化學(xué)法處理高濃度電鍍廢水的技術(shù)總結(jié)

化學(xué)法處理高濃度電鍍廢水的技術(shù)總結(jié)

電鍍廢水處理情況目前，廢水仍然是水環(huán)境的主要水源之一。而我國南方是電鍍業(yè)比較發(fā)達的地區(qū)。由于電鍍企業(yè)技術(shù)、規(guī)模參差不齊,電鍍業(yè)廢水的處理水平有高有低,特別是一些中小型電鍍企業(yè),目前仍然采用落后的電鍍生產(chǎn)技術(shù),排放的電鍍廢水濃度高,嚴重污染了環(huán)境。以廣東省三水市某電鍍廠為例,該廠以電鍍、電泳加工金屬制品,生產(chǎn)中以滾鍍工藝為主,叉掛鍍工藝為輔。所排廢水有四類:含氰廢水、含鎳廢水、含鉻廢水和含酸廢水。廢水主要來源于生產(chǎn)中的鍍件清洗、鍍槽的電鍍廢液和車間地面沖洗水等,廢水排量大,污染物濃度高。我們采用了傳統(tǒng)的化學(xué)法分質(zhì)處理該廠廢水,經(jīng)過一年多的運行,該系統(tǒng)處理運行穩(wěn)定、出水效果較好。1廢水水質(zhì)分析該廠廢水排量約為50m3/h,其中含氰廢水約12m3/h,含鎳廢水約16m3/h,含鉻廢水約6m3/h,含酸廢水約16m3/h;水質(zhì)見表1。2廢水處理技術(shù)2.1預(yù)處理及沉淀法工藝流程見圖1。工藝描述:針對各股廢水的不同性質(zhì),先進行分流處理后再進行合并處理。對于含氰廢水采用二級氧化破氰法處理,廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池后,先后進入一級、二級氧化池,加入漂水完成氰化物氧化反應(yīng),后流入緩沖池。對于含鉻廢水,采用亞硫酸氫鈉還原法處理,廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池后進入反應(yīng)池進行還原反應(yīng),用稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為2～3,反應(yīng)完成后流入緩沖池進行下一步沉淀處理。對于含鎳廢水采用氫氧化物的沉淀法處理,廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池后進入反應(yīng)池,加入NaOH使鎳離子生成氫氧化鎳沉淀析出,再加入高分子絮凝劑PAM,進入絮凝沉淀池,沉淀后出水流入緩沖池。對于含酸廢水,一部分用于調(diào)節(jié)破氰第二級反應(yīng)的pH值外,其余的直接泵入緩沖調(diào)節(jié)池跟各股廢水混合,混合后的各股廢水,含有各種金屬離子,在加入堿和重金屬捕捉劑后,生成大量沉淀,然后經(jīng)斜管沉淀池沉淀去除。工藝中將產(chǎn)生氫氧化鎳沉淀和混合廢水沉淀,兩種沉淀分別進入各自的污泥濃縮池,分別用兩臺板框壓濾機脫水,混合污泥脫水后外運,鎳污泥脫水后回收利用。2.2啟動該部門2.2.1cno-+2mocno-1cno-+cl-4k2的二級處理工藝含氰廢水的處理采用二級堿性氯化法,一級處理其基本原理是利用ClO-的氧化作用,把氰化物氧化成氰酸鹽,pH值控制在11～12左右,反應(yīng)式如下:CN-+ClO-+H2O→CNCl+2OH-(1)CNCl+2OH-→CNO-+Cl-+H2O(2)二級處理是在一級氧化后,在將生成的氰酸根CNO-進一步氧化成N2和CO2:2CNO-+3ClO-+H2O→2CO2↑+N2↑+3Cl-+2OH-(3)主要的構(gòu)筑物有調(diào)節(jié)池2#,尺寸10.0m×2.5m×2.6m,有效容積55m3,停留時間4.5h;一二級反應(yīng)池,尺寸2.0m×2.0m×2.6m,有效容積8m3,反應(yīng)時間45min,反應(yīng)時采用機械攪拌。2.2.2主要構(gòu)筑物含鉻廢水的處理應(yīng)在酸性條件下(pH值在2～3之間)用還原劑將六價鉻還原成三價鉻,然后調(diào)節(jié)pH值到8,便生成Cr(OH)3,沉淀去除。其反應(yīng)式如下:2H2Cr2O7+3H2SO4+6HSO3-→2Cr2(SO4)3+3SO42-+8H2O(4)Cr2(SO4)3+6NaOH→3Na2SO4+2Cr(OH)3↓(5)主要的構(gòu)筑物有調(diào)節(jié)池3#,尺寸10.0m×1.5m×2.6m,有效容積32m3,停留時間5h;還原反應(yīng)池,尺寸1.5m×1.5m×2.6m,有效容積5m3,反應(yīng)時間50min,反應(yīng)采用機械攪拌。廢水還原后進入后面的緩沖池與混合廢水共同沉淀。2.2.3主要構(gòu)筑物和容積對于含鎳廢水采用氫氧化物沉淀法處理,由于該廠含鎳廢水鎳含量高,需進行單獨反應(yīng)沉淀以回收金屬鎳,故設(shè)單獨調(diào)節(jié)池、反應(yīng)池和沉淀池。主要的構(gòu)筑物有調(diào)節(jié)池4#,尺寸10.0m×3.5m×2.6m,有效容積77m3,停留時間5h;反應(yīng)池尺寸3.0m×2.5m×2.6m,有效容積16m3,反應(yīng)時間60min,采用壓縮空氣攪拌;斜管沉淀池尺寸4.2m×3.2m×3.5m,有效容積32m3,表面負荷為2m3/m2.h;污泥濃縮池尺寸3m×2.2m×3.5m,有效容積16m3。設(shè)板框壓濾機1臺,過濾面積40m2。2.2.4主要構(gòu)筑物設(shè)計各股廢水經(jīng)預(yù)處理后與含酸廢水在緩沖池中混和,用堿和少量石灰調(diào)節(jié)pH值到8.5,含酸廢水中含有大量鐵離子,與廢水的各種重金屬離子將形成各種氫氧化物共同沉淀。主要的構(gòu)筑物有調(diào)節(jié)池1#,尺寸10.0m×3.5m×2.6m,有效容積77m3,停留時間5h;緩沖池,尺寸2.0m×2.0m×2.6m,混合反應(yīng)時間12min,采用壓縮空氣攪拌混合;絮凝池,尺寸2.0m×2.0m×2.6m,絮凝反應(yīng)時間12min,采用機械攪拌;斜管沉淀池,尺寸6.8m×4.2m×3.5m,有效容積75m3,表面負荷為1.5m3/m2·h;濃縮池,尺寸3.0m×3.5m×3.5m,有效容積28m3;設(shè)板框壓濾機1臺,過濾面積40m2。3工藝調(diào)試和運營效果3.1廢水處理調(diào)試化學(xué)法處理電鍍廢水主要是有效地控制相關(guān)化學(xué)反應(yīng)的進行,借助PH/ORP計能實現(xiàn)電鍍廢水處理的自動控制,電鍍廢水工程的工藝調(diào)試就是運用PH/ORP計準確控制化學(xué)反應(yīng)中的加藥量。ORP表示氧化還原電位,通過ORP值可反映溶液的相關(guān)離子的活度,它會隨電子受體及反應(yīng)物和產(chǎn)物的濃度而相應(yīng)變化。在外部條件穩(wěn)定的情況下,我們可以獲得CN-被氧化或Cr6+被還原的ORP信息,用它來控制氧化還原反應(yīng)的進行。含氰廢水處理調(diào)試:在一級氧化反應(yīng)中,設(shè)定PH1為11,通過PH計控制NaOH的投加;同時經(jīng)不斷調(diào)試發(fā)現(xiàn),一級反應(yīng)中ORP1設(shè)在400mv以上時,反應(yīng)較完全。氧化劑用10%的漂水,直接投加,同時采用漿式攪拌器攪拌。在二級反應(yīng)中,與含酸廢水混合調(diào)PH2到8,ORP2設(shè)到650mv,自動投加漂水,也采用攪拌器攪拌完成反應(yīng)。然后流入緩沖池。含鉻廢水處理調(diào)試:含鉻廢水比較容易調(diào)試,用PH3控制反應(yīng)池的PH值到2.5～3,通過ORP3自動控制還原劑(NaHSO3溶液)的投加,設(shè)定ORP3大于220mv即可。反應(yīng)完成后,一般廢水顏色由淺黃色變成深綠色,再流入緩沖池進行下一步處理。含鎳廢水處理調(diào)試:在反應(yīng)池中,用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值,這里設(shè)定PH4為9.5,所有鎳離子將形成氫氧化鎳沉淀析出,一般控制反應(yīng)時間在15min以上,在流入絮凝池時投入少量的PAM,慢速攪拌,將有良好的絮凝沉淀效果?；旌蠌U水處理調(diào)試:各股廢水流入緩沖池后,用NaOH和石灰調(diào)節(jié)pH值到8～9,用壓縮空氣攪拌,沉淀析出后,進入絮凝池,加入“DT重金屬捕捉劑”,投加量為20ppm,金屬氫氧化物將形成較大的絮團,在絮凝池中設(shè)有框式攪拌器慢速攪拌,后進入斜管沉淀池。電鍍污泥較重,沉淀效果很好,出水可達標排放。在出水池中,設(shè)終端PH5監(jiān)控,用稀硫酸回調(diào),保證出水pH值在6.5～8.5之間。3.2運營效果經(jīng)過一個月的調(diào)試后工程正式投入運行,并通過了環(huán)保驗收,出水一直很好。調(diào)試驗收的監(jiān)測數(shù)據(jù)見下表2。4高位槽加藥方式的確定4.1在化學(xué)法處理電鍍廢水的過程中,需保證PH/ORP計的正常工作,經(jīng)常用標準液校準PH/ORP計,以便準確測定溶液的PH/ORP值,同時要注意探頭的清潔,最好能兩個星期清潔一次。4.2高濃度電鍍廢水處理中,因重金屬含量高,處理藥劑加藥量大,種類較多,所以要正確確定各個加藥泵的參數(shù)。在工程實踐中,采用高位槽加藥方式可能更好。4.3電鍍廢水酸堿度較大,在該工程中我們對構(gòu)筑物采用了內(nèi)襯玻璃鋼防腐措施,所有提升泵采用316L不銹鋼防腐蝕泵,管道閥門采用UPVC材質(zhì),構(gòu)筑物和設(shè)備系統(tǒng)防腐效果良好。4.4濃度高的電鍍廢水沉淀多而重,沉淀速度快,所以宜在沉淀池的長邊進水,且應(yīng)擴大泥斗的容積和坡度,坡度應(yīng)大于60°為好。沉淀池底部的污泥積累到一定程度將會影響出水的水質(zhì),運行中要及時排泥。4.5含酸廢水中會含有一些石油類物質(zhì),造成調(diào)節(jié)池浮油淤積,清理困難,易發(fā)生泵和管道堵塞,因此有必要對該廢水先進行隔油處理,再進入調(diào)節(jié)池。4.6在實踐中發(fā)現(xiàn),在含鎳廢水和含