電鍍廠廢水處理技術(shù)
各電鍍廠的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)規(guī)模差別很大，鍍種，廢水濃度均不一致，甚至6—10倍，處理工藝大致可把含鉻廢水和酸洗廢水混合后單處理;把含氰廢水和除油廢水混合后單處理;其它鍍種廢水混合后單處理。廢水水質(zhì)濃度與處理成本成正比，廢水濃度與采用的生產(chǎn)工藝相關(guān)，排放標(biāo)準(zhǔn)與該地的環(huán)境容量由當(dāng)?shù)丨h(huán)境部門確定排放標(biāo)準(zhǔn)，一般分為達(dá)標(biāo)排放GB8978—1996一級(jí)和回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
工藝流程
含氰廢水→格柵→調(diào)節(jié)池→廢水 泵→電磁流量計(jì)→二級(jí)氧化反應(yīng)池→混合廢水池
Na2SO3H2SO4
含鉻廢水→格柵→調(diào)節(jié)池→水泵→電磁流量計(jì)→還原反應(yīng)池→混合廢水池
CaOPAM
混合廢水→格柵→混合廢水池→水泵→電磁流量計(jì)→中和反應(yīng)池→壓濾泵→壓濾機(jī)→砂濾池→PH調(diào)節(jié)池→標(biāo)準(zhǔn)化排放口
干污泥經(jīng)無害集中處置
工藝流程原理簡(jiǎn)述
含氰廢水預(yù)處理：
含氰廢水經(jīng)格柵后，進(jìn)入含氰廢水調(diào)節(jié)池，經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)后泵入二級(jí)氧化反應(yīng)池，該池內(nèi)安裝有PH自動(dòng)控制儀、ORP自動(dòng)儀和攪拌機(jī)，加藥時(shí)可通過和PH和ORP儀反饋的信號(hào)而控制加藥量，一級(jí)氧化反應(yīng)是在堿性條件下被氯氧化為氰酸鹽的過程，其反應(yīng)式分如下兩種步驟：
CN-+ClO-+H2O=CNCl+2OH-(一)
CNCl+2OH-=CNO-+Cl-+H2O(二)
在一級(jí)反應(yīng)過程中，(一)式反應(yīng)很快，但(二)式反應(yīng)中PH值小于8.5時(shí)，反應(yīng)速度慢，而且釋放出劇毒物CNCl的危險(xiǎn)，因此在級(jí)反應(yīng)過程中污水的PH值要控制到≥11。
第二級(jí)氧化反應(yīng)是將級(jí)反應(yīng)生成的氰酸鹽進(jìn)一步氧化成N2和CO2，雖然一級(jí)反應(yīng)生成的氰酸鹽毒性很低，僅為氰的1%，但是CNO-易水解成NH3，對(duì)環(huán)境造成污染，其反應(yīng)原理為：
2NaCNO+3HOCl=2CO2+N2+2NaCl+HCl+H2O
反應(yīng)時(shí)，該池的PH值應(yīng)控制在7.5~8之間，因PH≥8時(shí)，反應(yīng)速度慢;當(dāng)PH太低時(shí)，氰酸根會(huì)水解成氨，并與次氯酸生成有毒的氯胺。
經(jīng)二次破氰預(yù)處理后，原來的絡(luò)合物被打開，廢水直排到混合廢水池后再與混合廢水一并處理。
含鉻廢水預(yù)處理：
由于還原反應(yīng)時(shí)，廢水須調(diào)PH值至2~3之間，因此將酸洗廢水引進(jìn)與含鉻廢水混合，可減少酸的用量，降低廢水處理的運(yùn)行費(fèi)用，達(dá)到以廢治廢的目的。
含鉻廢水經(jīng)格柵處理后，進(jìn)入含鉻廢水調(diào)節(jié)池，經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)后泵入還原反應(yīng)池，該池內(nèi)安裝有PH自動(dòng)控制儀和ORP儀及攪拌機(jī)，PH計(jì)與ORP儀可自動(dòng)控制還原反應(yīng)池加藥量。電鍍廢水中的六價(jià)鉻主要以CrO42-和Cr2O72-兩種形式存在，隨著廢水PH值的不同，兩種形式之間存在著轉(zhuǎn)換平衡：
2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O
Cr2O72-+2OH-CrO42-+H2O
由上式可以看出在酸性條件下，六價(jià)鉻主要以Cr2O72-形式存在，在堿性條件下則以CrO42-形式存在。但是電鍍含鉻廢水、漂洗廢水一般PH5以上，多數(shù)以CrO42-存在，其還原時(shí)通常PH佳控制在2.5~3之間，其反應(yīng)原理(還原劑以Na2SO3為例)為：
2H2CrO4+3Na2SO3+3H2SO4=Cr(SO4)3+3Na2SO4+5H2O
亞硫酸鈉用量理論上為：亞硫酸鈉∶六價(jià)鉻=4∶1，加藥時(shí)投料不宜過大，否則浪費(fèi)藥劑，也可能因生成[Cr2(OH)2SO3]2+而沉淀不下來。


還原后的廢水直排入混合廢水池后再與混合廢水一并處理。
混合廢水處理：
混合廢水為含鉻預(yù)處理后廢水、含氰廢水預(yù)處理后廢水、鍍鎳、普通鍍銅、除油等廢水，該廢水混合后經(jīng)格柵處理由防腐泵提升經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)進(jìn)入中和反應(yīng)池，該池內(nèi)安裝有PH計(jì)及攪拌機(jī)，當(dāng)向反應(yīng)池投加堿(CaO)時(shí)，各金屬在一定的PH值下生成相應(yīng)的氫氧化物沉淀物。根據(jù)我們以往所積累的對(duì)電鍍廢水行業(yè)的處理經(jīng)驗(yàn)，混合廢水佳沉淀的PH值為9.5，反應(yīng)后的出水進(jìn)入中間水池，再經(jīng)過經(jīng)砂濾后，出水的PH還是偏堿性，因此再經(jīng)PH調(diào)節(jié)池加酸調(diào)節(jié)后可達(dá)標(biāo)排放。壓濾后的污泥外運(yùn)集中深埋或制磚或回收金屬離子或經(jīng)其它無害化處理

煤礦廢水處理工藝方案的選擇
根據(jù)煤礦廢水處理工藝的設(shè)計(jì)和選用的原則，煤礦礦井廢水屬于含高濃度懸浮物、總鐵、總錳超標(biāo)的酸性廢水；對(duì)于懸浮物、金屬離子的去除率要求較高，因此，將采用一個(gè)技術(shù)成熟、處理效果穩(wěn)定可靠的處理工藝，即：采用“中和調(diào)節(jié)+沉淀+過濾”的組合處理工藝；該處理工藝具有技術(shù)成熟、占地面積小、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、操作管理方便、出水水質(zhì)好、處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。目前該處理技術(shù)已被廣泛使用于煤礦廢水處理工程上，并獲得成功，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，礦井廢水經(jīng)處理后能達(dá)到《煤炭工業(yè)污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB20426-2006）的排放要求，60%的礦井廢水處理后達(dá)到《煤礦井下消防、灑水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50383—2006)回用水標(biāo)準(zhǔn)。

煤礦廢水水質(zhì)

（1）設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)

   礦井水中污染物與地質(zhì)構(gòu)造、煤炭伴生物、煤炭相鄰巖層成分、開采強(qiáng)度、采煤方式等有關(guān)。煤礦礦井水水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果，煤礦礦井水水質(zhì)，如下表：

表1-1 煤礦礦井廢水處理設(shè)計(jì)進(jìn)水指標(biāo)  （除pH外，單位為mg/L）


（2）設(shè)計(jì)出水水質(zhì)（達(dá)標(biāo)排放出水水質(zhì)）

   礦井水處理后可達(dá)到《煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的“消防灑水用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)”，具體指標(biāo)如下，具體指標(biāo)見表1-2.

表1-2 達(dá)標(biāo)排放出水主要水質(zhì)指標(biāo)   （除pH外，單位為mg/L）


煤礦礦井廢水處理工藝流程圖：


工程流程簡(jiǎn)介：

1.中和：礦井廢水進(jìn)入中和池，通過石灰和機(jī)械攪拌，使廢水和石灰混合均勻，進(jìn)行中和反應(yīng)，調(diào)節(jié)PH值至堿性。

2.調(diào)節(jié)：礦井污水調(diào)節(jié)池主要作用是即均化水質(zhì)水量，以及給后續(xù)工藝提供穩(wěn)定的供水，也起到初沉的作用。

3.絮凝：經(jīng)曝氣后出水進(jìn)入絮凝池中，通過加入聚合氯化鋁（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）藥劑，進(jìn)行攪拌混合，使之發(fā)生絮凝反應(yīng)。

4.沉淀：用于去除懸浮物，實(shí)現(xiàn)固液分離。沉淀池內(nèi)安裝斜管填料，實(shí)現(xiàn)淺層沉淀，斜管沉淀池與平流相比，能將紊流、湍流改善為穩(wěn)定有序的淺層層流狀態(tài)，顆粒沉降不受紊流干擾。斜管孔徑內(nèi)顆粒沉降距離僅為平流沉淀的1／7。

5.過濾：沉淀池出水進(jìn)入中間水池內(nèi)，通過提升泵將其提升至重力式無閥過濾器進(jìn)行過濾處理。利用濾層的沉淀、機(jī)械篩濾等作用截留污水中殘存的細(xì)小懸浮物。污水經(jīng)無閥過濾器過濾后直接排入清水池。過濾器濾層吸收大量懸浮物后將導(dǎo)致濾速下降，必須定期對(duì)過濾層進(jìn)行反沖洗。反沖洗采用自動(dòng)虹吸反沖洗，并開啟反洗排水閥門，水流自下而上通過濾層，將截留在濾層上的雜物排入反沖洗水池中。

6、污泥處理：系統(tǒng)處理過程中于調(diào)節(jié)池沉淀段、斜管沉淀池等部位將產(chǎn)生部分污泥，污泥定時(shí)排入污泥濃縮池濃縮，濃縮污泥由壓濾機(jī)壓濾脫水后清運(yùn)至環(huán)保許可的規(guī)定填埋場(chǎng)。

7、清水回用：保護(hù)水資源是每一個(gè)企業(yè)及個(gè)人應(yīng)盡的義務(wù)，本方案鼓勵(lì)企業(yè)對(duì)處理后的清水進(jìn)行回用。經(jīng)系統(tǒng)處理后的出水SS≤25mg/L，可用于洗礦、掃除等環(huán)節(jié)。

8、排污口按規(guī)范設(shè)置，排放水有計(jì)量堰安裝計(jì)量裝置，回用水電磁流量計(jì)測(cè)量流量，使污水處理系統(tǒng)規(guī)范化。

構(gòu)筑物設(shè)計(jì)及主要設(shè)備選型

1、土建構(gòu)筑物設(shè)計(jì)及其配置設(shè)備

（1）中和池：

設(shè)置目的：用于調(diào)節(jié)廢水PH值。

   設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用半地上式鋼混結(jié)構(gòu)

            

（2）調(diào)節(jié)池：

設(shè)置目的：用于調(diào)節(jié)廢水水量、水質(zhì)，還起初沉作用。

   設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用半地上式鋼混結(jié)構(gòu)

            

（3）石灰池

   設(shè)置目的：用于混合石灰，投入廢水處理系統(tǒng)，調(diào)節(jié)廢水pH值。

   設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用地上式鋼混結(jié)構(gòu)

           

  （4）反應(yīng)池

設(shè)置目的：用于廢水絮凝混合反應(yīng)。

設(shè)計(jì)計(jì)算：2座，采用半地上式鋼混結(jié)構(gòu)

（5）沉淀池

設(shè)置目的：用于沉淀廢水中的懸浮物，斜管的表面負(fù)荷為1.39m3/(m2.h)。

設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用半地上式鋼混結(jié)構(gòu)

（6）中間水池

設(shè)置目的：用于存儲(chǔ)沉淀池的上清液。

設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用半地上式鋼混結(jié)構(gòu)

（6）污泥濃縮池

   設(shè)置目的：用于濃縮污水處理過程中生產(chǎn)的污泥。

設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用半地上式鋼混結(jié)構(gòu)

（7）過濾器基礎(chǔ)

設(shè)置目的：用于安裝鋼制自動(dòng)反沖洗無閥過濾器。

設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用毛石砼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

（8）反沖洗水池

   設(shè)置目的：用于接收反沖洗排水閥排出的污水。

設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用半地上式鋼混結(jié)構(gòu)

          

（9）回用水池

   設(shè)置目的：暫時(shí)儲(chǔ)存處理消毒后的清水，采用次氯酸鈉消毒。

設(shè)計(jì)計(jì)算：1座，采用半地上式鋼混結(jié)構(gòu)

（10）污泥干化池

   設(shè)置目的：用于干化污水處理過程中生產(chǎn)的污泥

設(shè)計(jì)計(jì)算：2座，采用地上式磚混結(jié)構(gòu)

（11）壓濾機(jī)基礎(chǔ)

結(jié)構(gòu)形式：鋼混（上部棚架）

數(shù)    量：1座

功能及作用：安放壓濾機(jī)

（12）操作管理房

      設(shè)置目的：主要用于放置風(fēng)機(jī)、消毒器、投藥設(shè)備等。

      設(shè)計(jì)參數(shù)：2間；

      結(jié)    構(gòu)：采用地上磚混結(jié)構(gòu)。

       煤礦礦井廢水處理工程采用的主要土建構(gòu)筑物見表3-1

表3-1  主要土建構(gòu)筑物一覽表


主要設(shè)備

表4-2   主要設(shè)備及報(bào)價(jià)表

一體化氣浮設(shè)備主要是將氣池、溶氣罐、溶氣水泵、投藥設(shè)備和空壓機(jī)或射流器有機(jī)地組合一體。這樣的集成，占地面積小，操作方便，且不需做基礎(chǔ)，也可縮短安裝時(shí)間，減少工作量。一元化氣浮設(shè)備主要起固液分離作用（同時(shí)可以降低COD、BOD、色度等）。一體化氣浮設(shè)備主要利用溶氣系統(tǒng)產(chǎn)生的溶氣水中的微氣泡，與水中的懸浮物絮體粘合在一起，懸浮物隨微氣泡一起上升至水面，形成浮渣，使水中的懸浮絮體得到去除，該設(shè)備用戶單位只要接上調(diào)節(jié)好PH值的污水到進(jìn)出等管口，一經(jīng)調(diào)試好后，正常運(yùn)行，不需專人管理，運(yùn)行基本達(dá)到自動(dòng)化無人管理狀態(tài)。它應(yīng)用于電鍍、印染、食品、屠宰、煉油、廢水的油脂、化工、造紙廢水及生活飲用水方面。
    1．對(duì)化工廢水和顏料油漆等，COD去除率74%，色度去除率93%左右。
2．印染廢水的色度去除率達(dá)90%左右，COD去除率60-70%左右，BOD去除率50%左右。
3．生活飲用水及工業(yè)的濁度可凈化到5度以下，同時(shí)對(duì)色度耗氧量降低有良好的效果
4．煉油廢水的油脂，可降至10毫克/升以下，廢水能達(dá)到澄清程度。
5．電鍍廢水的重金屬離子，如鋅、銅、鉛等總含量在50PPM以下，去除率均可在70%以上。
6．造紙白水的纖維回收率可達(dá)到95%左右，COD去除率86.7%左右，清水完全回用。
7．大池沐浴水濁度可穩(wěn)定在10度以下，水中的有較大幅度下降。
8．食品屠宰和制革廢水的COD去除率70%左右，懸浮固體去除率90%左右。

冶金廢水水質(zhì)特點(diǎn)
冶金廢水一般酸性較強(qiáng)，同時(shí)含有鋅，鉛，銅，鎳，等重金屬離子，同時(shí)還含有懸浮物，氟化物，硝酸鹽及各種有機(jī)物；因此對(duì)于此類廢水需進(jìn)行預(yù)處理后進(jìn)入回用水處理系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)冶金廢水達(dá)標(biāo)排放和中水回用的目的。
2.2預(yù)處理工藝
此類廢水首先投加氫氧化鈣進(jìn)行中和沉淀，同時(shí)去除氟化物；然后廢水進(jìn)入曝氣沉淀池，將廢水中的二價(jià)鐵和三價(jià)氧化成三價(jià)鐵和五價(jià)；由于廢水經(jīng)過多次中和沉淀加入了大量不同藥劑，導(dǎo)致廢水的硬度和鹽分增加，因此需要軟化處理，經(jīng)過軟化處理后的廢水進(jìn)入濃密機(jī)進(jìn)行沉降，溢流進(jìn)入綜合調(diào)節(jié)池，底流進(jìn)入壓濾機(jī)脫水，壓濾機(jī)濾液返回調(diào)節(jié)池。
2.3電化學(xué)達(dá)標(biāo)處理工藝
經(jīng)過預(yù)處理后的廢水進(jìn)入電化學(xué)廢水處理系統(tǒng)，在電化學(xué)廢水處理系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)氧化還原反應(yīng)，去除廢水中的部分有機(jī)物和大部分重金屬離子；電化學(xué)系統(tǒng)出水進(jìn)入反應(yīng)沉淀池去除懸浮物后進(jìn)入曝氣沉淀池，在曝氣沉淀池內(nèi)將二價(jià)鐵和三價(jià)分別氧化為三價(jià)鐵和五價(jià)；出水進(jìn)入深度過濾系統(tǒng)，由過濾系統(tǒng)過濾后進(jìn)入中間儲(chǔ)水池。
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