電鍍廢水處理工程與自動加藥系統(tǒng)方案設計
(上海水測控科技有限公司自控設計部)
1,電鍍廢水自動化處理工藝流程如下圖所示:
(1)含鉻廢水→含鉻廢水集水池→耐酸堿泵→還原反應池→混合廢水調(diào)解池
(2) 含氰含堿廢水→含氰含堿廢水集水池→耐酸堿泵→氧化反應池→二級氧化反應池→混合廢水調(diào)解池
(3) 混合廢水調(diào)解池→耐酸堿泵→混合反應池→沉淀池→中和池→達標排放
2,電鍍廢水處理加藥自控工藝流程說明:
(1) 含Cr6+廢水從Cr6+集水池用耐酸堿泵至還原反應池,根據(jù)鉻的濃度及廢水處理量,通過pH和ORP自控儀控制H2SO4和Na2S2O5的投加量;還原反應完畢后自流進入混合廢水調(diào)節(jié)池同其它廢水一起進行進一步處理。
(2) 含氰含堿污水自車間流入氰系調(diào)節(jié)池,后用耐酸堿泵至氧化反應池,根據(jù)含氰濃度及廢水處理量,通過pH、ORP儀表自動控制NaOH和NaClO的投加量,結(jié)合攪拌反應破氰后進入二級氧化反應池,再通過pH、ORP自控制儀分別控制H2SO4和NaClO的投加量,結(jié)合攪拌反應破氰完畢后自流進入混合廢水調(diào)節(jié)池同其它廢水一起進行進一步處理。
(3) 混合污水調(diào)節(jié)池廢水用泵至快混反應池,加NaOH、PAC藥劑,并用pH自控儀控制pH10~11,將金屬離子轉(zhuǎn)化成氫氧化物絮狀沉淀,再進入慢混池加polymer絮凝劑,礬花,沉淀與水自流入綜合污泥沉淀池。
(4)經(jīng)沉淀后的上清液自流入中和池,再通過加酸回調(diào),并用pH自控儀控制pH7~8,出水達標排放。綜合污泥沉淀池的污泥經(jīng)污泥濃縮池濃縮后用泵泵入板框壓濾機壓濾,污泥外運進一步處置,濾液回流至綜合污水調(diào)節(jié)池繼續(xù)處理。
含氰含鉻電鍍廢水的分類處理工程實例
摘要:浙江義烏市某拉鏈廠,根據(jù)電鍍生產(chǎn)廢水特征,對含鉻、含氰、綜合、含堿廢水進行分類收集,并對含鉻和含氰廢水進行分類預處理,后采用PH和ORP儀表自動加藥系統(tǒng)處理廢水后達標排放。電鍍廢水處理過程采用自動化控制,經(jīng)調(diào)試運行表明該電鍍生產(chǎn)廢水處理工藝運行穩(wěn)定,處理效果良好,主要污染物去除率均可達98%以上,處理后出水水質(zhì)合《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)標準。
關(guān)鍵詞:電鍍廢水;含鉻廢水;含氰廢水;PH/ORP加藥控制系統(tǒng)
浙江義烏市某拉鏈廠位于浙江義烏市西北,年加工配件900t,在各種金屬配件的酸洗、堿洗、電鍍等處理工序產(chǎn)生的廢水中含有鉻、銅、鎳、鎘、鋅、銀等屬離子和,對周圍環(huán)境和危害大〔1-2〕,因此須對該電鍍廢水進行處理。工廠投資80余萬元興建污水處理站,現(xiàn)該污水處理站已運行正常,一些主要污染物的指標均《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)標準。
1 設計水質(zhì)、水量及排放標準
根據(jù)該廠各生產(chǎn)工序廢水水質(zhì)特征,將電鍍生產(chǎn)廢水分含鉻、含氰、綜合、含堿廢水,這些廢水來自不同的生產(chǎn)工序,組分復雜,廢水水量220m3/d,其中含鉻混合廢水80m3/d,含氰廢水60m3/d,綜合(酸堿)廢水80m3/d??紤]到該廠生產(chǎn)規(guī)模擴大的可能,將該廠廢水處理站處理規(guī)模設計為360m3/d,出水水質(zhì)執(zhí)行《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)標準,設計進水水質(zhì)見表1(略)。
2 處理工藝
2.1 工藝流程
該廠各電鍍車間的生產(chǎn)廢水主要集中產(chǎn)生在白天,廢水水量波動較大。該廠主要存在兩類廢水:含鉻綜合廢水和含氰綜合廢水。因此,在設計上采用分類法即分別對含鉻、含氰廢水進行分類收集和預處理,經(jīng)過預處理后的含鉻廢水和含氰廢水與綜合廢水、含堿廢水混合,在堿性環(huán)境下生成氫氧化合物共沉淀去除污染物的目的。具體處理工藝分述如下。
?。?span style="font-family:Times New Roman;">1)含鉻電鍍廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池進入鉻廢水反應池后,通過投加調(diào)節(jié)廢水pH至2.5,再經(jīng)計量泵投加還原劑亞鈉,將廢水中Cr6+還原成Cr3+,反應30min后,廢水進入總反應池。
?。?span style="font-family:Times New Roman;">2)含氰電鍍廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池進入破氰反應池后,加堿和NaClO將氰根離子氧化成C-,在二級破氰池,加和NaClO,將C-氧化成CO2和N2而徹底去除〔3〕。
?。?span style="font-family:Times New Roman;">3)含堿廢水經(jīng)統(tǒng)一收集后直接進入總反應池作為堿源用于后續(xù)中和反應,少量含堿廢水則接入破氰處理工序,調(diào)節(jié)破氰反應池pH。
(4)經(jīng)預處理后的含鉻廢水、含氰廢水與生產(chǎn)區(qū)的綜合廢水和含堿廢水一同進入總反應池,在總反應池中,通過投加NaOH和PAM,調(diào)節(jié)pH至9~10,廢水中金屬離子形成氫氧化物沉淀,經(jīng)沉淀后,上清液進入一步凈化器過濾,出水經(jīng)調(diào)節(jié)pH至6~9并進行澄清后達標排放,底泥由泵抽入污泥濃縮池,經(jīng)濃縮脫水后外運資源化利用。
2.2 主要處理構(gòu)筑物
主要構(gòu)筑物、設備及設計參數(shù)見表2(略)。
3 污水處理調(diào)試及分析
3.1 調(diào)試運行
?。?span style="font-family:Times New Roman;">1)含鉻廢水的預處理。含鉻廢水進入還原反應池后,pH自控儀根據(jù)設定值pH=2.5自動投加,當池內(nèi)pH<2.5時,投藥裝置自動停止加藥。與此同時,氧化還原電位(ORP)自控儀根據(jù)設定值ORP=250mV,自動投加亞鈉。當ORP<250mV時,自動停止加藥。在此條件下,廢水中六價鉻將被還原為三價鉻,反應時間為30min。反應后廢水排入總反應池與綜合廢水一起進行處理。
?。?span style="font-family:Times New Roman;">2)含氰廢水的預處理。含氰廢水入破氰池,pH自控儀設定值為10.5,自動投加NaOH,當pH過10.5時,自動停止加藥。與此同時,ORP自控儀根據(jù)設定值ORP=350mV自動投入次氯酸鈉,當池內(nèi)ORP>350mV時,自動停止投藥。在空氣泵的充分攪動下,完成氧化反應。氧化破氰完成后的廢水流入二級氧化破氰反應池,二級破氰池運行原理與破氰池原理相同,pH和ORP自控儀設定值分別為pH=7.5,ORP=640mV。兩個階段的反應時間均控制在30min,經(jīng)破氰預處理后的廢水放入總反應池。
?。?span style="font-family:Times New Roman;">3)綜合廢水的處理。經(jīng)預處理的含鉻廢水和含氰廢水及其他綜合生產(chǎn)廢水經(jīng)管道收集后統(tǒng)一進入總反應池,通過pH自控儀和投藥裝置向池內(nèi)投加NaOH,控制pH為10.5。并在總反應池內(nèi)投加助凝劑PAM溶液,以池內(nèi)氫氧化物沉淀性能和縮短沉淀時間。反應池采用間歇式運行,待泥水分離后,上清液進入一步凈化器處理,底部污泥則由污泥泵抽入污泥濃縮池。
(4)廢水凈化和pH調(diào)節(jié)。經(jīng)一步凈化器處理后的廢水,進入pH調(diào)節(jié)池,通過投加稀調(diào)節(jié)pH至7.5,再經(jīng)澄清后排放。
?。?span style="font-family:Times New Roman;">5)污泥處理。濃縮池內(nèi)污泥經(jīng)板框壓濾機脫水,風干后出售給廣東某金屬冶煉廠對污泥中貴屬進行提煉,使污泥作為下游產(chǎn)業(yè)的原料利用,經(jīng)檢測污泥中主要屬質(zhì)量分數(shù)(g/kg):總鉻6.28、總鎳2.21、總銅9.48。濃縮池上清液則回流至含鉻廢水調(diào)節(jié)池,進入下一批次處理。
3.2 處理效果
該工程于2012年8月建成并投入運行,整個處理工藝運行穩(wěn)定,出水水質(zhì)良好,現(xiàn)場檢測結(jié)果表明,經(jīng)該工藝處理后,主要污染物的去除率>98%,處理后出水水質(zhì)《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)標準,具體數(shù)據(jù)見表3(略)。
3.3 主要經(jīng)濟技術(shù)指標
廢水處理站總占地面積為300m2,總投資約為160萬元,藥劑費用為0.62元/m3,電費為1.95元/m3,人工費為0.43元/m3,維修費為0.10元/m3,折舊費為0.2元/m3,總運行費用為3.30元/m3。
4 結(jié)論
(1)該電鍍生產(chǎn)廢水水質(zhì)復雜,成分不一,需對含氰、含鉻廢水進行分類收集和預處理,預處理后的廢水再與其他含酸堿等的廢水統(tǒng)一處理。
?。?span style="font-family:Times New Roman;">2)處理工藝采用間歇式操作,能承受大水量和高濃度負荷的沖擊,調(diào)試運行結(jié)果表明該工藝合理、可行,適合于具有周期性生產(chǎn)特點的企業(yè)的電鍍廢水處理。(3)處理工藝通過對pH和ORP在線監(jiān)測,實現(xiàn)了自動化投藥控制,了藥劑的合理使用,運行穩(wěn)定、、易于維護和管理,經(jīng)處理后的電鍍廢水合《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)標準。
?。?span style="font-family:Times New Roman;">4)該電鍍污泥屬含量較高,若處置不當將對周邊環(huán)境造成嚴重的污染,將污泥作為下游產(chǎn)業(yè)金屬冶煉廠的原料進行資源化利用,較好地解決了污泥的二次污染問題。
參考文獻
〔1〕亞東,張林生.電鍍廢水處理技術(shù)的研究進展〔J〕.與環(huán)境工程,2008,15(3):69-72.
〔2〕唐兆民,張景書.電鍍廢水的處理現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢〔J〕.國土與自然資源研究,2004(2):69-71.
〔3〕汪大翚,徐新華,宋爽,等.工業(yè)廢水中專項污染物處理手冊〔M〕.北京:化學工業(yè)出版社,2002:192-196.
(上海水測控科技有限公司自控設計部)
1
,電鍍廢水自動化處理工藝流程如下圖所示:
(
1
)含鉻廢水→含鉻廢水集水池→耐酸堿泵→還原反應池→混合廢水調(diào)解池
(
2)
含氰含堿廢水→含氰含堿廢水集水池→耐酸堿泵→氧化反應池→二級氧化反應池
→混合廢水調(diào)解池
(3)
混合廢水調(diào)解池→耐酸堿泵→混合反應池→沉淀池→中和池→達標排放
2
,電鍍廢水處理加藥自控工藝流程說明:
(1)
含
Cr6+
廢水從
Cr6+
集水池用耐酸堿泵至還原反應池,
根據(jù)鉻的濃度及廢水處理量,
通過
pH
和
ORP
自控儀控制
H2SO4
和
Na2S2O5
的投加量;還原反應完畢后自流進入混合
廢水調(diào)節(jié)池同其它廢水一起進行進一步處理。
(2)
含氰含堿污水自車間流入氰系調(diào)節(jié)池,后用耐酸堿泵至氧化反應池,根據(jù)含
氰濃度及廢水處理量,通過
pH
、
ORP
儀表自動控制
NaOH
和
NaClO
的投加量,結(jié)合攪拌
反應破氰后進入二級氧化反應池,
再通過
pH
、
ORP
自控制儀分別控制
H2SO4
和
NaClO
的投加量,
結(jié)合攪拌反應破氰完畢后自流進入混合廢水調(diào)節(jié)池同其它廢水一起進行進一步處
理。
(3)
混合污水調(diào)節(jié)池廢水用泵至快混反應池,加
NaOH
、
PAC
藥劑,并用
pH
自控儀控
制
pH10
~
11
,將金屬離子轉(zhuǎn)化成氫氧化物絮狀沉淀,再進入慢混池加
polymer
絮凝劑,增
大礬花,沉淀與水自流入綜合污泥沉淀池。
(
4
)經(jīng)沉淀后的上清液自流入中和池,再通過加酸回調(diào),并用
pH
自控儀控制
pH7
~
8
,出
水達標排放。
綜合污泥沉淀池的污泥經(jīng)污泥濃縮池濃縮后用泵泵入板框壓濾機壓濾,
污泥外
運進一步處置,濾液回流至綜合污水調(diào)節(jié)池繼續(xù)處理。
含氰含鉻電鍍廢水的分類處理工程實例
摘要:浙江義烏市某拉鏈廠,根據(jù)電鍍生產(chǎn)廢水特征,對含鉻、含氰、綜合、含堿廢水
進行分類收集,并對含鉻和含氰廢水進行分類預處理,后采用
PH
和
ORP
儀表自動加藥
系統(tǒng)處理廢水后達標排放。
電鍍廢水處理過程采用自動化控制,
經(jīng)調(diào)試運行表明該電鍍生產(chǎn)
廢水處理工藝運行穩(wěn)定,處理效果良好,主要污染物去除率均可達
98%
以上,處理后出水
水質(zhì)合《污水綜合排放標準》
(
GB8978
—
1996
)標準。
關(guān)鍵詞:電鍍廢水;含鉻廢水;含氰廢水;
PH/ORP
加藥控制系統(tǒng)
浙江義烏市某拉鏈廠位于浙江義烏市西北,
年加工配件
900t
,
在各種金屬配件的酸
洗、堿洗、電鍍等處理工序產(chǎn)生的廢水中含有鉻、銅、鎳、鎘、鋅、銀等屬離子和氰化
物,對周圍環(huán)境和危害大〔
1-2
〕
,因此須對該電鍍廢水進行處理。工廠投資
80
余
萬元興建污水處理站,
現(xiàn)該污水處理站已運行正常,
一些主要污染物的指標均
《污
水綜合排放標準》
(
GB8978
—
1996
)標準。
1
設計水質(zhì)、水量及排放標準
根據(jù)該廠各生產(chǎn)工序廢水水質(zhì)特征,將電鍍生產(chǎn)廢水分含鉻、含氰、綜合、含堿廢水,
這些廢水來自不同的生產(chǎn)工序,組分復雜,廢水水量
220m3/d
,其中含鉻混合廢水
80m3/d
,
含氰廢水
60m3/d
,綜合(酸堿)廢水
80m3/d
??紤]到該廠生產(chǎn)規(guī)模擴大的可能,將該廠廢
水處理站處理規(guī)模設計為
360m3/d
,出水水質(zhì)執(zhí)行《污水綜合排放標準》
(
GB8978
—
1996
)
標準,設計進水水質(zhì)見表
1
(略)
。
2
處理工藝
2.1
工藝流程
該廠各電鍍車間的生產(chǎn)廢水主要集中產(chǎn)生在白天,
廢水水量波動較大。
該廠主要存在兩
類廢水:含鉻綜合廢水和含氰綜合廢水。
因此,在設計上采用分類法即分別對含鉻、含氰廢
水進行分類收集和預處理,
經(jīng)過預處理后的含鉻廢水和含氰廢水與綜合廢水、
含堿廢水混合,
在堿性環(huán)境下生成氫氧化合物共沉淀去除污染物的目的。具體處理工藝分述如下。
(
1
)含鉻電鍍廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池進入鉻廢水反應池后,通過投加調(diào)節(jié)廢水
pH
至
2.5
,
再經(jīng)計量泵投加還原劑亞鈉,將廢水中
Cr6+
還原成
Cr3+
,反應
30min
后,廢水進入總
反應池。
(
2
)含氰電鍍廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池進入破氰反應池后,加堿和
NaClO
將氰根離子氧化成
C-
,在二級破氰池,加和
NaClO
,將
C-
氧化成
CO2
和
N2
而徹底去除〔
3
〕
。
(
3
)含堿廢水經(jīng)統(tǒng)一收集后直接進入總反應池作為堿源用于后續(xù)中和反應,少量含堿
廢水則接入破氰處理工序,調(diào)節(jié)破氰反應池
pH
。
(
4
)經(jīng)預處理后的含鉻廢水、含氰廢水與生產(chǎn)區(qū)的綜合廢水和含堿廢水一同進入總反
應池,在總反應池中,通過投加
NaOH
和
PAM
,調(diào)節(jié)
pH
至
9
~
10
,廢水中金屬離子形成氫
氧化物沉淀,經(jīng)沉淀后,上清液進入一步凈化器過濾,出水經(jīng)調(diào)節(jié)
pH
至
6
~
9
并進行澄清
后達標排放,底泥由泵抽入污泥濃縮池,經(jīng)濃縮脫水后外運資源化利用。
2.2
主要處理構(gòu)筑物
主要構(gòu)筑物、設備及設計參數(shù)見表
2
(略)
。
3
污水處理調(diào)試及分析
3.1
調(diào)試運行
(
1
)含鉻廢水的預處理。含鉻廢水進入還原反應池后,
pH
自控儀根據(jù)設定值
pH=2.5
自動投加,
當池內(nèi)
pH<2.5
時,
投藥裝置自動停止加藥。
與此同時,
氧化還原電位
(
ORP
)
自控儀根據(jù)設定值
ORP=250mV
,自動投加亞鈉。當
ORP<250mV
時,自動停止加藥。
在此條件下,廢水中六價鉻將被還原為三價鉻,反應時間為
30min
。反應后廢水排入總反應
池與綜合廢水一起進行處理。
(
2
)含氰廢水的預處理。含氰廢水入破氰池,
pH
自控儀設定值為
10.5
,自動
投加
NaOH
,當
pH
過
10.5
時,自動停止加藥。與此同時,
ORP
自控儀根據(jù)設定值
ORP=350mV
自動投入次氯酸鈉,當池內(nèi)
ORP>350mV
時,自動停止投藥。在空氣泵的充分
攪動下,
完成氧化反應。
氧化破氰完成后的廢水流入二級氧化破氰反應池,
二級破
氰池運行原理與破氰池原理相同,
pH
和
ORP
自控儀設定值分別為
pH=7.5
,
ORP=640mV
。
兩個階段的反應時間均控制在
30min
,
經(jīng)破氰預處理后的廢水放入總反應池。
(
3
)綜合廢水的處理。經(jīng)預處理的含鉻廢水和含氰廢水及其他綜合生產(chǎn)廢水經(jīng)管道收
集后統(tǒng)一進入總反應池,通過
pH
自控儀和投藥裝置向池內(nèi)投加
NaOH
,控制
pH
為
10.5
。
并在總反應池內(nèi)投加助凝劑
PAM
溶液,以池內(nèi)氫氧化物沉淀性能和縮短沉淀時間。反
應池采用間歇式運行,
待泥水分離后,
上清液進入一步凈化器處理,
底部污泥則由污泥泵抽
入污泥濃縮池。
(
4
)廢水凈化和
pH
調(diào)節(jié)。經(jīng)一步凈化器處理后的廢水,進入
pH
調(diào)節(jié)池,通過投加稀
調(diào)節(jié)
pH
至
7.5
,再經(jīng)澄清后排放。
(
5
)污泥處理。濃縮池內(nèi)污泥經(jīng)板框壓濾機脫水,風干后出售給廣東某金屬冶煉廠對
污泥中貴屬進行提煉,
使污泥作為下游產(chǎn)業(yè)的原料利用,
經(jīng)檢測污泥中主要屬
質(zhì)量分數(shù)(
g/kg
)
:總鉻
6.28
、總鎳
2.21
、總銅
9.48
。濃縮池上清液則回流至含鉻廢水調(diào)節(jié)
池,進入下一批次處理。
3.2
處理效果
該工程于
2012
年
8
月建成并投入運行,整個處理工藝運行穩(wěn)定,出水水質(zhì)良好,現(xiàn)場
檢測結(jié)果表明,經(jīng)該工藝處理后,主要污染物的去除率
>98%
,處理后出水水質(zhì)《污水
綜合排放標準》
(
GB8978
—
1996
)標準,具體數(shù)據(jù)見表
3
(略)
。
3.3
主要經(jīng)濟技術(shù)指標
廢水處理站總占地面積為
300m2
,總投資約為
160
萬元,藥劑費用為
0.62
元
/m3
,電費
為
1.95
元
/m3
,人工費為
0.43
元
/m3
,維修費為
0.10
元
/m3
,折舊費為
0.2
元
/m3
,總運行費
用為
3.30
元
/m3
。
4
結(jié)論
(
1
)該電鍍生產(chǎn)廢水水質(zhì)復雜,成分不一,需對含氰、含鉻廢水進行分類收集和預處
理,預處理后的廢水再與其他含酸堿等的廢水統(tǒng)一處理。
(
2
)處理工藝采用間歇式操作,能承受大水量和高濃度負荷的沖擊,調(diào)試運行結(jié)果表
明該工藝合理、
可行,適合于具有周期性生產(chǎn)特點的企業(yè)的電鍍廢水處理。
(
3
)處理工藝通
過對
pH
和
ORP
在線監(jiān)測,實現(xiàn)了自動化投藥控制,了藥劑的合理使用,運行穩(wěn)定、
、易于維護和管理,經(jīng)處理后的電鍍廢水合《污水綜合排放標準》
(
GB8978
—
1996
)
標準。
(
4
)該電鍍污泥屬含量較高,若處置不當將對周邊環(huán)境造成嚴重的污染,將污泥
作為下游產(chǎn)業(yè)金屬冶煉廠的原料進行資源化利用,較好地解決了污泥的二次污染問題。
參考文獻
〔
1
〕亞東,張林生
.
電鍍廢水處理技術(shù)的研究進展〔
J
〕
.
與環(huán)境工程,
2008
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(
3
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:
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72.
〔
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唐兆民,
張景書
.
電鍍廢水的處理現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
〔
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國土與自然資源研究,
2004
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69
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工業(yè)廢水中專項污染物處理手冊〔
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北京:化學工
業(yè)出版社,
2002
:
192
-
196.