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电镀工业园区污水处理厂的设计与运行

行业资讯浏览次数:446发布时间:20-08-19

作为国民经济发展的重要因素,电镀工业仍然是促进经济发展的重工业.在电镀工业为社会创造收入和经济效益的过程中,产生的大量电镀废水是阻碍其发展的主要因素.

随着社会的进步,电镀废水的排放标准越来越严格.同时,随着大量电镀企业进入园区的发展趋势,电镀工业园区的电镀废水处理厂也将面临更多的废水.许多问题,例如杂质量水,污染物浓度更高以及清除困难.鉴于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升级改造是解决上述问题的最经济,最有效的方法,也是最有意义的方法.

江苏省电镀工业园区进入园区的企业数量正在增加.原始的污水处理系统很难排放达标的废水.因此,在原来的含铬废水的基础上新建了含氰化物的废水,含镍废水和含镍废水.4套酸碱废水和脱脂废水预处理系统.采用"预处理+ pH调节+ Fenton +脱气+混凝沉淀+ A2O +混凝沉淀+转盘过滤器+臭氧催化氧化+ UF系统+ RO系统"的处理工艺对综合废水进行回用处理.其中,淡水820吨/天达到《城市污水循环利用工业水质》(GB / T 19923-2005)的回用标准,可作为车间设备清洗的回用水.通过"pH调节+ Fenton +脱气+凝结沉淀+活性炭吸附+离子交换"的过程,对780 t / d的浓缩水进行了深加工,处理后的废水达到了"电镀污染物排放标准"(GB 21900- 2008)表1的标准排入长江后.

1废水的特征

电镀废水处理厂所有者所接受的废水类型江苏省工业园区有:预处理系统有5种.根据污水处理厂的实际运行情况,表2给出了5种预处理系统的设计取水量和水质.

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2工程设计

电镀废水处理厂的综合废水回用系统的处理规模为1600 m3 / d,其中新增处理规模为1 340 m3 / d d.

电镀废水处理厂的酸碱废水和含镍废水中含有高浓度的重金属,例如铜,锌和镍.含氰废水中的含氰化合物是致命的毒物.脱脂废水中有机物,总磷和油脂的含量较高,难以处理.

因此,对于所有类型的电镀废水,首先要进行单独的预处理.当预处理出水达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)中表1的标准时,便成为统一的综合调整池,进行回用处理.

2.1现有的含铬废水处理

电镀废水处理厂的原始含铬废水预处理过程如图1所示.

2.2含氰废水的处理

(1)处理工艺

采用含氰废水的处理"碱性次氯酸钠+酸性次氯酸钠+混凝沉淀"的过程,其流程如图2所示.

含氰废水进入调节池,进行第一步氰化物分解反应,通过pH控制系统用NaOH溶液调节pH.当其达到约10-11时,NaClO溶液的用量为由ORP控制系统控制,以使废水中的ORP达到300-350 mV,并将反应搅拌30分钟.

一次氰化物的分解反应是:NaCN + NaClO + H2O = CNCl + 2NaOH,CNCl + 2NaOH = NaCNO + H2O + NaCl,二次氰化物分解反应使用稀硫酸将pH值调节到7〜 8,加入NaClO溶液使ORP保持在600〜700 mV,搅拌反应30分钟.次级氰化物断裂反应为:2NaCNO + 3NaClO + H2O = 3NaCl + 2NaOH + N2↑+ 2CO2↑.

废水中的CN-经过两步氰化物分解处理转化为N2和CO2,从而去除了CN-.

(2)结构设计

1#,2#,3#pH调节池.尺寸为1.0 m×1.0 m×5.5 m,有效体积为5.0 m3,停留时间为1 h.辅助设备:1套曝气和搅拌系统,1套在线pH检测器,2套氢氧化钠加药系统,1套硫酸加药系统.

1#,2#氰化物破碎池.大小为1.0 m×1.0 m×5.5 m,有效容积为5.0 m3,停留时间为1 h.辅助设备:1套曝气和搅拌系统,1套ORP在线检测器,1套次氯酸钠加药系统.

1#混凝絮凝池.尺寸为1.0 m×1.0 m×5.5 m,有效体积为5.0 m3,停留时间为1 h.辅助设备:1套折叠式桨叶混合搅拌机,每套1套PAC和PAM加药系统.

2.3含镍废水处理

(1)处理工艺

含镍废水处理采用"芬顿+脱气+混凝沉淀+石英砂""过滤器+离子交换"过程,过程流程如图3所示.

含镍废水主要来自于镀镍和化学镀镍生产过程中产生的漂洗水,其中化学镍漂洗水中的镍金属离子是复杂的状态,需要通过Fenton高级氧化方法将其破坏,然后凝结并沉淀.然后对沉淀池的废水进行离子交换,以进一步去除废水中的金属离子.

(2)结构设计

4#pH调节池/ 1#Fenton池/ 1#脱气池.大小为3.0 m×3.0 m×5.5 m,分为4个网格,有效容积为45 m3,停留时间为5.6 h,处理规模为7.5 m3 / h.配套设备:4套曝气和搅拌系统,1套pH和ORP在线检测器,1套硫酸,过氧化氢,硫酸亚铁和焦亚硫酸钠计量系统.

1#石英砂过滤器.尺寸D = 1.2 m,H = 1.4 m,进水量7.5 m3 / h,过滤速度5-8 m / h,洗涤时间4-6 min,材料为碳钢+ FRP.辅助设备:2个反冲洗泵和1套多通道阀.

1#树脂离子交换塔.尺寸D = 1.0 m,H = 2.0 m,进水量7.5 m3 / h,过滤速度10〜15 m / h,材料为碳钢+ FRP.辅助设备:都胜离子交换树脂1000 L,树脂再生设备1套,再生废液桶1个.

2.4酸碱废水处理

(1)处理工艺

酸碱废水处理采用"混凝沉淀+芬顿+脱气+混凝沉淀""该过程,过程流程如图4所示.

将酸碱废水提升至pH调节槽,并将pH值控制在7.5〜8进行凝结和沉淀.将上清液的pH调节至约3,然后进行Fenton高级氧化.之后,将pH调节至约8.5以进行沉淀,并对上清液进行二次凝结沉淀,并将重金属添加至絮凝槽中以去除重金属.

(2)结构设计

5#,6#pH调节池.尺寸为3.0 m×2.0 m×5.5 m,有效容积为30 m3,停留时间为0.75 h,处理规模为40.5 m3 / h.辅助设备:1套曝气和搅拌系统,1套在线pH检测器,1套硫酸加药系统,2套氢氧化钠加药系统.

2#混凝絮凝池.尺寸为2.0 m×2.0 m×5.5 m,有效容积为20 m3,停留时间为0.5 h,处理规模为40.5 m3 / h.辅助设备:1套折叠式桨叶混合搅拌机,1套PAC和PAM加药系统.

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,分为6个单元,有效体积140 m3,停留时间4.25 h(pH调节0.75 h,Fenton氧化2.25 h,脱气1.25 h),处理规模40.5 m3 / H.辅助设备:6套曝气和搅拌系统,1套pH和ORP在线检测器,1套硫酸,过氧化氢,硫酸亚铁和焦亚硫酸钠计量系统.

2.5脱脂废水处理

(1)处理工艺

脱脂废水处理采用"破乳+混凝沉淀+ Fenton +脱气+混凝"沉淀"工艺,流程示在图5中.

脱脂废水中有机物,油和总磷的含量过高,首先要调节pH破乳剂发挥最大的作用,油和水分离后,直接进入混凝反应池,充分混合反应,沉淀后的清水经过高级芬顿

(2)结构设计

8#pH调节池/ 1#破碎池.大小为3.0 m×1.5 m×5.5 m,分为两个网格,有效容积为22.5 m3,停留时间为2.7 h, d处理规模为8.3 m3 / h.辅助设备:1套曝气和搅拌系统,1套在线pH检测器,1套硫酸和1套破乳剂计量系统.

9#,10#pH调节池/ 3#混凝絮凝池.尺寸为1.5m×1.5m×5.5m,有效容积为11.25m3,停留时间为1.35h,处理规模为8.3m3 / h.辅助设备:1套折叠式桨叶混合搅拌机,1套在线pH检测器,1套氢氧化钠,PAC,PAM加药系统.

11#pH调节池/ 3#Fenton池/ 3#脱气池.尺寸3.0 m×3.0 m×5.5 m,分为4个网格,有效容积45 m3,停留时间5.4 h(pH调节1.35小时,Fenton氧化4.0小时,脱气1.35小时),处理规模8.3 m3 / h,结构钢混凝土在一半地面上建造.配套设备:4套曝气和搅拌系统,1套pH和ORP在线检测器,1套硫酸,过氧化氢,硫酸亚铁和焦亚硫酸钠计量系统.

2.6废水综合处理

(1)处理工艺

废水综合处理采用"pH调节+ Fenton +脱气+混凝沉淀+ A2O +混凝沉淀+转盘过滤器+臭氧催化氧化+ UF + RO"工艺.通过"pH调节+ Fenton +脱气+凝结沉淀+活性炭吸附+离子交换"的过程使产生的浓缩水前进.综合废水的处理流程如图6所示.

考虑电镀中电镀废水的水质特征花园内,生化处理段后专门安装了再生水回用系统,以确保再生水回用系统的稳定运行.经过预处理后,各种废水被送入综合废水调节池.调节pH值后,进行Fenton氧化以去除废水中较难降解的有机物.Fenton氧化后的上清液凝结并沉淀,以降低其浊度和颜色.所得的上清液通过A2O工艺去除废水中的有机物,氮和磷.

然后在进入转盘过滤器之前再次进行凝结和沉淀.该纤维转盘过滤器对不锈钢和重金属具有良好的去除效果,然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..处理后的废水进入再生水回用膜系统,经过精密过滤,超滤,反渗透等膜处理,使出水达到回用标准.同时,膜系统产生的浓缩水通过Fenton分解废水中的难熔物质,使其凝结,絮凝和沉淀.然后,废水被活性炭和树脂吸附,达到排放标准,并排入长江.

(2)结构设计

4#Fenton池/ 4#脱气罐.尺寸为10.0 m×6.0 m×5.5 m,分为6个单元,有效容积为300 m3,停留时间为4.5 h(芬顿氧化3.0 h,脱气1.5 h),处理规模为66 m3 / h.辅助设备:7套曝气和混合系统,1套ORP在线检测器,1套硫酸,过氧化氢,硫酸亚铁和焦亚硫酸钠计量系统.

12#pH调节池/ 4#混凝絮凝池.尺寸为3.0 m×3.0 m×5.5 m,有效体积为45 m3,停留时间为0.7 h,处理规模为66 m3 / h.辅助设备:1套折叠式桨叶混合搅拌机,1套在线pH检测器,1套氢氧化钠,PAC,PAM加药系统.

1#厌氧水解罐.尺寸为18.0 m×9.0 m×5.0 m,分为2个单元,有效体积为729 m3,停留时间为11 h,处理规模为66 m3 / h.辅助设备:4台水下搅拌机,2台ORP在线分析仪和1台醋酸钠加药系统.

1#A / O池.尺寸为45.0 m×9.0 m×5.0 m,分为5个网格,有效容积为1 822 m3,停留时间为27 h(缺氧5.5 h,有氧21.5 h),回流比2.5,处理规模66 m3 / H.辅助设备:2台水下搅拌机,1台甲醇定量给料系统,2台罗茨鼓风机(已使用1台和1台已准备好),720 DN 215微孔曝气头,2台在线溶解氧分析仪和3套硝化液回流泵(1台使用2台).

1#Fiber转盘过滤器.尺寸为4.0 m×6.0 m×5.0 m,有效深度为4.5 m,处理规模为66 m3 / h.配套设备:1套光纤转盘.

1#臭氧催化氧化池,大小为4.0 m×6.0 m×8.0 m,有效容积为144 m3,停留时间为2.2 h,回流比为8:1,处理规模为66立方米/小时.辅助设备:1台平板式臭氧发生器,36 m3的伊通牌I型臭氧催化填料,36 m3的伊通牌II型臭氧催化填料,96 D = 215 mm钛合金曝气盘,3个循环泵(2个使用1),1个一套废气破坏装置.

中水回用系统.处理规模为34立方米/小时.辅助设备:1套预处理系统,包括2个D 2000 mm×3000 mm尺寸的砂滤池,2个D 2000 mm×3000 mm尺寸的碳滤池,2个D 600 mm×1300 mm尺寸的精密滤池; 1套超滤膜系统,包括超滤膜AQU200-H-100K,36; 1套反渗透系统,包括4个高压泵(2个为2个),Q = 33 m3 / h,H = 160 m,N = 30 kW,反渗透膜BW30-8040,60个(并联2组) ),1套膜清洗系统.

浓水深度处理系统.1#回用浓缩水池/ 13#pH调节池.尺寸为8.0 m×7.0 m×5.5 m,其中pH调节罐的尺寸为8.0 m×2.0 m×5.5 m,分为4个单元,总有效体积为280 m3,停留时间为7.0 h(pH调整时间为1.2 h),处理规模为40 m3 / h.配套设备:5套曝气和搅拌系统,2套差分pH在线检测器和2套硫酸加药系统.

5#Fenton池/ 5#脱气罐.尺寸为10.0 m×6.0 m×5.5 m,有效深度为5.0 m,分为6个网格,有效容积为320 m3,停留时间为8.0 h,处理规模为40 m3 / h.辅助设备:7套曝气和混合系统,1套ORP在线检测器,1套硫酸,过氧化氢,硫酸亚铁和焦亚硫酸钠计量系统.

1#pH砂滤池.尺寸为D = 1.6 m,H = 2.5 m,加工规模为32.5 m3 / h.配套设备:6立方米活性炭.

1#树脂罐.数量为2,尺寸为D = 1.6 m,H = 2.5 m,加工规模为32.5 m3 / h.辅助设备:阳离子树脂5 m3,再生水箱5 m3,1个再生水泵.

3治疗效果

稳定操作1 a.在此期间,委托第三方检查机构定期监控进水和出水水质.监测结果列于表1.

从表1中可以看出,该过程中总氰化物,总镍,总铜和总锌的去除率均大于95%.(19923-2005年)再利用标准,浓缩水系统的废水达到《电镀污染物排放标准》(GB 21900-2008)中表2的标准,并排入长江.

项目总投资1046.3万元.其中,土建费用主要用于新增预处理联合池,综合处理高级处理联合池,收集联合池,再利用池,辅助房等,共计588.8万元;设备及材料费为362.10万元;交通运输及安装费用为36.2万元,综合税金为59.2万元.每个过程的运营成本如表3所示.公共运营成本是1600吨/天的综合废水回用处理和浓缩水处理的运营成本.

4结论

经过1年稳定的运行数据,可以知道氰化物,镍,酸在碱和脱脂废水经过各自的预处理后,氰化物,镍,铜,锌和石油的去除率达到98.82%,99.18%,95.32%,96.67%和94.74%.通过"pH调节+ Fenton +脱气+混凝沉淀再利用处理系统+ A2O +混凝沉淀+转盘过滤器+臭氧催化氧化+ UF系统+ RO系统,SS,COD,氨氮,TN,TP,氰化物,镍,铬,铜,锌,石油等指标均达到《城市污水循环工业水质》标准(GB / T 19923-2005),通过了"pH调节+芬顿+脱气+混凝"浓缩水处理系统.沉淀+活性炭吸附+离子交换",以上各项指标符合《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)表2的要求.

通过本项目实例的稳定运行一年的时间,可以看出该项目设计在实际应用中具有良好的实用性,为电镀园区取得了很高的经济,社会和环境效益,也为企业建立了良好的范例.电镀工业园区的电镀废水处理厂,并在将来开发一套完整的运行和维护系统.