常州反滲透一體化濃水處理設(shè)施實(shí)時(shí)更新

重金屬?gòu)U水是工業(yè)廢水中較難處理的一種，重金屬?gòu)U水是指冶煉、電解、電鍍、機(jī)械制造、化工、電子等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排出含有重金屬的廢水，如鉻、銅、鋅、汞、鎘、鎳等這類(lèi)金屬污染物。這類(lèi)廢水毒性強(qiáng)，在自然條件作用下難以被降解，并通過(guò)土壤、水、空氣傳遞，尤其會(huì)影響食物鏈動(dòng)植物生長(zhǎng)，進(jìn)而危害人類(lèi)健康，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成極大破壞。近年來(lái)，重金屬?gòu)U水的處理已備受重視，國(guó)內(nèi)外的科研機(jī)構(gòu)研發(fā)出了多種處理技術(shù)。本文對(duì)重金屬?gòu)U水的傳統(tǒng)處理方法及其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了綜述，介紹了一種新型、高效的重金屬?gòu)U水處理技術(shù)—旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)微電弧技術(shù)。

1、重金屬?gòu)U水的傳統(tǒng)處理方法

現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的處理重金屬?gòu)U水的方法主要包括：化學(xué)沉淀法、吸附法、膜分離法以及生物法等。

1.1 化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法包括中和沉淀法、硫化物沉淀法和鋇鹽沉淀法等。其中，中和沉淀法是目前工業(yè)上應(yīng)用的方法，它具有去除范圍廣、效率高、經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，但需要添加大量化學(xué)藥劑，并產(chǎn)生較多的化學(xué)污泥，離子返溶造成不達(dá)標(biāo)排放，處理水難以回用，存在二次污染問(wèn)題。

1.2 吸附法

吸附法可分為物理吸附法、樹(shù)脂吸附法、生物吸附法。吸附法主要是在重金屬化學(xué)形態(tài)不被改變的前提下，利用吸附劑的結(jié)構(gòu)以吸附分離的方式去除水中重金屬。常用的吸附劑有活性炭、沸石、硅藻土、、二氧化硅、天然高分子及離子交換樹(shù)脂等，其中天然沸石吸附能力也是用于重金屬?gòu)U水處理的礦物材料。但由于吸附劑吸附容量有限，選擇性高，所以吸附法應(yīng)用范圍限制在低濃度、單組分的重金屬?gòu)U水的處理中，而且吸附法還存在投資較大、運(yùn)行費(fèi)用較高、污泥產(chǎn)生量大、處理后的水難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放等問(wèn)題。

1.3 膜分離法

膜分離法是利用高分子所具有的選擇性來(lái)進(jìn)行物質(zhì)分離的技術(shù)，是利用一種特殊的半透膜，在外界壓力作用下，不改變?nèi)芤褐谢瘜W(xué)形態(tài)的基礎(chǔ)上，將混合物進(jìn)行分離、濃縮、提純的技術(shù)。膜技術(shù)包括反滲透、超濾、電滲析、液膜和滲透蒸發(fā)等。目前，反滲透和超濾膜在電鍍廢水處理中已得到廣泛應(yīng)用。膜技術(shù)設(shè)備簡(jiǎn)單，去除范圍廣，處理效率高，但存在膜組件價(jià)格高、使用過(guò)程中膜污染、膜通量下降以及同分異構(gòu)體就無(wú)法實(shí)現(xiàn)分離的問(wèn)題，影響了膜技術(shù)在廢水處理中的廣泛應(yīng)用，主要作為常規(guī)處理的后續(xù)處理。

1.4 生物法

生物法分為植物修復(fù)法、生物絮凝法。植物修復(fù)法是利用植物通過(guò)吸收沉淀和絮凝等作用降低水中重金屬含量，但治理效率較低，并且由于一種植物只吸收一種或兩種重金屬，難以全面消除所有污染物；生物絮凝法是利用微生物和微生物產(chǎn)生的代謝物進(jìn)行絮凝沉淀的一種除污方法，但是，目前大部分微生物絮凝劑都還處在實(shí)驗(yàn)階段，工業(yè)化生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)成本較高，同時(shí)活體的微生物絮凝劑保存困難，所以限制了微生物絮凝劑的大規(guī)模應(yīng)用。

2、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)微電弧重金屬?gòu)U水處理技術(shù)

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)微電弧處理技術(shù)是一種新型污水處理技術(shù)，在遵循化學(xué)反應(yīng)定律的基礎(chǔ)上，通過(guò)系統(tǒng)核心部件Plazer-RF設(shè)備工作區(qū)域中導(dǎo)磁性工件的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生強(qiáng)烈電流和數(shù)量龐大的微電弧，瞬間增強(qiáng)化學(xué)動(dòng)力反應(yīng)，達(dá)到破壞流體結(jié)構(gòu)、減弱分子內(nèi)和原子間的聯(lián)接效果，將硫酸鹽藥劑快速分解、反應(yīng)，促使氫氧根與金屬離子形成氫氧化的不溶物質(zhì)，達(dá)到高效去除重金屬的目的；同時(shí)，依靠高濃度負(fù)離子的存在滅流體中致病微生物和病原體。

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)微電弧污水處理技術(shù)從根本上強(qiáng)化了動(dòng)力性能，大幅提升化學(xué)反應(yīng)速率及反應(yīng)充分度，減少藥劑投放量、輔助設(shè)備數(shù)量和體積，從而在保證低本、高效處理涉重廢水的同時(shí)，能夠解決污水中病原微生物、有毒物和污染物無(wú)法處理的難題，實(shí)現(xiàn)污水無(wú)害化和水資源循環(huán)利用以及重金屬的回收利用，提高經(jīng)濟(jì)效益。

常州反滲透一體化濃水處理設(shè)施實(shí)時(shí)更新

2.1 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)微電弧設(shè)備工作組件

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)微電弧污水處理技術(shù)主要工藝組件為Plazer-RF裝置，以及Plazer-RF裝置的輔助設(shè)備（包括設(shè)備控制面板、冷卻裝置、沉淀器、過(guò)濾器等）。此裝置具有以下特點(diǎn)：設(shè)備占地尺寸小于傳統(tǒng)設(shè)備的10倍，主體設(shè)備尺寸僅為800mm×300mm，輔助設(shè)備使用數(shù)量少，復(fù)雜性降低，能耗只有0.05~0.25KW/m3，系統(tǒng)整體成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)工藝成本；組件的處理單元數(shù)量或結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)處理需求進(jìn)行組裝和調(diào)整，并可改裝為移動(dòng)式，無(wú)需專(zhuān)門(mén)建設(shè)廠房或地基，節(jié)約占地面積

由于印染廢水生化尾水的CODCr濃度仍然較高，首先經(jīng)過(guò)混凝處理后再進(jìn)行催化臭氧氧化試驗(yàn)。采用聚合硫酸鐵（分析純）作為混凝劑，投加量為1000mg／L，經(jīng)過(guò)混凝后水樣CODCr的質(zhì)量濃度約為96mg／L。

1.2 試驗(yàn)材料

活性炭粒徑為2~4mm，碘值為700。錳基活性炭催化劑采用浸漬法制備，將適量活性炭浸入一定濃度的（分析純）溶液中，在水浴恒溫振蕩器中（THZ－82A）持續(xù)振蕩24h（溫度為25℃），轉(zhuǎn)速為125r／min），陳化96h，取出活性炭反復(fù)沖洗，60℃烘干備用。

1．3 試驗(yàn)方法

采用玻璃柱狀反應(yīng)器（直徑為80mm，高為230mm）進(jìn)行臭氧氧化試驗(yàn)，催化劑以固定床形式放置在反應(yīng)器內(nèi)。臭氧氣體由空氣源臭氧發(fā)生器制備，經(jīng)過(guò)砂芯板布?xì)膺M(jìn)入反應(yīng)器，自下而上流動(dòng)，與催化劑、水樣充分接觸，由反應(yīng)器頂部出氣口逸出。催化臭氧氧化反應(yīng)進(jìn)行一定時(shí)間后，取出水樣進(jìn)行水質(zhì)分析。考察錳基活性炭催化劑在臭氧氧化過(guò)程中的催化活性，以及試驗(yàn)過(guò)程中催化劑投加量、臭氧投加量和溶液pH值對(duì)催化臭氧氧化效果的影響。

1．4 分析方法

CODCr、NH3－N、TN、TP等指標(biāo)均采用快速測(cè)定儀檢測(cè)，NO3－濃度采用離子色譜儀檢測(cè)，CO32－、HCO3－濃度采用滴定法檢測(cè)，pH值采用酸度計(jì)檢測(cè)，UV254采用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)檢測(cè)，臭氧濃度采用靛藍(lán)法檢測(cè)。

1．5 錳基活性炭催化劑的表征

催化劑的比表面積采用物理吸附儀測(cè)試，其中錳的負(fù)載量采用ICP－MS進(jìn)行分析。

2、結(jié)果與討論

2．1 錳基活性炭催化劑的效能

在初始CODCr質(zhì)量濃度為96mg／L，臭氧投加量為0．9mg／min，水樣體積為100mL，催化劑投加量為10g，溫度為25℃的條件下，考察了錳基活性炭催化劑在臭氧氧化過(guò)程中的催化活性

隨著金屬制造、電鍍、制革、造紙、醫(yī)藥等工業(yè)的發(fā)展，越來(lái)越多的含重金屬?gòu)U水直接或間接排放到水環(huán)境中。工業(yè)廢水中有毒重金屬主要包括銅、鋅、鎳、汞、鎘、鉛、鉻等。與有機(jī)污染物不同的是，重金屬不會(huì)衰減、不能被生物降解，水體一旦被重金屬污染，很難被修復(fù)。因此，需采取有效的方法對(duì)重金屬?gòu)U水進(jìn)行治理，減輕其對(duì)環(huán)境的危害。

嘉興某拉鏈生產(chǎn)企業(yè)建有年產(chǎn)金屬拉鏈2000萬(wàn)條、尼龍拉鏈4800萬(wàn)條、塑鋼拉鏈1000萬(wàn)條的生產(chǎn)線，具有覆蓋沿海東部經(jīng)濟(jì)圈、輻射全球的生產(chǎn)營(yíng)銷(xiāo)體系。該公司在除油、清洗、固色等生產(chǎn)工序中產(chǎn)生含有較高濃度銅、鋅、鉻等重金屬以及磷酸鹽的生產(chǎn)廢水。根據(jù)“三同時(shí)"的原則，該公司建設(shè)了廢水處理設(shè)施，處理出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)及《工業(yè)企業(yè)廢水氮、磷污染物間接排放限值》(DB33／887-2013)要求，實(shí)現(xiàn)了納管達(dá)標(biāo)排放.

1、設(shè)計(jì)水質(zhì)、水量

1.1 廢水水量

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及取樣分析，該企業(yè)所排放的生產(chǎn)廢水主要包括固色工序產(chǎn)生的含鉻廢水，以及除油、清洗等工序產(chǎn)生的酸洗、磷化廢液和清洗廢水等。廢水總量為100m3／d，其中包括含鉻廢水約2m3／d。廢水處理設(shè)施設(shè)計(jì)運(yùn)行20h／d，設(shè)計(jì)處理水量為5m3／h。

1.2 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)

根據(jù)取樣分析結(jié)果，并類(lèi)比同類(lèi)型企業(yè)項(xiàng)目的廢水水質(zhì)情況，確定該企業(yè)的設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)。廢水呈酸性且pH值有所波動(dòng)，主要污染指標(biāo)包括總磷、總銅、總鋅、總鉻和六價(jià)鉻等，不含鎳、汞、鎘和鉛等污染物。根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)局要求，廢水經(jīng)處理后需達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其中氨氮、總磷參照?qǐng)?zhí)行《工業(yè)企業(yè)廢水氮、磷污染物問(wèn)接排放限值》(DB33／887-2013)要求。