海安噴織機污水處理設備選天環(huán)凈化靠譜該冶煉廠的含性廢水設計處理量為250m3/d,砷含量可達8120mg/L,一般酸性廢水設計處理量為900m3/d。該冶煉廠實際產出的含性廢水量為150m3/d左右,pH值2~4。含性廢水先采用加入硫化鈉除砷,處理后液再混合一般酸性廢水采用石灰鐵鹽法工藝進行除砷和除重金屬。
海安噴織機污水處理設備選天環(huán)凈化靠譜物料變化后存在的問題:
1)反應終點難判斷。酸性廢水中氟含量高,會腐蝕氧化還原電位電極,硫化反應終點難判斷,硫化鈉投加量難控制,影響除砷效果。
2)酸性廢水中的硫酸含量低。酸性廢水中砷含量高、硫酸含量低,但采用硫化鈉除砷需要消耗大量的酸,酸性廢水逐漸變?yōu)橹行詮U水,而隨著繼續(xù)加入硫化鈉,不但不能除砷,反而
該工藝中影響除砷效果的因素主要有:除砷反應的pH值、反應時間、藥劑投加量等3個因素。
2.3.1 pH值
在石灰乳中和除砷過程中,除砷效果與反應后的pH值成正比例關系,即反應后pH值越高,除砷效果越好。當反應后pH值躍12時,可保證廢水中砷濃度低于30mg/L,運行時石灰乳中和pH值控制在12~12.5。
石灰乳中和過程控制pH值12~1
內蒙古華電烏達熱電有限公司(以下簡稱烏達熱電)位于內蒙古自治區(qū)烏海市內,全廠水源原設計為近河道的自備井地下水。由于近年來內蒙古自治區(qū)不斷提升環(huán)保指標要求,烏達熱電需停止使用地浸沒式超濾系統(tǒng)的運行分為產水、反洗、化學加強洗和化學清洗幾個部分。其中,日常制水過程中按照“產水+反洗"運行,固定間隔時間進行化學加強洗,當化學加強洗無法保證運行跨膜壓差在50kPa以內運行或每3個月到期時,需要進行離線化學清洗。浸沒式超濾膜是將超濾膜置于構筑物內,污水進入構筑物后接觸到超濾膜外表面,超濾膜通過膜抽吸水泵的作用,將清水透過膜孔進入膜管內側從而分離出來,將污水中的顆粒物、污染物截留在水中。系統(tǒng)運行一定時間后,需要程序控制對膜組件進行反沖洗。反沖洗的主要目的是,防止?jié)B濾液中的污染物在膜表面沉積,利用清水反向沖
當前我國皮革、染色、電鍍等工業(yè)迅猛發(fā)展,推進我國整體工業(yè)進程發(fā)展的同時也帶來了重金屬含鉻廢水對環(huán)境的嚴重污染。因此有必要對電絮凝法在含鉻電鍍廢水處理中的應用進行研究、分析,對我國含鉻廢水凈化處理有著重要的意義。
1、含鉻廢水的產生與危害
含鉻廢水的產生源有很多,例如機械行業(yè)、電鍍工業(yè)、航空行業(yè)等,除此之外,在皮革制造業(yè)中的皮毛染色與鉻鞣,冶金行業(yè)中進行相應的選礦處理,還有在實現某些特殊用途的鋼材生產過程中都會產生大量的含鉻廢水。其中,水中鉻的存在形式主要有兩種,一種是以配合物形式存在的Cr,一種是以游離態(tài)形式(Cr(Ⅲ)與Cr(Ⅵ))存在的Cr,其中無毒的Cr是零價鉻與二價鉻,Cr(Ⅲ)的毒性并不高,但Cr(Ⅵ)毒性較高,約為Cr(Ⅲ)的一百倍,會對人體造成非常大的危害,具有強烈的致癌作用,因此需要對含鉻廢水進行處理,消除對人身體的不良影響。
2、實驗
2.1 實驗儀器及實驗試劑選擇
主要的實驗儀器有:722型可見分光光度計,DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器,PHS-2F型酸度計。該實驗用到的儀器及材料有:鋁片尺,去離子水,氯化鈉,電鍍廢水,氫氧化鈉。其中鋁片尺的規(guī)格為:45mm×55mm×3mm。
2.2 實驗方法
首先取一定量的重金屬離子的電鍍廢水(廢水中含Cu2+、Cr(Ⅵ)與Ni2+),放在1000mL的普通燒杯中,該燒杯即為電解槽。將鋁片作為陰陽兩級,并放入燒杯中,應保證鋁片作為電極放入電解槽后平行且垂直。為了有效提升電導率,可以在廢水中加入1g氯化鈉,并用NaOH調節(jié)試樣的pH值。隨后完成接線并將電源接通,為避免電解液出現濃差極化的現象,可以對電壓、電流進行調整,并利用磁力攪拌器對其進行攪拌處理。接著計時開始,并定時定量地取電鍍廢水水樣進行相應分析,每次取的電鍍廢水水樣不得超過2mL。并用紫外分光光度計來對Cu2+、Cr(Ⅵ)與Ni2+的質量濃度進行檢測,并計算Cu2+、Cr(Ⅵ)與Ni2+的去除率。檢測標準要嚴格按照GB/T7466-1987、GB/T11910-1989和GB/T7473-1987標準進行檢測。其中廢水水質pH值處于2至6之間,Cr(Ⅵ)的濃度為9.5至13mg/L,Ni2+的濃度為400至600mg/L,Cu2+的濃度為350至450mg/L。
取2.0g活性炭纖維放置在規(guī)格為250mm×130mm×150mm的自制容器中,該容器的有效容積為4L,厚度為5mm。在正常室溫下,電鍍廢水自下而上緩緩流過活性炭纖維,流速為3mL/min,當纖維被穿透說明活性炭纖維已經充分吸附并達到了飽和狀態(tài)。最后來檢測活性炭纖維對電鍍廢水中Cu2+、Cr(Ⅵ)與Ni2+的去除率。
3、實驗結果與討論
3.1 電流密度對金屬離子去除率的影響分析
利用電絮凝法來對含鉻廢水進行相應處理,pH值為8.0,微堿性。處理時間控制在30min,當電極板的間距在2cm時,不同電流密度對Cu2+、Cr(Ⅵ)與Ni2+的去除率的影響如圖1所示:
洗,使膜外表面的污染物質剝落下來。一般每次反洗時長為0.5~1.0min,超濾膜每過濾15.0~30.0min進行一次反洗。反洗時曝氣風機同時啟動,對膜絲表面進行空氣擦洗,清除表面附著的污染物。為保持膜的長期運行,需要定期對膜進行短期的化學加藥浸泡,減緩膜表面的污染。通常為1~3天1次,每次30.0min,可以根據污染物的不同選擇不同的清洗劑。為保持膜的性能,膜組件應該定期進行化學清洗,一般推薦3個月進行1次化學清洗。浸沒式超濾膜系統(tǒng)詳細運行參數見表4。下水作為全廠水源,生產用水水源改為當地市政污水廠達標排放水,黃河水作為備用水源,生活用水水源改為市政自來水。由于市政污水處理廠提供水源為低污染類水源,有機物含量較高,為了節(jié)約用水,考慮新建規(guī)模為97m3/h的冷卻塔排污水回收系統(tǒng)。同時,考慮到系統(tǒng)運行安全和遠期擴建需要,設計建設3套每套出力為49m3/h的循環(huán)冷卻水回收系統(tǒng),正常運行2套,循環(huán)備用1套。市政污水處理廠提供水源通過該回收系統(tǒng)處理后,作為電廠生水補充水源回用到電廠生產用水中。
1、水質分析
海安噴織機污水處理設備選天環(huán)凈化靠譜烏達熱電水源由近河道地下水改為市政污水廠達標排放水,水源類型由水質優(yōu)異的地下水調整為受污染的回用水,使整個電廠水處理系統(tǒng)都面臨較大的運行風險,因此,需要根據水源特性,選擇有針對性的工藝應對方案。項目配套的市政污水處理廠水源水質和循環(huán)水排污水回用取水點采樣水質見表1。由表1可見,循環(huán)排污水水質由于其
機械加速澄清池主要用于去除水體中的大顆粒物質、大直徑懸浮物膠體等。機械加速澄清池具有處理效果較穩(wěn)定、適應性較強的特點,常作為電廠原水預處理工藝,但其運行操作有較高技術要求,加藥量、藥劑類型、水溫、藻類、攪拌器轉速等都會影響出水效果,甚至會出現礬花無法沉降的“翻池"現象,造成出水水質超標。
浸沒式超濾膜是將膜組件放置在膜池中,通過負壓抽吸或虹吸自流方式過濾水,通常用于原水水質波動較大的中水回用或已有濾池改造項目上。由于開放式的膜池結構,使其具有進水水質要求較寬松、耐沖擊負荷能力強、對預處理的要求較低等特點;同時,具有出水水質穩(wěn)定、占地面積小、運行成本低等優(yōu)勢,可用于反滲透前處理,去除膠體、濁度、細菌、病毒等,達到反滲透系統(tǒng)進水水質要求。浸沒式超濾對預處理的要求較低、耐沖擊負荷能力強,因此,應用于污染較嚴重的水質處理和規(guī)模較大的工程時,更具優(yōu)勢。
反滲透技術主要用于除鹽,需要對反滲透膜的進水污染指數(SDI)、進水濁度進行控制,通常要求SDI不高于4,濁度不高于0.2NTU。反滲透前的預處理效果越好,出水水質越穩(wěn)定,反滲透膜運行越穩(wěn)定。
濃縮倍率提升,表現為堿度、硬度、氯離子等增加,同時水中有機污染物指標化學需氧量(COD)也相應增高。在分析水源水質時,應重點考慮控制有機污染物,減少對反滲透膜造成的污染。綜合目前成熟的應用工藝技術,選擇機械加速澄清池和超濾的組合工藝作為反滲透預處理工藝,通過投加藥劑使污染物通過團聚和分子鍵橋聯、靜電吸附等作用,形成穩(wěn)定的礬花沉淀下來,依靠超濾技術將水中不易沉降的懸浮物進一步除去。
2.5,如果一般酸性廢水量較少時,會造成調節(jié)池pH值偏高,導致進入石灰鐵鹽法工藝處理的pH值偏高,影響除砷效果,應將pH控制在7左右,以保證達到最好除砷效果。在石灰鐵鹽法除砷過程中,氧化槽pH值影響亞鐵離子的氧化速度,氧化環(huán)境pH值越低,氧化效果越差,氧化速度也越慢。當pH過低時,甚至基本不發(fā)生氧化反應,所以要達到好的氧化效果和快的氧化速度,氧化環(huán)境pH值需躍7,同時考慮到后繼處理的pH值控制,要求氧化槽pH值控制在7~8范圍內;二級中和槽pH影響最終的除砷率,當pH值約9時,除砷率隨pH值升高而升高;當pH值躍11時,砷開始反溶,除砷率隨pH值升高而開始降低;二級中和槽除砷效果在pH值9~11之間為佳,但是點在pH值9~10之間,要求二級中和槽的pH值控制在9~10之間。
2.3.2 反應時間
石灰乳中和反應為離子反應,反應迅速。只需投加石灰乳調節(jié)到pH值再反應10min即可。氧化槽為曝氣氧化,需要一定的氧化時間,一般30~40min即可滿足氧化要求,但同時還需根據氧化效果和速度調節(jié)曝氣量,才達氧化反應效果。整個石灰一鐵鹽一氧化段反應時間為1.5~2h。
2.3.3 藥劑投加量
的投加量是影響石灰鐵鹽法除砷效果的重要因素,通常鐵鹽的投加量用鐵與砷的質量比(簡稱野鐵砷比冶)來表示。要達到好的除砷效果,通常要求鐵砷比逸10。同時考慮的絮凝作用,當調節(jié)池砷含量躍30mg/L時,投加量按10倍鐵砷比投加;當調節(jié)池砷含量約30mg/L時,投加量按廢水含砷30mg/L時10倍鐵砷比投加,以保證除砷效果。石灰乳的投加量以達到所需控制的pH值為基準。
會溶掉生成的三硫化二砷沉淀,生成可溶的硫此時必須加入硫酸調節(jié)pH值,控制pH值在2~3范圍內。但伴隨硫酸的加入,會產生大量硫化氫氣體,極易造成泄漏,危害人體健康。
3)處理成本高,帶入大量鈉離子。硫化鈉法處理高性廢水時,加入大量的硫化鈉,處理成本高,并帶入大量的鈉離子進入水中,處理后液中含鹽量高,不但影響石灰鐵鹽氧化法工藝的除砷效果,還影響最終產水的回收利用。
2、改進后的工藝
2014年7月,該冶煉廠含性廢水處理工藝采用石灰中和法替代硫化鈉法,配合石灰鐵鹽法工藝,處理后可將砷的濃度控制在0.3mg/L以下,處理后的水可回收利用,同時不再產生有毒、有害氣體硫化氫,產生的砷渣送危廢渣場填埋。
2.1 工藝的原理
該冶煉廠的酸性廢水中的砷主要以三價砷的形態(tài)存在,當它與石灰乳作用時,可生成難溶的Ca(AsO2)2(偏鈣)或Ca(OH)AsO2(偏亞