文摘：针对某电镀车间产生的废水水质的实际情况，设计了一套电镀废水处理和回用工艺，包括六价铬还原和铜离子、锌离子和铬离子沉淀，并通过实践验证了该工艺的有效性和合理性。电镀废水在制造业中经常产生和排放，如果不能有效地处理，就会对环境造成严重的污染和破坏。常规的处理工艺已不能满足实际的要求，迫切需要进行新的工艺设计，在保证处理效果的同时，实现回用。
一、工艺设计
若以铜散热器为核心，实际生产制造时，许多黄铜件都要经过化学除油和酸洗，而且还有许多钢件要进行电镀加工，加工时会产生一定量的电镀废水，废水中，常含有铁离子、锌离子、六价铬、铜离子等多种有毒有害物质。如果不能有效地处理这些废水而直接排放，就会造成极其严重的污染，甚至危害水域附近居民的身体健康。为了有效地消除这种污染，减少有害物质，需要对其合理、可行的处理工艺和参数进行分析。图1显示了电镀废水处理的基本工艺。

1.1废水质量
就拿某电镀车间产生的废水来说，其水质状况如下：(1)六价铬离子含量在1.0~7.0mg/L之间，不符合国家标准(0.5毫克/升)；(2)总铬含量在2.0~14.0毫克/升范围内，不符合国家标准(不超过1.5毫克/升)；(3)铜离子含量在9.0~950.0毫克/升范围内，不符合国家标准(不超过1.0毫克/升)；(4)锌离子含量在16.0~1800.0毫克/升范围内，不符合国家标准(不超过5.0毫克/升)；(5)酸碱度在2~12范围内。
1.2六价铬还原
对化学沉淀法来说，其基本原理是先将六价铬还原成三价铬，原为三价铬，7以上，促使三价铬形成沉淀物。恢复时，pH值应控制在1.5~2.5之间，不同金属离子的沉淀pH值不同，具体如下：(1)当pH值为5.5时，三价铬离子开始沉淀，当pH值为6.3~6.5时，三价铬离子大量沉淀，当pH值为9.2时，三价铬离子重新溶解；(2)当pH值为5.8时，铜离子开始沉淀；(4)当pH值为7.5时，铜离子大量沉淀；(3)当pH值为7.6时，锌离子开始沉淀；当pH值为8.3时，锌离子大量沉淀；当pH值超过11时，锌离子开始溶解；(4)当pH值为2.8时，三价铁离子开始沉淀；
按照上述pH值范围，首先加入酸，将pH值调整到1.5~2.5，然后再加入碱，使产生的三价铬开始沉淀。这时需要消耗大量的酸、碱，增加成本，同时也会产生大量的污泥。对于这一点，将硫酸亚铁作为还原剂，可以有效地解决这个问题，因为这种还原剂基本上不会受到pH值的影响，在pH值小于或等于6.5的情况下，不需要调整pH值，就可以完成六价铬还原。二价铁氧化产生三价铁后，与其他金属离子共存的实际情况下，沉淀产生的pH值会降低。氢氧化铁可以实现絮凝，为后续絮凝沉淀奠定良好的基础。充分利用硫酸亚铁和三价铁各自的优势，可以将絮凝沉淀时的pH值调整到6~8，即从排水口流出的废水pH值。
按照上述原理，对废水进行还原处理，结果如下：
(1)1#水样:酸碱度为6.0，处理后铬含量变为0.002毫克/升；
（2）2#水样：pH值为6.5，经处理后，铬含量为0.004mg/L；
(3)3#水样:酸碱度为7.0，处理后铬含量变为0.016毫克/升；
(4)4#水样:酸碱度为7.5，处理后铬含量变为0.006毫克/升；
（5）5#水样：pH值为8.0，经处理后，铬含量为0.005mg/L；
(6)6#水样:酸碱度为9.0，处理后铬含量为0.007毫克/升。
硫酸亚铁作为还原反应的还原剂，可以克服pH值的影响和干扰，降低运行中的成本。
1.3铜离子、锌离子和铬离子的沉淀。
如前所述，这三种金属离子开始大量产生沉淀的酸碱度在6~9范围内。当三价铁离子与其他金属离子一起存在时，通常6~9的酸碱度范围可以满足国家标准。相关测试结果如下:
(1)1#水样，酸碱度为6.0，铜、锌、三价铬和总铬含量分别为0.60、0.025、0.020和0.032毫克/升；
(2)2#水样，酸碱度为7.0，铜、锌、三价铬和总铬含量分别为0.89、0.200、0.004和0.087毫克/升；
(3)3#水样，酸碱度为8.0，铜、锌、三价铬和总铬含量分别为0.36、0.025、0.004和0.022毫克/升；
(4)4#水样，酸碱度为9.0，铜、锌、三价铬和总铬含量分别为0.30、0.025、0.002和0.025毫克/升。
为了加快沉淀速度，保证沉淀效率，有必要选择合适的絮凝剂。经过比较试验，可以使用PAM和PAC混合的絮凝剂。
根据水质情况，PAC用量控制在0.1~0.2g/L范围内，PAM用量控制在0.002~0.004g/L范围内。相比之下，PAM用量相对较小，产生沉淀的速度快，被破坏的絮凝物可以二次絮凝，滤渣脱水性能好。其中，二次絮凝对本工程尤为重要，因为处理厂的反应池较低，沉淀池较高。废水应由泵机输送到沉淀池。提升时，絮凝物必被破坏。没有这个特点，就不能再产生沉淀。为了保证沉淀效率，根据浅层沉淀的基本理论，沉淀效率会越来越低。蜂窝斜管的设置可以缩短沉淀时间，使出水水质达到预期。
另外，为了进一步保证回用水的整体质量，需要对完成沉淀的水进行二次过滤，直到足回用要求。
1.4过程。
工艺流程如图2所示。

图2的工艺流程:①油分离器主要具有调节、油分离器和储水三种功能；②向反应池中添加的碱是从车间生产的废碱产生的。通过合理应用这部分废碱，除了可以将车间生产中使用的水的酸碱度控制在6.5以内，为直接还原反应创造良好的条件，还可以减少新碱的实际用量，从而真正实现废物处理的基本目标。
二、处理效果
硫酸亚铁作为还原反应的还原剂，可以将六价铬离子还原反应的酸碱度调整到6.5以下。此时，不需要调整酸碱度就可以完成处理，减少了酸碱的使用。此外，还原剂反应产生氢氧化铁后，还可以实现絮凝，减少絮凝剂的实际用量，进一步降低成本，最终达到满足处理质量、节约处理成本的良好效果。处理工艺参数如表1所示。

三、结语
该处理方法主要有以下优点:减少环境破坏和污染，尤其是废水中的重金属，使其能够满足国家相关标准的要求；实现废碱回收，在保证废水弱酸性的同时，促进还原反应的不断进行；只需建一个新的处理站，大大节约了工程建设成本。