電鍍廢水處理工藝
電絮凝技術(shù)的研究比較早,工程化應(yīng)用也隨著環(huán)保標準的嚴格,應(yīng)用也越來越多。自從電鍍污染物排放標準(GB21900-2008)發(fā)布以后,電鍍企業(yè)自身的環(huán)保壓力增加很多,特別是針對COD去除要求,過去常規(guī)工程設(shè)計從沒有考慮過,采用常規(guī)化學(xué)沉淀法處理效果并不穩(wěn)定,容易出現(xiàn)超標情況,特別是一些絡(luò)合態(tài)的重金屬產(chǎn)品更是難以達到新標準的要求。脈沖電絮凝技術(shù)經(jīng)過近幾年的工程應(yīng)用已經(jīng)日趨成熟,結(jié)合加載磁絮凝工藝,大幅度降低污水處理設(shè)施占地,該工程是浙江某電鍍廢水處理設(shè)施項目,通過本次工程,使處理出水水質(zhì)達到《電鍍污染物排放標準》(GB21900-2008),整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定,經(jīng)濟合理。
1廢水水量與水質(zhì)
該工程的處理廢水為電鍍綜合廢水。改造工程的設(shè)計水量為500m3/d(其中含氰廢水100m3/d),水質(zhì)水量波動較大(水量日變化系數(shù)為3,進水COD范圍100~300mg/L)。具體參數(shù)見表1。
其中含氰廢水已經(jīng)分流進行破氰預(yù)處理,再進入調(diào)節(jié)池與其它廢水一并處理。
2工藝選擇
2.1設(shè)計原則
(1)根據(jù)工程處理水量水質(zhì)實際情況及廠方用地緊張情況,嚴格控制擴增用地,并做到工藝流暢、出水達標排放。
(2)選用質(zhì)量可靠、維修簡便、能耗低的設(shè)備。
(3)確保工程的可靠性及有效性,提高自動化水平,降低運行費用,減少日常維護檢修工作量,改善工人操作條件。
(4)處理程度高,污泥產(chǎn)量少。
(5)藥劑用量少,運行成本低?紤]生物系統(tǒng)需要啟動迅速的要求。
2.2工藝流程
2.3流程說明
電鍍綜合廢水首先經(jīng)過隔油池隔油后進入調(diào)節(jié)池與破氰后的廢水混合調(diào)節(jié)pH值3~4,泵入電絮凝池,利用高頻高壓脈沖電源在水中通電發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生氧化、還原、絮凝和氣浮等四種效應(yīng),降解COD和形成金屬氫氧化物,再進入加載磁絮凝池調(diào)整pH到8.5~9,加載磁粉加快泥水分離,上清液水質(zhì)達到出水排放標準。
2.4工藝介紹與特點說明
(1)高頻高壓脈沖電絮凝是將有導(dǎo)電能力的材料置于待處理廢水中,采用高頻高壓脈沖電源在水中通電發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生氧化、還原、絮凝和氣浮等四種效應(yīng),電解中通過電子得失過程使金屬還原或氧化,以及將部分高價態(tài)的離子還原成低價或零價態(tài),同時使大部分的離子態(tài)金屬被轉(zhuǎn)化為分子態(tài)的固體顆粒后沉淀,從而去除水中重金屬。而有很多有機污染物(如油類、表面活性劑)等由于電絮凝電解過程中羥基極性基的產(chǎn)生使之被降解,使工業(yè)廢水通過電化學(xué)處理方法處理而得到凈化。導(dǎo)電材料均為金屬鐵或鋁,雖然鐵或鋁質(zhì)電極具有取材方便、強度高、導(dǎo)電性好等優(yōu)點,且在電解過程中能夠產(chǎn)生二價鐵或鋁的絮狀物有助于更好的絮凝沉淀。
(2)加載磁絮凝主要包括混合池、絮凝池、沉淀池、磁分離池。廢水首先進入混合池,在混合池中調(diào)節(jié)pH值,再流入絮凝池,投加磁粉和助凝劑,最后流入沉淀池,經(jīng)過沉淀后泥水分離,上清液排放,沉淀污泥一部分通過回流污泥泵提升到絮凝池提高絮凝效果,另一部分通過剩余污泥泵提升到磁分離池,在磁分離池內(nèi)磁鼓作用下將磁粉從污泥中分離出來,磁粉回到絮凝池循環(huán)利用,分離磁粉后的污泥再進入污泥處理系統(tǒng)。本工藝最大優(yōu)點是水力停留時間短,一般僅需10~20min,因此占地面積可節(jié)約70%。
(3)高壓脈沖電絮凝+加載磁絮凝工藝整體工藝充分結(jié)合前者破絡(luò)與去除COD的功能和后者加快固液分離的功能,使得整體工藝流程結(jié)構(gòu)緊促,處理效率高。
3主要構(gòu)筑物工藝參數(shù)
3.1隔油池
采用平流式隔油池,考慮到車間排水的瞬時性,按照流量50m3/h設(shè)計,水力停留時間為23min,廢水在池內(nèi)的流速不大于5mm/s,尺寸為5.2m×0.8m×2.3m(有效水深)(共2格),有效容積19.14m3,主要功能除油。
內(nèi)置格柵、擋油板、集油管各一套。
3.2調(diào)節(jié)池
按照流量20m3/h設(shè)計,停留時間10h,尺寸為10m×5m×4m(有效水深),有效容積200m3。分為兩格,出水口設(shè)在第二格,綜合廢水進入第一格與破氰廢水混合,然后進入第二格,在電動攪拌機的作用下,充分混合,并投加液堿調(diào)整pH到3~4,調(diào)整好的廢水泵入電絮凝池。配套電動攪拌機功率3kW,潛污泵流量25m3/h,揚程15m。
3.3脈沖電絮凝池
按照流量20m3/h設(shè)計,電絮凝設(shè)備尺寸為4.0m×3.0m×1.5m(有效水深)。水力停留時間為36min。
3.4加載磁凝池
按照流量20m3/h設(shè)計,分為混合池、絮凝池、沉淀池、磁分離池4部分,水力停留時間15min,尺寸為1.8m×1m×4m(有效水深)。
4運行效果
2012年5月份,該工程完成后,經(jīng)過一個星期聯(lián)動調(diào)試,完成整個系統(tǒng)調(diào)試運行,出水各項指標達到《電鍍污染物排放標準》(GB21900-2008)要求,并經(jīng)過3個月的運行,效果良好。COD去除率70%以上,六價鉻離子、鋅離子、銅離子去除率均在99%以上。處理出水達到處理效果見表2。
5結(jié)論
(1)采用高頻高壓脈沖電絮凝具有去除COD效果好,破絡(luò)能力強,啟動速度快、調(diào)試時間短,運行效果穩(wěn)定,管理方便等優(yōu)點,經(jīng)過高頻高壓脈沖電絮凝處理后的COD可降到80~90mg/L,再經(jīng)過加載磁絮凝后,出水水質(zhì)達到《電鍍污染物排放標準》(GB21900-2008)要求。COD去除率為氨氮濃度平均為8mg/L,去除率為75%~79%。
(2)在用地很緊張的場地進污水處理,需要高負荷污水處理工藝。加載磁絮凝工藝顯示出其工藝的優(yōu)越性。
(3)通過高壓脈沖電絮凝+加載磁絮凝工藝整體工藝可以有效處理電鍍綜合廢水,保證電鍍廢水穩(wěn)定達標排放。
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