CN109502899A - 化学镀废水处理及回用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种化学镀废水处理及回用方法，涉及环境工程水污染控制及资源循环利用技术领域，包括以下步骤：S1、将废水和臭氧通入到多级折流催化臭氧化池中，进行氧化破络预处理，pH在线监测联控装置联动控制确保预处理效果；S2、预处理后的废水进入至反应池中，依次投加重金属捕集剂、除磷剂，进行对位竞争螯合反应、除磷反应；S3、反应后的废水进入至固液分离装置中，进行固液分离；S4、固液分离出的液体流入到生物强化脱氮池中，进行兼氧反硝化后，得到出水达标排放或经进一步处理后回用。整体工艺简单可控，高效清洁，臭氧利用率最大化，无需反复调节废水pH值，药剂投加量低，污泥产生量极少，运行费用低廉。

Description

化学镀废水处理及回用方法

技术领域

本发明涉及环境工程水污染控制及资源循环利用技术领域，尤其是涉及化学镀废水处理及回用方法。

背景技术

近年来，我国电镀行业发展迅猛，污染严重。相应地，国家和地方环保部门对电镀废水污染物排放要求也愈加严格。其中，《电镀污染物排放标准》(GB21900－2008)、广东省《电镀水污染物排放标准》(DB44/1597－2015)的水污染物特别排放限值(表3)，对包括重金属在内的各项污染物排放限值做了最严格的规定。甚至，在环境承载能力弱的一些敏感区域，当地政府提出了电镀工业园区废水零排放的超严格要求。而电镀废水中的重金属污染物和生化类污染物同时存在，给电镀废水处理及其进一步回用带来了较大的挑战。

其中，化学镀废水，由于化学镀药剂特殊的螯合作用，使得有机物与重金属离子之间配合成稳定的络合物，导致难以被普通氧化剂氧化，是电镀废水中较难处理的一股废水之一。

目前，化学镀废水处理存在问题如下：(1)针对废水中的重金属，先用氧化剂将部分有机物氧化以致将有机基团与重金属分离，游离态的重金属再通过化学沉淀去除，工艺简单，成本低廉。但电镀废水出水中往往存在浓度低且稳定性极高的重金属络合物(尤其是镍)，使得出水难以稳定达标排放。针对低浓度重金属络合污染物，深度处理技术(离子交换、电解法、膜分离技术、吸附法、生物法、高级氧化等)是目前的研究热点，有的也有实际工程应用，但现有的深度处理工艺运行成本高，操作维护复杂，易出现出水不稳定等情况，往往形同虚设。(2)针对废水中的生化性污染物指标，工业园区往往将各股废水分质预处理后，综合到一起继而采用厌氧/缺氧/好氧等生化工艺进行处理。但往往因为废水本身可生化性差，前端重金属残留浓度高，污染毒性大，致使后端的生化系统运行成本高且效果非常不稳定。

电镀废水中各项重金属和生化类污染物指标能否确保持续稳定达标排放，是环境保护的基本要求，同时也是工业园区废水能够进一步得到资源循环利用和回用的前提。

发明内容

本发明的目的在于提供一种化学镀废水处理及回用方法，该方法能够使化学镀废水处理出水中的重金属和生化类污染物指标持续稳定达标，且出水经进一步处理后能达到厂区内杂用水或生产用水的回用标准。

本发明提供的一种化学镀废水处理及回用方法，包括以下步骤：

S1、将废水和臭氧通入到多级折流催化臭氧化池中，进行氧化破络预处理，pH在线监测联控装置联动控制确保预处理效果；

S2、预处理后的废水进入至反应池中，依次投加重金属捕集剂、除磷剂，进行对位竞争螯合反应、除磷反应；

S3、反应后的废水进入至固液分离装置中，进行固液分离；

S4、固液分离出的液体流入到生物强化脱氮池中，进行兼氧反硝化后，得到出水达标排放或经进一步处理后回用。

作为进一步优选方案，所述pH在线监测联控装置的pH在线监测探头安装在所述多级折流催化臭氧化池的出水口处，所述pH在线监测探头的信号输出线与电控箱相连，电控箱的输出指令反馈信号线与臭氧供给管路气量调节阀相连；通过检测氧化破络预处理后废水的pH值，在线调节臭氧供给气量，联动控制预处理效果；

优选地，所述pH在线监测联控装置的pH控制范围设置为7.0～8.5，则预处理效果合格，后续处理可得到保障。

作为进一步优选方案，在步骤S1中，所述多级折流催化臭氧化池包括至少1级折流、2个反应区；所述反应区之间下部液相连通为常压，上部气相分隔可加压调节。所述反应区均具有进水口和出水口，且所述进水口位于所述反应区的上端，所述出水口位于所述反应区的下端，废水从所述反应区的下端出水口流出经过折流槽向上流入下一级所述反应区的上端进水口；

在所述催化臭氧化池的所述反应区的底部均单独设置有曝气装置；臭氧供给系统通过臭氧供给管连接所述多级折流催化臭氧化池的首个所述反应区内的曝气装置；在相邻的所述反应区之间设置有尾气回收管，所述尾气回收管用于将上一级所述反应区的尾气收集并通入下一级所述反应区的曝气装置内；所述尾气回收管上均设置有尾气调节阀门；所述反应区之间气体压力逐级降低；每个反应区上设有安全阀和压力计，通过压力计观察反应区内压力，安全阀调节反应区内工作压力；在所述废水供给管上设有保安过滤器；所述保安过滤器的过滤精度为0.5～1.0mm。

在所述多级折流催化臭氧化池的末端上部位置设置有尾气排出管，在尾气排出管上设置有尾气分解装置。

所述催化臭氧化反应池的反应区级数根据最后所述尾气排出管中排出尾气中的臭氧残留量灵活设置，尽可能确保最后排出尾气中臭氧残留量降到最低。

作为进一步优选方案，在步骤S1中，所述臭氧供给系统包括臭氧发生器和臭氧供给管；所述臭氧供给管上设置有气量调节阀和气体流量计；

优选地，臭氧投加量为50～150mg/L，臭氧供气压力为0.1～0.3MPa，气液混合比为1：4～1：1。

作为进一步优选方案，在步骤S1中，在所述多级折流催化臭氧化池的所述反应区内，在所述曝气装置的上部位置均单独设置有催化剂固定床；在所述催化剂固定床上设置有类球形固体催化剂；

所述固体催化剂为铁锰基催化剂，主要金属氧化物有效成分为氧化铁、二氧化锰、二氧化钛的一种或多种；其百分含量分别为5～15％、5～10％、5～10％；颗粒粒径为2～8mm，堆积密度为1.3～1.8kg/L；所述催化剂固定床填充量为30％～60％，所述固体催化剂厚度为0.2～0.8m，所述催化剂固定床的承托层厚度为0.1～0.2m。

作为进一步优选方案，在步骤S2中，所述反应池包括依次连通的至少第一反应区间、第二反应区间，第一反应区间用于投加重金属捕集剂、第二反应区间用于投加除磷剂，各区间分别设置有相对应的药剂投加与搅拌设备；

所述第一反应区间的上部设有入水口，所述第一反应区间的下部与第二反应区间连通，所述第二反应区间的上部设有出水口，所述出水口通过增压泵与固液分离装置的入口相连通。

优选地，所述重金属捕集剂为DTC类重金属捕集剂，投加浓度为50～100mg/L；

优选地，所述除磷剂为铁盐、铝盐、镁盐除磷剂，所述除磷剂优选为钙盐除磷剂，投加浓度为10～80mg/L。

作为进一步优选方案，在步骤S3中，设有固液分离装置，所述固液分离装置包括滤池或过滤器中的至少一种。所述固液分离装置为精密过滤器。所述精密过滤器的过滤介质孔径为0.5～3μm。所述精密过滤器的出水与所述生物强化脱氮池的入口连通。

优选地，所述固液分离装置为袋滤器、精密过滤器两级过滤。所述一级袋滤器的过滤介质孔径为10～50μm；所述二级精密过滤器的过滤介质孔径为0.5～3μm。所述一级袋滤器的出水继续通过增压泵与二级精密过滤器的入口连通。

作为进一步优选方案，在步骤S4中，所述生物强化脱氮可以通过膜生物反应器、反硝化生物滤池实现。所述生物强化脱氮池所采取的高效反硝化菌，包括反硝化杆菌、斯氏杆菌、萤气极毛杆菌；优选地，选用反硝化杆菌。

优选地，所述生物强化脱氮池采用具有高效截留作用、有利于富集长菌龄微生物的膜生物反应器；所述膜生物反应器内部设置膜分离组件，所述膜分离组件包括平板膜、中空纤维膜、管式膜等的至少一种，所述膜分离组件的膜孔径≤0.2微米。

优选地，所述膜生物反应器出水管上设置出水阀门、真空压力计和真空抽吸泵，所述膜分离组件工作负压为0～－20kPa；当出水真空压力计显示所述膜分离组件工作压力低于－25kPa时，关闭出水阀门，开启清洗阀门，开始膜分离组件清洗。

作为进一步优选方案，所述化学镀废水包括化学镀生产工艺排放的重金属废水、经常规物化处理工艺后仍未达标的化学镀废水；所述化学镀废水中的重金属主要以络合态形式存在。

优选地，所述化学镀废水中镍的浓度为≤10mg/L，铜浓度为≤20mg/L，COD浓度≤300mg/L，总磷浓度≤60mg/L，总氮浓度≤180mg/L，氨氮浓度≤40mg/L。

经处理后，所述生物强化脱氮池出水中镍的浓度为≤0.1mg/L，铜浓度为≤0.3mg/L，COD浓度≤50mg/L，总磷浓度≤1mg/L，总氮浓度≤15mg/L，氨氮浓度≤8mg/L。

作为进一步优选方案，所述生物强化脱氮池出水经进一步常规超滤膜过滤后，出水可回用于厂区内冲洗地面、冲厕、冲洗车辆和绿色灌溉。

所述生物强化脱氮池出水经进一步常规超滤、纳滤膜过滤或反渗透处理后，出水可回用于电镀企业生产用水。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明提供的化学镀废水处理及回用方法，先将废水和臭氧通入到多级折流催化臭氧化池中，进行氧化破络预处理；之后，依次投加重金属捕集剂、除磷剂，进行对位竞争螯合反应、除磷反应；反应后的废水进入至固液分离装置中，进行固液分离；固液分离出的液体流入到生物强化脱氮池中，进行兼氧反硝化后，得到出水达标排放或经进一步处理后回用。全面针对废水中重金属、COD、总磷、总氮、氨氮等重金属和生化类污染物指标，能够使其持续稳定达到甚至低于国家排放标准中的表3的限值要求；

2、本发明采用多级折流催化臭氧化技术，各反应区之间下部液相连通为常压，上部气相分隔可加压调节。各反应区气液异向流有效接触，且单独气室有效增压，有利于更大程度地提高气液传质速率和化学反应速率；采用灵活多级反应设置，尽可能有效利用上级尾气中的剩余臭氧，臭氧利用率最大化提高，排出尾气清洁；

3、本发明采用的多级折流催化臭氧化技术，将高稳定态的重金属络合物大分子预先初步分解为易失稳络合态小分子；接而使用高效、稳定的重金属捕集剂，与易失稳的小分子重金属物质进行对位竞争螯合反应；重金属捕集剂高效的竞争螯合性能，无需使络合物完全破络解离出重金属离子，无需反复调节废水pH值，尽可能减少药剂投加量，污泥产生量极少，污泥的处理处置费用大大降低，整体工艺简单可控。

4、本发明采用高效清洁温和可控的多级折流催化臭氧化技术与后续工艺单元相耦合，通过提高氧化/破络效率，梯级控制破络进程，确保产生的小分子重金属络合物既能被后续重金属捕集剂有效捕集螯合，同时将废水中的磷、氮等物质转化为高价态的正磷酸根离子、硝酸根离子，为后续直接化学除磷、生物反硝化快速脱氮创造条件。另外，由于反硝化菌一般为化能异养菌，反硝化反应需在兼氧条件下进行，进水需保持特定的小分子碳源，碳源的数量与质量直接影响填料菌群的分布和效果；因此，前端的催化臭氧化技术能为其补充可利用的低分子碳源，梯级有效过滤后，末端引入生物强化脱氮进行兼氧反硝化，在快速脱氮同时进行有效降解过滤除去水中的SS、TP、COD等，确保重金属和生化类污染物指标全面达标排放，为后续回用处理奠定基础。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的化学镀废水处理及回用方法的结构示意图；

图2为图1所示的化学镀废水处理及回用方法的臭氧供给系统、pH在线监测联控装置与多级折流催化臭氧化池的结构示意图；

图3为图1所示的化学镀废水处理及回用方法的膜生物反应器的结构示意图；

图标：100－臭氧供给系统；200－多级折流催化臭氧化池；300－反应池；400－固液分离装置；500－生物强化脱氮池；600－臭氧发生器；700－气体流量计；800－臭氧供给管；900－pH在线监测探头；110－曝气装置；120－催化剂固定床；130－固体催化剂；140－尾气回收管；150－安全阀；160－压力计；170－尾气排出管；180－尾气分解装置；190－药剂投加与搅拌设备；210－第一反应区间；220－第二反应区间；230－一级袋式过滤器；240－二级精密过滤器；250－膜分离组件；260－真空抽吸泵；270－出水阀门；280－清洗阀门；290－废水供给管；310－保安过滤器；320－真空压力计；330－信号输出线；340－反馈信号线；350－气量调节阀；360－一级反应区；370－二级反应区；380－三级反应区；390－电控箱。

具体实施方式

下面将结合实施方式和实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施方式和实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。

第一方面，在至少一个实施例中提供一种化学镀废水处理及回用方法，包括以下步骤：

S1、废水和臭氧一起通入到多级折流催化臭氧化池中，进行氧化破络预处理，pH在线监测联控装置联动控制确保预处理效果；

S2、预处理后的废水进入至反应池中，依次投加重金属捕集剂、除磷剂，进行对位竞争螯合反应、除磷反应；

S3、反应后的废水进入至固液分离装置中，进行固液分离；

S4、固液分离出的液体流入到生物强化脱氮池中，进行兼氧反硝化后，得到出水达标排放或经进一步处理后回用。

在一种优选的实施方式中，在步骤S1中，所述pH在线监测联控装置的pH在线监测探头安装在所述多级折流催化臭氧化池的出水口处，所述pH在线监测探头的信号输出线与电控箱相连，电控箱的输出指令反馈信号线与臭氧供给管路气量调节阀相连；通过检测氧化破络预处理后废水的pH值，在线调节臭氧供给气量，联动控制预处理效果；

优选地，所述pH在线监测联控装置的pH控制范围设置为7.0～8.5，则预处理效果合格，后续处理排放可达标稳定。

根据本发明，pH的降低值与臭氧氧化有密切的联系，pH在线监测装置的安装可以实时检测氧化后出水的pH的变化，从而宏观方便地判断预氧化的程度和效果。一般而言，初始废水的pH值在9～11左右，经该pH在线监测装置检测出氧化后的pH值在7.0～8.5范围内时，则表示预处理效果合格，可直接进行后续反应；否则，可通过联动控制增加臭氧投加量等方式加强臭氧催化氧化效果，在线调节氧化出水pH在7.0～8.5的范围内后，达到预氧化破络的目的。

臭氧(O₃)具有极强氧化性，溶解度高，多用于养殖水体，生活用水、地下水以及回用水的杀菌消毒。臭氧在酸性条件下相对稳定，但在中性、碱性环境下，臭氧能与水分子或氢氧根自发链式反应产生羟基自由基。羟基自由基具有更高的标准电极电位(2.8V)，氧化能力大大高于臭氧，反应迅捷，能将部分芳香族有机化合物完全矿化。而且臭氧与羟基自由基对有机污染物的选择性较低，对大部分有机污染物都能体现强氧化的显著效果。

臭氧经催化剂进一步催化后，大大促进羟基自由基的生成，固－液－气三相快速反应有助于打断有机物与重金属之间的高能配合化学键。而后加入重金属捕集剂，能与金属离子竞争螯合析出更稳定的络合物，继而投加除磷剂，产生磷酸盐沉淀；废水经进一步一级袋滤、二级精密过滤除去产生的重金属、含磷固体物质后，清液流入到生物强化脱氮池中，进行反硝化反应。

该方法，废水经催化臭氧化预处理后，其可生化性显著提高，经重金属捕集剂螯合析出重金属后生物毒性大大降低，为其后续生化类污染物指标的去除创造了条件。

另外，由于反硝化菌一般为化能异养菌，反硝化反应需在兼氧条件下进行，进水需保持特定的小分子碳源，碳源的数量与质量直接影响填料菌群的分布和效果；因此，前端废水中的有机物经催化臭氧化预处理初步分解成小分子低碳链的有机物，为后续的直接生物反硝化快速脱氮除碳创造条件；末端引入生物强化脱氮池进行兼氧反硝化，在快速脱氮同时进行有效过滤除去水中的SS、TP、COD等，确保污染物指标全面达标排放，为后续回用处理奠定基础。

在一种优选的实施方式中，所述多级折流催化臭氧化池包括至少1级折流、2个反应区；所述反应区之间下部液相连通为常压，上部气相分隔可加压调节。所述反应区均具有进水口和出水口，且所述进水口位于所述反应区的上端，所述出水口位于所述反应区的下端，废水从所述反应区的下端出水口流出经过折流槽向上流入下一级所述反应区的上端进水口。

所述催化臭氧化池的所述反应区的底部均单独设置有曝气装置；臭氧供给系统通过臭氧供给管连接所述多级折流催化臭氧化池的首个所述反应区内的曝气装置；相邻的所述反应区之间设置有尾气回收管，所述尾气回收管用于将上一级所述反应区的尾气收集并通入下一级所述反应区的曝气装置内；所述尾气回收管上均设置有尾气调节阀门；所述反应区之间气体压力逐级降低；在所述多级折流催化臭氧化池的末端上部位置设置有尾气排出管，在尾气排出管上设置有尾气分解装置。在所述废水供给管上设有保安过滤器；所述保安过滤器的过滤精度为0.5～1.0mm。

本发明的臭氧供给系统向多级折流催化臭氧化池内供给臭氧，废水通过0.5～1.0mm保安过滤器后流至多级折流催化臭氧化池中；臭氧供给系统的臭氧供给管与设置在多级折流催化臭氧化池的首个反应区内的曝气装置连接，臭氧经过曝气装置进入反应区内；曝气装置位于反应区的下端，从曝气装置分散出来的微小臭氧空气泡，经过固体催化剂催化后，与水中的污染物质迅速反应；未来得及反应的臭氧，经过尾气回收管收集进入相邻反应区的曝气装置内，重新分散进入到废水中，再次与水中的污染物催化反应后，未反应的臭氧继续经过下一级尾气回收管收集，进入到下一个反应区内，直到尾气进入末端反应区内的曝气装置，经充分反应后，收集进入末端反应区上部设置的尾气排出管，经过尾气排出管上的尾气分解装置处理后排出。

所述催化臭氧化反应池的反应区级数根据最后所述尾气排出管中排出尾气中的臭氧残留量灵活设置，尽可能确保最后排出尾气中臭氧残留量降到最低。

臭氧通过尾气回收管在多级折流催化臭氧化池的不同反应区内循环重复利用；且所述反应区之间下部液相连通为常压，上部气相分隔可加压调节，臭氧利用率可达到99％以上，臭氧利用率最大化提高，大大节约了成本。

在一种优选的实施方式中，所述臭氧供给系统包括臭氧发生器和臭氧供给管；所述臭氧供给管上设置有气量调节阀和气体流量计；

优选地，臭氧投加量为50～150mg/L，臭氧供气压力为0.1～0.3MPa，气液混合比为1：4～1：1。

臭氧供给系统的臭氧发生器用于生成臭氧，臭氧通过臭氧供给管供给至多级折流催化臭氧化池内，气体流量计和气量调节阀用于调节控制臭氧的供给量和供气压。

为了使催化臭氧化池反应区内气相的压力可控，在每个反应区上部单独设置安全阀和压力计。尾气回收管上设置气量调节阀。通过联合调节源头臭氧供给系统的供气量和供气压力、单独反应区内的工作压力，使各反应区内气相压力逐级递减。

催化臭氧化池为密封的中空方体形状。正常工作时，催化臭氧化池各反应区的上部气体区间靠各自的下部水相密封，为可独立控制的气体压力区间，反应区顶部设置压力计与安全阀；所述多级折流催化臭氧化池各反应区之间气体压力逐级降低，第一反应区压力参数控制在0.2～0.3Mpa，保证各反应区内氧化效率稳定高效。

在一种优选的实施方式中，所述多级折流催化臭氧反应池的每个反应区内设置有催化剂固定床，在所述催化剂固定床上设置有类球形固体催化剂；

所述固体催化剂厚度为0.2～0.8m；所述催化剂固定床承托层的厚度为0.1～0.2m。

所述固体催化剂为铁锰基催化剂，主要金属氧化物有效成分为氧化铁、二氧化锰、二氧化钛的一种或多种；其百分含量分别为5～15％、5～10％、5～10％。粒径为2～8mm，优选地，选用粒径为2～4mm；堆积密度为1.3～1.8kg/L，填充量为30％～60％。

多级折流催化臭氧化池材质为玻璃钢、不锈钢、钛钢、碳钢等，优选地采用玻璃钢；催化剂固定床多级设置，大大提高了臭氧、催化剂与废水的接触面积、反应速率与氧化速率。

在一种优选的实施方式中，所述反应池包括依次连通的至少第一反应区间、第二反应区间，第一反应区间用于投加重金属捕集剂、第二反应区间用于投加除磷剂，各区间上部分别安装有相对应的药剂投加与搅拌设备；

所述第一反应区间的上部设有入水口，所述第一反应区间的下部与第二反应区间连通，所述第二反应区间的上部设有出水口，所述出水口通过增压泵与固液分离装置的入口连通。

所述第一反应区间的流体自上而下流至第二反应区间，第二反应区间的流体自下而上由反应池的出水口流出；

根据本发明，反应池包括依次连通的第一反应区间、第二反应区间，水流方向在反应池第一反应区间自上往下流，然后在第二反应区间又自下往上折流，最终在第二反应区间上部出水。进一步的，反应池第一反应区间投加重金属捕集剂，反应池第一反应区间上部设有入水口，进入反应池第一反应区间的水自重流从上往下流至所述反应池第二反应区间，在该上进下出的流动方式中，重金属捕集剂与金属离子螯合更充分；反应池第二反应区间投加除磷剂，反应池第二反应区间上部出水自下往上由反应池的出水口流出；该反应池的投加药剂的顺序、流体流动的方式，有助于与金属离子螯合成更稳当的络合物，稳定析出不溶解的重金属螯合物和磷酸盐物质。

在一种优选的实施方式中，优选地，所述重金属捕集剂为DTC类重金属捕集剂；

优选地，所述除磷剂为钙盐、镁盐、铝盐除磷剂，优选地，钙盐除磷剂选用氯化钙；

优选地，所述重金属捕集剂的投加浓度为50～100mg/L；

优选地，所述除磷剂的投加浓度为10～80mg/L。

根据本发明，上述药剂的添加量不易过多或过少，且各药剂的配比也需要在适宜的范围内进行添加；配比不适宜或添加量过少时，反应比较慢且处理不完全，而若配比不适宜或添加量过多时，则会增加水中溶解物质含量又增加处理成本，还影响后续处理效果。因此，在投加各药剂时，优选保持重金属捕集剂在水中的含量为50～100mg/L，更优选为70～100mg/L，典型但非限制的，例如可以为75mg/L、85mg/L、95mg/L；优选保持除磷剂在水中的含量浓度为10～80mg/L，典型但非限制的，例如可以为45mg/L、55mg/L或75mg/L。

本发明的重金属捕集剂为一种含巯基(二硫代氨基甲酸盐)官能团的重金属捕集剂，该长碳链DTC(二硫代氨基甲酸盐)类重金属捕集剂，具有较强的螯合能力，与小分子络合态重金属离子进行对位竞争螯合反应，对含铜、镍废水中络合铜、络合镍有良好稳定的去除效果。

需要说明的是，本发明对于该DTC类重金属捕集剂具体的类型和所包含的成分等不做特殊限制，可采用本领域技术人员所熟知的各DTC类重金属捕集剂。

在一种优选的实施方式中，在步骤S3中，设有固液分离装置，所述固液分离装置包括滤池或过滤器中的至少一种；

所述固液分离装置为精密过滤器，所述精密过滤器的过滤介质孔径为0.5～3μm。所述精密过滤器的出水与所述生物强化脱氮池的入口连通。

优选地，所述固液分离装置为袋滤器、精密过滤器两级过滤。所述一级袋滤器的过滤介质孔径为10～50μm；所述二级精密过滤器的过滤介质孔径为0.5～3μm。所述一级袋滤器的出水口继续通过增压泵与二级精密过滤器的入口连通。

根据本发明，反应后的微小重金属析出物和磷酸盐沉淀与液体一起，输送进入固液分离装置中，该固液分离装置优选采用精密过滤器，过滤介质孔径为0.5～3μm。

进一步优选地，设置袋滤器(10～50μm)、精密过滤器(0.5～3μm)两级过滤。设备反冲洗周期进一步延长，减少水头损失。上清液中重金属得到有效去除，出水中的总铜含量稳定低于0.3mg/L，总镍含量稳定低于0.1mg/L。该方法占地面积小，过流量大，处理速度快，无多余的化学药剂投加，产泥量大大降低，为后续生物强化脱氮反应去除重金属毒性，提供较好的水质。

在一种优选的实施方式中，在步骤S4中，所述生物强化脱氮可以通过膜生物反应器、反硝化生物滤池等实现。

优选地，所述生物强化脱氮池所采取的高效反硝化菌，包括反硝化杆菌、斯氏杆菌、萤气极毛杆菌等。

在一种优选的实施方式中，所述生物强化脱氮池采用具有高效截留作用、有利于富集长菌龄微生物的膜生物反应器；所述膜生物反应器内部设置膜分离组件，所述膜分离组件包括平板膜、中空纤维膜、管式膜等的至少一种，所述膜分离组件的膜孔径≤0.2微米。

优选地，所述膜生物反应器出水管上设置出水阀门、真空压力计和真空抽吸泵，所述膜分离组件工作负压为0～－20kPa；当出水真空压力计显示所述膜分离组件工作压力低于－25kPa时，关闭出水阀门，开启清洗阀门，开始膜分离组件清洗。

膜生物反应器中不同菌龄的生物菌同时生长，进行异养反硝化脱氮除磷反应，同时去除剩余的有机物，出水中的生化类污染物浓度得到降低。

废水中有机物的去除通过所述多级催化臭氧化预处理后，在将高稳定态的重金属络合物大分子预先初步分解为易失稳络合态小分子的同时，将废水中的磷、氮等物质转化为高价态的正磷酸根离子、硝酸根离子，为后续重金属捕集去除、化学除磷、生物反硝化快速脱氮创造条件。另外，废水中大分子的有机物被氧化成小分子低碳链的有机物，为后续直接生物反硝化快速脱氮提供碳源；在所述生物强化脱氮池进行异养反硝化脱氮，利用生物作用进一步降解废水中有机物，从而确保通过以上处理后，废水中的重金属、生化类污染物指标全面达标。

在一种优选的实施方式中，所述化学镀废水包括化学镀生产工艺排放的重金属废水、经常规物化处理工艺后仍未达标的化学镀废水；所述化学镀废水中的重金属主要以络合态形式存在。

优选地，所述化学镀废水中镍的浓度为≤10mg/L，铜浓度为≤20mg/L，COD浓度≤300mg/L，总磷浓度≤60mg/L，总氮浓度≤180mg/L，氨氮浓度≤40mg/L。

该方法首先，采用多级折流催化臭氧化对化学镀废水进行预处理，梯级控制氧化破络进程，将废水中高稳定性、大分子重金属络合物分解为易失稳、小分子重金属络合物，达到预氧化初破络的目的；同时氧化分解部分有机污染物，降低废水的TOC与COD，为后续生化反应单元提供低分子碳源；将废水中的磷、氮等物质全部转化为高价态的正磷酸根离子、硝酸根离子，为后续除磷、反硝化提供条件。然后，投加具有高效螯合基团的重金属捕集剂，与小分子重金属络合物中的重金属离子进行对位竞争螯合反应。接而，投加化学除磷药剂，将废水中的磷转化为可沉淀态含磷化合物。接而，采用固液分离装置，去除废水中的重金属析出物和磷酸盐沉淀物。最后，采用生物强化反硝化脱氮池进行兼氧反硝化快速脱氮，同时通过膜分离进一步截留过滤细小颗粒物质，全面去除废水中剩余的COD、TOC、TP、TN等污染物。

采用本方法处理化学镀废水可使出水中的重金属、COD、TP、TN等污染物浓度持续稳定达到排放标准，出水中镍的浓度为≤0.1mg/L，铜浓度为≤0.3mg/L，COD浓度≤50mg/L，总磷浓度≤1mg/L，总氮浓度≤15mg/L，氨氮浓度≤8mg/L。

在一种优选的实施方式中，生物强化脱氮池出水经进一步常规超滤膜过滤后，出水可回用于厂区内冲洗地面、冲厕、冲洗车辆、绿化等杂用水。所述生物强化脱氮池出水经进一步常规超滤、纳滤膜过滤及反渗透处理后，出水可回用于电镀企业生产用水。

该方法臭氧利用率最大化，催化氧化反应效率高，无需反复调节废水pH值，尽可能减少药剂投加量，污泥产生量极少，污泥的处理处置费用大大降低，整体工艺简单可控，运行成本低，占地面积小。

第二方面，在至少一个实施例中提供一种用于实现以上所述的化学镀废水处理及回用方法，包括臭氧供给系统100、多级折流催化臭氧化池200、反应池300、pH在线监测联控装置、一级袋式过滤器230、二级精密过滤器240和生物强化脱氮池500；

所述臭氧供给系统100与所述多级折流催化臭氧化池200底部的曝气装置110连接，供给臭氧；所述多级折流催化臭氧化池200出水口与所述反应池300的进水口连接，所述多级折流催化臭氧化池200的出水口管路上设置有所述pH在线监测联控装置；所述反应池300的出水口与所述一级袋式过滤器230进水口连接，所述一级袋式过滤器230出水口与所述二级精密过滤器240进水口连接，所述二级精密过滤器240出水口与所述膜生物反应器500相连接。

进一步地，所述pH在线监测联控装置的pH在线监测探头900安装在所述多级折流催化臭氧化池200的出水口处，所述pH在线监测探头900的信号输出线330与电控箱390相连，电控箱390的输出指令反馈信号线340与臭氧供给管800路气量调节阀350相连；通过检测氧化破络预处理后废水的pH值，在线调节臭氧供给气量，联动控制预处理效果。

进一步地，所述多级折流催化臭氧化池200包括至少1级折流和两个反应区；两个所述反应区之间下部液相连通为常压，上部气相分隔可加压调节；所述反应区均具有进水口和出水口，且所述进水口位于所述反应区的上端，所述出水口位于所述反应区的下端，废水从所述反应区的下端出水口流出经过折流槽向上流入下一级所述反应区的上端进水口；

在所述催化臭氧化池的所述反应区的底部均单独设置有曝气装置110；所述臭氧供给系统100通过臭氧供给管800连接所述多级折流催化臭氧化池200的首个所述反应区内的曝气装置110；在相邻的所述反应区之间设置有尾气回收管140，所述尾气回收管140用于将上一级所述反应区的尾气收集并通入下一级所述反应区的曝气装置110内；所述尾气回收管140上均设置有尾气调节阀门；所述反应区之间气体压力逐级降低；每个反应区上设有安全阀150和压力计160，通过压力计160观察反应区内压力，安全阀150调节反应区内工作压力；

在所述废水供给管290上设有保安过滤器310；所述保安过滤器310的过滤精度为0.5～1.0mm；在所述多级折流催化臭氧化池200的末端上部设置有尾气排出管170，在所述尾气排出管170上设置有尾气分解装置180。

进一步地，所述臭氧供给系统100包括臭氧发生器600、臭氧供给管800、气量调节阀350和气体流量计700；所述臭氧发生器600与所述臭氧供给管800连接，所述臭氧供给管800上设置有所述气量调节阀350和所述气体流量计700。

进一步地，在所述多级折流催化臭氧化池200的所述反应区内，在所述曝气装置110的上部位置均单独设置有催化剂固定床120，在所述催化剂固定床120上设置有类球形固体催化剂130。

进一步地，所述反应池300至少设置两个反应区间，两个所述反应区间分别为第一反应区间210和第二反应区间220，所述第一反应区间210用于投加重金属捕集剂，所述第二反应区间220用于投加除磷剂；在每个所述反应区间的上部位置相应设置有药剂投加与搅拌设备190；

所述第一反应区间210的上部设有入水口，所述第一反应区间210的下部与所述第二反应区间220连通，所述第二反应区间220的上部设有出水口；所述反应池300的出水口通过增压泵与所述一级袋式过滤器230的进水口相连通。

进一步地，所述一级袋式过滤器230的出水口继续通过增压泵与所述二级精密过滤器240的进水口相连通；所述二级精密过滤器240的出水口与所述膜生物反应器500的进水口相连通；所述一级袋滤器的过滤介质孔径为10～50μm；所述二级精密过滤器240的过滤介质孔径为0.5～3μm；所述一级袋式过滤器230与所述二级精密过滤器240均设有反冲洗装置。

进一步地，所述生物强化脱氮池500内部设置膜分离组件250，包括平板膜、中空纤维膜、管式膜等的至少一种，所述膜分离组件250的膜孔径≤0.2μm；所述膜生物反应器500出水管上设置出水阀门270、真空压力计320和真空抽吸泵260；根据实际运行条件，自动关闭出水阀门270，开启清洗阀门280，开始清洗膜分离组件250。

进一步地，所述化学镀废水包括化学镀生产工艺排放的重金属废水、经常规物化处理工艺后仍未达标的化学镀废水；所述化学镀废水中的重金属主要以络合态形式存在。

进一步地，所述膜生物反应器500出水经进一步常规超滤膜过滤后，出水可回用于厂区内冲洗地面、冲厕、冲洗车辆和绿化灌盖；

所述膜生物反应器500出水经进一步常规超滤、纳滤膜过滤及反渗透处理后，出水可回用于电镀企业生产用水。

化学镀废水处理及回用方法占地面积小，运行简单，可一体化控制，适应性强，无需反复调pH值，药剂投加量少，产泥量极少，运行费用低。采用高效清洁温和可控的催化臭氧化技术，将高稳定态的络合物大分子初步分解为易失稳络合态小分子，同时将废水中的磷、氮等物质全部转化为高价态的正磷酸根离子、硝酸根离子；尽可能提高氧化/破络效率、控制破络进程，确保产生的小分子重金属络合物既能被后续重金属捕集剂有效捕集，同时为直接生物反硝化快速脱氮创造条件。

末端引入膜生物反应器进行兼氧反硝化，在快速脱氮同时进行有效膜分离，确保污染物指标全面达标排放，为进一步回用奠定基础。

下面结合具体实施例、对比例和附图，对本发明作进一步说明。

应用实例1

东莞某园区电镀废水处理厂七股废水中的化学镀废水(又称焦铜废水)，经常规一级加药沉淀处理后，取该废水进行试验。

如图1－图3，废水通过1.0mm保安过滤器310流入至多级折流催化臭氧化池200的一级反应区360内，臭氧供给系统100的臭氧发生器600产生臭氧，通过臭氧供给管800路经过曝气装置110鼓入到多级折流催化臭氧化池200的一级反应区360内。

臭氧与废水异向流接触反应，经固体催化剂130进一步催化后，将废水中的高稳定态的重金属络合物大分子初步分解为易失稳络合态小分子，并将废水中的磷、氮等物质转化为高价态的正磷酸根离子、硝酸根离子。

从水中升起的未反应完的含臭氧尾气经过尾气回收管140收集，进入催化臭氧化池的二级反应区370内，由曝气装置110继续鼓入废水中，直到尾气回收管140将臭氧导入到催化臭氧化池的三级反应区380中，再从尾气排出管170经尾气分解装置180排出。

多级折流催化臭氧化池设置3级反应区，此时反应彻底，尾气中的臭氧最大化利用。

在催化臭氧化池上设置有观察压力的压力表160，以及防止催化臭氧化池内压力过高的安全阀150。尾气回收管140上设置气量调节阀350。

多级折流催化臭氧化池200的废水出水口处设置有所述pH在线监测联控装置。用以检测氧化破络预处理后pH的变化，判断氧化效果，及时在线联动调控。

反应池300包括依次连通的第一反应区间210和第二反应区间220，分别用于投加重金属捕集剂和除磷剂，各区间上部分别安装有相对应的药剂投加与搅拌设备190；第一反应区间210的流体自上而下流至第二反应区间220，第二反应区间220的出水口位于反应池300的上部；反应池300出水通过增压泵与固液分离装置400的入口连通。

多级折流催化臭氧化池200中各反应区的催化剂固定床120的填充量为45％。

固液分离装置400设置为一级精密过滤器240，过滤介质孔径为1μm。废水从一级精密过滤器240的出水口进入到生物强化脱氮池500中。

生物强化脱氮池500设置为具有高效截留作用、有利于富集长菌龄微生物的膜生物反应器。膜生物反应器采用中空纤维膜组件。废水在膜生物反应器中进行异养反硝化反应以脱氮，并通过膜滤去除剩余的有机物、总磷等污染物，使出水污染物全面达标排放，为进一步回用奠定基础。

一种化学镀废水处理及回用方法，还包括以下步骤：

在多级折流催化臭氧化池200中装满待处理废水，打开臭氧发生器600空气气泵开关，待进气稳定2分钟，开启循环水冷却装置，控制循环水温度15℃。确保冷却水稳定流入臭氧发生器600发生管后，开启臭氧开关，分别调节载气流量、臭氧供气压力和臭氧投加量为1L/min、0.1MPa和100mg/L，此时多级折流催化臭氧化池200中充满有大量的微小气泡。待臭氧稳定输出后，打开抽水泵，控制进水流量为120L/h，气液混合比为1：2。

通过尾气回收管140上的气量调节阀350，调节多级折流催化臭氧化反应池200的各反应区的气相压力逐级降低，并能保证通过下一级反应区内的曝气装置110继续鼓入微小气泡。

经过多级折流催化臭氧化池200预处理后的废水，进入反应池300的第一反应区间210，打开反应池300的第一反应区间210相连的药剂投加与搅拌设备190，所配置的重金属捕集剂的投加浓度为85mg/L，调节搅拌设备转速约200r/min，使重金属捕集剂与金属离子充分进行螯合反应。

废水进行螯合反应后流入反应池300的第二反应区间220，打开与反应池300第二反应区间220相连的药剂投加与搅拌设备，所配置的除磷剂的投加浓度为55mg/L，调节搅拌设备转速约100r/min。

对本实施例处理前的化学镀废水水质和处理后的出水水质进行检测。总铜、总镍检测方法：火焰原子吸收分光光度法；pH检测方法：pH检测仪；COD检测方法：快速密闭催化消解法；TN：过硫酸钾氧化紫外分光光度法；NH3－N：纳氏试剂分光光度法；TP：钼锑抗分光光度法(下述实施例的检测方法均与此相同)。

检测结果如表1所示：

表1化学镀废水处理前后污染物浓度变化(mg/L)

项目	pH	COD	TN	NH<sub>3</sub>－N	TP	Ni	Cu
								处理前	9.7	257	215	32.5	35.5	3.75	2.43
处理后	7.3	36	12	7.8	0.4	0.07	0.05

应用实例2

东莞某园区电镀废水处理厂七股废水中的化学镀废水(又称焦铜废水)，经常规二级加药沉淀处理后，取该废水进行试验。

与实施例1的区别在于，本实施例中：

保安过滤器设置精度为1mm；

多级折流催化臭氧化池设置3级反应区；

催化剂固定床的填充量为45％；

固液分离装置设置为一级精密过滤器，过滤介质孔径为1μm；

膜生物反应器的膜组件为中空纤维膜组件；

控制进水流量为180L/h；

臭氧供气压力为0.1MPa；

臭氧投加量为80mg/L；

气液混合比为1：4；

重金属捕集剂的投加浓度为75mg/L；

除磷剂的投加浓度为45mg/L。

对本实施例处理前的化学镀废水水质和处理后的出水水质进行检测，检测结果如表2所示：

表2化学镀废水处理前后污染物浓度变化(mg/L)

项目	pH	COD	TN	NH<sub>3</sub>－N	TP	Ni	Cu
								处理前	9.3	227	220	30.4	36.5	1.25	1.65
处理后	7.7	35	13	7.2	0.2	0.06	0.06

应用实例3

清远某园区电镀废水处理厂单独分类收集的化学镀废水，取该废水进行试验。

与实施例1、2的区别在于，本实施例中：

保安过滤器设置精度为0.5mm；

多级折流催化臭氧化池设置4级反应区；

催化剂固定床填充量为55％；

固液分离装置设置为一级袋滤器和二级精密过滤器，过滤介质孔径分别为50μm和1μm；

膜生物反应器的膜组件为平板膜组件；

控制进水流量为180L/h；

臭氧供气压力为0.2MPa；

臭氧投加量为145mg/L；

气液混合比为1：1；

重金属捕集剂的投加浓度为95mg/L；

除磷剂的投加浓度为75mg/L。

对本实施例处理前的化学镀废水水质和处理后的出水水质进行检测，检测结果如表3所示：

表3化学镀废水处理前后污染物浓度变化(mg/L)

项目	pH	COD	TN	NH<sub>3</sub>－N	TP	Ni	Cu
								处理前	10.6	327	260	45.6	41.2	5.85	7.65
处理后	8.3	48	14	7.5	0.3	0.09	0.15

对比例1

一种催化臭氧化循环处理头孢制药废水系统、一种非均相催化臭氧氧化废水深度处理的方法和装置、一种两级微纳米曝气催化臭氧化废水处理系统等(现有技术)，与实施例的区别在于：

上述专利利用催化臭氧化工艺技术应用于深度处理，但其主要目的是降解废水中的COD或去除总磷，采用的工艺只重点强调废水中某一单一污染物。而本发明的实施例中，针对化学镀废水的污染特征，前段进行催化臭氧化是为了破络，将难降解难处理的大分子重金属络合态污染物分解为小分子易失稳的重金属络合物；而后经重金属捕集剂螯合沉淀，既去除了废水的重金属毒性，又提高了其可生化性。后续采用生物强化脱氮进行生化反应，进一步去除COD、氨氮、总氮、总磷等污染物。高效耦合臭氧高级氧化、螯合沉淀及快速反硝化技术，深度处理化学镀废水中的各类重金属和生化类污染物质，使出水中的污染物全指标达标排放。

对比例2

一种电镀废水回用水质改善工艺、一种电镀废水回用设备及其处理方法、一种电镀废水回用处理方法等(现有技术)，与实施例的区别在于：

上述专利所提及的电镀废水回用工艺，处理对象包括含镍废水、含铬废水、综合废水等，这几类废水中所涉及的重金属主要是以离子态形式存在，这类型的重金属大都采用碱沉淀的方法去除，后续继续采用多级滤层过滤、滤膜过滤、反渗透等工艺，达到回用的目的。而本发明的实施例中，处理对象主要为电镀废水中最难处理的化学镀废水，该类型废水中重金属主要以高稳定的络合态金属形式存在，简单物化工艺难以去除；而废水中的重金属若不预先去除，则会继续导致其生化类污染物难以下降，从而使得废水不能达标排放。

经本发明实施例提供的方法，采用多级折流催化臭氧化对化学镀废水进行预处理，将废水中高稳定性、大分子重金属络合物分解为易失稳、小分子重金属络合物，达到预氧化初破络的目的；同时氧化分解部分有机污染物，降低废水的TOC与COD，为后续生化反应单元提供低分子碳源；将废水中的磷、氮等物质全部转化为高价态的正磷酸根离子、硝酸根离子，为后续除磷、反硝化提供条件。然后，投加具有高效螯合基团的重金属捕集剂，与小分子重金属络合物中的重金属离子进行对位竞争螯合反应。接而，投加化学除磷药剂，将废水中的磷转化为可沉淀态含磷化合物。接而，采用固液分离装置，去除废水中的重金属析出物和磷酸盐沉淀物。最后，采用生物强化反硝化脱氮池进行兼氧反硝化快速脱氮，同时通过进一步膜分离去除细小颗粒物质，全面去除废水中重金属和生化类等污染物，使其持续稳定达到国家排放标准中的表3的限值要求，为其后续回用处理奠定基础。后续出水经进一步常规超滤膜过滤后，可回用于厂区内冲洗地面、冲厕、冲洗车辆、绿化等杂用水；经进一步常规超滤、纳滤膜过滤或反渗透处理后，出水可回用于电镀企业生产用水。

本发明所提供的化学镀废水处理及回用方法，工艺简单，高效清洁，无需反复调pH值，药剂投加量少，产泥量极少，污泥的处理处置费用大大降低，整体工艺简单可控，运行成本低，占地面积小。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种化学镀废水处理及回用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将废水和臭氧通入到多级折流催化臭氧化池中，进行氧化破络预处理，通过pH在线监测联控装置的联动控制，确保所述预处理的效果；

S2、所述预处理后的废水进入至反应池中后，依次投加重金属捕集剂、除磷剂，进行对位竞争螯合反应、除磷反应；

S3、所述S2中反应后的废水进入至固液分离装置中，进行固液分离；

S4、固液分离出的液体流入到生物强化脱氮池中，进行兼氧反硝化后，得到出水达标排放或经进一步处理后回用。

2.根据权利要求1所述的化学镀废水处理及回用方法，其特征在于，在步骤S1中，所述pH在线监测联控装置的pH在线监测探头安装在所述多级折流催化臭氧化池的出水口处，所述pH在线监测探头的信号输出线与电控箱相连，电控箱的输出指令反馈信号线与臭氧供给管路气量调节阀相连；通过检测氧化破络预处理后废水的pH值，在线调节臭氧供给气量，联动控制预处理效果；

优选地，所述pH在线监测联控装置的pH控制范围设置为7.0～8.5，则预处理效果合格，后续处理可得到保障。

3.根据权利要求1所述的化学镀废水处理及回用方法，其特征在于，在步骤S1中，所述多级折流催化臭氧化池包括至少1级折流和两个反应区；两个所述反应区之间下部液相连通为常压，上部气相分隔可加压调节；所述反应区均具有进水口和出水口，且所述进水口位于所述反应区的上端，所述出水口位于所述反应区的下端，废水从所述反应区的下端出水口流出经过折流槽向上流入下一级所述反应区的上端进水口；

在所述催化臭氧化池的所述反应区的底部均单独设置有曝气装置；臭氧供给系统通过臭氧供给管连接所述多级折流催化臭氧化池的首个所述反应区内的曝气装置；在相邻的所述反应区之间设置有尾气回收管，所述尾气回收管用于将上一级所述反应区的尾气收集并通入下一级所述反应区的曝气装置内；所述尾气回收管上均设置有尾气调节阀门；所述反应区之间气体压力逐级降低；每个反应区上设有安全阀和压力计，通过压力计观察反应区内压力，安全阀调节反应区内工作压力；在所述废水供给管上设有保安过滤器；所述保安过滤器的过滤精度为0.5～1.0mm；

在所述多级折流催化臭氧化池的末端上部设置有尾气排出管，在尾气排出管上设置有尾气分解装置。

4.根据权利要求1所述的化学镀废水处理及回用方法，其特征在于，在步骤S1中，所述臭氧供给系统包括臭氧发生器和臭氧供给管；所述臭氧供给管上设置有气量调节阀和气体流量计；

优选地，臭氧投加量为50～150mg/L，臭氧供气压力为0.1～0.3MPa，气液混合比为1：4～1：1。

5.根据权利要求1所述的化学镀废水处理及回用方法，其特征在于，在步骤S1中，在所述多级折流催化臭氧化池的所述反应区内，在所述曝气装置的上部位置均单独设置有催化剂固定床；在所述催化剂固定床上设置有类球形固体催化剂；

所述固体催化剂为铁锰基催化剂，所述固体催化剂中含有的金属氧化物有效成分为氧化铁、二氧化锰、二氧化钛的一种或多种；当所述金属氧化物的有效成分为所述氧化铁、所述二氧化锰和所述二氧化钛时，对应其百分含量分别为5～15％、5～10％、5～10％；所述固体催化剂的颗粒粒径为2～8mm，堆积密度为1.3～1.8kg/L；所述催化剂固定床填充量为30～60％。

6.根据权利要求1所述的化学镀废水处理及回用方法，其特征在于，在步骤S2中，所述反应池至少设置两个反应区间，分别为第一反应区间和第二反应区间，所述第一反应区间用于投加重金属捕集剂，所述第二反应区间用于投加除磷剂；在每个所述反应区间上部相应设置有药剂投加与搅拌设备；

所述第一反应区间的上部设有入水口，所述第一反应区间的下部与所述第二反应区间连通，所述第二反应区间的上部设有出水口，所述出水口通过增压泵与固液分离装置的入口相连通；

优选地，所述重金属捕集剂为DTC类重金属捕集剂，投加浓度为50～100mg/L；

优选地，所述除磷剂为铁盐、铝盐、镁盐或钙盐除磷剂，所述除磷剂优选为所述钙盐除磷剂，投加浓度为10～80mg/L。

7.根据权利要求1所述的化学镀废水处理及回用方法，其特征在于，在步骤S3中，设有固液分离装置，所述固液分离装置包括滤池或过滤器中的至少一种；所述固液分离装置为精密过滤器，所述精密过滤器的过滤介质孔径为0.5～3μm；所述精密过滤器的出水与所述生物强化脱氮池的入口连通；

优选地，所述固液分离装置为袋滤器、精密过滤器两级过滤；

所述一级袋滤器的过滤介质孔径为10～50μm；所述二级精密过滤器的过滤介质孔径为0.5～3μm；所述一级袋滤器的出水继续通过增压泵与二级精密过滤器的入口连通。

8.根据权利要求1所述的化学镀废水处理及回用方法，其特征在于，在步骤S4中，所述生物强化脱氮通过膜生物反应器、反硝化生物滤池实现；

优选地，所述生物强化脱氮池所采取的高效反硝化菌，包括反硝化杆菌、斯氏杆菌和/或萤气极毛杆菌；

优选地，所述生物强化脱氮池采用具有高效截留作用、有利于富集长菌龄微生物的膜生物反应器；所述膜生物反应器内部设置膜分离组件，所述膜分离组件包括平板膜、中空纤维膜、管式膜的至少一种，所述膜分离组件的膜孔径≤0.2微米；

优选地，所述膜生物反应器出水管上设置出水阀门、真空压力计和真空抽吸泵，所述膜分离组件工作负压为0～－20kPa；当出水真空压力计显示所述膜分离组件工作压力低于－25kPa时，关闭出水阀门，开启清洗阀门，开始膜分离组件清洗。

9.根据权利要求1～8任一项所述的化学镀废水处理及回用方法，其特征在于，所述化学镀废水包括化学镀生产工艺排放的重金属废水、经常规物化处理工艺后仍未达标的化学镀废水；所述化学镀废水中的重金属主要以络合态形式存在；

优选地，所述化学镀废水中镍的浓度为≤10mg/L，铜浓度为≤20mg/L，COD浓度≤300mg/L，总磷浓度≤60mg/L，总氮浓度≤180mg/L，氨氮浓度≤40mg/L；

经处理后，所述生物强化脱氮池出水中镍的浓度为≤0.1mg/L，铜浓度为≤0.3mg/L，COD浓度≤50mg/L，总磷浓度≤1mg/L，总氮浓度≤15mg/L，氨氮浓度≤8mg/L。

10.根据权利要求9所述的化学镀废水处理及回用方法，其特征在于，所述生物强化脱氮池出水经进一步常规超滤膜过滤后，出水可回用于厂区内冲洗地面、冲厕、冲洗车辆和绿化灌溉；

所述生物强化脱氮池出水经进一步常规超滤、纳滤膜过滤及反渗透处理后，出水可回用于电镀企业生产用水。