表面处理联盟网讯

1 前言

     根据国家环保部门提供的检测数据，我国在三废治理方面有两项不达标：一是大气中的二氧化硫，二是废水中的COD。近年来，对电镀厂家和 PCB 厂家清洁生产审核进行验收工作时，发现他们大都是因为废水处理 COD 不达标，而不得不在废水处理时增加生物处理措施。诚然，生物处理对降低废水中的 COD 是有效的，但生物处理属于末端治理，存在以下的问题：一、设备投资大；二、电镀废水中氰化物和铜等重金属对微生物有毒化作用。因此，采用生物处理前，要求电镀废水必须先进行非常严格的化学处理，以除去氰化物(允许含量为 0.5 mg/L)和六价铬(允许含量为零，即不得含有)、铜离子(允许含量为 0.5 mg/L)等重金属，废水处理成本较高。

    清洁生产将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中，提倡通过工艺改革、设备更新等途径实现节能减排。根据清洁生产理念，解决电镀废水 COD 超标应该首先通过工艺改造和设备更新，实现电镀废水 COD 的减排。

    电镀厂家的高 COD 废水主要来源于前处理除蜡、化学除油、电解除油的漂洗水和废液，而影响前处理漂洗水和废液 COD 含量的主要因素有：(1)漂洗水和废液中被皂化、乳化或悬浮于液面的油污、蜡油，以及沉淀于槽底的蜡垢；(2)除蜡水、化学除油粉、电解除油粉中的表面活性剂、有机缓蚀剂和有机配位剂。而第一点最为重要。

2 电镀废水 COD 高的解决途径

    解决电镀厂高 COD 废水最有效的办法是从源头上降低废水中的 COD。要降低电镀废水中的 COD：第一，要正确选择除蜡剂和除油粉；第二，除蜡除油槽要配套油水分离机。首先，介绍几种电镀前处理中常用的除蜡除油剂(粉)的性能特点及其对废水 COD 的影响，然后介绍油水分离机的选择。

2. 1 除蜡、除油剂的类型及性能特点

    电镀前处理中使用的除蜡、除油剂主要有以下类型：有机溶剂，乳化型除蜡剂(含溶剂型和水剂型)，剥离型除蜡剂，高温碱性除油粉，低温碱性除油粉(剂)，无磷低 COD 除油粉。

2. 1. 1 有机溶剂除油

    有机溶剂除油是利用有机溶剂能溶解蜡垢和油脂的特点，把油脂和蜡垢除去。有机溶剂除蜡、除油对废水中的 COD 影响最大，因为有机溶剂本身会提高废水的 COD。若除蜡除油后的溶剂未经回收处理，直接排入废水中，对废水 COD影响更大。

2. 1. 2 乳化型除蜡剂(溶剂型)

2. 1. 3 乳化型除蜡剂(水剂型)

    由多种表面活性剂、肥皂、螯合剂等组成的中性或弱碱性除蜡剂。除蜡机理是润湿、渗透、乳化、增溶、分散。除蜡后产生的蜡垢主要以乳化物的形式存在于除蜡溶液中。这种被乳化的蜡垢排入废水中，由于不容易分离，因此对废水的 COD 影响较大。

2. 1. 4 剥离型除蜡剂

    这是上世纪末才开发应用的一种新型除蜡剂。它是脂肪酸与表面活性剂的水基混合物，主要用于取代有机溶剂去除抛光后的锌压铸和其他抛光金属表面上的抛光蜡垢，是表面活性剂的一项特殊应用。其主要特点是使用浓度低，除蜡速度快。其除蜡机理是润湿、渗透、剥离、乳化、增溶、分散。它在工件表面所产生的蜡垢由于剥离而主要沉于槽底，可以通过定期清除槽底或过滤除去，因此对废水中的 COD 影响相对较小。

2. 1. 5 高温碱性除油

    这是电镀厂家前处理的传统工艺，其除蜡机理是在高温(70 ~ 90 ℃)下，利用碱溶液对动、植物油污的皂化作用及对矿物性油污的乳化作用，将工件表面的油污除去。工件除油后的油污经皂化、乳化后溶于水中，不容易分离，一起排入废水中，其皂化物和乳化物都影响废水中的 COD。

2. 1. 6 低温碱性除油

    上世纪 80 年代，国外为了提高表面处理质量，节约能源，改善工人操作条件，保护环境，除油处理主要向低温、高效、低毒方向发展。为了降低高温碱除油的能耗，提高其除油效果，开发了低温碱性除油工艺。其主要成分是碱、表面活性剂、清洗促进剂和缓蚀剂。其碱性组分与高温碱性除油相同，表面活性剂选用非离子型和阴离子型表面活性剂。其除油机理并不排除除油溶液中碱对油污的皂化作用和表面活性剂对油污的乳化作用，但主要是借助除油溶液中的表面活性剂对金属表面油污的润湿、渗透、卷离和扩散作用，使金属表面的油污离开金属表面并漂浮于液面而除去。依据此机理，可以通过对碱、表面活性剂、清洗促进剂和缓蚀剂的合理选择和组合，达到最佳的协同效应，使其在低温(20 ~ 50 ℃)下发挥优良的除油效果。除油剂的发展从皂化型、乳化型到新的卷离型，溶液的稳定性和使用寿命不断得到提高。由于油污被卷离而悬浮于液面，大部分可被刮除，所以己烷化合物大为减少，COD 大大降低，废水处理量大为减轻。若为除油槽配套油水分离槽或油水分离机，除油槽中的油污几乎都可被分离除去，一方面可延长除油液使用寿命、提高产品的电镀质量，另一方面可使废水中的 COD 降得更低。

2. 1. 7 无磷低 COD 除油粉

    综上所述，在除蜡方面，因为抛光工件采用剥离型除蜡剂除蜡后，其蜡垢主要由于剥离而沉入槽底，可以通过定期清理槽底或过滤而除去，从而大大降低了对废水 COD 的影响。因此抛光工件除蜡应首选剥离型除蜡剂。在除油方面，因为低温碱性除油粉和无磷低 COD 除油粉都属于卷离型除油粉，零件及制品表面的油污在除油过程中被卷离、分散、凝聚后漂浮于溶液表面，容易采用油水分离槽或油水分离机连续过滤除去。既可保持除油溶液洁净，延长使用寿命，提高电镀质量，又可避免油污进入废水。因此，工件除油应该选择低温除油粉。当然，最好是选择低温无磷低 COD 除油粉。

2. 2 油水分离设备的选择

2. 2. 1 油水分离槽

    对于采用低温碱性除油粉和无磷低 COD 除油粉的除油槽，最简单有效的油水分离办法是采用重力法油水分离式的油水分离槽，如图 1 所示。在除油槽的一侧安装一个进水龙头，而在另一侧设置一溢流挡板。在生产过程中，发现溶液表面有油污浮集时，可打开水龙头，一边往除油槽放水，一边用刮水板将液面的油污赶到除油槽另一侧的溢流板，让其溢流入油水分离槽，油水分离槽上面的油污通过溢油管除去，而油水分离槽下部的除油液可通过底部的分离阀门定期回收。

                                                                         图 1 油水分离槽示意图

                                   油水分离槽不能分离乳化状态的油污，只适于浮油较重的化学除油分离油污。

2. 2. 2 油水分离机

    油水分离机是一种从除油槽的溶液中连读分离、吸附和滤除浮油和各种污垢的专用设备，大多采用吸附法油水分离式。它是将除油溶液连续吸入过滤筒中循环过滤，过滤筒内装有吸附油，通过水的亲油性过滤介质，而将油污从除油液

中分离，无油的溶液回流到除油槽。由于全部油污都靠吸附介质接触吸附，用于重油污的槽液时吸附介质使用周期短，运行费用较高，因此油水分离机仅适用于油污很少的电解除油槽或超声波除油槽等连续过滤除油。 现在已经有重力与吸附组合分离式的油水分离机。油污在与吸附介质接触之前，先分离出部分粗大油污，从而延长了吸附介质的使用周期，而且除油比较彻底。这类油水分离机不但能清除悬浮的油污，而且能同时滤除溶液中的各种污垢，可有效防止油污被带入清洗水(废水)和下道工序，适合油污较重的化学除油槽。

2. 2. 3 油水分离槽与油水分离机结合的油水分离设备

    在生产应用中，对于重油污的化学除油槽，采用油水分离槽与油水分离机结合的油水分离方式，更加经济有效，除油更彻底。

3 应用实例

【例 1】锦丰电镀厂的镀锌自动线前处理工序选用了低温碱性化学除油粉和电解除油粉，同时在化学除油槽中配备了油水分离槽。在初端阳极电解除油槽中配备油水分离槽和连续过滤机，在超声波除油槽和终端电解除油槽中增加了连续过滤机。这些措施不但大大提高了电镀质量，而且废水中的 COD 处理压力大大减轻。该厂前处理废水只采用一般化学处理方法，其废水排放 COD 一直检测合格。

【例 2】珠海新金山五金制品有限公司电镀自动线的化学除油、电解除油槽同样也是选择了低温碱性化学除油粉和电解除油粉，并配套油水分离机，其电镀废水也不需要增加生物处理。

【例 3】湖北十堰市东风汽车集团公司标准件厂全部电镀自动线的化学除油槽和初端电解除油槽也都配备了油水分离机。

4 结语

    电镀厂含 COD 废水的减排已经成为各地环保部门考核的重要指标。在各地环保部门加大对电镀厂废水 COD 监管力度的大环境下，解决电镀厂废水 COD 超标问题最有效的清洁生产方案途径是前处理工艺采用剥离型除蜡水和低温碱性化学除油粉、电解除油粉，并配套使用油水分离机，才能真正意义上解决 COD超标问题。

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