SK-05在电镀有机废水处理中的应用研究

王怡璇，吴志宇，黎建平

（深圳市世清环保科技有限公司，广东 深圳 518104）

电镀是一种常见的表面处理工艺，在国民经济中扮演着重要的角色，同时电镀又是高污染行业，据统计电镀行业每年排放约4亿吨废水、5万吨固体废物以及300 亿立方米酸性废气，存在着严重的环境危害性。电镀预处理和电镀过程使用大量的有机添加剂和清洗剂、缓冲剂、乳化剂、预膜剂，导致电镀废水中有机污染物浓度超标。难降解有机物的大量存在，还会影响废水中重金属离子的混凝沉降效果［1］。按照《电镀污染物排放标准》（GB21900—2008）的要求，电镀废水中COD的排放标准为低于80 mg/L，但由于电镀废水中有机物成分复杂，可生化性差，COD指标达标率较低。

本公司在高分子絮凝剂的研发基础上，合成出纳米级有机—无机复合型高分子絮凝剂SK-05，具有强氧化性和絮凝吸附能力，能显著去除和分解污水中的COD、氨氮、悬浮物等污染物质，同时具有杀菌、除臭的性能，适用于处理大部分种类的有机废水。

本文以SK-05 为添加剂，以东莞某精密金属科技有限公司除油废水为处理对象，对电镀有机废水处理效果进行了研究，为该产品的推广应用提供实践资料。该技术是一种用于有机废水的在线处理技术，简单易行，设备投入少，可以大幅度降低废水处理费用。

1 材料与方法

1.1 废水水质

实验废水取自东莞某精密金属科技有限公司除油废水，水质指标为：COD 3883 mg/L、氨氮69 mg/L、总磷158 mg/L。

1.2 实验方法

实验处理工艺流程如图1 所示。实验水样经由提升泵泵入降解反应池，通过药剂投加器定量投加SK-05，废水与药剂在反应器中充分接触反应，反应器出水经过滤后即可排放。

图1 实验废水处理工艺流程Fig.1 Experimental wastewater treatment process

1.3 分析测定

实验过程中，测定的水质指标主要包括COD、氨氮、总磷。其中，COD 采用快速消解分光光度法进行测定［2］；氨氮采用纳氏试剂分光光度法测定［3］；总磷采用钼酸铵分光光度法进行测定［4］。

2 结果与讨论

2.1 处理效果小试

为研究SK-05 对COD、氨氮、总磷的处理效果，按0.5%添加量添加SK-05，以不添加SK-05 的废水作为对照组，放置7 d，每天监测水样的COD、氨氮、总磷浓度变化情况，实验结果如图2 所示。可以看出，将水样放置7 d时，添加0.5%SK-05的实验组相比对照组的COD和氨氮浓度显著降低，去除效率分别约为72.25%和50%，即SK-05 处理除油废水时，对废水中的COD 和氨氮两种污染物都有良好的去除效果。但SK-05 对废水中总磷的去除效果不明显。SK-05 对废水中COD 和氨氮的去除主要是依靠其强氧化能力，而总磷的去除一般需利用Fe、Al或Ca 的二价或三价金属盐与废水中的磷生成难溶性磷酸盐沉淀来去除，SK-05 无法去除总磷是由于总磷沉淀条件不充分［5］。

图2 SK-05对废水中COD、氨氮、总磷的处理效果Fig.2 The treatment effect of SK-05 on COD，NH3-N and total phosphorus in wastewater

2.2 添加量对处理效果的影响

为研究SK-05 添加量对COD、氨氮、总磷处理效果的影响，按不同添加量添加SK-05，并放置7 d，测定水样中COD、氨氮、总磷变化情况，实验结果如图3 所示。可以看出，随着SK-05 投加量的增加，COD 和氨氮的去除率先快速增大后趋于平缓，但废水中总磷的降低趋势不明显，表明增大SK-05 的添加量对总磷也没有明显的去除效果。添加不同量的SK-05 处理除油废水时，废水中COD 和氨氮的去除率变化范围分别为 55.97%～78.34% 和37.5%～64.06%。当SK-05 添加量为1%时，废水中COD 和氨氮浓度分别降至887 mg/L 和25 mg/L，对应的去除效率分别为76.37%和60.94%，进一步增大添加量至2%时，COD 和氨氮的去除效率分别为78.34%和64.06%。可以看出，继续增大SK-05 的添加量对去除COD 和氨氮的效果增加并不明显，这是由于SK-05 的氧化能力具有一定的限度。另外，增大投加量会造成处理成本的增加，因此实验结果表明，SK-05处理除油废水的最佳添加量为1%。

图3 SK-05 添加量对废水中COD、氨氮、总磷处理效果的影响Fig.3 The influence of SK-05 addition on the treatment effect of COD，NH3-N and total phosphorus in wastewater

2.3 处理时间对处理效果的影响

为研究SK-05 处理时间对废水中COD、氨氮、总磷处理效果的影响，按1%添加量添加SK-05，并放置21 d，每隔2 d 监测水样中COD、氨氮、总磷的浓度变化情况，实验结果如图4所示。可以看出，随着处理时间的延长，废水中的COD和氨氮先迅速下降再趋于平缓，但废水中总磷的变化趋势不明显，即延长处理时间SK-05 对总磷也没有明显的去除效果。延长处理时间，SK-05 对COD 和氨氮的去除率变化范围分别为26.32 %～90.43 %和28.57 %～90.71%。

图4 处理时间对废水中COD、氨氮、总磷处理效果的影响Fig.4 The influence of treatment time on the treatment effect of COD，NH3-N and total phosphorus in wastewater

当处理时间为13 d时，废水中的COD 和氨氮浓度分别降至487 mg/L和8 mg/L，氨氮已达到电镀废水排放标准中表3 规定的排放限值（氨氮＜8 mg/L）。再进一步增加处理时间，COD 和氨氮的去除效果提升不明显。SK-05 具有强氧化性，处理初期反应速率较快，随着处理时间的延长，COD 和氨氮受自身浓度和SK-05 浓度的影响，表现为去除率随处理时间的增幅减缓。

SK-05 作为一种纳米级有机—无机复合型高分子絮凝剂，较长的接触时间有利于絮凝剂与有机污染物混凝沉淀。但超过一定时间后，絮凝、吸附作用达到平衡，污染物去除率趋于平稳。此外，处理时间越长会导致工程设备造价成本越大，实验结果表明，最佳处理时间为13 d。

2.4 效果稳定性实验

为研究SK-05 处理废水效果的稳定性，随机抽取东莞某精密金属科技有限公司10 个不同时段的除油废水，按最佳添加量1%向水样中加入SK-05，并放置13 d 后测定水样中COD、氨氮、总磷浓度的变化情况，实验结果如表1所示。可以看出，采用SK-05处理该公司不同时段除油废水的处理效果保持稳定，按1%添加量向水样中加入SK-05，放置13 d 后水样COD 和氨氮的平均去除率分别为（90.1±2.1）%和（88.25±1.03）%。

3 结论

（1）SK-05 作为一款纳米级有机-无机复合型高分子絮凝剂，能有效降解电镀有机废水中的COD和氨氮，但对于总磷去除效果不佳。

（2）SK-05 最佳处理工艺条件：按1%添加量向水样中加入SK-05，并放置13 d，水样中COD和氨氮的平均去除率分别为（90.1±2.1）%和（88.25±1.03）%。

（3）相比有机废水生物处理技术，采用SK-05处理有机废水处理工序简单，只需设置加药、过滤等处理单元，可操作性强。