淺析電(diàn)鍍廢水的處理的特點、工藝及流程
1電鍍行業廢水的(de)汙染特征
電鍍(dù)行業廢水(shuǐ)水質較複雜,廢水中含有鉻、鋅、銅、鎳、鎘等重金屬(shǔ)離子以(yǐ)及酸、堿、氰化物等具有很大毒性的雜(zá)物。該行業廢水具有以下(xià)特點:
(1)成分複雜、汙染物可分為(wéi)無機汙染物和有機汙染物兩大類。
(2)水質變(biàn)化幅度大、各(gè)股生產廢水(shuǐ)汙染物種類多樣,CODcr變化係數大。
(3)廢水毒性大、含有大量(liàng)的重金屬離子,若不經處理直接排放會對周圍水體造成極(jí)大的汙染
2工藝方案的確定
某公司的生產汙水主要來自鍍前鍍(dù)件的酸、堿處理以及鍍後的漂洗,另外定期還(hái)會排放出一定量的廢酸。
(1)生產廢水的預(yù)處理(lǐ)
①Cr6+的去除
目前含鉻電鍍廢水主要采用氧化還原—沉澱法處理工藝
氧化還原法是指利(lì)用強氧(yǎng)化劑或強還(hái)原劑,將廢水中(zhōng)的有毒物質(zhì)氧化或還原為無毒或低毒物質。在電鍍廢水(shuǐ)中六價鉻主要以CrO42-形式存在,在酸性條件下(xià)存在形式為Cr2O72-,在亞鐵離子的作用下發生還(hái)原反應,還原反(fǎn)應(yīng)較快。還原以後的鉻在堿性條件下以Cr(OH)3沉澱的形式(shì)存在,所(suǒ)得到的汙泥是三價鉻和鐵的氫氧化物混合沉澱。用硫酸亞鐵(tiě)還原六價(jià)鉻,考慮到還原反應不徹底,實際(jì)操作(zuò)中硫酸亞鐵的(de)用量是理論計算量的2.5-3倍,因(yīn)此汙泥(ní)量大。
具體流程如下:
硫酸亞鐵(tiě)
↓
電鍍廢水→還原反應→PH中和→絮凝沉澱(diàn)→達標排放(fàng)
其基本原(yuán)理為:
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓
從上(shàng)述流程可以(yǐ)看(kàn)出,由於硫酸亞(yà)鐵還原六價(jià)鉻(gè)是較酸性條件下進行,同時汙泥的產生量較(jiào)大,也給汙泥處置增加一定(dìng)的難度。
②、其他金屬離子的去(qù)除
電鍍廢水中出Cr6+超出國家排放標準外,其中還含有大量的Zn2+、Cu2+、Ni2+、Fe2+等金屬離子,因(yīn)此采(cǎi)用堿性條件下曝(pù)氣氧(yǎng)化的方(fāng)法,不僅可使PH值達到排放標準(zhǔn),而且可以有效地去除廢水中的重金屬離子,其原理為(wéi):
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(guò)堿。由於鋅離子分別在PH=6.4開始沉(chén)澱,到PH=9.3才能完(wán)全沉澱(2.0mg/l),到(dào)PH=10.5時開始溶(róng)解,因此分為兩級反應,一級反應池的PH必須控製在9.5-10範圍內。
在一級反(fǎn)應中Fe3+離子到PH=4.1時能完全沉澱,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開始沉(chén)澱,到(dào)PH=6.8時(shí)能完全沉澱,到PH=12時開始溶解。由(yóu)於Ni2+離子在PH=7.7開始沉澱,到(dào)PH=10.5才能完(wán)全沉澱(1.0mg/l),所以在一級反應中Ni2+、Fe2+不能完全沉澱,故需要二級反應,在二級曝氣氧化反應中,PH必須控製在10.5-11範圍內。
(2)生(shēng)產廢水的生(shēng)化處理
經過兩級沉澱處理之後,廢水中的PH值、重金屬(shǔ)離(lí)子指標已經合格,但由於廢水中含有添(tiān)加劑等有(yǒu)機物,導致廢水(shuǐ)中CODcr超標,(廢水中CODcr一部分由亞鐵產生,一部分由有機物產生(shēng))根據測定經兩級沉澱之後(hòu)CODcr值在200mg/l左右,而國家標準在100mg/l,所以廢(fèi)水在經(jīng)過兩級沉澱預(yù)處理之後,采用好氧生化法處理,使之(zhī)達到國(guó)家標準。
電鍍添加劑主要分為整平(píng)劑、應力消除劑(jì)、表麵活(huó)性劑、光亮劑、輔助光亮劑等,主要為醛類、香豆素、糖精及分解(jiě)產物等,此類(lèi)物質(zhì)大部分為可生化物質。好(hǎo)氧生物處理工(gōng)藝分為(wéi):活性汙泥法和生物膜法。活(huó)性汙泥法有SBR及其改進型、AB法等;生物膜法有接觸(chù)氧化法、生(shēng)物濾池等(děng)。其中(zhōng)SBR及其改進型和生物接觸氧(yǎng)化法是目前國際上汙水生化處理的(de)熱(rè)門工藝。
①、SBR及其改進型
SBR法是序列間歇式(shì)活性汙泥法的簡稱,是一種(zhǒng)按間歇曝氣方式(shì)來運行的活性汙泥水處理技術,又(yòu)稱序批示活性汙泥法。
SBR汙水處理技術及其改進(jìn)型與(yǔ)傳統汙水處理(lǐ)技術(shù)是不相同的。其采用的是時間分割操作替代空間分(fèn)割操(cāo)作,非穩態生化反應(yīng)替代穩態生化反應(yīng),靜置理想沉(chén)澱代替動態沉澱等。它在運行上實現了(le)有序和間歇操作相結(jié)合。SBR法是在單(dān)一的反應池內進行活性汙泥處理工藝,並使(shǐ)汙水處理的單元操作及時間的(de)形式連續的進行處理(lǐ)的方法。
SBR反應池內設有隔牆,將反應池分成預反(fǎn)應區和主反應區(qū),牆的底(dǐ)部有孔相通。每(měi)一個周期的進水、反應、沉澱、潷(bì)水和閑置五(wǔ)道工序(xù)都在同一池內周而複始的進行,SBR工(gōng)藝與其他處理工藝相比,SBR工藝使汙水處(chù)理(lǐ)構築物大大簡化。
a、曝氣期由於曝氣係統向反(fǎn)應池供氧,有機汙染(rǎn)物被微生物氧化分解(jiě),同時NH3-N通過硝化細菌轉化為NO3-N。
b、沉澱期停(tíng)止曝氣,進行泥水分離,同時微生(shēng)物利用水中的剩餘溶解(jiě)氧進(jìn)行氧化分解,反應池逐漸由好氧狀態向(xiàng)缺氧狀態(tài)轉化,開始進(jìn)行反硝化反應。
c、潷水期沉澱結束後進行潷(bì)水(shuǐ)排出上清液,池(chí)中水位逐步(bù)下降,此時反應池逐步(bù)過渡到厭氧(yǎng)狀態,繼續進行反硝化。
d、閑置期閑置期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,具有如下特點:
a、工藝流程簡單,省去(qù)出沉澱、二沉池、汙泥回流及汙泥回流設備(bèi)。
b、占地(dì)麵積省,比普通曝氣法(fǎ)省20%-30%。
c、運行費用省,自動化控(kòng)製程度高,管理方(fāng)便。氧的(de)吸收率高,運行費(fèi)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(shēng)物接觸氧化法
生物接觸氧化法是(shì)一種介(jiè)於活性(xìng)汙泥法於生物(wù)濾(lǜ)池之間的生物膜法工藝。接(jiē)觸氧化池內設(shè)有填料,部分微生物以(yǐ)生物膜(mó)的形式固著生長於(yú)填料表麵,部(bù)分則是絮狀懸浮生長與水(shuǐ)中。現(xiàn)階(jiē)段生物(wù)接觸氧化法,就是在池內設置填料,將充氧(yǎng)的汙水浸沒全部填料(liào),並以一定的速度流經填。填料上長滿生物膜,同(tóng)時汙水中也有一定的活性汙泥,汙水與生物膜以(yǐ)及活性汙泥相(xiàng)接觸,在微生物的作用下,汙水得到淨化。可以(yǐ)說生物接(jiē)觸氧化法是一種介於活性汙泥法與生物膜法兩者之間的,具有活性汙泥與生物膜雙(shuāng)重(chóng)效能的(de)生物處理法。
生物接(jiē)觸氧(yǎng)化工藝具有如下(xià)特點:
a、生物接觸氧化法的容積符合高,同樣大小體積的設備,處理時間短,處理能力高,節約占地麵積,比普通曝氣法省。
b、運行費用省(shěng),自動化控製程度高,管理方便。氧的(de)吸收率高,不需另加藥劑。
c、處理效率(lǜ)高,出水水質好而穩定,在毒物和PH值的衝擊下,生物膜受影響小,而且恢複快。
d、運行穩定性可靠,耐負荷衝擊能力強。
e、可(kě)有效的防止汙泥膨脹(zhàng),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(míng):
廢酸定期排入廢酸池中,綜合電鍍廢水和廢酸進入調節池後,由泵提升進入還原池,由加藥泵(bèng)加還原(yuán)劑(jì),使六價鉻在酸性條件下還原成三價鉻,反應後自留進入反應池,由加藥泵加堿反應,廢水中的大部分二(èr)價鐵離子、三價鐵離子、三價鉻、鋅離子、鎳(niè)離子、銅離子在堿性條件下生成沉澱、反應後的廢水經導流筒進(jìn)入1#沉澱池進行沉澱分離。
上清液自流進入曝(pù)氣氧化池,進一步曝氣(qì)氧化,使剩餘的亞鐵離子氧化為三價鐵離子,並在堿性條件下生成氫(qīng)氧化(huà)鐵沉澱,在2#沉澱池進行(háng)沉澱分離,上清液經PH回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標排放。
各沉澱池汙泥進入汙泥濃縮池(chí)濃縮,濃縮後(hòu)汙泥(ní)經(jīng)高(gāo)壓泵注入壓濾機壓濾,幹化後汙泥作為危險廢物(wù),送固廢中心處置。
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(xiào)的去除汙水中(zhōng)大部分的重金屬,減少毒性(xìng),增強汙水的可生化性。
b、生化處理采用接觸氧化(huà)處理工藝,有效的去除CODcr,降低投資及運(yùn)行成本。
c、廢酸采取“定期排放,天天處(chù)理”的處理方式,避(bì)免了調節池(chí)水質變化過(guò)大影響後續處理工藝,廢酸中鹽分較高,若一次性處理會使水體短時間內CL-濃度急(jí)劇上升,對活性汙泥造成(chéng)抑製甚至死亡。
d、盡量采取重力自流(liú)的方式,以減少(shǎo)機(jī)泵功率,投加藥劑選(xuǎn)用可(kě)靠、高效的品(pǐn)牌,降低藥劑消(xiāo)耗等(děng)。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。