人造金剛石的合成工序是在高溫高壓條件下進行電解和酸洗，期間會產(chǎn)生大量的含鎳、錳酸性(acidity)廢液，其中鎳是一種可致癌的重金屬。如果不加處理隨意排放，會對環(huán)境和人體健康一定的危害(wēi hài)。目前含鎳廢水的處理方法有化學(xué)沉淀（precipitation）法、蒸餾法和反滲透（Osmosis)、擴展陰極電解法、催化氧化法、離子交換法、重金屬捕集法等; 本工程本著投資省、處理效果好、自動化程度高、運行成本費用低基本達到含鎳廢水達到排放要求，取得良好的環(huán)境效益益和經(jīng)濟效益。
1 工程(Engineering)概況 
河南某金剛石生產(chǎn)企業(yè)采用高溫高壓合成工藝生產(chǎn)人造金剛石，年生產(chǎn)能力為
　　4. 8 億克拉人造金剛石。送入車間污水處理站的生產(chǎn)廢水主要來自酸處理后的清洗水、電解后的清洗水、搖床分離的水、堿處理后的清洗水?；旌虾蟮膹U水水質(zhì)水量見表1。
2 處理工藝及主要構(gòu)筑物

　　2. 1 廢水處理工程的工藝流程
由生產(chǎn)車間排放的混合廢水經(jīng)初沉池可沉淀（precipitation）原水中的石墨，通過耐酸泵提升進入調(diào)節(jié)池進行蓄積; 通過真空引水器和污水提升泵進入一級中和槽，一級中和槽出水溢流進入混凝反應(yīng)池沉淀后出水進入二級中和槽調(diào)節(jié)pH 值，出水pH 值達到設(shè)定值后溢流進入斜板沉淀池，達不到設(shè)定值的出水回流至調(diào)節(jié)池，斜板沉淀池出水自流至終端回調(diào)池，終端調(diào)節(jié)池出水pH值達到設(shè)定值后經(jīng)砂濾池進入回用水池。
在整個系統(tǒng)處理過程中，會產(chǎn)生一定量的污泥，污泥中不僅還有大量的有毒有害物質(zhì)，還含有部分可回用的重金屬鎳。因此，污泥需要及時得到處理和處置，本系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥經(jīng)螺桿泵進入壓濾機進行處理，濾水回用至調(diào)節(jié)池，泥餅外運交由危廢部門進行處置。

　　2. 2 主要構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù)
主要構(gòu)筑物設(shè)計參數(shù)見表2。
3 穩(wěn)定運行分析

　　3. 1 一級中和槽的啟動及處理效果
一級中和槽采用化學(xué)中和法，常用的堿性中和劑為生石灰和熟石灰。由于生石灰和熟石灰中有鈣離子在后續(xù)處理(chǔ lǐ)不易去除，影響全自動化控制效果。氫(Hydrogen)氧化鈉溶液具有中和效果好、用量少、易自動控制等優(yōu)點，故選擇氫氧化鈉溶液作為一級中和的藥劑。
在實際運行中可根據(jù)加藥計量泵和進水泵（water pump）開度大小控制投藥量。膜生物反應(yīng)器在污水處理，水資源再利用領(lǐng)域，MBR又稱膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor ）,是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。調(diào)試成功后，出水鎳(Ni)含量的去除率約為7
　　8. 41%。

　　3. 2 混凝反應(yīng)池的啟動及處理(chǔ lǐ)效果
混凝反應(yīng)池采用無機高分子混凝劑聚氯化鋁 ，PAC具有混凝效果好、用量少、適宜范圍廣等諸多優(yōu)點，是一種優(yōu)良的凈水劑，故選擇PAC 作為廢水的混凝藥劑。
在實際運行過程中可通過計算機全程控制加藥計量泵的投藥量，使其達到設(shè)計要求。

　　3. 3 二級中和槽的運行效果
二級中和槽采用聚丙烯酰胺 和氫氧(Oxygen)化鈉溶液調(diào)節(jié)pH 值，根據(jù)槽內(nèi)水質(zhì)的變化通過加藥計量泵自動控制加藥量來控制pH 值的變化。
經(jīng)過上述單元處理后，整個系統(tǒng)實行全部自動化控制，從2012 年8 月運行至今，系統(tǒng)運行平穩(wěn)，處理效果穩(wěn)定，各項指標(biāo)均達到了設(shè)計要求，系統(tǒng)運行效果見表3。中空纖維膜紡絲機通過膜技術(shù)進行水處理，應(yīng)用于制藥、釀造、餐飲、化工、市政污水回傭、醫(yī)院、小區(qū)污水會用、造紙等生產(chǎn)生活污水處理。膜分離技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用于溶液或氣體物質(zhì)分離、濃縮和提純的分離技術(shù)。膜壁微孔密布，原液在一定壓力下通過膜的一側(cè)，溶劑及小分子溶質(zhì)透過膜壁為濾出液，而大分子溶質(zhì)被膜截留，達到物質(zhì)分離及濃縮的目的。膜分離過程為動態(tài)過濾過程，大分子溶質(zhì)被膜壁阻隔，隨濃縮液流出，膜不易被堵塞，可連續(xù)長期使用。
從實際運行效果來看，重金屬鎳的去除率達到了9
　　9. 9%，部分出水可回用于提取車間。本工程處理(chǔ lǐ)工藝簡單，無二次污染，較徹底地實現(xiàn)了含鎳廢水的達標(biāo)排放。具體參見
4 環(huán)境經(jīng)濟(jīng jì)分析
本工程處理出水水質(zhì)指標(biāo)達到《銅、鎳、鈷工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 要求。項目實施后，COD 排放量最大化減少
　　13. 86 t /a，Ni2+的排放量減少5
　　8. 03 t /a。
工程總投資15
　　2. 73 萬元，運行費用3
　　9. 21 萬元，其中管理費用(expense)
　　9. 2 萬元/年，電力費用(expense)
　　10. 26 萬元/年，藥劑費用
　　19. 75 萬元/年。單位(unit)廢水處理運行成本為
　　2. 37 元/t。
5 結(jié)論
采用采用化學(xué)中和+ 化學(xué)沉淀+ 砂濾池的工藝對人造金剛石含鎳酸性廢水進行處理是成功的，對鎳的篩除率達到9
　　9. 9%以上，經(jīng)過近一年的運行管理考察，整個系統(tǒng)運行平穩(wěn)，各項指標(biāo)（target aim)基本達到設(shè)計要求，管理維護簡單，且出水可以達到回用水要求。膜生物反應(yīng)器在污水處理，水資源再利用領(lǐng)域，MBR又稱膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor ）,是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)?？傊摴こ淘诩夹g(shù)上可行，具有良好的社會效益和環(huán)境效益，對人造金剛石行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。