電鍍重金屬廢水治理技術(shù)的現(xiàn)狀
傳統(tǒng)的電鍍廢水處理方法有：化學(xué)法，離子交換法，電解法等。但傳統(tǒng)方法處理電鍍廢水存在如下問題：
(1)成本過高——水無法循環(huán)利用，水費(fèi)與污水處理費(fèi)占總生產(chǎn)成本的15%~20%;
(2)資源浪費(fèi)——貴重金屬排放到水體中，無法回收利用;
(3)環(huán)境污染——電鍍廢水中的重金屬為“永遠(yuǎn)性污染物”，在生物鏈中轉(zhuǎn)移和積累，終危害人類健康。
采用膜法技術(shù)處理電鍍廢水典型工藝如下：
采用膜法技術(shù)為電鍍廢水處理提供解決方案，促進(jìn)電鍍工業(yè)技術(shù)升級(jí)。其主要特點(diǎn)：
(1) 降低成本——水與貴重金屬循環(huán)利用，減少材料消耗
(2) 回收資源——貴重金屬回收利用
(3) 保護(hù)環(huán)境——廢水零排放或微排放
電鍍生產(chǎn)過程中的高用水量以及排放出的重金屬對水環(huán)境的污染，極大地制約了電鍍工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。傳統(tǒng)的電鍍廢水處理工藝成本過高，重金屬未經(jīng)回收便排放到水體中，極易對生物造成危害。而膜分離技術(shù)對水與重金屬進(jìn)行循環(huán)利用，經(jīng)過膜分離技術(shù)處理的電鍍廢水，可以實(shí)現(xiàn)重金屬的“零排放”或“微排放”，使生產(chǎn)成本大大降低。
利用膜分離技術(shù)，可從電鍍廢水中回收重金屬和水資源，減輕或杜絕它對環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)電鍍的清潔生產(chǎn)，對附加值較高的金、銀、鎳、銅等電鍍廢水用膜分離技術(shù)可實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，并產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。對于綜合電鍍廢水，經(jīng)過簡單的物理化學(xué)法處理后，采用膜分離技術(shù)可回用大部分水，回收率可達(dá)60%～80%，減少污水總排放量，削減排放到水體中的污染物。

含重金屬廢水處理設(shè)備包括：一級(jí)pH調(diào)節(jié)裝置，其包括：一級(jí)pH調(diào)節(jié)罐和pH計(jì)、混合器和向一級(jí)pH調(diào)節(jié)罐內(nèi)注入酸、堿或氧化劑的較年輕的裝置；破碎裝置，包括：催化劑破碎裝置和電催化破碎裝置，依次與一級(jí)pH調(diào)節(jié)裝置相連；二級(jí)pH調(diào)節(jié)裝置包括：二級(jí)pH調(diào)節(jié)罐和pH計(jì)、混合器，以及二級(jí)pH調(diào)節(jié)罐內(nèi)酸或堿的二次裝置催化劑回收裝置，連接在電催化斷路器和二級(jí)pH調(diào)節(jié)罐之間；二級(jí)pH調(diào)節(jié)裝置還設(shè)有順序連接的中間水箱、膜過濾裝置和深度凈化塔裝置。本發(fā)明使用成本低，重金屬處理效果顯著，達(dá)標(biāo)穩(wěn)定，自動(dòng)化程度高，市場競爭力強(qiáng)，可有效避免二次污染。
1、一種含重金屬廢水處理裝置，其特征在于：
一級(jí)pH調(diào)節(jié)裝置（1）包括收集重金屬廢水的一級(jí)pH調(diào)節(jié)罐（11）、安裝在pH調(diào)節(jié)罐（11）內(nèi)的pH計(jì)（10）、混合器（20）和向一級(jí)pH調(diào)節(jié)罐（11）內(nèi)注入酸、堿或氧化劑的一級(jí)裝置（12）；
一種用于破碎重金屬廢水絡(luò)合物的破碎裝置（2），包括催化劑破碎裝置（21）和電催化破碎裝置（22），該電催化破碎裝置依次與一級(jí)pH調(diào)節(jié)裝置（1）連接；
第二級(jí)pH調(diào)節(jié)裝置（3）包括收集重金屬廢水的第二級(jí)pH調(diào)節(jié)罐（31）、安裝在第二級(jí)pH調(diào)節(jié)罐（31）內(nèi)的pH計(jì)（10）、混合器（20）和第二級(jí)pH調(diào)節(jié)罐（31）的第二酸堿裝置（32）；
催化劑回收裝置（4）連接在電催化斷路器（22）和二次pH調(diào)節(jié)罐（31）之間；
在二級(jí)pH調(diào)節(jié)裝置（3）的后部設(shè)有中間水箱（5）、膜過濾裝置（6）和深度凈化柱裝置（7）；
在二次pH調(diào)節(jié)裝置（3）和中間水箱（5）之間設(shè)有混凝池和沉淀池；裝置（12）包括酸裝置（121）、堿裝置（122）和氧化劑裝置（13），均包括軸承箱、連接軸承的管路在管道上裝有pH調(diào)節(jié)罐（11）和泵的箱體，通過管道與pH調(diào)節(jié)罐（11）連接的膜過濾裝置（6）包括抽吸泵，粗液回流罐和膜催化劑回收裝置（4）包括連接在電催化斷路器（22）和二次pH調(diào)節(jié)罐（31）之間的回收罐（41），其底部呈漏斗狀，并設(shè)有回收管道（42）。
2、根據(jù)要求1所述的含重金屬廢水處理裝置，其特征在于，所述催化劑破碎裝置（21）包括破碎槽（211）、安裝在破碎槽（211）中的混合器（20）和可將催化劑注入破碎槽（211）中的催化劑注入裝置（212）。
3、根據(jù)要求1所述的含重金屬廢水處理裝置，其特征在于，所述電催化破碎裝置（22）包括第二破碎通道（221）、安裝在第二破碎通道（221）中的電極片（222）和導(dǎo)電至所述電極片（222）的電源（223）。
4、根據(jù)要求1所述的含重金屬廢水處理裝置，其特征在于，所述第射裝置（32）包括酸裝置（321）和堿裝置（322），所述酸裝置和堿裝置分別通過管道與所述第二pH調(diào)節(jié)罐（31）連接。
5、根據(jù)要求1所述的含重金屬廢水處理裝置，其特征在于，在中間水箱（5）的外側(cè)還設(shè)有回流管（51），回流管（51）的兩端分別與中間水箱（5）的底部和頂部連接。
6、根據(jù)要求1所述的含重金屬廢水處理裝置，其特征在于，所述深度凈化柱裝置（7）包括至少兩個(gè)深度凈化過濾柱（71），所述深度凈化過濾柱（71）填充有能夠吸附重金屬的介質(zhì)層，介質(zhì)層由活性炭層、離子交換樹脂層、活性沸石層和不溶性淀粉黃原酸酯層一個(gè)或任意組合而成；深度凈化過濾柱（71）為串聯(lián)組合和/或并聯(lián)組合。

、養(yǎng)老院、敬老院等機(jī)構(gòu)提供清潔的床單、被罩及工服回收清洗服務(wù)，其生產(chǎn)工藝為收取布草工服、分揀、洗滌、烘干、熨燙、折疊發(fā)貨，廢水主要來源于洗滌工序，洗滌工序分為預(yù)洗、主洗、漂洗、脫水、過清、再脫水，廢水排水量約為 200m3/d，其中預(yù)洗和主洗廢水約占 30%，漂洗廢水約占 60%，甩干廢水約占 10%。
2 設(shè)計(jì)水質(zhì)
2.1 進(jìn)水水質(zhì)
通過對該項(xiàng)目產(chǎn)生的廢水水質(zhì)檢測進(jìn)行綜合分析，主要為CODcr、TP、LAS、糞大腸菌群等污染物，其主要污染物濃度見表 1。
2.2 出水水質(zhì)
由于該項(xiàng)目主要服務(wù)對象為機(jī)構(gòu)，所以項(xiàng)目廢水經(jīng)處理后出水水質(zhì)要求達(dá)到《污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB37/596 -2006）表二中的標(biāo)準(zhǔn)，見表 2。
3 工藝論證
3.1 廢水水質(zhì)特點(diǎn)分析
洗滌廢水主要含有洗滌劑[1]，洗滌劑的有效成份是表面活性劑和增凈劑，還有漂白劑等多種成分。洗滌廢水中含有大量短纖維、曝氣會(huì)有大量泡沫產(chǎn)生；CODCr 平均值較低，但主洗廢水CODCr 值較高；廢水較渾濁，顏色隨著洗滌物不同深淺變化；與一般洗衣廢水不同，該項(xiàng)目主要服務(wù)于機(jī)構(gòu)，廢水中含有、病毒等菌。
3.2 處理工藝論證及選擇
洗滌排水經(jīng)管道收集后先經(jīng)兩道粗細(xì)格柵對污水中的短纖維、雜質(zhì)等進(jìn)行；廢水中的表面活性劑、懸浮物等通過加入絮凝劑及助凝劑方法去除，經(jīng)水樣試驗(yàn)，加入絮凝劑及助凝劑后，絮體絮凝效果良好，但呈上浮狀態(tài)，據(jù)此采用混凝氣浮方法較適合。
由于出水標(biāo)準(zhǔn)要求 CODCr≤120mg/L，混凝氣浮出水無法保證達(dá)標(biāo)排放，通過接觸氧化工藝段，通過生化工藝將 CODCr 指標(biāo)降至出水要求標(biāo)準(zhǔn)以下。此外，該項(xiàng)目廢水中含有、病毒，需在出水前設(shè)置消毒區(qū)域進(jìn)行消毒處理，投加次氯酸鈉液體消毒。經(jīng)過廢水水質(zhì)特點(diǎn)分析和處理工藝論證，確定采用“混凝氣
浮+接觸氧化+沉淀+消毒”組合工藝，其中生物接觸氧化法對沖擊負(fù)荷和水質(zhì)變化的耐受性強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定，容積負(fù)荷高，占地面積小，建設(shè)費(fèi)用較低[4]。該項(xiàng)目設(shè)計(jì)的廢水處理工藝流程見圖 1。
4 運(yùn)行效果
該工藝穩(wěn)定成熟、運(yùn)行可靠、管理方便，項(xiàng)目于 2017 年 6 月開始建成運(yùn)行，經(jīng)過調(diào)試，系統(tǒng)運(yùn)行效果良好，各項(xiàng)水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，于 2017 年 8 月通過環(huán)保驗(yàn)收，驗(yàn)收時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)見表 3。
PH 值在PH 調(diào)節(jié)池里加入相應(yīng)的燒堿以平衡廢水酸堿值。而后廢水進(jìn)入加入絮凝劑的沉淀池，由提升泵打至分配井，由分配井均勻分至 4 個(gè)曝氣生物濾池，廢水在曝氣生物濾池內(nèi)發(fā)生生化反應(yīng)來降解COD（化學(xué)需氧量）后，曝氣生物濾池出水至貯水池，后貯水池內(nèi)經(jīng)出水池進(jìn)入洗煤生產(chǎn)系統(tǒng)。反沖水由貯水池進(jìn)入曝氣生物濾池，而后再進(jìn)入沉淀池。
（2）污泥部分：沉淀池中污泥由泵打至污泥濃縮池，經(jīng)加壓過濾機(jī)脫水，所得濾餅作為產(chǎn)品外運(yùn)，所得濾液返回到格柵池內(nèi)進(jìn)入廢水處理流程。
（3）空氣部分：采用鼓風(fēng)機(jī)在曝氣生物濾池底部連續(xù)鼓入生化反應(yīng)所需空氣。
（4）加藥部分：pH 調(diào)整池中加入燒堿，絮凝反應(yīng)池中加入絮凝劑。
在優(yōu)化后的洗煤廢水處理工藝中，洗煤廢水經(jīng)由 PH 調(diào)節(jié)池將廢水 PH 值調(diào)節(jié)至*佳 PH 值，而后廢水進(jìn)入絮凝反應(yīng)池，99%以上的固體懸浮物和小部分 COD 在絮凝反應(yīng)池中被去除，然后廢水經(jīng)由調(diào)節(jié)池進(jìn)入曝氣生物濾池，在曝氣生物濾池中，絕大多數(shù)的COD 在生物降解作用下去除。后，出水的 COD 和懸浮物濃度達(dá)到國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)，該水質(zhì)可以滿足洗煤生產(chǎn)用水，這樣即實(shí)現(xiàn)了洗煤廢水的再利用。

廢水的處理技術(shù)主要是A/O法、A2/O或A2/O和混凝沉淀法聯(lián)合處理，處理后的廢水COD、懸浮物、硬度、氯離子濃度等污染因子含量仍然偏高，達(dá)不到廢水再利用的標(biāo)準(zhǔn).隨著國家對污水排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，低運(yùn)行成本和綠色環(huán)保型循環(huán)經(jīng)濟(jì)的需求，焦化廠面臨著焦化廢水深度處理再生回用的難題.我國深度處理焦化廢水的主要技術(shù)是fenton氧化、光催化氧化和濕式催化氧化等，而這些技術(shù)運(yùn)行費(fèi)用太高或者僅處于研究階段，尚未投入到生產(chǎn)中.膜處理技術(shù)由于占地面積小、運(yùn)行費(fèi)用低、流程簡單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)廣泛應(yīng)用于化工、電子、煉鋼、食品等廢水處理領(lǐng)域.本次實(shí)驗(yàn)采用超濾-納濾組合工藝對焦化廢水進(jìn)行深度處理，并對處理結(jié)果進(jìn)行討論和對工藝運(yùn)行過程中所出現(xiàn)的問題提出解決方案.
1超濾膜+納濾膜工藝處理焦化廢水實(shí)驗(yàn)
1.1焦化廢水的來源、特點(diǎn)
焦化廢水主要來自煤炭煉焦、煤氣凈化過程及化工產(chǎn)品的精制過程，其中以蒸氨廢水為主要來源.它屬于高濃度有機(jī)廢水，有害物質(zhì)濃度高，污染物種類繁多，成分復(fù)雜.其中無機(jī)化合物主要是大量氨鹽、硫、硫化物、等，有機(jī)化合物有酚類、單環(huán)及多環(huán)的芳香族化合物、含氮、硫、氧的雜環(huán)化合物等.
1.2實(shí)驗(yàn)進(jìn)水水質(zhì)
實(shí)驗(yàn)采用超濾-納濾膜組合工藝，對唐山某焦化廠二沉池出水進(jìn)行深度處理，該廠焦化廢水、二沉池出水(實(shí)驗(yàn)進(jìn)水)和排放標(biāo)準(zhǔn)見表1.
1.3實(shí)驗(yàn)設(shè)備
原水箱：1m×1.5m;超濾水箱：0.8m×1m;納濾水箱：0.2×0.8×1.2m3;保安過濾器：JML-230/5;超濾實(shí)驗(yàn)裝置;納濾實(shí)驗(yàn)裝置;超濾膜：saehan公司生產(chǎn)，型號(hào)UF4040，材質(zhì)PVDF，過濾孔徑0.1μm，產(chǎn)水量1000L/h，工作壓力0.1MP、跨膜壓差0.1MP，產(chǎn)水回收率90%;納濾膜：saehan公司生產(chǎn)，型號(hào)NF4040，材質(zhì)PA，過濾孔徑1nm，產(chǎn)水量80L/h，工作壓力0.6MP，跨膜壓差0.04MP，產(chǎn)水回收率90%.
1.4實(shí)驗(yàn)原理
在超濾-納濾組合工藝中，焦化廢水首先通過超濾膜錯(cuò)流過濾，從超濾膜出來的水分為濃水和產(chǎn)水，濃水中含有大量的懸浮物、膠體、蛋白質(zhì)和微生物等大分子物質(zhì)，產(chǎn)水中僅含有無機(jī)鹽和小分子物質(zhì).超濾產(chǎn)水作為納濾膜的進(jìn)水，超濾濃水直接返回厭氧池繼續(xù)生化處理.超濾產(chǎn)水通過高壓泵送入納濾膜，經(jīng)過納濾膜的分離后也分為濃水和產(chǎn)水，濃水返回厭氧池繼續(xù)生化處理或者做焚燒處理.納濾膜可以將分子量為200～1000的小分子截留，和99%的二價(jià)陰離子截留，所以納濾產(chǎn)水僅含有很少量的小分子有機(jī)物和少量的無機(jī)鹽，可以達(dá)到《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(G335-2002)中再生水作為循環(huán)冷卻系統(tǒng)補(bǔ)充水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn).
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