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電鍍廢水深度處理生化+高級氧化技術(shù)

電鍍廢水深度處理生化+高級氧化技術(shù)

2021-11-30 10:14:25 7

  電鍍行業(yè)廢水處理通常采用簡單的物理化學(xué)技術(shù),如化學(xué)沉淀、濃縮蒸發(fā)、膜技術(shù)和離子交換等。只采用這些技術(shù)無法將電鍍廢水中重金屬(尤其是Ni)處理達上海市DB31/199―2009的A級標準。其主要原因是車間生產(chǎn)過程中使用的絡(luò)合劑、穩(wěn)定劑、光亮劑等有機物,廢水中鎳與有機物形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。即使投加破絡(luò)劑或重金屬捕集劑等特效水處理劑,總Ni含量也無法穩(wěn)定達到DB31/199_2009的A級標準。目前對于電鍍廢水中有機物的處理方法主要有吸附法、微電解法、芬頓法、生化法等或組合工藝。

  上海金山區(qū)某電鍍廠廢水主要分為含氰廢水、含鉻廢水、含鎳廢水和綜合廢水,原有二級物化處理系統(tǒng)無法將廢水中總Ni處理至到DB31/199―2009的A級標準。通過對二級物化處理系統(tǒng)出水進行分析與中試,發(fā)現(xiàn)采用生化A/O+微電解+Fenton工藝能穩(wěn)定將含鎳廢水和綜合廢水中總Ni排放達到DB31/199―2009的A級標準。按照中試工藝進行系統(tǒng)改造,以實現(xiàn)鎳系統(tǒng)和綜合系統(tǒng)出水總Ni含量都穩(wěn)定達到DB31/199―2009的A級標準。

  1、工程設(shè)計

  1.1 處理規(guī)模及水質(zhì)

  生產(chǎn)車間將含氰廢水、含鉻廢水、含鎳廢水和綜合廢水分開收集并調(diào)節(jié)廢水pH至相應(yīng)要求,然后排放至污水處理車間的單獨調(diào)節(jié)池。

  原有工藝:含氰廢水采用次氯酸鈉在堿性條件下處理,含鉻廢采用焦亞硫酸鈉在酸性條件下處理,含鎳廢水在除鎳劑在酸性條件下處理;綜合廢水先采用次氯酸鈉破氰,再用除鎳劑去鎳。改造工藝:在原有工藝末端增加生化A/O+微電解+Fenton工藝。

  改造后系統(tǒng)分為2部分:鎳系統(tǒng)和綜合系統(tǒng)。其中含氰廢水、含鉻廢水和綜合廢水重金屬及氰化物處理至綜合系統(tǒng)設(shè)計要求后統(tǒng)一進入綜合系統(tǒng),含鎳廢水重金屬及氰化物處理達鎳系統(tǒng)設(shè)計要求后統(tǒng)一進入鎳系統(tǒng),鎳系統(tǒng)和綜合系統(tǒng)設(shè)計具體要求見表1,最終排放水中Cu、Cr和Ni含量按照DB31/199―2009的A級標準實施。

污水處理設(shè)備__全康環(huán)保QKEP

  1.2 改造工藝流程

  含氰廢水、含鉻廢水和綜合水處理達到綜合系統(tǒng)進水要求后,排入綜合系統(tǒng)廢水收集池,調(diào)節(jié)pH后通過提升泵打入綜合系統(tǒng)。含鎳廢水處理達到鎳系統(tǒng)進水要求后,排入鎳系統(tǒng)廢水收集池,調(diào)節(jié)pH后通過提升泵打入鎳系統(tǒng)。具體工藝流程見圖1。

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  1.3 設(shè)計參數(shù)

  鎳系統(tǒng)和綜合系統(tǒng)均采用相同工藝,所以兩系統(tǒng)僅存在負荷上的差異,綜合系統(tǒng)設(shè)計負荷為15m3/h,鎳系統(tǒng)設(shè)計負荷為5m3/h。

  缺氧池尺寸為8.0mx4.5mx6.0m,好氧池尺寸為5.0mx4.0mx6.0m,綜合二沉池尺寸5.0mx4.0mx6.0m,采用(f>500mm的導(dǎo)流筒。池子均為鋼制防腐處理,污泥回流系統(tǒng)采用氣提式污泥回流裝置。

  高級氧化工藝具體分為微電解和Fenton2個部分。微電解設(shè)計參數(shù):加酸池尺寸為1.5mx1.5mx2.5m,鋼制防腐處理,曝氣池采用2個直徑為5m、高度為6m的聚丙烯(PP)材質(zhì)的塑料圓筒,底部設(shè)有穿孔曝氣裝置和進水器,在1m高度設(shè)有穿孔阻隔板,用來阻擋投加的鐵刨花堵塞曝氣孔和進水孔。Fenton設(shè)計參數(shù):加雙氧水池尺寸為2.5mx2.5mx2.5m,加硫酸亞鐵池、加堿池、加聚丙烯酰胺(PAM)池尺寸均為1.25mx1.25mx2.5m,池子均為鋼制防腐處理。最終沉淀池尺寸為4.0mx4.0mx6.0m的鋼制防腐池,外排加酸池尺寸1.25mx1.25mx2.5m的鋼制防腐池。

  2、運行調(diào)試

  2.1 總Ni去除效果

  運行階段鎳系統(tǒng)和綜合系統(tǒng)總Ni去除情況如圖2所示。

污水處理設(shè)備__全康環(huán)保QKEP

  由圖2可知,鎳系統(tǒng)進、出水總Ni的質(zhì)量濃度平均分別為0.33、0.082mg/L,總Ni平均去除率為73.1%,綜合系統(tǒng)平均進、出水總Ni的質(zhì)量濃度平均分別為0.25、0.077mg/L,總Ni平均去除率為66.0%。

  2.2 COD去除效果

  試運行階段鎳系統(tǒng)和綜合系統(tǒng)總COD去除情況如圖3所示。

污水處理設(shè)備__全康環(huán)保QKEP

  由圖3可知,鎳系統(tǒng)進、出水COD平均分別為239.7、42.8mg/L,COD平均去除率為80.9%,綜合系統(tǒng)平均進、出水COD平均分別為243.0、45.9mg/L,COD平均去除率為80.0%。

  2.3 TN去除效果

  試運行階段鎳系統(tǒng)和綜合系統(tǒng)總TN去除情況如圖4所示。

污水處理設(shè)備__全康環(huán)保QKEP

  由圖4可知,鎳系統(tǒng)平均進、出水TN的質(zhì)量濃度平均分別為54.8、17.9mg/L,TN平均去除率為65.0%,綜合系統(tǒng)平均進、出水TN的質(zhì)量濃度平均分別為54.7、23.4mg/L,TN平均去除率為53.7%。

  3、結(jié)論

  工程中鎳系統(tǒng)和綜合系統(tǒng)采用生化AO+微電解+Fenton工藝深度處理電鍍二級物化處理出水。試運行結(jié)果表明,鎳系統(tǒng)和綜合系統(tǒng)出水中總Ni含量均達到了DB31/199―2009的A級標準。

  對比鎳系統(tǒng)和綜合系統(tǒng)COD和TN的去除率發(fā)現(xiàn),2種系統(tǒng)的COD的去除率相差不大,但鎳系統(tǒng)中TN去除率要明顯高于綜合系統(tǒng),才能使出水總Ni的質(zhì)量濃度維持0.1mg/L以下,這可能與鎳系統(tǒng)中存在鋅鎳合金廢水有關(guān)。

  從試運行階段來看,生化A/O與微電解在COD和TN的去除率貢獻不大,但相比直接采用Fenton處理廢水達到相同效果,生化A/O與微電解可以減少70%?80%的H2O2的用量,從而降低了運行成本。

  試運行階段,鎳系統(tǒng)、綜合系統(tǒng)中雙氧水(H2O2的質(zhì)量分數(shù)27.5%)用量分別為1、0.6L/t,硫酸亞鐵(質(zhì)量分數(shù)30%)用量分別為8.3、6L/t。(來源:上海海姆環(huán)境工程有限公司)

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