西门子6ES7317-6FF04-0AB0
3.3 锡离子浓度控制原理
为了保持电镀循环槽内锡离子浓度稳定，需要控制锡溶解反应速度，由式(1)可知，控制氧气**就可以控制锡的溶解速度。氧气**的大小则由电镀整流器的电**和溶液中的锡离子浓度来决定。
(1)吹氧方法
氧气的控制模式有3种:两种自动模式，一种手动模式。第1种自动模式是根据电镀电流值和锡离子浓度值来共同控制;第2种自动模式是电镀电流控制发生故障时，采用锡离子浓度直接控制;第3种模式则是采用完全手动的方式，根据检化验的Sn2+浓度手动控制氧气量。
梅钢电镀锡机组采用的是第1种模式与第3种模式相结合的方法。
(2)吹氧效率
η=槽体内锡粒减少量(kg)×94/{吹氧**(L/min)×时间(min)}×式中，η为为吹氧效率(氧气使用效率)，一般情况下按80%计算，网板堵塞后，吹氧效率会降低。
(3)氧气**控制
第1步先根据机组速度、带钢宽度、两面镀锡量之和计算吹氧**:吹氧**(m3/min)=电镀电流(A)×K(常数)/η(4)式中，电镀电流为上下表面合计值，5kA以下场合应判定为零;K=118.7/2÷96500×9.44×10－5×60×0.95=3.309×10－6(根据电化学知识推导)。
第2步根据锡离子浓度检化验结果，上调或下调吹氧**:
上调或下调吹氧量(L/min)={Sn2+目标浓度(g/L)－当前检化验Sn2+浓度(g/L)}×镀液总体积(m3)×94/(η×T)式中，T为Sn2+浓度检化验间隔时间，一般120min。
3.4 锡粒沉淀原理及能力
锡粒采用的是三级溢流沉淀原理，沉淀槽槽内分割成3个区间(如图6所示)，将锡溶解罐供给的溶液逐级溢流沉淀，沉淀后的锡粒供给到过滤器，高位溢流的溶液供给到电镀循环罐，补充锡离子。
假设沉淀槽的宽度为W，长度为L，高度为H，溶液**为Q，溶液沉淀速度为u，根据流体力学知识可以列出方程式:
所以，沉淀槽能沉淀分离出直径ds≥0.037mm的锡粒。
4·常见故障及处理方法
4.1 网板变形
锡溶解罐内多孔小网板容易变形———中间鼓起来，造成变形的网板与下面网板之间孔隙较大，时间一长，中间堆满的锡泥堵住了网板孔，造成循环溶液及氧气流动不均匀，产生了几个方面的问题:
(1)供氧效率低，锡耗量高。从锡溶解罐底部往上面流动的氧气不均匀，造成部份锡粒过氧化，生成SnO2，锡泥量较多，锡耗量大。
(2)槽内压差不准确，加锡量控制不好。循环溶液流动不均匀，影响槽内压差计PT-1313显示结果，通过公式计算的锡填充量就不准。处理故障的办法:定期清理、更换网板，一般清洗周期不能超过2个月，选择高强度、耐腐蚀的材料作为网板材料，或者优化网板的结构。
4.2 泄漏
槽体及管道密封腐蚀、损坏或者阀体被击穿而漏液。目前，锡溶解液市场价位约10万元/m3，漏液造成的损失不可估量。
处理故障的方法是:选择耐高温、耐腐蚀、耐高压的材料作为密封或阀体材料，并定期更换密封、阀体。另外，锡溶解罐衬胶层两年以内就会老化，要定期更换锡溶解罐。
5·总结
全不溶性阳极锡溶解系统基本上是一种氧化性反应，并不能防止生成Sn4+。从应用结果来看，至少有投入锡量的3%变成了锡泥而损耗，特别是网板堵住后，锡泥量更高。所以，为了控制好锡粒的溶解反应，降低吨钢锡耗量，今后要进一步优化网板或者罐体结构，这是待攻关的技术课题。
电镀是全球三大污染工业之一，如不经处理直接排放，既严重污染了我们生存的环境，又是对资源的极大浪费。本文通过对酸性含Cr6＋、Ni2＋、Cu2＋的电镀废水进行“微电解—中和—混凝沉淀”处理的实验，对电镀废水处理新工艺进行了分析。
关键词：电镀废水；微电解；处理方法
中图分类号：X703.1 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）15－0029－02
电镀废水中污染物种类多、毒性大、危害严重、含有重金属离子或氰化物等，有些属于致癌、致畸或致突变的剧毒物质，对人类危害极大，电镀废水因镀件和工艺的不同，污染物的种类也不同，浓度差异较大，成分复杂，不仅含有Cr6＋、Pb2＋、Zn2＋、Fe2＋、Ni2＋等大量的重金属离子，而且含有剧毒的CN－。另外，电镀废水含有大量的有价值金属，如处理不当，排入自然体系既污染环境，又浪费资源。
目前国内传统的含Cr6＋电镀废水处理方法为化学还原法、电解还原法、离子交换法等。笔者受顾毓刚等人处理重金属废水的试验启发，对该厂的废水处理进行了试验，开发出“微电解——中和——混凝沉淀”的电镀废水处理新工艺。
1·处理工艺
1.1 处理工艺流程
处理工艺流程，见图1。
1.2 处理工艺简介
微电解罐中的填料为1∶1的铸铁屑和焦炭，当酸性废水通过微电解罐中的填料时，低电位的Fe与高电位的C在废水中产生电位差，形成无数的微小原电池，电极反应主要为以下两种：
阳极：Fe－2e→Fe2＋，阴极：ZH＋＋2e→H2↑反应中生成的Fe2＋将Cr6＋还原成Cr3＋，反应式如下：CrO42－＋3Fe2＋＋4H＋→Cr3＋＋3Fe3＋＋4OH－完成上述反应后，废水进入中和沉淀池，中和沉淀为间歇式反应，当废水到达中和沉淀池预定水位时，停止进水，通过pH计和PLC系统控制加入NaOH溶液，并进行搅拌，控制废水的pH值在合适的范围，在此条件下Cr3＋、Cr2＋、Ni2＋、Fe3＋形成氢氧化物絮凝沉淀，静置沉淀1h后，上清液达标外排，污泥进入污泥浓缩池，经板框压滤机压滤后，泥饼运至砖厂制砖。
1.3 废水处理的工艺条件
为了确保电镀废水处理后达标排放，在设计时对废水处理进行了微电解——中和——混凝沉淀的实验，以确定设计的工艺条件，实验用的原水pH＝2.85，［Cr6＋］＝25.1mg/L，［总Cu］＝128mg/L，［总Ni］＝26.2mg/L。
1.3.1 微电解接触时间对还原Cr6＋的影响
含Cr6＋废水通过微电解罐时，发生电极反应，被还原成Cr3＋，笔者进行了微电解接触时间与处理后的［Cr6＋］的关系的实验，见图2。通过实验得出，当接触时间大于5min时，处理后的［Cr6＋］＜0.5mg/L。
1.3.2 中和沉淀时pH值的确定
各种金属离子生成氢氧化物沉淀的pH值各有所不同，由于电镀混合废水共存离子体系十分复杂，要满足各种离子都完全沉淀、达到排放标准，则应按实际试验结果来确定，由于Ni（OH）2的Ksp为1.6×10－14，在Cr3＋、Ni2＋、Cu2＋三种离子中对pH值要求高，笔者进行了中和沉淀后pH与［总Ni］浓度关系的实验，见图3，通过实验得出处理后出水pH＞7.5时，［总Ni］＜1.0mg/L。根据微电解接触时间与处理后的［Cr6＋］的关系的实验和中和沉淀后pH与［总Ni］浓度关系的实验，将处理工艺中的接触时间定为10～20min，中和沉淀的pH值控制在7.5～8.5之间。
2·主要构筑物及设备
主要构筑物及设备设计参数，见表1。
3·验收监测结果
该厂污水处理站经过3个月的试运行，于2009年11月4－6日，由环境监测站进行验收监测，监测结果及排放标准符合《污水综合排放标准》（GB89782－1996第二时间段一级标准），由此可见，出水的各项指标均已达标。
4·结论
电镀行业必须从实际出发，不断地**科技含量，选择合适的废水处理方法，消除对环境的污染，通过资源的综合利用，走可持续发展的道路，实现社会效益、经济效益和环境效益的三统一。本项工程采用Fe－C微电解法处理含Cr6＋电镀混合废水，是一种新型的处理工艺，其通过Fe－C微电解的作用还原Cr6＋，不需另外增加还原药剂，降低了处理成本，在中和沉淀时采用间歇式处理，便于操作管理，效果好，可确保处理后废水稳定达标排放。