随着社会的进步,电镀废水的排放标准越来越严格,同时伴随着大量电镀企业入园的发展趋势,电镀工业园区的电镀废水处理厂也将面对废水量更多、水质更杂、污染物浓度更高、更难去除等问题。针对电镀行业遇到的种种困难和挑战,对现有的电镀废水处理厂进行提标改造是解决上述问题最经济有效,也是最具有意义的方法。
8 R/ `- j) |$ V0 ?# h; E$ j( A. w; f0 l) [/ {. {' k
9 P1 D4 b! \. J# j) }5 h" a. V江苏省某电镀工业园区入园企业日益增加,原有的污水处理系统难以使废水达标排放,为此在原有含铬废水的基础上新建含氰废水、含镍废水、酸碱废水和脱脂废水4套预处理系统。采用“预处理+pH调节+Fenton+脱气+混凝沉淀+A2O+混凝沉淀+转盘滤池+臭氧催化氧化+UF系统+RO系统”处理工艺对综合废水进行回用处理。其中820 t/d的淡水满足《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T 19923—2005)回用标准,作为回用水用于车间设备清洗。780 t/d的浓水通过“pH调节+Fenton+脱气+混凝沉淀+活性炭吸附+离子交换”工艺进行深度处理,处理后的出水满足《电镀污染物排放标准》(GB 21900—2008)中的表1标准后排入长江。
7 C' D t5 N2 m' d, r
0 Q- i" Q/ t5 V" q& U4 g/ H
# O. J( x0 g; _6 d- M9 ^1 |4 F
' `- O: q* g# G m' n# e! }: `! y: q, V) H% |. `' T
1 废水特征
7 B: o- d& S" v1 {
0 M/ Y7 _3 x+ b- q江苏省某电镀工业园区废水处理厂主要接纳的废水种类有5种,本次提标改造新建的预处理系统有4种,依据该污水处理厂的实际运行情况,5种预处理系统的设计进水水量和水质如表 2所示。% [: j" O' d! x( w/ v# n# \
G2 |$ Z( U) {' h- x! @: _2 H3 @$ w9 D7 U
4 v6 Y, k0 @0 m9 V. W* H$ b( a
2 A1 W4 F P# o# p0 F! p& ~
0 w3 h( W. J& [8 _' F' s) z( i2 工程设计
( F( {0 d; H C4 b, X/ \; E& g6 R
* M' p/ P( f4 Z& i电镀废水处理厂的综合废水回用系统处理规模为1 600 m3/d,其中新增的处理规模为1 340 m3/d。) V. k! G( H* j7 f5 F, V
3 a+ k8 K+ Z1 b# d
该电镀废水处理厂的酸碱废水和含镍废水中,含有较高浓度的铜、锌、镍等重金属;含氰废水中的含氰化合物是一种致命的剧毒物;脱脂废水中的有机物、总磷和油脂含量较高,处理难度较大。: S4 Q- ^. m( K" Q2 i0 Q7 ]
& o3 J- {5 e, l7 ^4 k2 q2 B( ]7 h/ i) ~+ G
为此,针对各类电镀废水先进行单独的预处理,当预处理出水满足《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)中的表 1标准后,再统一汇入综合调节池进行回用处理。7 a$ ?7 s6 b, q/ J& }# ~3 J! ^: t4 |
$ x" a0 a* r( r9 U
2.1 现有含铬废水处理4 q/ G% ~. R* E, f% Q% L' \
- b4 U4 j& e: } C1 b) `电镀废水处理厂原有的含铬废水预处理工艺如图 1所示。
& o: v" d( h1 l% |8 h
5 l( k) P3 U; _! B- S
. Q( b6 Q. D! `2 k
" F0 x+ B3 U4 @& p' F. s
- Z2 x6 c4 t. j( x2.2 含氰废水处理4 N3 s/ V# d P' c0 |+ u8 _% m3 [
5 b' z) L; P5 q. E" \5 p' u8 ]3 F* o" Q
(1)处理工艺流程5 K" J. ~$ E) ^
0 Y Q* H1 P7 P: `( _1 ^6 `* Q
含氰废水的处理采用“碱性次氯酸钠+酸性次氯酸钠+混凝沉淀”工艺,工艺流程如图 2所示。1 T9 D9 E1 x; f
# y3 c7 d& y7 x* {
! k6 W0 D- u' N9 h A' B; Z5 N
, w4 K6 N0 n! z
9 Q u5 U5 |$ W7 N% |# D4 g0 O含氰废水进入调节池,先进行一级破氰反应,通过pH控制系统,用NaOH溶液调整pH到10~11左右,再通过ORP控制系统控制NaClO溶液的投加量,使废水中的ORP在300~350 mV,搅拌反应30 min。5 @5 T! J3 g e
7 [$ l7 C/ `+ I! K7 z# @
一级破氰反应为:NaCN+NaClO+H2O=CNCl+2NaOH,CNCl+2NaOH=NaCNO+H2O+NaCl,二级破氰反应用稀硫酸调整pH到7~8,投加NaClO溶液使ORP保持在600~700 mV,搅拌反应30 min。二级破氰反应为:2NaCNO+3NaClO+H2O=3NaCl+2NaOH +N2↑+2CO2↑。
. d0 }6 T. `6 y! q5 X! c3 S, w
- m+ Q" B% k/ p& {通过两级破氰处理将废水中的CN-转化为N2和CO2,从而将CN-去除。4 ]$ ^2 I- M4 L5 v1 V4 R
, h F0 [. e0 C/ A {! c(2)构筑物设计* P2 a. ^$ k4 a& Q G7 K
, m4 a1 s! G' h5 v( p2 ?2 `1#、2#、3#pH调节池。尺寸1.0 m×1.0 m×5.5 m,有效容积5.0 m3,停留时间1 h。配套设备:曝气搅拌系统1套,pH在线检测仪1台,氢氧化钠加药系统2套,硫酸加药系统1套。7 S5 q- L2 k+ A
1 O" P" ]% }; Y, m+ b( I2 u0 t
1#、2#破氰池。尺寸1.0 m×1.0 m×5.5 m,有效容积5.0 m3,停留时间1 h。配套设备:曝气搅拌系统1套,ORP在线检测仪1台,次氯酸钠加药系统1套。
i, F# N' U- I I" e8 S7 a8 F( s& _! b2 z
1#混凝、絮凝池。尺寸1.0 m×1.0 m×5.5 m,有效容积5.0 m3,停留时间1 h。配套设备:折桨混合搅拌机1台,PAC、PAM加药系统各1套。
3 r) y- E# u, J: m1 b, f8 `6 W- @, \) W8 K3 S
2.3 含镍废水处理
# b0 }8 Q" F9 o6 z1 ?, y+ w* k/ L7 z# u _# l- c
(1)处理工艺流程/ M9 r/ l3 z% U. z( H
3 g. D e9 E+ E2 [# H
含镍废水的处理,采用“Fenton+脱气+混凝沉淀+石英砂过滤+离子交换”工艺,工艺流程如图 3所示。
9 w0 z( C$ d8 [6 r
0 k/ H) j$ m$ i3 P
5 L* e( V; {+ T
1 n1 C: I d8 ?$ M6 Z1 b# J
7 o- `* A$ I x) P
含镍废水主要来源于镀镍、化学镀镍等生产工序产生的漂洗水,其中化学镍漂洗水中的金属离子镍为络合态,需要通过Fenton高级氧化法进行破络,再进行混凝沉淀,沉淀池出水再经过离子交换,进一步去除废水中金属离子。$ A2 k: u% O4 C, ~* C) O i
9 _/ F& K; a$ o. t1 U(2)构筑物设计& r# |/ [; v8 e1 e4 G* j2 O8 S4 n% b
' k* I) ?+ Z9 l G4#pH调节池/1#Fenton池/1#脱气池。尺寸3.0 m×3.0 m×5.5 m,分4格,有效容积45 m3,停留时间5.6 h,处理规模7.5 m3/h。配套设备:曝气搅拌系统4套,pH、ORP在线检测仪各1台,硫酸、双氧水、硫酸亚铁、焦亚硫酸钠加药系统各1套。
# h5 m4 W. F& q9 b1 W2 ]2 ]8 W5 P9 |: x7 v9 e5 m
1#石英砂过滤器。尺寸D=1.2 m、H=1.4 m,进水量7.5 m3/h,滤速5~8 m/h,冲洗时间4~6 min,材质碳钢+FRP。配套设备:反冲洗泵2台,多路阀门1套。
+ g, t0 R2 k& o, u+ t
$ W; Z* z, r/ b! R. Q1#树脂离子交换塔。尺寸D=1.0 m、H=2.0 m,进水量7.5 m3/h,滤速10~15 m/h,材质碳钢+FRP。配套设备:杜笙离子交换树脂1 000 L,树脂再生设备1套,再生废液桶1个。
: D& o" x6 y) v5 `0 G/ X3 g8 r: D
4 L+ L/ h" I. v) }& K9 K: f0 R d2.4 酸碱废水处理
, g$ q5 [9 Z: P9 i
4 w; z* n9 w2 A9 f7 I4 S% g(1)处理工艺流程0 h5 q G9 y7 W) K
5 w5 I2 I& b$ r) v/ N" b: Q+ K- F酸碱废水的处理采用“混凝沉淀+Fenton+脱气+混凝沉淀”工艺,工艺流程如图 4所示。6 }& g% g+ W4 q0 Y% G: X9 U* }6 a
: s. p# I Y1 B: M6 V3 `
; M5 k1 W" Z, n6 I U; R
/ q+ H( e1 o, ~4 {5 Y) o' N' u8 k9 b% i
酸碱废水提升至pH调节池,控制pH在7.5~8,进行混凝沉淀。上清液回调pH至3左右,再进行Fenton高级氧化。之后回调pH至8.5左右进行沉淀,上清液进行二次混凝沉淀并在絮凝池中投加重捕剂深度去除重金属。9 @2 P, h' j! W" s+ u9 ~( _: U& ]
6 j1 k! `1 V- r! I8 Z
(2)构筑物设计8 H; i) y1 _) f
6 \4 @. \7 p5 K I
5#、6#pH调节池。尺寸3.0 m×2.0 m×5.5 m,有效容积30 m3,停留时间0.75 h,处理规模40.5 m3/h。配套设备:曝气搅拌系统1套,pH在线检测仪1台,硫酸加药系统1套,氢氧化钠加药系统2套。6 q/ T& @. r9 r* B
4 @7 v& y1 C% g2 u
2#混凝、絮凝池。尺寸2.0 m×2.0 m×5.5 m,有效容积20 m3,停留时间0.5 h,处理规模40.5 m3/h。配套设备:折桨混合搅拌机1台,PAC、PAM加药系统1套。- r7 k" b( ?6 i2 [6 P6 D8 W
5 d- \* [ u5 S: h; L$ @* X
7#pH调节池/2#Fenton池/2#脱气池。尺寸7.0 m×4.0 m×5.5 m,有效深度5.0 m,分6格,有效容积140 m3,停留时间4.25 h(pH调整0.75 h、Fenton氧化2.25 h、脱气1.25 h),处理规模40.5 m3/h。配套设备:曝气搅拌系统6套,pH、ORP在线检测仪各1台,硫酸、双氧水、硫酸亚铁、焦亚硫酸钠加药系统各1套。! j: {) p [" i0 [; }/ m
( T2 _$ n' r: A& Q% ?! T
2.5 脱脂废水处理' g* N0 w: F- U8 r P$ A6 |
A9 i5 R, ~8 n1 r2 Y& H/ w(1)处理工艺流程
5 }- O; D9 D9 s- Q( U2 S3 F( ]" T( K) g U/ x5 x
脱脂废水的处理采用“破乳+混凝沉淀+Fenton+脱气+混凝沉淀”工艺,工艺流程如图 5所示。
' O4 {5 c, D- J, a! h0 G6 J0 |: I5 H) V" B7 L
# j8 |5 I; E0 J3 x& q4 n
4 U/ c2 |7 G* r9 d
! d9 y4 @! p0 G O7 J p
脱脂废水中有机物、油脂及总磷含量过高,首先调整废水的pH至酸性,使后续投加的破乳剂能发挥最大效应,油水分离后,自流进入混凝反应池,充分混合反应。沉淀后的清水进行Fenton高级氧化,之后回调pH至8.5后,再次进行混凝沉淀。/ ]! b1 N2 l& L& u+ O! H+ O
" ~- l1 B# W: Y' X! r% G' S(2)构筑物设计
7 P! ]1 u# \9 ?; I: v+ I2 |
- r) q6 |* i2 Q$ T4 U8#pH调节池/1#破乳池。尺寸3.0 m×1.5 m×5.5 m,分两格,有效容积22.5 m3,停留时间2.7 h,处理规模8.3 m3/h。配套设备:曝气搅拌系统1套,pH在线检测仪1台,硫酸、破乳剂加药系统各1套。$ ?! X4 y: h2 |. J: d6 `
" m% ~' B9 x7 Q$ z9#、10#pH调节池/3#混凝、絮凝池。尺寸1.5 m× 1.5 m×5.5 m,有效容积11.25 m3,停留时间1.35 h,处理规模8.3 m3/h。配套设备:折桨混合搅拌机1台,pH在线检测仪1台,氢氧化钠、PAC、PAM加药系统1套。% w# C$ R& _# a( ^
) Z- \9 N2 E* U i4 e. D
11#pH调节池/3#Fenton池/3#脱气池。尺寸3.0 m×3.0 m×5.5 m,分4格,有效容积45 m3,停留时间5.4 h(pH调整1.35 h、Fenton氧化4.0 h、脱气1.35 h),处理规模8.3 m3/h,结构钢砼半地上建造。配套设备:曝气搅拌系统4套,pH、ORP在线检测仪各1台,硫酸、双氧水、硫酸亚铁、焦亚硫酸钠加药系统各1套。9 V% L; [* u9 b# G: N* p5 E. x) o
7 s5 k" f+ w3 o: D2.6 综合废水处理
, z0 i$ h6 @: f8 w# {! Q! H5 I7 b- p/ m x: F" h
(1)处理工艺流程1 F% ^) N' h: k
* V7 ?! u) U; G7 O8 ?" U综合废水的处理,采用“pH调节+Fenton+脱气+混凝沉淀+A2O+混凝沉淀+转盘滤池+臭氧催化氧化+UF+RO”工艺。其中产生的浓水采用“pH调节+ Fenton+脱气+混凝沉淀+活性炭吸附+离子交换”的工艺进行深度处理,综合废水的工艺流程如图 6所示。
0 i1 l* J5 `" `7 m9 \+ N! F/ R! E# L& x5 I* `# U- U/ w
1 ^% I& c* W c- J/ h2 k
/ F0 E$ |6 J3 Y1 r. _# D
$ s' s7 R( ?) J; m* l- X: Z
考虑到电镀园电镀废水的水质特性,特将中水回用系统设置在生化处理工段之后,保证中水回用系统的稳定运行。各类废水经过预处理之后,汇入综合废水调节池,调节pH后进行Fenton氧化去除废水中较难降解的有机物,对Fenton氧化后上清液进行混凝沉淀降低其浊度和色度,沉淀后的上清液通过A2O工艺,以去除废水中的有机物、氮、磷等。
4 Q# B; W" U0 t" M, P7 u, |9 H) u6 C/ ?3 Y3 N& T/ m
而后在进入转盘滤池前再次进行混凝沉淀,纤维转盘滤池对SS和重金属有较好的去除效果,随后进行臭氧催化氧化进一步去除废水中的氰化物和金属离子。处理后的废水进入中水回用膜系统,通过精密过滤、UF、RO等膜处理,使处理的出水达到回用标准。同时膜系统产生的浓水通过Fenton和混凝将废水中的难降解物质进行分解并絮凝沉淀去除,出水再经过活性炭吸附和树脂吸附后达到排放标准,排入长江。
1 R. C9 Q8 E/ _$ R$ F0 v& ^4 T0 ]# k/ T# s6 W0 L0 t% U0 ^1 P
(2)构筑物设计2 Z" U0 Z6 {5 g+ b7 \; e+ [
0 b9 P+ \( }( v3 |' H4#Fenton池/4#脱气池。尺寸10.0 m×6.0 m×5.5 m,分6格,有效容积300 m3,停留时间4.5 h(Fenton氧化3.0 h、脱气1.5 h),处理规模66 m3/h。配套设备:曝气搅拌系统7套,ORP在线检测仪各1台,硫酸、双氧水、硫酸亚铁、焦亚硫酸钠加药系统各1套。# D" K" V7 Q7 d4 S( {) x
' {, ?7 V) ^# D1 M8 N- _3 D6 |$ |12#pH调节池/4#混凝、絮凝池。尺寸3.0 m×3.0 m×5.5 m,有效容积45 m3,停留时间0.7 h,处理规模66 m3/h。配套设备:折桨混合搅拌机1台,pH在线检测仪1台,氢氧化钠、PAC、PAM加药系统1套。
. V7 I! F- A9 D$ T0 Q x, h3 q
: O& A6 W$ Y3 o4 W @5 f1#厌氧水解池。尺寸18.0 m×9.0 m×5.0 m,分2格,有效容积729 m3,停留时间11 h,处理规模66 m3/h。配套设备:水下搅拌机4台,ORP在线测定仪2台,醋酸钠加药系统1套。* y, C2 n8 K. D. g: O
2 @+ M& y9 i) e3 o! o1#A/O池。尺寸45.0 m×9.0 m×5.0 m,分5格,有效容积1 822 m3,停留时间27 h(缺氧5.5 h、好氧21.5 h),回流比2.5,处理规模66 m3/h。配套设备:水下搅拌机2台,甲醇投加系统1套,罗茨风机2台(1用1备),DN 215微孔曝气头720个,溶氧在线测定仪2台,硝化液回流泵3台(2用1备)。
8 m( ~% Z0 ] F! W/ S) d: C/ H! u z! [' J$ S' p* ~8 [3 b
1#纤维转盘滤池。尺寸4.0 m×6.0 m×5.0 m,有效深度4.5 m,处理规模66 m3/h。配套设备:纤维转盘1套。1 ?5 c& n4 z& M3 T! x6 w; }' t
' l# c$ X6 E3 C3 z1#臭氧催化氧化池。尺寸4.0 m×6.0 m×8.0 m,有效容积144 m3,停留时间2.2 h,回流比8:1,处理规模66 m3/h。配套设备:板式臭氧发生器1台,屹桐牌Ⅰ型臭氧催化填料36 m3,屹桐牌Ⅱ型臭氧催化填料36 m3,D=215 mm钛合金曝气盘96个,循环泵3台(2用1备),尾气破坏装置1套。3 T8 c: A" Y" c* N" m
) ?& ?% }- t# v6 z8 e$ j' @中水回用系统。处理规模34 m3/h。配套设备:预处理系统1套,包括砂滤罐2只,尺寸D 2 000 mm× 3 000 mm,碳滤罐2只,尺寸D 2 000 mm×3 000 mm,精密过滤器2只,尺寸D 600 mm×1 300 mm;超滤膜系统1套,包括超滤膜AQU200-H-100K,36支;反渗透系统1套,包括高压泵4台(2用2备),Q=33 m3/h,H=160 m,N=30 kW,反渗透膜BW30-8040,60支(2组并联),膜清洗系统1套。
5 S" X" j9 x5 Y0 i
5 x* ?- T. [8 l. e浓水深度处理系统。1#回用浓水水池/13#pH调节池。尺寸8.0 m×7.0 m×5.5 m,其中pH调节池尺寸8.0 m×2.0 m×5.5 m,分4格,总有效容积280 m3,停留时间7.0 h(pH调节时间1.2 h),处理规模40 m3/h。配套设备:曝气搅拌系统5套,差分式pH在线检测仪2台,硫酸加药系统2套。来源:工业水处理 作者:丁聪等
1 z$ \$ G* x- @2 R1 J
* ]0 ^2 }! e5 f) A/ w |
© 声明:本文仅表作者或发布者个人观点,与环保之家[2TECH.CN]无关。其原创性及陈述文字、内容、数据及图片均未经证实,对本文及其全部或部分内容、图片、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,仅做参考并自行核实。如有侵权,请联系我们处理,在此深表歉意。
|