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淺析(xī)電鍍廢水(shuǐ)的處理的特點、工藝(yì)及流程

發布(bù)日期:2018-08-06

 1電鍍行業廢水(shuǐ)的汙染特征

電鍍行業廢水水質較複雜(zá),廢水中含有鉻、鋅、銅、鎳、鎘等重金屬離子以及酸、堿、氰化物等具有很大(dà)毒性的雜物。該行業廢水具有以下特點:
(1)成(chéng)分複雜、汙染物可分為無機汙染(rǎn)物和有機汙染物兩大類。
(2)水質變化幅度大、各(gè)股生產廢水汙染物種類多樣(yàng),CODcr變化係數大(dà)。
(3)廢水毒性大、含有大量的重金屬離(lí)子,若不經(jīng)處理直接排放會(huì)對周圍水體造成極大的汙染(rǎn)
2工(gōng)藝(yì)方案的確定
某公(gōng)司的生產汙水主要來自鍍前鍍件的酸、堿處(chù)理以及鍍(dù)後的漂洗,另外定期還會排放出一定量的(de)廢酸。
(1)生產廢水的預處理
①Cr6+的去除(chú)
目前含鉻電鍍廢水(shuǐ)主(zhǔ)要采用氧化還原—沉澱法處理工藝
氧化(huà)還原法是(shì)指利用強氧化劑或強還原劑,將廢水中的有毒物質氧化或還原為無(wú)毒或(huò)低毒物質。在電(diàn)鍍廢水中六價(jià)鉻主要以CrO42-形式存在,在酸性條件下存在形式為Cr2O72-,在亞鐵離子的作用下發生(shēng)還原(yuán)反(fǎn)應,還(hái)原反應較快。還原以後的鉻在堿性條件下(xià)以Cr(OH)3沉(chén)澱(diàn)的形式存在,所得到(dào)的汙泥是三價鉻(gè)和鐵的氫氧化物混合沉澱。用硫酸亞鐵還原六價鉻,考慮到還原反應不徹底,實際操作中硫酸亞鐵的用(yòng)量是理論(lùn)計(jì)算量的2.5-3倍,因此汙泥量大。
具體(tǐ)流(liú)程如下:
硫酸亞鐵
電鍍廢水→還原反(fǎn)應→PH中和→絮(xù)凝沉澱→達標排放
其基本原理為:
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓
從上述流程可以看出,由於硫酸亞鐵還原六價(jià)鉻是較酸性條件下進行,同時汙泥的產生量較大,也給汙泥處置增加一定的難度。
②、其他金屬離子的去除
電鍍廢水中出Cr6+超(chāo)出國家排放標準外,其中還含有大量的Zn2+、Cu2+、Ni2+、Fe2+等金(jīn)屬離(lí)子,因(yīn)此采用堿性條件下曝氣氧(yǎng)化的方法,不僅可使PH值達到排放標準,而且可以有效地去除廢水中的重金屬離(lí)子,其(qí)原理為:
2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O
Zn2++2OH-=Zn(OH)2↓
Ni2++2OH-=Ni(OH)2↓
Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
Fe2++e=Fe3+
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
首先將PH調節至過堿。由於鋅離子分別在PH=6.4開始沉澱,到PH=9.3才(cái)能完全沉澱(2.0mg/l),到PH=10.5時開始溶解,因此分為兩級反應,一級反應池的(de)PH必須控製在9.5-10範圍內。
在一級反應中Fe3+離子到PH=4.1時能(néng)完全沉澱,Cu2+離子到PH=5.0時形成堿式鹽沉澱,PH=7.2能完全沉澱,Cr3+離子在PH=4.9開始(shǐ)沉澱,到(dào)PH=6.8時能完全沉澱,到PH=12時(shí)開(kāi)始溶解。由(yóu)於Ni2+離子在(zài)PH=7.7開始沉澱,到PH=10.5才能完全沉澱(1.0mg/l),所(suǒ)以在一級反(fǎn)應中Ni2+、Fe2+不能完全沉澱,故需(xū)要二級反應,在二級曝氣氧化反應中(zhōng),PH必(bì)須控製在10.5-11範圍內。
(2)生產廢水(shuǐ)的生化(huà)處理
經過兩級(jí)沉澱處理之後,廢水中的PH值、重金屬離子指標已經合(hé)格,但由於廢水中含有添加劑等有機物,導致廢水中(zhōng)CODcr超標,(廢水中CODcr一(yī)部分由亞鐵產生(shēng),一部分由(yóu)有機物產生)根據(jù)測定經兩級沉澱之後CODcr值在200mg/l左右(yòu),而國家標準在100mg/l,所以廢水在經過兩級(jí)沉澱預(yù)處理之後,采用(yòng)好氧生化法處理,使之達到國家標準。
電鍍添加劑主要分為整平劑、應力消除劑、表麵活性(xìng)劑、光(guāng)亮劑、輔助光亮劑等,主要為醛類、香豆素、糖精及分解產物等,此類物質大部分為可生化物質。好氧生物處理工(gōng)藝(yì)分為:活性汙泥法和生物膜法。活性汙泥法有SBR及(jí)其改進型、AB法等;生物膜法有接觸氧化法、生物濾池等。其中SBR及其改進型和生物接觸(chù)氧化(huà)法是目前國際上汙(wū)水生化處理的熱門工藝。
①、SBR及其改進型
SBR法是序列間歇式活性汙泥法的簡稱,是一種按間歇曝(pù)氣方式來運行的活性汙泥水處理技(jì)術,又稱序批示活性汙(wū)泥法。
SBR汙水處理技術(shù)及其改進(jìn)型與傳(chuán)統汙水處理技術是不相同的。其采用的是時間分割操作替代空間分割操作(zuò),非穩態生化反應替代穩態生化反應,靜置理想沉澱代替動態沉澱(diàn)等。它在運行上實現了有序和間歇操(cāo)作(zuò)相結合。SBR法是在單一的(de)反應池內進行活性汙泥處理工藝,並使汙水處理的單元操作及時間的形式連續的進行處理的方法。
SBR反(fǎn)應池(chí)內設有隔牆,將反應(yīng)池分成預反應區和主反應區,牆的底部有(yǒu)孔相通。每(měi)一個周期的進水、反(fǎn)應、沉(chén)澱、潷水和閑置五道工序都在同一池內周(zhōu)而複始的進行,SBR工(gōng)藝與其他處理工藝相比,SBR工藝使汙水處理構築物大大簡化(huà)。
a、曝氣期由於曝氣係統向反應池供氧,有機汙染物被微生物氧化分解,同時NH3-N通(tōng)過硝(xiāo)化細菌轉化為NO3-N。
b、沉澱(diàn)期停止曝氣,進(jìn)行(háng)泥水分離,同時微生物利用水中的剩餘溶解氧進行氧化分解,反應池逐漸由好氧狀態向缺氧狀態轉化,開始進行反硝化反應。
c、潷水期沉(chén)澱結束後進行潷水排出(chū)上清液,池中水位逐步下降,此時反應池逐步過渡到厭氧狀態,繼續(xù)進行反硝化。
d、閑置期閑置期(qī)內池中水位由最低水位上升到最高水位。
SBR工藝及其改進型與傳統活性汙泥法相比(bǐ),具有如下特點:
a、工藝流程簡單,省(shěng)去出沉澱、二沉池(chí)、汙泥(ní)回流及(jí)汙泥回流設備。
b、占地麵積(jī)省,比普通曝氣法省20%-30%。
c、運行費用省,自動化控製程度(dù)高,管理方便。氧的吸收率高,運(yùn)行費用省25%。
d、處理效率高,運行穩定性可靠,耐負荷衝擊能力強,出水水質好。
e、脫氮除磷效果好。
f、汙泥沉降性好。
②、生物(wù)接觸氧化法
生物(wù)接觸氧化法是一種(zhǒng)介於活性汙泥法於生物濾池之間的生物膜法工藝。接觸氧化池(chí)內設有填料,部分微生物以生物膜(mó)的形式固著生長於填料表麵(miàn),部分則是絮(xù)狀懸浮生長與水中。現階段生物接觸氧化法,就(jiù)是在池內設置(zhì)填料,將充氧的汙水浸沒全部填料,並以一定的速度流經填。填料上長(zhǎng)滿生(shēng)物膜,同時汙水中也(yě)有一定的活性汙泥,汙水與生物膜以及(jí)活性汙泥相接觸,在(zài)微生物的作用下,汙水得到淨化。可以說生物接觸氧化法(fǎ)是一種介(jiè)於活性汙泥法與生物膜法兩者之(zhī)間的,具有活性汙泥與生物膜雙重效能的(de)生物處理法。
生物接觸氧化工藝具(jù)有如下(xià)特點:
a、生物接觸氧化法的容積符合高,同樣大(dà)小體積的(de)設備,處理時間短,處(chù)理能力高,節約占地麵積,比普通曝氣法省。
b、運行費用省,自動化控(kòng)製程度(dù)高,管理方便。氧的吸收率高,不需另加藥劑。
c、處理效率高,出水水質好而穩定,在毒物和PH值的衝擊下,生物膜受影響(xiǎng)小,而且(qiě)恢(huī)複快。
d、運行穩定性可靠,耐負荷衝擊(jī)能力強。
e、可有效的防止汙泥膨脹,而且能充分發揮其分解、氧化能力高的特點。
生物濾池工藝流程說明:
廢酸定(dìng)期排入廢酸池中,綜(zōng)合電鍍廢(fèi)水(shuǐ)和廢酸進入調節池後,由泵(bèng)提升進(jìn)入還原池,由(yóu)加藥泵加還原(yuán)劑,使六價鉻在(zài)酸性(xìng)條件下(xià)還(hái)原成三(sān)價鉻,反(fǎn)應後自留進入(rù)反應池,由加(jiā)藥泵加堿反(fǎn)應,廢水(shuǐ)中的大部分二價鐵離子、三價鐵離子(zǐ)、三價鉻、鋅離子(zǐ)、鎳離子(zǐ)、銅離子在堿性條件下生(shēng)成沉(chén)澱、反應後的廢(fèi)水經導流筒進入1#沉澱池進行(háng)沉澱分離。
上清液自流進入曝氣氧化池,進一步曝氣氧(yǎng)化,使(shǐ)剩餘的亞鐵離子氧化(huà)為三價鐵離子,並在堿性條件下生成氫氧化鐵沉澱,在2#沉澱池進行沉澱分離,上清(qīng)液經PH回(huí)調後經接觸氧化生化池去除CODcr後進入3#沉澱池,上清液自流入清水池後達(dá)標排放。
各(gè)沉澱池汙泥進入(rù)汙泥濃縮(suō)池濃縮(suō),濃縮後汙泥經高壓泵注入壓濾機壓濾,幹化後汙泥作為危險(xiǎn)廢物,送(sòng)固廢(fèi)中心處置。
處理工藝技術特點:
a、采用物化方法對汙水進行預處理,有效的去除汙水中大部分的(de)重金屬,減(jiǎn)少毒性,增強汙水的(de)可生化性。
b、生化(huà)處理采用接觸氧化處理工藝,有效的去除CODcr,降低(dī)投資及運行成本。
c、廢酸采取“定期排放(fàng),天天處理”的處理方(fāng)式,避免了調節池水質變化過大(dà)影(yǐng)響後(hòu)續處理工藝,廢酸中鹽分較高,若一次性處理會使水體(tǐ)短時間內CL-濃度急劇上升,對活性汙泥(ní)造(zào)成抑製甚至死亡。
d、盡量采取重力自流的方式,以減少機泵功率,投加藥劑選用可靠、高效的品牌,降低藥劑消耗等。通過以上多種方式,可較大程度的降低汙水處理係統的運行費用。
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