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本文作者:张彦海1周昊峰2刘君3作者单位:1中联西北设计院2陕西智远环保工程有限公司3山东泰开高压开关厂电镀车间
工艺流程简介
1流程选定
根据该厂废水水质情况,我院决定对该厂电镀废水采取分类收集,分别预处理后,再综合处理的策略,采用双氧水(H2O2)氧化氰、焦亚硫酸盐(Na2S2O4)还原铬的经典化学法,配置pH/ORP自动控制系统实现药剂的自动投加,处理工艺见图1:(略)。
2流程说明
本工艺根据废水中污染物的化学性质,通过投加相应药剂,使其与污染物相互反应生成沉淀去除。依据不同重金属形成沉淀的pH要求不同,采用两级沉淀-气浮工艺对重金属进行处理。氰化物处理采用H2O2破氰,可使破氰更彻底、完全,而不增加废水中的化学成分,减少后续处理负担。各种槽液根据少量多次原则,分别送入相应的废水调节池后进行处理。
(1)含铬废水处理
废水进入调节池,经预处理后,控制pH在2.0~3.0,由泵提升至铬反应箱处理后,进入酸碱综合废水调节池,反应箱内ORP控制在230mV左右,Cr6+还原成Cr3+,出水汇入酸碱综合废水调节池。原理::含铬废水中六价铬主要有Cr2O27-、CrO24-、HCrO4-三种存在形式,酸性条件下主要以Cr2O27-存在。本工艺采用焦亚硫酸钠还原法:pH控制为2.0~3.0,ORP控制为230mV条件下,Cr6+还原成Cr3+,然后,加碱调节pH至7~8,Cr3+形成氢氧化铬沉淀去除。还原反应:还原剂采用焦亚硫酸钠(Na2S2O5),化学方程式如下:2H2Cr2O7+3Na2S2O5+3H2SO4→2Cr2(SO4)3+3Na2SO4+5H2O产生的Cr3+在pH7~8条件下产生沉淀,化学方程式如下:Cr2(SO4)3+6NaOH→2Cr(OH)3↓+3Na2SO4
(2)含氰废水处理
废水进入调节池,均质均量后,由泵提升至破氰池,通过pH/ORP自动控制系统加碱,控制池内pH为8~9,ORP为400mV,加双氧水曝气处理,出水由泵提升至含氰废水反应箱,经沉淀-气浮后,汇入酸碱综合废水调节池;产生的污泥经专用压滤机处理后回收。化学反应式为:H2O2+CN-→CNO-+H2OAg++OH-→AgOH↓
(3)酸碱综合废水
废水进入酸碱综合废水调节池,由泵提升至反应箱,经中和、沉淀、气浮、过滤等工进行反应处理。原理:含重金属的综合酸碱废水的pH经酸碱中和,重金属离子采用氢氧化物沉淀法去除。但各种金属离子形成氢氧化物的pH值有所不同,很难一次性去除,故采用两级沉淀-气浮处理工艺使出水达标。一级沉淀处理是在一体化设备内通过pH/ORP自控系统加碱调节pH在8.5-9.5左右,加絮凝剂、助凝剂等药物去除铜、锌离子;二级沉淀处理通过pH/ORP自控系统加酸控制pH7~8,加絮凝剂、助凝剂等药物去除铁离子、铬等。化学反应式为:M2++2OH-→M(OH)2↓M3++3OH-→M(OH)3↓
工程运行情况
1工程调试
该公司主要有三类废水,每类废水均有专门的预处理方式,给调试工作带来方便。调试步骤:首先,开启控制柜的电源总开关,开启空压机使各反应池曝气系统运行,开启加药柜中的搅拌机使药物均匀;然后,设置pH/ORP的控制参数,破氰反应池ORP设定为400mV、pH为8,铬还原池ORP为230mV、pH为2.5左右,开启各加药泵,使各反应系统处于在线自动控制状态,通过pH/ORP自动控制系统保证各反应池及时投加药物,使反应稳定进行;氧化还原后各废水流入酸碱综合废水调节池,进行综合处理。各反应池和沉淀池排放污泥,定期将污泥泵入压滤机脱水,污泥交与相关资质的单位回收。
2处理效果
该公司废水处理站2011年9月1日竣工后,经近7个月的调试运行正常每天运行10h,出水水质稳定,由当地环保部门验收合格,出水各项指标均符合国家标准。为进一步考察该废水处理站运行的稳定性,我院组织专业技术人员,对水质进行定期监测。由上表可知,该公司废水经处理后水质完全符合GB21900-2008标准,同时也符合设计要求。
结论
(1)针对该电镀公司的废水水质复杂、水量大、难处理的特点。本工程实行清污分流,各类废水先预处理再综合处理的原则,采用经典化学法结合pH/ORP自控系统处理技术进行处理,技术成熟、操作简单、效果稳定可靠,能承受大水量和高浓度负荷的冲击。(2)该处理工艺具有技术合理、可操作性好、自动化程度高、投资少、运行维护费用中等、处理。效率高、出水稳定达标等特点。主要污染物去除效率达到98%以上,处理后水质稳定均达GB21900-2008排放标准,该工艺处理类似电镀废水可值得推广应用。(3)该工艺运行费用低,吨水直接运行费用约为1.58元,且占地面积少,污泥产生量少,回收价值高,可为类似水质电镀厂的污水处理提供参考。