表3 设计进水水质 (mg/L) 参 数 处理前 pH 6.5-7.9 六价铬 2.71-10.9 总铬 6.08-12.1 CN- 1.03-8.5 总镍 0.91 2.3.2 排放标准
设计出水水质标准见表4。
表
(mg/L)
参 数 处理后 pH 6-9 六价铬 <0.3 总铬 <1.5 CN- <0.1 总镍 <1.0 4
设
计
出
水
水
质
2.3.3 排放出路
经处理达标后排入厂区内城市污水管网，最后进入城市污水处理系统。不考虑废水回用。
2.4 处理工艺的选择及说明
2.4.1 水质水量特性分析
该厂电镀废水水量小，水质污染因子少，主要是Cr6+、Cr3+、CN-和少量的铜镍。水质水量不稳定。
2.4.2 工艺流程的选择
2.4.2.1 整体工艺的选择
由前述电镀废水处理技术可知，电镀废水的处理方法主要有化学法、电解法、离子交换法、电渗析法、反渗透法、薄膜蒸发法和生物法等。其中化学法的应用最为普遍，在国外约占90 %以上。国内各种电镀废水处理工艺的应用比率依次为化学法、离子交换法、电解法；而且化学法呈上升趋势并逐渐向工业发达国家靠近，离子交换和电解法则呈下降趋势，上升或下降的原因主要在于处理工艺的实用化程度。采用化
学法的废水处理工程投资约占电镀工程总投资5%左右，而离子交换法、电解法、电渗析法、反渗透法和薄膜蒸发法等废水处理工程投资约占电镀工程总投资的30%到40%[10]。
化学法处理电镀废水具有技术成熟、投资小、费用低、适应性强、自动化程度高等诸多优点。
本工程水量小，污染物浓度低，污泥量小，拟采用集成的一步净化器进行固液分离。采用一步净化器的优点有：节约废水处理设备投资35-40%；减少占地面积30%，节约基建建设投资20-30%；处理流程大大简化，操作管理及安装方便；设备无噪音，运行稳定，内部无机械传动易损件；投资少，上马快，设备到位后接上水泵就可投入使用。
综合该厂的水质水量特点，决定按照“分类收集，分类处理”的原则，采用“化学法+一步净化器”的“间歇式”处理流程，并在固液分离后调节废水pH值，以保证达到排放标准。
2.4.2.2 具体工艺及化学药剂的选择
1）含氰废水
含氰废水应独立设置一个处理系统，避免与其他电镀废水（尤其是酸性和含镍等废水）混合处理。
目前含氰废水的氧化方法有：碱性氯化法（NaClO/Cl2）、臭氧（O3）处理法和二氧化氯（ClO2）协同氧化剂破氰法。氧化阶段一般有两级氧化才能彻底去除CN-。
① 碱性氯化法（NaClO/Cl2）
碱性氯化法（NaClO/Cl2）是用NaClO或Cl2在碱性条件下将废水中的氰化物氧化破坏的方法，属于传统的化学处理法。
② 臭氧（O3）处理法
臭氧（O3）处理法是利用O3作为氧化剂来氧化消除氰污染的方法。 ③ 二氧化氯（ClO2）协同氧化剂破氰法
二氧化氯（ClO2）是目前为止发现的最经济、最安全、最适用的高效水处理剂。所谓二氧化氯协同破氰法，是在制取二氧化氯的同时有H2O2、Cl2、O2产生，这些氧化剂均对氰有氧化去除的作用。
有贾金平等人研究可知，与传统的化学法处理电镀含氰废水相比较，次氯酸钠（NaClO）法设备复杂、易损坏、处理费用高、耗电多；漂白粉法产生污泥量大、操作时劳动强度大；漂白粉存放时间长易失效；液氯法投药量不易控制，操作人员必须
专门训练，安全性小，液氯货源困难；臭氧（O3）处理法耗电量大，设备投资高。利用二氧化氯处理电镀含氰废水不仅具有节能、效率高，操作方便、使用寿命长的特点而且试剂投加量是碱性氯化法处理废水时的试剂投加量的1/5，同等处理量时一次性投资比次氯酸钠发生器少20%~30%，运行费用低。
几种常用的除氰氧化剂的性能特点见下表5。
表5 氧化剂除氰特点比较表[16]
特点氧化剂 二氧化氯 液氯 臭氧 次氯酸钠 漂粉精 设备价格 处理成本 耗电量 危险性 维修量 产渣量 去氰能力 中 高 高 中 --- 中 低 高 高 高 中 中 高 高 --- 低 高 中 高 中 低 中 高 中 高 低 低 低 高 高 高 中 高 低 低 综合考虑，本工程采用二氧化氯（ClO2）协同氧化剂破氰法进行破氰处理。本工程又有综合废水，为了节省投资，在含氰废水废水破氰后，排入到综合废水处理系统一同处理。
2）含铬废水
为了避免其他废水成分的干扰，增加处理难度，含铬废水处理也设置一个独立的系统。
由贾金平等人研究可知，目前常用的化学还原法有铁氧体法、亚硫酸盐法、硫酸亚铁—石灰法、二氧化硫还原法、铁屑处理法、钡盐法、铅盐法等，其中后四种比较少用。
① 亚硫酸盐还原法
亚硫酸盐还原处理法也是国内常用的处理含铬废水的方法之一，它主要优点是处理后能达到排放标准，并能回收利用氢氧化铬，设备和操作也较简单，沉渣量少且易于回收，因而应用较广；但亚硫酸盐货源缺乏，国内有些地区不易取得，当铬污泥找不到综合利用出路而存放不妥时，会引起二次污染。另外，处理成本较高。
② 铁氧体法
铁氧体沉淀法是在硫酸亚铁处理法的基础上发展起来的一种新型处理方法。它就是向废水中投加硫酸亚铁，使废水中的六价铬还原成三价铬，然后投碱调整废水pH值，使废水中的三价铬以及其他重金属离子发生共沉淀现象。在共沉淀时，溶解于水
中的重金属离子进入铁氧体晶体中，生成复合的铁氧体，从水中沉淀析出，从而使废水得到净化。铁氧体处理法主要的优点是硫酸亚铁货源广，价格低，处理设备简单，处理后水能达到排放标准，污泥不会引起二次污染；缺点是试剂投量大，相应产生的污泥量也大，污泥制作铁氧体时的技术条件难控制，需加热耗能较多，处理成本也较高。采用铁氧体法一般侧重于处理六价铬、镍、铜、锌等重金属离子废水。
③ 硫酸亚铁－石灰法
硫酸亚铁是一种强酸弱碱盐，水解后呈酸性。硫酸亚铁与六价铬发生氧化还原反应，生成三价铬，当用石灰提高PH值至7.5～8.5时，即生成氢氧化铬沉淀。当pH值>3时，Fe3+即生成大量沉淀，生成的氢氧化铁有凝聚作用，有利于其他沉淀物的沉降。
硫酸亚铁－石灰法处理含铬废水的特点是：除铬效果好，当使用酸洗废液的硫酸亚铁时，成本较低，处理工艺成熟，但产生的污泥量大，占地面积大，出水色度偏高。
④ 钡盐法
钡盐法处理含铬废水是利用固相碳酸钡与废水中的铬酸接触反应，形成溶度积比碳酸钡小的铬酸钡，以此除去废水中的六价铬。经碳酸钡处理后的废水中含有一定量的残余钡离子，可用石膏（CaSO4?2H2O）进行除钡，生成溶度积更小的硫酸钡。
钡盐法处理含铬废水的特点为：方法简单，出水水质好，但货源、沉淀分离以及污泥二次污染问题较大，污泥清除周期较长。同时，由于钡盐有毒，因此，如采用这种方法时，对调节池、反应沉淀池等地下构筑物应做好防渗漏、防腐蚀等措施，并加强管理，防止由钡引起的污染。
综上分析，本工程采用常用的亚硫酸盐还原法进行破铬处理。
常用的亚硫酸盐还原剂有亚硫酸氢钠（NaHSO3）、亚硫酸钠（Na2SO3）和焦亚硫酸钠（Na2S2O5）。亚硫酸盐与六价铬的投量比见下表6。
表6 亚硫酸盐与六价铬的投量比
序号 1 2 3 亚硫酸盐种类 NaHSO3 Na2SO3 Na2S2O5 投量比（质量比） 理论值 1:3 1:3.6 1:2.74 实际使用值 1:4~5 1:4~5 1:3.5~4 在相同处理效果的情况下，焦硫酸钠（Na2S2O5）使用量小且市场价较低一些，所以本工程的亚硫酸盐还原剂选用焦硫酸钠（Na2S2O5）。
同样，本工程又有综合废水，为了节省投资，在含铬废水废水破铬后，排入到综合废水处理系统一同处理。
3）综合废水
综合废水以及经过前期处理的含氰、含铬废水混合后，主要的污染物为Cr3+和少量的镍、铜。它们均可用化学沉淀法进行去除。
常用的中和沉淀药剂是氢氧化物，包括氢氧化钠（NaOH）和氢氧化钙（Ca(OH)2）。两者相比，氢氧化钠价格稍高，但氢氧化钙需要有化石灰工序，且在操作中易产生粉尘，生成的污泥量大，故本工程选用NaOH作为中和沉淀剂。
沉淀处理后的废水应加入PAC/PAM混凝、絮凝剂进行强化絮体凝聚效果。 由于本工程废水流量小，污泥量小，宜采用一体化的处理设备进行处理。不仅能达到排放标准，而且能降低工程费用。
4）污泥处理
本工程废水量小且污染物浓度小，但为了保护环境，不造成污泥的二次污染，含铬和少量的含铜含镍污泥应进行脱水浓缩处理。本工程污泥量小，污泥性质特殊，选择板框压滤机对其进行压滤脱水。压滤液回流至综合废水调节池进行处理，被压滤后的污泥委外处理，不能随意丢弃。
2.4.3 工艺流程说明
本由以上分析选择，确定本工程的工艺流程图如下图1所示。
酸、Na2S2O5机械搅拌pH、ORP控制酸、碱、ClO2机械搅拌pH、ORP控制泵含铬废水调节池泵破铬池两级破氰池含氰废水调节池含铬废水 NaOHPAC/PAMpH控制含氰废水酸、NaOH综合废水综合废水调节池泵一步净化器污泥酸碱调节池干泥外运污泥板框压滤机排入城市污水管网压滤液回流
图1 桂林5718厂电镀废水处理工艺流程