隨著科技的進(jìn)步和環(huán)保技術(shù)的快速發(fā)展，許多新技術(shù)開始應(yīng)用于環(huán)保行業(yè)了，其中以鐵/炭內(nèi)電解反應(yīng)器為核心的技術(shù)在環(huán)保工程中應(yīng)用越來越廣泛。這種一體化處理技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢在電鍍廢水處理工程中具有廣泛的應(yīng)用前景。
1、一體化技術(shù)處理混合電鍍廢水工藝
破CN-、氧化還原Cr6+為Cr3+等預(yù)處理措施是傳統(tǒng)電鍍廢水處理工藝中必須的，因其投資大、技術(shù)參數(shù)控制程度高、操作復(fù)雜等弊端，在工程設(shè)計(jì)與應(yīng)用中具有一定的局限性。
相比起來，以為主體技術(shù)的工藝則避免了污水的分類收集、預(yù)處理等前期工序，廢水可直接混合并進(jìn)入獨(dú)立設(shè)置的調(diào)節(jié)池內(nèi)，進(jìn)行水量水質(zhì)調(diào)節(jié)，然后通過水力提升至鑄鐵/焦炭內(nèi)電解反應(yīng)器內(nèi)，在一定條件下反應(yīng)后進(jìn)入下步工序。由于此類技術(shù)不需要對污水進(jìn)行分類預(yù)處理，而是直接混合處理，因此亦名“一體化處理技術(shù)”，其典型的反應(yīng)機(jī)理可表示如下：
陽極鑄鐵：
Fe-2e→Fe2+ E0(Fe2+/Fe)=-0.44V (1)
Cu2++Fe→Fe2++Cu (2)
陰極焦炭：
2H++2e→2[H]→H2↑ E0(H+/H2)=0.00V (3)
O2+2H2O+4e→2OH- E0(O2/OH-)=0.41V (4)
O2+4H++4e→2H2O E0(O2/H2O)=1.22V (5)
不斷生成的Fe2+在強(qiáng)氧化劑Cr6+作用下，生成具有良好絮凝作用的Fe3+，同時(shí)將Cr6+轉(zhuǎn)化Cr3+，其反應(yīng)為：
6Fe2++Cr2O2-7+14H+→2Cr3++6Fe3++7H2O (6)
同時(shí)，如果污水中還含有氰化物，則可發(fā)生：
CN-＋O2→CNO-〔→…→N2〕 (7)
通過以上一系列無數(shù)的內(nèi)電解反應(yīng)，污水中的重污染物物質(zhì)得到了轉(zhuǎn)化，繼而在后續(xù)處理單元中得到更進(jìn)一步去除。
2、工藝流程及主要設(shè)施說明
2.1、工藝流程
采用此技術(shù)的工程工藝流程。
混合廢水經(jīng)廠區(qū)收集管道流至調(diào)節(jié)池，由耐腐蝕性一級污水泵提升至鑄鐵/焦炭反應(yīng)器中，在空氣輔助作用下，水中重金屬離子及CN-等在鑄鐵/焦炭表面發(fā)生無數(shù)內(nèi)電解反應(yīng)，通過一系列（1）－（7）式中反應(yīng)達(dá)到轉(zhuǎn)化目的。出水經(jīng)過自動控制系統(tǒng)投加堿液調(diào)節(jié)pH后自流至斜管沉淀池進(jìn)行泥水分離，清水經(jīng)過砂濾后即可達(dá)標(biāo)排放或者回用。
斜管沉淀池排放污泥在濃縮池中濃縮后經(jīng)壓濾機(jī)脫水處理，干泥餅中含有大量重金屬，屬于危險(xiǎn)廢物，交由專門機(jī)構(gòu)回收處理。
2.2、主要設(shè)計(jì)參數(shù)
2.2.1 混合調(diào)節(jié)池
用以調(diào)節(jié)不規(guī)律排水，均衡水量水質(zhì)。設(shè)置水力停留時(shí)間為8 h，液位控制器控制提升泵運(yùn)行。
2.2.2 溶氣罐
保證水氣的充分混合，使污水中含有的氧氣分子能在焦炭表面形成內(nèi)電解環(huán)境。溶氣罐設(shè)置水力停留時(shí)間為3～5 min。
2.2.3 鑄鐵/焦炭反應(yīng)器
鑄鐵/焦炭反應(yīng)器為本工藝的核心部件，污水中含有的重金屬與溶解的氧氣分子在其表面發(fā)生無數(shù)微電解反應(yīng)〔見上（1）－（7）反應(yīng)機(jī)理〕，良好的反應(yīng)條件能夠保證污水中的重金屬以及氰化物等高危害污染物轉(zhuǎn)化為低危害物質(zhì)，繼而在后續(xù)離子固化工序中得以去除。鑄鐵/焦炭反應(yīng)器水力停留時(shí)間為45 min，接觸反應(yīng)時(shí)間為25～30 min。
2.2.4 脫氣池
脫除污水中大量的微小空氣泡，避免帶入反應(yīng)池中被投加藥劑包裹形成絮凝體而使絮凝體變輕上浮。水力停留時(shí)間為15 min，設(shè)置機(jī)械攪拌加快脫氣。
2.2.5 反應(yīng)池
分為二級反應(yīng)，前段通過Ph計(jì)自動控制系統(tǒng)投加氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值，重金屬得以固化，后段投加PAM絮凝劑加速絮凝體的沉淀。兩級反應(yīng)時(shí)間均為15 min。
此外，相對于其它工藝，鑄鐵/焦炭反應(yīng)器本身生成的Fe3+具有良好絮凝作用，在控制pH為7－10的情況下，生成的絮凝體大而穩(wěn)定，易于沉淀。
2.2.6 斜管沉淀池
用以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)池出水中的泥水分離。表面負(fù)荷取1.0 m3/(m2.h)。
2.2.7 砂濾池
沉淀池出水中一般都含有微小的懸浮物質(zhì)，這些通過機(jī)械作用強(qiáng)制固化的重金屬物質(zhì)可能會重新溶出而造成出水中重金屬物質(zhì)的超標(biāo)，在沉淀池后設(shè)置砂濾池可以有效的將微小的懸浮物質(zhì)除去。砂濾池設(shè)計(jì)流速以不超過1.0 m/h為佳。
2.2.8 清水回用池
暫存清水，提供砂濾池的反沖洗用水或者回用水。
