第十二章 工業(yè)廢水深度處理技術(shù)1

第十二章工業(yè)廢水深度處理技術(shù)1主要內(nèi)容2電鍍廢水的離子交換法處理回收技術(shù)及工程實(shí)例1造紙廢水氣浮處理回收技術(shù)2化工廢水處理與回用3印染廢水膜法處理回用技術(shù)4電鍍廢水基本定義電鍍廢水來(lái)源：電鍍生產(chǎn)過(guò)程中排放的各種廢水

鍍件廢水80%

漂洗廢水鈍化廢水刷洗地坪極板的廢水“跑、冒、滴、漏”廢水處理過(guò)程中自用水化驗(yàn)室排水等。電鍍廢水的危害氰化物：劇毒的HCNCr3+和Cr6+：鉻酐鎘：富集、慢性中毒鉛：對(duì)人體的有害元素汞：鎳銅和銅化物鋅和鋅化合物酸、堿及其鹽類添加劑和光亮劑基本定義重金屬?gòu)U水：電鍍生產(chǎn)中排放的含有鎘、鉻、鉛、鎳、銀、銅、鋅等金屬離子的廢水。根據(jù)廢水中所含重金屬元素，分為含鉻廢水含鎘廢水含鉛廢水含鎳廢水含銀廢水含銅廢水含鋅廢水等一、酸堿廢水酸堿廢水的處理:應(yīng)首先利用酸、堿廢水本身的自然中和或利用酸、堿廢液、廢渣等相互中和處理。中和反應(yīng)產(chǎn)生的大量沉渣，通過(guò)沉淀去除.沉渣量少，豎流式沉淀池；沉渣量大，平流式沉淀池酸堿廢水所產(chǎn)生的干污泥量，廢水體積的0.1~0.25%。二、含氰廢水單獨(dú)處理，不得與其他廢水混合廢水中CN-<50mg/L，堿性氯化處理廢水中CN->50mg/L，電解處理臭氧處理含氰廢水，無(wú)濃度限制，含有絡(luò)合氰根離子不可處理過(guò)程中，避免鐵、鎳離子混入處理過(guò)程中產(chǎn)生少量CNCl，防護(hù)措施1.堿性氯化處理氰化物技術(shù)廢水處理量較小、水質(zhì)濃度變化不大，采用間歇式一級(jí)氧化處理；廢水處理量較大、水質(zhì)濃度變化幅度較大，且對(duì)水質(zhì)要求較高的，采用連續(xù)式二級(jí)氧化處理含氯氧化劑：次氯酸鈉、二氧化氯、液氯等一級(jí)和二級(jí)氧化劑的投加量？pH各為多少？1.堿性氯化處理含氰廢水的要求氧化劑的投入量：

一級(jí)氧化處理氰離子與活性氯的重量比為1:3~1:4；

二級(jí)氧化處理為1:7~1:8

一級(jí)氧化劑和二級(jí)氧化劑應(yīng)分階段投加，投加比1:1pH和反應(yīng)時(shí)間

一級(jí)氧化pH值為10~11，反應(yīng)時(shí)間為10~15min

二級(jí)氧化pH6.5~7，反應(yīng)時(shí)間10~15min1.堿性氯化處理含氰廢水的要求（續(xù)）有效氯的投加量采用氧化還原電位ORP自動(dòng)控制一級(jí)處理，ORP300mV

二級(jí)處理，ORP650mV廢水溫度15℃~50℃反應(yīng)后廢水中余氯為2~5mg/L1.堿性氯化處理含氰廢水的要求

第一階段：局部氧化階段

OCl2Ca+2H2O2HOCl+Ca(OH)2+CaCl2ClCl2+H2OHOCl+HClHOClH++OCl-CN-+OCl-+H2OCNCl+2OH-①CNCl+2OH-

CNO-+Cl-+H2O

②

注:反應(yīng)①中間產(chǎn)物CNCl在酸性介質(zhì)中較穩(wěn)定，易揮發(fā)，其毒性和HCN相當(dāng)。

反應(yīng)②pH越高，反應(yīng)速度越快。pH﹤9.5反應(yīng)不完全；pH10-11反應(yīng)10-15min即可完成。1.堿性氯化處理含氰廢水的要求

第二階段：完全氧化階段

CNO-的毒性只有HCN的千分之一，為保證水體安全，增加藥劑投加量，完全破壞C-N鍵。

2CNO-+

OCl-CO2↑+N2↑+3Cl-+CO32-

2.臭氧氧化處理技術(shù)臭氧投量：一級(jí)氧化處理質(zhì)量比CN-:O3=1:3~1:4；

二級(jí)氧化處理為1:7~1:8游離氰根，去除率97%，接觸時(shí)間不宜少于15min

去除率99%，接觸時(shí)間>20min，反應(yīng)尾氣堿液吸收pH值9~11采用亞銅離子催化劑，反應(yīng)時(shí)間縮短臭氧氧化氰化物的反應(yīng)：3.電解處理氰化物技術(shù)pH值9~10，NaOH調(diào)節(jié)NaCl投加量：氰濃度的30~60倍電解槽凈極距20cm~30cm陽(yáng)極電流密度0.3~0.5A/dm2，槽電壓6V~8.5V空氣攪拌：用氣量0.1~0.5m3/(min.m3)，空氣壓力(0.5~1)×105沉淀困難，可投加混凝劑三、含鉻廢水含鉻廢水單獨(dú)收集處理，不得將其他廢水混入六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻后，可與其他重金屬?gòu)U水混合處理沉淀污泥脫水后，用塑料袋包裝，防治泄露、散落等離子交換處理鍍鉻廢水，Cr6+<200mg/L鍍黑鉻和鍍含氟鉻的清洗廢水不宜采用離子交換1、亞硫酸鹽還原處理含鉻廢水調(diào)節(jié)池容積

間歇式處理，調(diào)節(jié)池容積按平均每小時(shí)非水流量4~8h

連續(xù)式處理，適當(dāng)減小池容，自動(dòng)檢測(cè)和投藥裝置亞硫酸鹽：亞硫酸氫鈉、亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉等進(jìn)水pH2.5~3；ORP230~270mV，反應(yīng)時(shí)間20~30min亞硫酸鹽投加量：根據(jù)表21、亞硫酸鹽還原處理含鉻廢水（續(xù)）廢水經(jīng)還原后，宜加堿調(diào)廢水pH7~8，反應(yīng)時(shí)間>20min，反應(yīng)后的沉淀時(shí)間1~1.5h沉淀劑：氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈣等還原反應(yīng)采用機(jī)械攪拌，不宜采用空氣攪拌反應(yīng)池和沉淀池宜設(shè)于地面，同時(shí)加蓋，設(shè)通風(fēng)裝置2、硫酸亞鐵-石灰處理技術(shù)還原劑：硫酸亞鐵，中和劑：石灰運(yùn)行條件符合表3連續(xù)處理，反應(yīng)時(shí)間>30min；間歇處理，反應(yīng)時(shí)間2~4h空氣攪拌或機(jī)械攪拌石灰的投加量Cr6+:Ca(OH)2=1:(8~15)3、微電解處理技術(shù)廢水量≥5m3/h，連續(xù)式處理廢水量<5m3/h，間歇式處理pH2~4微電解裝置的出水應(yīng)加減調(diào)pH8~9鐵屑在填裝設(shè)備前，進(jìn)行除雜、除油和除銹。運(yùn)行過(guò)程中氣水聯(lián)合反沖，反沖洗水進(jìn)入污泥沉淀池設(shè)施檢修或停運(yùn)，微電解裝置內(nèi)的鐵屑填料用水浸沒(méi)，防治氧化和板結(jié)4、離子交換處理含鉻廢水進(jìn)水Cr6+<200mg/L進(jìn)入陰柱廢水pH<5（H=0.6~1m）陰離子柱宜選用工業(yè)用氫氧化鈉，再生液用除鹽水配制，陰柱的清洗水宜采用除鹽水，清洗終點(diǎn)pH值8~10(1)離子交換柱的設(shè)計(jì)V-式中陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂單柱體積,LQ-廢水設(shè)計(jì)流量,m3/hu-空間流速,L/L(R).hE-樹(shù)脂飽和工作交換容量,g/L(R)C0-廢水中金屬離子含量,mg/LT-樹(shù)脂飽和工作周期,hv-流速,m/h樹(shù)脂層高度,m交換柱直徑,m4、離子交換處理含鉻廢水（續(xù)）(2)離子交換柱的設(shè)計(jì)參數(shù)選擇（一）、樹(shù)脂飽和工作交換容量大孔型弱堿性陰離子交換樹(shù)脂(如型號(hào)為710、D370、D301樹(shù)脂）為60~70g（Cr6+）/L(R)凝膠型強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂（如型號(hào)為717、201樹(shù)脂）為40~45g（Cr6+）/L(R)(2)離子交換柱的設(shè)計(jì)參數(shù)選擇(續(xù)）（二）、樹(shù)脂飽和工作周期當(dāng)廢水中六價(jià)鉻離子含量為時(shí)值宜為100~200mg/L，T36h，其樹(shù)脂層高度宜采用上限當(dāng)廢水中六價(jià)鉻離子含量為時(shí)值宜為50~100mg/L，T36~48h當(dāng)廢水中六價(jià)鉻離子含量小于50mg/L時(shí)，u應(yīng)取值為30L/L(R).h計(jì)算T值，其樹(shù)脂層高度宜采用下限（三）、樹(shù)脂層高度宜為0.6~1.0m（四）、流速不宜大于20m/h除鉻陰柱和除酸陰柱的再生和淋洗宜符合下列要求(一)再生劑宜采用含氯離子低的工業(yè)用氫氧化鈉(二)再生液濃度:當(dāng)采用大孔型弱堿性陰離子交換樹(shù)脂時(shí)宜為2~2.5mol/L;當(dāng)采用凝膠型強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂時(shí)宜為2.5~3mol/L;再生液應(yīng)采用除鹽水配制(三)再生液用量宜為樹(shù)脂體積的2倍,再生液應(yīng)復(fù)用,先用0.5~1倍上周期后期的再生洗脫液,再用1~1.5倍的新配再生液(2)離子交換柱的設(shè)計(jì)參數(shù)選擇(續(xù)）除鉻陰柱和除酸陰柱的再生和淋洗宜符合下列要求(續(xù)）(四)再生液流速宜為0.6~1m/h(五)淋洗水質(zhì)應(yīng)采用除鹽水(六)淋洗水量:當(dāng)采用大孔型弱堿性陰離子交換樹(shù)脂時(shí)宜為樹(shù)脂體積的6~9倍;當(dāng)采用凝膠型強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂時(shí)宜為樹(shù)脂體積的4~5倍(2)離子交換柱的設(shè)計(jì)參數(shù)選擇(續(xù)）除鉻陰柱和除酸陰柱的再生和淋洗宜符合下列要求（續(xù)）(七)淋洗流速開(kāi)始時(shí)宜與再生流速相等逐漸增大到運(yùn)行時(shí)流速(八)淋洗終點(diǎn)值pH宜為8~10(九)反沖時(shí)樹(shù)脂層膨脹率宜為50%(2)離子交換柱的設(shè)計(jì)參數(shù)選擇(續(xù)）（3）酸性陽(yáng)柱的設(shè)計(jì)酸性陽(yáng)柱的直徑和樹(shù)脂層高度與除鉻陰柱相同強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的工作交換容量可采用60~65g(以CaCO3表示)/L(R)酸性陽(yáng)柱的交換終點(diǎn)出水pH值為3~3.5進(jìn)行控制（3）酸性陽(yáng)柱的設(shè)計(jì)（續(xù)）陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的再生和淋洗宜符合下列要求（一）再生劑宜采用工業(yè)用鹽酸（二）再生液濃度宜為1.5~2mol/L，可采用生活飲用水配制（三）再生液用量宜為樹(shù)脂體積的2倍（四）再生液流速宜為1.2~4m/h（3）酸性陽(yáng)柱的設(shè)計(jì)（續(xù)）陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的再生和淋洗宜符合下列要求（五）淋洗水質(zhì)可采用生活飲用水（六）淋洗水量宜為樹(shù)脂體積4~5的倍（七）淋洗流速開(kāi)始時(shí)宜與再生流速相等逐漸增大到運(yùn)行時(shí)流速（八）淋洗終點(diǎn)pH值宜為2~3（九）反沖時(shí)樹(shù)脂層膨脹率宜為30%~50%（4）脫鈉陽(yáng)柱的設(shè)計(jì)和稀鉻酸的回收及利用樹(shù)脂體積VNa——陽(yáng)離子交換樹(shù)脂體積Qcr——每周期回收的飽和除鉻陰柱洗脫液量，可為陰離子交換樹(shù)脂體積的1~1.5倍ENa——每升陽(yáng)離子交換樹(shù)脂每次可回收的稀鉻酸量，當(dāng)回收的稀鉻酸含量以Cr2O3計(jì)為40~60g/L時(shí)，可采用0.7~0.9Ln——每周期脫鈉陽(yáng)柱的操作次數(shù)，可采用1~2次（二）樹(shù)脂層高度H宜為0.8~1.2m（三）流速宜為2.4~4m/h(5)脫鈉柱的再生和淋洗（一）再生劑：工業(yè)用鹽酸（二）再生液濃度：1~1.5mol/L，采用除鹽水配制（三）再生液用量：為體積的2倍（四）再生液流速：1.2~4m/h。（五）淋洗水質(zhì)：除鹽水（六）淋洗水量：為樹(shù)脂體積的10倍（4）脫鈉陽(yáng)柱的設(shè)計(jì)和稀鉻酸的回收及利用（6）電鍍廢水處理與回用車間廢水收集池過(guò)濾池陽(yáng)離子交換還原反應(yīng)池收集池反應(yīng)池沉渣池泥餅NaHSO4+H2SO4泥渣NaCl再生液壓濾機(jī)沉淀池Ca(OH)2綜合廢水再生廢液含鉻廢水處理流程三、重金屬?gòu)U水廢水中含氰化物，事先除去當(dāng)廢水中含六價(jià)鉻，將其還原為三價(jià)鉻離子交換處理，離子濃度<200mg/L反滲透裝置處理重金屬?gòu)U水，殺菌消毒和控制結(jié)垢等預(yù)處理，濃縮水通過(guò)生化處理達(dá)標(biāo)排放1、含鎘廢水氫氧化物沉淀處理含鎘廢水廢水中Cd2+<50mg/L采用聚合硫酸鐵為絮凝劑40mg/L，聚丙烯酰胺或硫化鐵為助凝劑設(shè)置攪拌，混合反應(yīng)pH為9，反應(yīng)時(shí)間為10~15min沉淀時(shí)間>30min化學(xué)沉淀法處理含鉻廢水硫化物沉淀技術(shù)硫化鈉投加量100mg/L聚合硫酸鐵或其他鐵鹽30~40mg/L反應(yīng)pH7~9反應(yīng)攪拌時(shí)間10min，沉淀時(shí)間30min③離子交換處理含鎘廢水鎘離子濃度<100mg/L，Cd2+，酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂；以鎘合陰離子形式存在，選用陰離子交換樹(shù)脂吸附飽和后的陰離子交換樹(shù)脂，選用NH4NO3和氨水混合液再生，每小時(shí)用量為樹(shù)脂體積的4倍，再生速度為1~2倍每小時(shí)樹(shù)脂體積陽(yáng)離子交換樹(shù)脂再生劑為2mol/L鹽酸，流速0.5m/h，用量為2倍的樹(shù)脂體積2、含鎳廢水的處理陽(yáng)離子交換劑宜采用凝膠型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、大孔型弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂或凝膠型弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，均應(yīng)以鈉型投入運(yùn)行設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇（1）飽和工作交換容量（2）樹(shù)脂飽和工作時(shí)間設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇（3）樹(shù)脂層高度強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂鈉型，0.5~1m弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂鈉型可采用05~1.2m（4）流速可采用下列數(shù)據(jù)強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂流速宜小于或等于25m/h弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂流速宜小于或等于15m/h設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇除鎳陽(yáng)柱的再生和淋洗（一）、強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂再生劑宜采用工業(yè)用無(wú)水硫酸鈉再生液濃度宜為1.1~1.4mol/L并應(yīng)采用除鹽水配制，經(jīng)沉淀或過(guò)濾后使用再生液用量宜為樹(shù)脂體積的2倍再生液溫度：不宜低于20℃再生液流速：0.3~0.5m/h淋洗水質(zhì)應(yīng)采用除鹽水淋洗水量宜為樹(shù)脂體積的4~6倍淋洗流速:開(kāi)始時(shí)宜與再生流速相等逐漸增大到運(yùn)行時(shí)流速淋洗終點(diǎn)應(yīng)以洗去多余的硫酸鈉進(jìn)行控制反沖時(shí)樹(shù)脂層膨脹率宜為30%~50%除鎳陽(yáng)柱的再生和淋洗(二)弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂再生劑宜采用化學(xué)純硫酸再生液濃度1~1.5mol/L,除鹽水配制再生液用量宜為樹(shù)脂體積的2倍再生流速:順流再生時(shí)宜為0.3~0.5m/h;循環(huán)的順流再生時(shí)為4~5m/h，循環(huán)時(shí)間宜為20~30min淋洗終點(diǎn)：pH4~5除鎳陽(yáng)柱的再生和淋洗轉(zhuǎn)型劑宜采用工業(yè)用氫氧化鈉轉(zhuǎn)型液濃度1~1.5mol/L，并應(yīng)采用除鹽水配制轉(zhuǎn)型液用量宜為樹(shù)脂體積的2倍