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本文作者:張彥海1周昊峰2劉君3作者單位:1中聯(lián)西北設計院2陜西智遠環(huán)保工程有限公司3山東泰開高壓開關廠電鍍車間
工藝流程簡介
1流程選定
根據(jù)該廠廢水水質(zhì)情況,我院決定對該廠電鍍廢水采取分類收集,分別預處理后,再綜合處理的策略,采用雙氧水(H2O2)氧化氰、焦亞硫酸鹽(Na2S2O4)還原鉻的經(jīng)典化學法,配置pH/ORP自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)藥劑的自動投加,處理工藝見圖1:(略)。
2流程說明
本工藝根據(jù)廢水中污染物的化學性質(zhì),通過投加相應藥劑,使其與污染物相互反應生成沉淀去除。依據(jù)不同重金屬形成沉淀的pH要求不同,采用兩級沉淀-氣浮工藝對重金屬進行處理。氰化物處理采用H2O2破氰,可使破氰更徹底、完全,而不增加廢水中的化學成分,減少后續(xù)處理負擔。各種槽液根據(jù)少量多次原則,分別送入相應的廢水調(diào)節(jié)池后進行處理。
(1)含鉻廢水處理
廢水進入調(diào)節(jié)池,經(jīng)預處理后,控制pH在2.0~3.0,由泵提升至鉻反應箱處理后,進入酸堿綜合廢水調(diào)節(jié)池,反應箱內(nèi)ORP控制在230mV左右,Cr6+還原成Cr3+,出水匯入酸堿綜合廢水調(diào)節(jié)池。原理::含鉻廢水中六價鉻主要有Cr2O27-、CrO24-、HCrO4-三種存在形式,酸性條件下主要以Cr2O27-存在。本工藝采用焦亞硫酸鈉還原法:pH控制為2.0~3.0,ORP控制為230mV條件下,Cr6+還原成Cr3+,然后,加堿調(diào)節(jié)pH至7~8,Cr3+形成氫氧化鉻沉淀去除。還原反應:還原劑采用焦亞硫酸鈉(Na2S2O5),化學方程式如下:2H2Cr2O7+3Na2S2O5+3H2SO4→2Cr2(SO4)3+3Na2SO4+5H2O產(chǎn)生的Cr3+在pH7~8條件下產(chǎn)生沉淀,化學方程式如下:Cr2(SO4)3+6NaOH→2Cr(OH)3↓+3Na2SO4
(2)含氰廢水處理
廢水進入調(diào)節(jié)池,均質(zhì)均量后,由泵提升至破氰池,通過pH/ORP自動控制系統(tǒng)加堿,控制池內(nèi)pH為8~9,ORP為400mV,加雙氧水曝氣處理,出水由泵提升至含氰廢水反應箱,經(jīng)沉淀-氣浮后,匯入酸堿綜合廢水調(diào)節(jié)池;產(chǎn)生的污泥經(jīng)專用壓濾機處理后回收?;瘜W反應式為:H2O2+CN-→CNO-+H2OAg++OH-→AgOH↓
(3)酸堿綜合廢水
廢水進入酸堿綜合廢水調(diào)節(jié)池,由泵提升至反應箱,經(jīng)中和、沉淀、氣浮、過濾等工進行反應處理。原理:含重金屬的綜合酸堿廢水的pH經(jīng)酸堿中和,重金屬離子采用氫氧化物沉淀法去除。但各種金屬離子形成氫氧化物的pH值有所不同,很難一次性去除,故采用兩級沉淀-氣浮處理工藝使出水達標。一級沉淀處理是在一體化設備內(nèi)通過pH/ORP自控系統(tǒng)加堿調(diào)節(jié)pH在8.5-9.5左右,加絮凝劑、助凝劑等藥物去除銅、鋅離子;二級沉淀處理通過pH/ORP自控系統(tǒng)加酸控制pH7~8,加絮凝劑、助凝劑等藥物去除鐵離子、鉻等?;瘜W反應式為:M2++2OH-→M(OH)2↓M3++3OH-→M(OH)3↓
工程運行情況
1工程調(diào)試
該公司主要有三類廢水,每類廢水均有專門的預處理方式,給調(diào)試工作帶來方便。調(diào)試步驟:首先,開啟控制柜的電源總開關,開啟空壓機使各反應池曝氣系統(tǒng)運行,開啟加藥柜中的攪拌機使藥物均勻;然后,設置pH/ORP的控制參數(shù),破氰反應池ORP設定為400mV、pH為8,鉻還原池ORP為230mV、pH為2.5左右,開啟各加藥泵,使各反應系統(tǒng)處于在線自動控制狀態(tài),通過pH/ORP自動控制系統(tǒng)保證各反應池及時投加藥物,使反應穩(wěn)定進行;氧化還原后各廢水流入酸堿綜合廢水調(diào)節(jié)池,進行綜合處理。各反應池和沉淀池排放污泥,定期將污泥泵入壓濾機脫水,污泥交與相關資質(zhì)的單位回收。
2處理效果
該公司廢水處理站2011年9月1日竣工后,經(jīng)近7個月的調(diào)試運行正常每天運行10h,出水水質(zhì)穩(wěn)定,由當?shù)丨h(huán)保部門驗收合格,出水各項指標均符合國家標準。為進一步考察該廢水處理站運行的穩(wěn)定性,我院組織專業(yè)技術人員,對水質(zhì)進行定期監(jiān)測。由上表可知,該公司廢水經(jīng)處理后水質(zhì)完全符合GB21900-2008標準,同時也符合設計要求。
結(jié)論
(1)針對該電鍍公司的廢水水質(zhì)復雜、水量大、難處理的特點。本工程實行清污分流,各類廢水先預處理再綜合處理的原則,采用經(jīng)典化學法結(jié)合pH/ORP自控系統(tǒng)處理技術進行處理,技術成熟、操作簡單、效果穩(wěn)定可靠,能承受大水量和高濃度負荷的沖擊。(2)該處理工藝具有技術合理、可操作性好、自動化程度高、投資少、運行維護費用中等、處理。效率高、出水穩(wěn)定達標等特點。主要污染物去除效率達到98%以上,處理后水質(zhì)穩(wěn)定均達GB21900-2008排放標準,該工藝處理類似電鍍廢水可值得推廣應用。(3)該工藝運行費用低,噸水直接運行費用約為1.58元,且占地面積少,污泥產(chǎn)生量少,回收價值高,可為類似水質(zhì)電鍍廠的污水處理提供參考。