化學需氧量COD廢水處理藥劑

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摘要：電鍍生產中高COD廢水主要來源于前處理除蠟、化學 除油、電解除油的漂洗水和廢液。按照清潔生產要求，提出其 解決途徑是正確選擇除蠟除油劑(粉)，以及除蠟除油槽要配套 油水分離設備。給出了一些應用實例。

關鍵詞：電鍍；廢水處理；化學需氧量；除蠟；除油；油水分 離機；清潔生產

中圖分類號：X781.1文獻標志碼：A

文章編號：1004–227X(2009)10–0036–031前言

根據國家環保部門提供的檢測數據，我國在三廢 治理方面有兩項不達標：一是大氣中的二氧化硫，二 是廢水中的COD。近年來，筆者作為行業專家參加了 省環保廳組織的對電鍍廠家和PCB廠家清潔生產審核 驗收工作，發現他們大都是因為廢水處理COD不達標，而不得不在廢水處理時增加生物處理措施。誠然， 生物處理對降低廢水中的COD是有效的，但生物處理 屬于末端治理，存在以下的問題：一、設備投資大； 二、電鍍廢水中氰化物和銅等重金屬對微生物有毒化 作用。因此，采用生物處理前，要求電鍍廢水必須先 進行非常嚴格的化學處理，以除去氰化物(允許含量為 0.5 mg/L)和六價鉻(允許含量為零，即不得含有)、銅 離子(允許含量為0.5 mg/L)等重金屬，廢水處理成本 較高。

清潔生產將整體預防的環境戰略持續應用于生產 過程、產品和服務中，提倡通過工藝改革、設備更新 等途徑實現節能減排。根據清潔生產理念，解決電鍍 廢水COD超標應該首先通過工藝改造和設備更新，實 現電鍍廢水COD的減排。

電鍍廠家的高COD廢水主要來源于前處理除蠟、 化學除油、電解除油的漂洗水和廢液，而影響前處理 漂洗水和廢液COD含量的主要因素有：(1)漂洗水和 廢液中被皂化、乳化或懸浮于液面的油污、蠟油，以 及沉淀于槽底的蠟垢；(2)除蠟水、化學除油粉、電解 除油粉中的表面活性劑、有機緩蝕劑和有機配位劑。 而第一點最為重要。

2解決電鍍廠高COD廢水問題的途徑 解決電鍍廠高COD廢水最有效的辦法是從源頭 上降低廢水中的COD。要降低電鍍廢水中的COD：第 一，要正確選擇除蠟劑和除油粉；第二，除蠟除油槽 要配套油水分離機。下面首先介紹電鍍前處理中常用 的除蠟除油劑(粉)的性能特點及其對廢水COD的影 響，然后介紹油水分離機的選擇。

2.1除蠟、除油劑的類型及性能特點

電鍍前處理中使用的除蠟、除油劑主要有以下類 型：有機溶劑，乳化型除蠟劑(含溶劑型和水劑型)， 剝離型除蠟劑，高溫堿性除油粉，低溫堿性除油粉 (劑)，無磷低COD除油粉。

2.1.1有機溶劑除油

有機溶劑除油是利用有機溶劑能溶解蠟垢和油脂 的特點，把油脂和蠟垢除去。有機溶劑除蠟、除油對 廢水中的COD影響最大，因為有機溶劑本身會提高廢 水的COD。若除蠟除油后的溶劑未經回收處理，直接 排入廢水中，對廢水COD影響更大。

2.1.2乳化型除蠟劑(溶劑型)

它是有機溶劑、表面活性劑和水的混合物，國內 俗稱冷脫劑。其除蠟除油機理是：揮發性有機溶劑對 油脂和蠟有溶解作用；而表面活性劑能使溶劑在隨后 的沖洗和噴洗中處于水溶性狀態，使和油脂結合的拋 光顏料和研磨粉屑容易分離，并可避免發生火災的危 險。它與有機溶劑除蠟除油一樣，仍然存在中毒的危 險和對廢水COD的影響。

2.1.3乳化型除蠟劑(水劑型)

由多種表面活性劑、肥皂、螯合劑等組成的中性 或弱堿性除蠟劑。除蠟機理是潤濕、滲透、乳化、增 溶、分散。除蠟后產生的蠟垢主要以乳化物的形式存 在于除蠟溶液中。這種被乳化的蠟垢排入廢水中，由 于不容易分離，因此對廢水的COD影響較大。

2.1.4剝離型除蠟劑

這是上世紀末才開發應用的一種新型除蠟劑。它 是脂肪酸與表面活性劑的水基混合物，主要用于取代 有機溶劑去除拋光后的鋅壓鑄和其他拋光金屬表面上 的拋光蠟垢，是表面活性劑的一項特殊應用。其主要 特點是使用濃度低，除蠟速度快。其除蠟機理是潤濕、 滲透、剝離、乳化、增溶、分散。它在工件表面所產 生的蠟垢由于剝離而主要沉于槽底，可以通過定期清 除槽底或過濾除去，因此對廢水中的COD影響相對較 小。

2.1.5高溫堿性除油

這是電鍍廠家前處理的傳統工藝，其除蠟機理是 在高溫(70~90°C)下，利用堿溶液對動、植物油污的 皂化作用及對礦物性油污的乳化作用，將工件表面的 油污除去。工件除油后的油污經皂化、乳化后溶于水 中，不容易分離，一起排入廢水中，其皂化物和乳化 物都影響廢水中的COD。

2.1.6低溫堿性除油

上世紀80年代，國外為了提高表面處理質量，節 約能源，改善工人操作條件，保護環境，除油處理主 要向低溫、高效、低毒方向發展。為了降低高溫堿性除油的能耗，提高其除油效果，開發了低溫堿性除油 工藝[ 1]。其主要組分是堿、表面活性劑、清洗促進劑和 緩蝕劑。其堿性組分與高溫堿性除油相同，表面活性 劑選用非離子型和陰離子型表面活性劑。其除油機理 并不排除除油溶液中堿對油污的皂化作用和表面活性 劑對油污的乳化作用，但主要是借助除油溶液中的表 面活性劑對金屬表面油污的潤濕、滲透、卷離和擴散 作用，使金屬表面的油污離開金屬表面并漂浮于液面 而除去。依據此機理，可以通過對堿、表面活性劑、 清洗促進劑和緩蝕劑的合理選擇和組合，達到最佳的 協同效應，使其在低溫(20~50°C)下發揮優良的除油 效果。除油劑的發展從皂化型、乳化型到新的卷離型， 溶液的穩定性和使用壽命不斷得到提高 [2] 。

由于油污被 卷離而懸浮于液面，大部分可被刮除，所以己烷化合 物大為減少，COD大大降低，廢水處理量大為減輕。 若為除油槽配套油水分離槽或油水分離機，除油槽中 的油污幾乎都可被分離除去，一方面可延長除油液使 用壽命、提高產品的電鍍質量，另一方面可使廢水中 的COD降得更低。

2.1.7無磷低COD除油粉

這是根據環境保護的新要求，在低溫堿性除油粉 的基礎上發展起來的一項電鍍前處理清潔生產產品。 其除油機理與低溫堿性除油粉相同，除油槽同樣可以 配套油水分離槽或油水分離機將除油溶液中的油污分 離除去，而且由于除油溶液無磷、低COD，因此更符 合清潔生產的要求。

綜上所述，在除蠟方面，因為拋光工件采用剝離 型除蠟劑除蠟后，其蠟垢主要由于剝離而沉入槽底， 可以通過定期清理槽底或過濾而除去，從而大大降低 了對廢水COD的影響。因此拋光工件除蠟應首選剝離 型除蠟劑。在除油方面，因為低溫堿性除油粉和無磷 低COD除油粉都屬于卷離型除油粉，零件及制品表面 的油污在除油過程中被卷離、分散、凝聚后漂浮于溶 液表面，容易采用油水分離槽或油水分離機連續過濾 除去。既可保持除油溶液潔凈，延長使用壽命，提高 電鍍質量，又可避免油污進入廢水。因此，工件除油 應該選擇低溫除油粉。當然，最好是選擇低溫無磷低 COD除油粉。

2.2油水分離設備的選擇

2.2.1油水分離槽

對于采用低溫堿性除油粉和無磷低COD除油粉的除油槽，最簡單有效的油水分離辦法是采用重力法 油水分離式的油水分離槽，如圖1所示。在除油槽的 一側安裝一個進水龍頭，而在另一側設置一溢流擋板。 在生產過程中，發現溶液表面有油污浮集時，可打開 水龍頭，一邊往除油槽放水，一邊用刮水板將液面的 油污趕到除油槽另一側的溢流板，讓其溢流入油水分 離槽，油水分離槽上面的油污通過溢油管除去，而油 水分離槽下部的除油液可通過底部的分離閥門定期回 收[ 3]。

油水分離槽不能分離乳化狀態的油污，只適于浮 油較重的化學除油分離油污。

2.2.2油水分離機

油水分離機是一種從除油槽的溶液中連讀分離、 吸附和濾除浮油和各種污垢的專用設備，大多采用吸 附法油水分離式。它是將除油溶液連續吸入過濾筒中 循環過濾，過濾筒內裝有吸附油，通過水的親油性過 濾介質，而將油污從除油液中分離，無油的溶液回流 到除油槽。由于全部油污都靠吸附介質接觸吸附，用 于重油污的槽液時吸附介質使用周期短，運行費用較 高，因此油水分離機僅適用于油污很少的電解除油槽 或超聲波除油槽等連續過濾除油 [3] 。

現在已經有重力與吸附組合分離式的油水分離 機。油污在與吸附介質接觸之前，先分離出部分粗大 油污，從而延長了吸附介質的使用周期，而且除油比 較徹底。這類油水分離機不但能清除懸浮的油污，而 且能同時濾除溶液中的各種污垢，可有效防止油污被 帶入清洗水(廢水)和下道工序，適合油污較重的化學 除油槽。

2.2.3油水分離槽與油水分離機結合的油水分離設備

在生產應用中，對于重油污的化學除油槽，采用 油水分離槽與油水分離機結合的油水分離方式，更加 經濟有效，除油更徹底。

3應用實例

【例1】錦豐電鍍廠的鍍鋅自動線前處理工序選用 了低溫堿性化學除油粉和電解除油粉，同時在化學除 油槽中配備了油水分離槽。在初端陽極電解除油槽中 配備油水分離槽和連續過濾機，在超聲波除油槽和終 端電解除油槽中增加了連續過濾機。這些措施不但大 大提高了電鍍質量，而且廢水中的COD處理壓力大大 減輕。該廠前處理廢水只采用一般化學處理方法，其 廢水排放COD一直檢測合格。

【例2】珠海新金山五金制品有限公司電鍍自動線 的化學除油、電解除油槽同樣也是選擇了低溫堿性化 學除油粉和電解除油粉，并配套油水分離機，其電鍍 廢水也不需要增加生物處理。

【例3】湖北十堰市東風汽車集團公司標準件廠全 部電鍍自動線的化學除油槽和初端電解除油槽也都配 備了油水分離機。

4結語

電鍍廠含COD廢水的減排已經成為各地環保部 門考核的重要指標。在各地環保部門加大對電鍍廠廢 水COD監管力度的大環境下，解決電鍍廠廢水COD 超標問題最有效的清潔生產方案途徑是前處理工藝采 用剝離型除蠟水和低溫堿性化學除油粉、電解除油粉， 并配套油水分離機。

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