻廢水處理主要有2類方法：第一類是無害化處理技術，將六價鉻經化學還原為三價鉻，然后在弱堿性條件下沉淀處理；主要方法包括還原沉淀法、電解法、光催化法等。另一類是資源循環處理技術，處理過程中六價鉻的價態不變，可實現六價鉻的濃縮和水的再利用；主要方法包括膜分離法和離子交換法。其中最常用的是還原沉淀法。某銅箔生產企業車間內表面處理機組排放的含鉻廢水經收集后排至廢水處理站，經化學沉淀法處理后達到《污水綜合排放標準》中第一類污染物排放要求，排至老廠回用。另外，污泥處理采用低溫污泥干燥機組等減量化技術措施，有效降低了危廢量，減輕了企業危廢處置負擔。

1廢水量及廢水水質

含鉻廢水主要來自銅箔車間表面處理機組及含鉻漂洗廢水回用處理系統中的反滲透機組，經管道匯集排至廢水處理站，采用還原沉淀法進行處理。含鉻廢水處理規模設計為25m3／h，其主要水質指標為，Cr6＋＝6．3mg／L，pH＝7～7．5。

2廢水處理工藝

2．1工藝流程介紹

車間設備排放的含鉻廢水經管道收集后排至廢水調節池內，調節池起調節水量和均衡水質的功能，確保水處理裝置能在相對穩定的水量和水質條件下運行。調節池內的廢水經提升泵加壓提升后進入pH調節槽內，向槽內投加稀鹽酸，在攪拌機的作用下將廢水pH值調節至2～3。廢水自流進入還原反應槽，向槽內投加還原劑亞硫酸氫鈉，將廢水中的六價鉻還原成為三價鉻。然后，廢水自流進入中和反應槽，在槽內投加NaOH，將廢水pH值調節至7～9，在堿性條件下，Cr3＋與OH－反應生成Cr（OH）3沉淀。中和反應槽出水進入混合反應槽和絮凝反應槽，通過向槽內投加PAC、PAM，將大部分懸浮顆粒進一步凝聚成為大顆粒。出水進入斜管沉淀槽，大顆粒在重力作用下沉積至泥斗，并定期將沉泥排入污泥池，上清液進入中間水箱。中間水箱內的水經過濾水泵提升進入過濾器，進一步去除水中的懸浮物和重金屬等物質，過濾出水達標后排至老廠回用。斜管沉淀槽產生的污泥進入污泥池，通過污泥泵定量打入板框壓濾機，然后將濕污泥加入低溫污泥干燥機組，進一步降低污泥的含水率至30％，有效降低了危廢量。經脫水后的泥餅按危廢處置。含鉻廢水處理工藝流程圖如圖1所示。

2．2主要水處理設備

含鉻廢水處理系統主要設備包括pH調節槽、還原反應槽、中和反應槽、混合反應槽、絮凝反應槽、斜管沉淀池、多介質過濾器、吸附過濾器等。（1）pH調節槽。廢水進入pH調節槽后，在槽內投加稀鹽酸，槽內配攪拌機及pH計，將廢水pH值調節至2～3。設計采用1座pH調節槽，容積6．0m3，設備材質鋼制襯膠。（2）還原反應槽。廢水進入還原反應槽后，在槽內投加還原劑亞硫酸氫鈉，槽內配攪拌機，將六價鉻還原成三價鉻。設計采用2座反應槽，總容積13.0m3，設備材質鋼制襯膠。（3）中和反應槽。還原反應后的廢水進入中和反應槽內，并在槽內投加NaOH，槽內配攪拌機，將廢水pH值調節至7～9。設計采用1座反應槽，容積6.0m3，設備材質鋼制襯膠。（4）混合反應槽。中和反應后的廢水進入混合反合槽內，投加混凝劑PAC，通過攪拌機的攪拌，使混凝劑與廢水充分反應、接觸，形成礬花。設計采用1座反應槽，容積6．0m3，設備材質鋼制襯膠。（5）絮凝反應槽。形成“礬花”后的廢水自流進入絮凝反應槽，在反應槽內加入絮凝劑PAM，利用有機高分子絮凝劑的吸附、架橋作用，使礬花形成大的絮體，加快沉降的速度，以提高沉淀的效果。設計采用1座反應槽，容積6．0m3，設備材質鋼制襯膠。（6）斜管沉淀槽。絮凝反應后的廢水進入斜管沉淀槽進行沉淀處理。斜管沉淀槽是利用沉淀的淺層原理，設置斜管填料后，可使水流過水斷面濕周加大、水力半徑減小，使顆粒沉淀距離大大縮短，減少了時間，使沉淀效率大大提高。設備材質鋼制襯膠。沉淀池設計表面負荷1．2m3／（m2·h）。沉淀器設自動排泥閥，定期排泥，排泥周期根據實際產生的污泥量來確定。（7）中間水箱。斜管沉淀槽出水進入中間水箱，設計水力停留時間30min，可起到中間過渡作用，方便后續過濾水泵的吸水。中間水箱容積15m3，材質鋼制襯膠。（8）過濾水泵。配置2臺過濾水泵，為后續過濾器加壓供水，同時兼做過濾器反洗水泵。（9）多介質過濾器。中間水箱出水經過濾泵加壓提升進入多介質過濾器作進一步過濾處理，濾除水中的懸浮物、雜質等。設計采用2臺Φ1800mm多介質過濾器（1用1備），處理水量25m3／h，設備材質鋼制襯膠。（10）吸附過濾器。多介質過濾器出水進入吸附過濾器，過濾器內裝填天然吸附濾料（沸石），它具有孔隙發達，吸咐強等特點，是一種新型的無機物離子交換劑，不僅能去除水中的濁度、色度、異味，而且對水中鉻、鎘、鎳、鋅、汞、鐵等有害的重金屬離子及酚、三氮、氨氮、磷酸根離子等物質具有吸附交換作用，也有利于去除水中各種微污染物，價格便宜，吸附飽和后定期更換。設計采用2臺Φ1800mm吸附過濾器（1用1備），處理水量25m3／h，設備材質鋼制襯膠。（11）污泥系統。沉淀槽污泥重力排入污泥池，然后由污泥泵加壓提升至板框壓濾機進行脫水，泥餅含水率約80％，然后將濕污泥加入低溫污泥干燥機組，進一步降低污泥的含水率至30％，有效降低了危廢量，干化泥餅貯存外運處置。污泥處理排出的濾液回流進入調節池。（12）加藥系統。系統配置5套加藥裝置，用于投加稀酸、稀堿、還原劑、PAC、PAM藥劑，藥箱材質PP。

3運行效果及經濟和環境效益

本工程經過調試運行后，出水主要水質指標為，Cr6＋＝0．3mg／L，總鉻＝1．2mg／L，pH＝7～9，滿足《污水綜合排放標準》的相關要求。本工程含鉻廢水處理規模為25m3／h，總投資為230萬元，勞動定員5人，直接運行費用約3．30元／m3，其中，人工費0．65元／m3，電費1．35元／m3，藥劑費0．80元／m3，污泥處置費0．50元／m3。本工程含鉻廢水經過處理后，每年可減少六價鉻排放量約1080kg，有效降低了六價鉻的排放量，減少了對水體、土壤等生態環境的影響，創造了良好的環境效益。

4結論

⑴含鉻廢水經還原沉淀法處理后，出水水質可滿足《污水綜合排放標準》的相關要求；⑵國家對生態環境保護日益重視，加之六價鉻對環境的嚴重影響，因此，在條件許可的情況下，可對含鉻廢水進行更深度的處理，實行零排放。

作者:賈曉磊 張婷 單位:中色科技股份有限公司 洛陽北控水務集團有限公司