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| 電鍍廢水處理工程設(shè)計 | |
某機械加工企業(yè),近年來隨著電鍍車間擴建,全廠排放污水總量達到近30t/d,CN-質(zhì)量濃度為20mg/L。為改變此狀況,決定淘汰年久失修的設(shè)備,改用新的處理工藝,對電鍍廢水中有毒有害污染物加以控制。處理后出水達到《污水綜合排放標準》（GB8978 1996）一級標準。 1廢水組成及水質(zhì) 該廠廢水主要包括:氰化電鍍的鍍件清洗廢水,其中含有劇毒的游離氰化物、銅氰、銀氰、鋅氰等絡(luò)合離子;其他電鍍鍍件清洗廢水（主要是含銅鎳廢水）;鍍液過濾和廢鍍液;電鍍預處理時少量酸堿廢水;滲漏及車間地坪沖洗廢水,其中鍍件清洗水占80%以上?！ ?/span> 排水水質(zhì)指標為含氰廢水CN-質(zhì)量濃度為20mg/L,pH值為9,重金屬離子廢水指標為Cu2+15mg/L,Ni+15mg/L,pH值為3。 2工藝的選擇與設(shè)計 2.1工藝的選擇 目前,國內(nèi)外電鍍廢水處理的方法主要有:離子交換法,化學法,鐵氧體法,生物法等[1 3],而國內(nèi)多采用化學法,該法技術(shù)成熟,效果穩(wěn)定可靠,較適合小型電鍍廠的廢水處理,本工程也采用化學法。含氰廢水和重金屬廢水的處理工藝種類較多,有的將這幾種廢水分別處理,但工藝復雜,且造價高;也有的將這幾種廢水先混合再進行綜合處理,但控制工藝較復雜,目前應(yīng)用也很少。而采用先將含氰廢水進行分質(zhì)處理再進行混合處理的方法,不但工藝流程簡單,操作方便,而且占地小,投資少,處理后水質(zhì)好。 本工程中含氰廢水與重金屬廢水混排,將影響后期混合廢水處理系統(tǒng)的效果。在這里采取含氰廢水分質(zhì)處理的方法,達到預期目的后,進入混合處理系統(tǒng),同時重金屬廢水也進入混合處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)處理工藝采取二級物化法,使在不同的處理條件下,各項考察指標均達到國家排放標準。 （1）含氰廢水處理方法。為了使處理后含氰廢水與其他重金屬廢水的混合處理效果更佳,采用堿性氯化法處理含氰廢水,以次氯酸鈉為氧化劑,在堿性條件下,經(jīng)過2個氧化階段,將氰化物氧化為二氧化碳和氮氣,這種處理方法*解決了氰化物的污染問題,而且不會帶來其他污染。 （2）混合重金屬廢水處理方法。采用化學中和凝聚沉淀處理法,使廢水中的酸堿中和,同時使重金屬離子形成氫氧化物沉淀,再將固液分離以去除沉淀物。通過以上分析,綜合考慮廢水的集中處理方法,設(shè)計采用的處理基本流程見圖1。 , 含氰廢水首先進入貯水池,在耐腐蝕離心泵抽取時,加入ＮａＣｌＯ和ＮａＯＨ溶液,在一級反應(yīng)池中發(fā)生不*氧化反應(yīng),進入二級反應(yīng)池,再加入ＮａＣｌＯ和Ｈ2ＳＯ4溶液,混合液繼續(xù)*氧化反應(yīng)。采用快速定性監(jiān)測法測定破氰結(jié)果,處理后的合格含氰廢水（不合格的含氰廢水被送回貯水池,進行再處理）和其他重金屬廢水,分別由泵提升進入混合廢水調(diào)節(jié)池,混合均質(zhì)以保證后續(xù)物化處理的連續(xù)性和穩(wěn)定性,然后泵入混合反應(yīng)池。該池主要利用重金屬離子和堿液反應(yīng),生成重金屬氫氧化物而去除。在沉淀池前投加凝聚劑,增強絮凝效果。污染物在沉淀池中繼續(xù)進行絮凝反應(yīng),以達到進一步去除的目的。沉淀后污泥排入污泥濃縮池,處理出水經(jīng)流量計計量后排放。污泥濃縮池接納混合反應(yīng)池、沉淀池排出的物化污泥,部分污泥回流到一沉池,剩余的污泥經(jīng)濃縮壓濾脫水后外運處置。 2.3單元設(shè)計 2.3.1分質(zhì)處理系統(tǒng) 分質(zhì)處理系統(tǒng)主要是含氰廢水兩級反應(yīng)池,是將氰氧化成二氧化碳和氮氣的場所。生產(chǎn)中的含氰廢水首先進入貯存池,其容積按廢水流量4h計算,采用間歇處理方式,可適當減少貯存池容積,取5m3,設(shè)計外形尺寸為2m×2m×1.3m,2座合建,采用磚混結(jié)構(gòu)。貯存池中的廢水經(jīng)由泵抽吸,同時定量投加NaOH溶液,調(diào)節(jié)pH值≥10,及氧化劑NaClO,加入速度約為0.05cm2/s,使在一級反應(yīng)池中發(fā)生不*氧化反應(yīng)。其反應(yīng)原理[4]為: CN-+OCl-+H2O→CNCl+2H- CNCl+2OH-→CNO-+Cl-+H2O 未*氧化的廢水進入二級反應(yīng)池進行*氧化反應(yīng)。該池中需定量投加H2SO4溶液,調(diào)節(jié)水中pH值為8 9,再加入NaClO溶液。其反應(yīng)原理為: 2CNO-+3OCl-+H2O→3Cl-+2OH-+2CO2↑+N2↑ 此階段的氰酸鹽被分解成CO2和N2,含氰廢水被*氧化分解。 反應(yīng)池分兩級,有效容積約1.25m3/級,設(shè)計外形尺寸為1m×1m×1.2m。反應(yīng)池配套使用耐腐蝕泵1臺,用于將廢水壓入混合廢水調(diào)節(jié)池,更換鍍液時的廢液回收到安裝在含氰廢水反應(yīng)池頂?shù)乃芰贤把b置內(nèi),并與其他含氰廢水同時進行破氰處理。加藥裝置由貯藥桶及塑料管閥組成,氧化劑與液堿各1套。 2.3.2多種金屬離子混合廢水綜合處理系統(tǒng) 該系統(tǒng)主要包括混合廢水調(diào)節(jié)池,混合反應(yīng)池,沉淀池。 混合廢水調(diào)節(jié)池接納破氰后的含氰廢水以及其他重金屬廢水,是水質(zhì)水量綜合調(diào)節(jié)的場所,以保證物化系統(tǒng)進水水質(zhì)水量穩(wěn)定,避免負荷沖擊。調(diào)節(jié)池有效容積約10m3,外形尺寸為2.1m×2.1m×2.4m,2座合建,采用磚混結(jié)構(gòu),其中1池接納廢水,1池調(diào)節(jié)pH值,輪流操作,池內(nèi)壁采用三脂二布玻璃鋼防腐處理,并用機械攪拌,加速反應(yīng)過程。調(diào)節(jié)池配套污水泵1臺,調(diào)節(jié)進入混合反應(yīng)池的流量,多余流量回流入調(diào)節(jié)池。 混合反應(yīng)池主要是重金屬離子和堿液發(fā)生絮凝沉淀反應(yīng)的場所。其有效容積約為10m3,外形尺寸為2.1m×2.1m×2.4m,分2格,輪流操作,反應(yīng)池位于地面,池內(nèi)壁采用三脂二布玻璃鋼防腐處理,并用機械攪拌,廢水在池內(nèi)設(shè)計停留時間為25min。 沉淀池可進一步去除懸浮物、重金屬沉淀物與COD等污染物,達到固液分離,使出水各項考察指標均達到排放標準。配套選用JXC2A型組合化設(shè)備1臺,處理能力4m3/h。配備凝聚劑投加裝置1套,由低位配藥桶、塑料泵、高位投加桶組成。CE-9628系列電腦超聲波污水流量計1套。 2.3.3污泥系統(tǒng):污泥系統(tǒng)包括污泥濃縮池和板框壓濾機。污泥濃縮池主要用于濃縮物化剩余污泥。采用磚混結(jié)構(gòu),池底設(shè)泥斗,有效容積為6m3,接納2座沉淀池排出的物化污泥。濃縮污泥由I1B40型螺桿泵提升至壓濾機脫水。壓濾機型號為BMAS40/450U,污泥上清液及污泥壓濾液排入貯水池。 3工程投資及運行結(jié)果 投資17.68萬元,包括土建工程,設(shè)備及材料購置,軟件購置及調(diào)試,設(shè)備安裝調(diào)試費和工程設(shè)計費。處理成本為0.96元/t水,一次投資和運行費用較低。 該工程2005年8月竣工并調(diào)試,出水一直很好。驗收的監(jiān)測數(shù)據(jù)如下:出水pH值為7.2 8.5,SS質(zhì)量濃度為65 70mg/L,CN-質(zhì)量濃度為0.29 0.40mg/L,Ni+質(zhì)量濃度為0.75 0.83mg/L,Cu2+質(zhì)量濃度為0.44 0.50mg/L,達到《污水綜合排放標準》（GB8978 1996）一級標準。 4小結(jié)：本工程實例顯示,采用先分質(zhì)處理再混合處理的方法處理含氰及多種重金屬的電鍍廢水是可行的,出水水質(zhì)指標均低于國家污水排放標準。該方法處理的廢水不但出水水質(zhì)好,具有良好的環(huán)境效益,而且占地小,投資少,也具有較好的經(jīng)濟效益,同時運行效果穩(wěn)定可靠,操作簡單,有很高的推廣價值。 | |
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