在我国电镀废水因其水量大且污染性强引起了广泛的重视，国家倡导电镀入园、统一管理，以规范电镀企业污染物的排放及治理工作。广东省要求专业电镀企业的工业用水循环回用率应达到60% 以上。常用的电镀废水处理工艺将化学沉淀与离子交换或生化工艺组合，虽然能满足对重金属的去除要求，但出水COD 很难达到50 mg/L 的标准。
近年来，铁炭微电解与芬顿串联工艺在难降解有机工业废水处理方面受到了关注，其利用铁炭粒料在电解质溶液中形成的微(内) 电解过程，以及H2O2 与微电解排水中所含Fe2 +对废水COD 进行氧化降解。目前，该技术已经广泛应用于印染、农药、制药、造纸、化工等工业废水的处理。
1 工程概况
东莞市明辉五金电镀有限公司建于1996 年7月，主要从事塑胶电镀、五金电镀，生产废水包括含镍废水(57．68 m3/d) 、含氰废水(26．4 m3/d) 、含铬废水(12．64 m3/d) 、综合废水(203．28 m3/d) ，总废水量为300 m3/d。公司已建有一套废水处理系统，采用分质分流处理的方式，工艺流程如图1 所示。该废水处理系统的设计处理能力为300 m3/d，出水水质执行广东省《水污染物排放限值》(DB 44/26—2001) 的一级标准。由于东莞市要求自2012 年12月起，所有的电镀类企业执行《电镀污染物排放标准》(GB 21900-2008) 的表3 标准，并且广东省要求专业电镀企业的工业用水循环回用率达到60%以上，因此该企业需对废水处理系统进行升级改造，一方面通过膜过滤系统保证处理出水回用率达到60%以上，另一方面通过高级氧化与生化组合工艺确保出水达标排放。
废水处理回用膜系统以及RO浓水处理排放的工艺流程如图2 所示。
原废水处理系统排水进入回用系统调节池(HRT 为12 h，有效容积为150 m3，曝气搅拌装置2套) ，通过管道混合器(DN80) 投加NaOH、PAC，然后进入循环池(HRT 为3 h，有效容积为40 m3 ; 污泥泵1台; 炭粉加药泵1台) ，再通过加压泵(2台) 送入管式微滤膜(TMF) 过滤系统。TMF 由POREX 公司提供(孔径为0．1μm，有效膜面积为150 m2 ) ，采用切向流过滤方式，膜表面流速为3～6 m/s。其透过液通过高压泵经保安过滤器后送入RO膜系统。TMF 浓水回流到循环池不断浓缩，在循环池内投加一定的炭粉，提高沉淀效率，降低出水COD。
RO系统采用Trisep-X20 系列抗污染膜。采用TMF 与RO组合工艺，其优点: ①节省絮凝池，避免了PAM 对RO的堵塞; ②省却沉淀池，节省占地;③不需要砂滤处理; ④膜有效运行时间长，减少运行费用。
总水量的60%经RO过滤后进入清水池，然后回用到生产线; 占总水量约40%的RO浓水通过铁炭微电解与Fenton 氧化后，再经生物接触氧化池、沉淀处理后达标排放。
RO浓水先投加HCl 调pH 值到2．5 左右，然后进入微电解反应池。微电解反应池有效容积为20m3，内装铁屑和颗粒活性炭，铁炭体积比为1∶1，交替装填，每层厚为30～50 mm; 采用曝气搅拌，气水比为10∶1，反应时间为90 min，然后进入到Fenton氧化池。Fenton 氧化池有效容积为12．5 m3，H2O2(30%) 投加量为5 mL/L，采用机械搅拌，反应时间为60 min。Fenton 氧化池出水通过管道混合器(DN50) ，投加5% 的石灰乳调节废水pH 值为7 ～8，然后进入沉淀池，静沉1．5 h，上清液进入接触氧化池。生物接触氧化池分2 格，有效容积为20 m3，高为4 m，填料层高为2．5 m，BOD5 填料容积负荷为0．75 kg/(m3·d) ，内置聚氯乙烯蜂窝填料，孔径为25 mm，有效接触时间为3 h，采用穿孔管均匀曝气，气水比为6∶1。接触氧化池出水进入斜板沉淀池，沉淀60 min 后排放。
该系统中循环池和生物接触氧化池前后的2 座沉淀池会产生污泥，将污水收集到污泥池后，通过板框机压滤，压滤液返回到调节池，固体暂时贮存在危险固废存放池内，然后交由有资质的危废处理公司处理。
2 工艺运行效果
工程竣工调试后，2012 年12 月业主委托东莞市环境监测站进行验收监测，其结果如表1 所示。原废水处理系统采用分质分流处理，含铬、镍的废水在车间或生产设施废水排放口达到排放标准，综合收集池之后的水质监测数据只列出要求在企业废水总排放口达标的指标。原处理系统出水通过TMF和RO组合膜系统，60%滤过水完全可以回用到电镀生产线。铁炭微电解与Fenton 氧化对RO浓水COD 的去除率约50%，且B/C 值由原来约0．12 提高到约0．43，可生物降解性极大提高; 另外，经调节pH 值沉淀后，总锌、总铜均被一定程度地降低，总氰化物则被氧化分解几乎完全去除。生物接触氧化池对COD 的去除率约为70%，出水COD＜50 mg/L，最低甚至达26 mg/L，氨氮＜5 mg/L。最终出水的各项指标均达到了GB 21900—2008 的表3 标准。
原废水处理系统的运行费用约3．93元/m3，包括药剂费、电费、人工费等。废水处理回用膜系统电费为1．49元/m3、药剂费为2．11元/m3、人工费为0．45元/m3，总运行费用为4．05元/m3。浓水处理系统电费为0．76元/m3、药剂费为5．52元/m3，不计人工费、维护与折旧费，则运行费用为6．28元/m3。该系统产生的污泥约0．85 t/d，交由东莞市环建化工有限公司处理。。
3 结论
在已建电镀废水处理系统的基础上，对东莞市明辉五金电镀有限公司的废水(300 m3/d) 处理系统进行升级改造。采用TMF 与RO组合工艺对原废水处理系统出水进行回用处理，60%回用到生产线，40%的RO浓水采用铁炭微电解/Fenton 氧化/生物接触氧化工艺处理，稳定运行后的出水水质均可达到《电镀污染物排放标准》(GB 21900-2008)表3 标准。经济指标分析表明，铁炭微电解与Fenton氧化接生物接触氧化工艺的运行费用约为6．28元/m3。
