| 化工廢水處理 電鍍廢水處理方法 |
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寧波宏旺水處理設(shè)備有限公司
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| 經(jīng)營(yíng)模式：生產(chǎn)加工 | 公司類(lèi)型：私營(yíng)合伙企業(yè) | |
| 所屬行業(yè)：污水處理設(shè)備 | 主要客戶：五金廠、金屬加工廠 | |
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針對(duì)某工業(yè)園電鍍廢水處理水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題，對(duì)原電鍍廢水處理工藝進(jìn)行了調(diào)整，增設(shè)了膜生物反應(yīng)器(MBR)處理段，并探索了各段的最佳運(yùn)行參數(shù)。 珠江三角洲是中國(guó)重要的電鍍加工基地。電鍍廢水含有鉻、鎳等一類(lèi)污染物，具有致畸、致癌、致突變性，嚴(yán)重危害人體健康和生態(tài)環(huán)境。東莞某工業(yè)園區(qū)電鍍廢水主要來(lái)源于金屬表面處理，生產(chǎn)工藝主要有酸洗、堿洗、無(wú)氰鍍銅、鍍鎳、鍍鉻等。因此，廢水中含有大量的Cu2+、Ni2+、總鉻等。由于處理工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備陳舊，廢水中重金屬離子和化學(xué)需氧量的濃度達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。本文針對(duì)原有電鍍廢水處理工藝，在現(xiàn)有工藝設(shè)備的基礎(chǔ)上增加膜生物反應(yīng)器(MBR)處理段，對(duì)廢水處理工藝進(jìn)行改造，使出水達(dá)到廣東省電鍍水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(DB 44/1597-2015)的要求，嚴(yán)格遵守環(huán)境質(zhì)量底線。 1 實(shí)驗(yàn)部分 1.1 廢水水質(zhì) 本項(xiàng)目建設(shè)工業(yè)園電鍍廠于 2007 年成立并運(yùn)行，產(chǎn)生的電鍍工業(yè)廢水處理水量為 1200 m3/d，水質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析如表 1所示。 1.2 工藝改造 該廠原有的電鍍廢水處理工藝是根據(jù)《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 21900-2008）和《廣東省水污染物排放限值》（DB4426-2001）A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)制定的，設(shè)計(jì)較為嚴(yán)格，廢水處理工藝相對(duì)陳舊，設(shè)備腐蝕較嚴(yán)重， 運(yùn)行不穩(wěn)定，已不能適應(yīng)廣東省新的電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB44/1597-2015），因此原工藝需要修改。 為了控制成本，充分利用現(xiàn)有的污水處理工藝設(shè)備，改造方案是在綜合反應(yīng)池后增加凝固段，并將砂濾池改造成沉降池，由于水質(zhì)COD高，沉淀池后增加MBR處理段。改造前后的電鍍廢水處理過(guò)程見(jiàn)圖1。 電鍍廢水處理技術(shù)改造的探索與實(shí)踐 1.3 工藝參數(shù) 通過(guò)對(duì)凝固-MBR等部分進(jìn)行小測(cè)試，研究凝結(jié)絮凝劑量、MBR水動(dòng)力學(xué)停留時(shí)間、超濾膜通過(guò)率等影響因素，研究與轉(zhuǎn)化過(guò)程相關(guān)的參數(shù)及工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性。 2 結(jié)果與討論 2.1 改造工藝分析 根據(jù)電鍍廢水處理廠6個(gè)月的運(yùn)行數(shù)據(jù)，原廢水處理工藝長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的水質(zhì)見(jiàn)表2。 電鍍廢水處理技術(shù)改造的探索與實(shí)踐 從 表 2 中可以明顯看出，原廢水進(jìn)行處理技術(shù)工藝中 Cu2+、Ni2+、總Cr、CODcr 均難以實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)企業(yè)排放，尤其是出水中存在殘留的Cr6+平均水平達(dá)到1.8 mg/L，超標(biāo)較嚴(yán)重。究其原因?yàn)橐粋(gè)相對(duì)比較分散且細(xì)小的 Cr（OH）3沉淀以及顆粒了透過(guò)砂濾池，導(dǎo)致其分離控制效果表現(xiàn)不佳。 針對(duì)廢水處理的現(xiàn)狀，綜合反應(yīng)池后增加浮選池，通過(guò)在廢水中加入聚合物絮凝劑、cr（OH）3、Cu（OH）2、Ni（OH）2等，可形成較大的絮凝，通過(guò)吸收橋梁和沉降網(wǎng)提高處理效率。廢水進(jìn)入MBR部分后，MBR池中的活性污泥對(duì)重金屬離子具有一定的吸附能力，活化污泥中的微生物對(duì)有機(jī)物具有良好的去除作用，由于MBR中的超濾膜可以截獲殘留的細(xì)絮和沉積物，廢水中的重金屬離子和有機(jī)物可以進(jìn)一步去除。從而確保廢水符合標(biāo)準(zhǔn)排放。 2.2混凝劑投加量對(duì)出水水質(zhì)的影響 投加石灰進(jìn)行調(diào)整混凝池液pH至8~9，然后通過(guò)固定投加聚合氯化鋁（PAC）25 mg/L，改變我國(guó)聚丙烯酰胺（PAM）投加量，研究其作用對(duì)重工業(yè)金屬材料離子的去除環(huán)境影響，確定研究混凝劑提供最佳投加量，結(jié)果分析如圖 2所示。 電鍍廢水處理技術(shù)改造的探索與實(shí)踐 可以看出，當(dāng)聚丙烯酰胺的用量達(dá)到65毫克/升時(shí)，沉淀池出水Cu2+和Ni2+的含量分別為0.48毫克/升和0.42毫克/升，能夠滿足廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《電鍍廢水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB44/1597-2015)中的相關(guān)濃度排放限值， 主要原因是高分子混凝劑PAC和PAM對(duì)Cu2+和Ni2+形成的絮狀沉積物有吸附架橋作用，能更好地在沉淀池中沉淀，對(duì)鎳離子和銅離子有更好的去除效果。 總鉻形成的絮狀沉淀既分散又細(xì)小，加入絮凝劑后有一定的去除效果，但出水總鉻仍超標(biāo)，主要是細(xì)小的鉻絮狀沉淀難以沉降造成的。因此，應(yīng)在混凝段后增加MBR工藝，繼續(xù)處理該污染物。 2.3 MBR水力計(jì)算停留一段時(shí)間對(duì)出水進(jìn)行水質(zhì)的影響 MBR工藝本質(zhì)上是活性污泥法和膜技術(shù)相結(jié)合的廢水處理技術(shù)，既發(fā)揮了活性污泥的吸附和降解功能，又利用了膜技術(shù)的分離能力；钚晕勰嗵幚碇亟饘?gòu)U水的機(jī)理復(fù)雜。一般認(rèn)為活性污泥對(duì)重金屬的作用包括沉淀、吸附和胞內(nèi)吸附；钚晕勰鄬(duì)重金屬離子的吸附效果與水力停留時(shí)間密切相關(guān)。停留時(shí)間越長(zhǎng)，活性污泥對(duì)重金屬離子的吸附效果越好。通過(guò)調(diào)節(jié)廢水的進(jìn)水流量和改變廢水在膜生物反應(yīng)器中的停留時(shí)間，通過(guò)測(cè)定上清液中重金屬離子的濃度來(lái)研究廢水在膜生物反應(yīng)器中的最佳停留時(shí)間。將廢水停留時(shí)間分別設(shè)定為2 h、4 h、6 h、8 h、10 h和12 h，測(cè)試結(jié)果如圖3所示。 電鍍廢水處理技術(shù)改造的探索與實(shí)踐 可以明顯看出，當(dāng)停留一段時(shí)間為 2 h，出水中 Cu2+濃度為 0.48 mg/L、Ni2+濃度為0.42 mg/L、總 Cr濃度 0.81 mg/L，去除作用效果進(jìn)行有限。當(dāng)停留一定時(shí)間為6 h，出水中Cu2+濃度為0.33 mg/L、Ni2+濃度為 0.32 mg/L、總 Cr濃度 0.41 mg/L，出水中其他各項(xiàng)研究重金屬通過(guò)離子不同濃度均符合 DB44/1597－2015 中的有關(guān)規(guī)定限值。進(jìn)一步發(fā)展延長(zhǎng)工作停留活動(dòng)時(shí)間，去除教學(xué)效果顯著增加一個(gè)緩慢，但對(duì) MBR的建設(shè)企業(yè)規(guī)模經(jīng)濟(jì)要求具有更高，會(huì)增加公司投資管理成本，影響以及經(jīng)濟(jì)性。 2.4膜過(guò)濾膜透水性對(duì)出水水質(zhì)的影響 MBR 中 0.05 ?m 厚度的超濾膜能較好的攔截經(jīng)混凝沉淀后的懸浮絮狀顆粒物。電鍍廢水經(jīng)處理綜合分析反應(yīng)、混凝沉淀后，廢水中Ni2+、Cu2+、總Cr等污染物的含量比例分別為 0.33 mg/L，0.32 mg/L 和 0.41 mg/L。 采用聚酰胺簾式中控纖維超濾膜組件，將壓力控制在0.25 MPa，調(diào)節(jié)出水流量，使濾液滲透率分別為0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9，探索最佳滲透條件。 率。金屬離子以不同的通過(guò)率濃度顯示在圖 4 中。 電鍍廢水處理技術(shù)改造的探索與實(shí)踐 可以看出，過(guò)濾速度越低，出水水質(zhì)越好。當(dāng)過(guò)濾速率為0.7時(shí)，ni2、 cu2、總 cr 等污染物仍有較好的去除效果。出水中 ni2、 cu2和總 cr 的濃度分別為0.255 mg/l、0.27 mg/l 和0.328 mg/l。 超濾膜可以截留細(xì)小的重金屬沉淀顆粒，Ni2+和Cu2+的去除率分別為20.31%和19.09%，總鉻的去除率也為20%。當(dāng)透光率為0.8和0.9時(shí)，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看出水水質(zhì)仍然良好，但透光率過(guò)高會(huì)導(dǎo)致超濾膜濃差極化嚴(yán)重，加速膜的老化，加快超濾膜的更換率，增加廢水處理成本。 3 結(jié)果對(duì)比 本項(xiàng)目管理屬于中國(guó)珠三角現(xiàn)有企業(yè)項(xiàng)目，自 2012 年 9 月 1日前市場(chǎng)環(huán)境因素影響進(jìn)行評(píng)價(jià)體系文件可以獲得國(guó)家批準(zhǔn)。通過(guò)對(duì)工藝技術(shù)改造工程及其對(duì)混凝工段和水力停留時(shí)間的研究，使其出水水質(zhì)達(dá)到提高廣東省地方課程標(biāo)準(zhǔn)《電鍍水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 44/1597－2015）中污染物的排放限值。具體出水水質(zhì)情況如表 3 所示。 電鍍廢水處理技術(shù)改造的探索與實(shí)踐 從表3中可以看出，改造過(guò)程的水質(zhì)可以更好地滿足廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，工藝技術(shù)是可行的。 4 經(jīng)濟(jì)效益分析 改進(jìn)工藝的運(yùn)行費(fèi)用包括電費(fèi)、試劑費(fèi)、超濾膜更換費(fèi)、膜清洗費(fèi)等。該系統(tǒng)總裝機(jī)功率600kw，電耗1496.8 kwh/d，單位用水量1.248 kwh/m，單位電價(jià)0.8元/kwh，電費(fèi)0.9984元/m。該項(xiàng)目將雇傭8人，月薪3600元，然后工資成本為0.8元/m。試劑消耗包括石灰、 pam、 pac、 naclo 等。相應(yīng)的成本為686.06元/日，試劑成本為0.57元/米。根據(jù)現(xiàn)有資料，超濾膜的更換和清洗成本為0.21元/m。電鍍廢水處理的運(yùn)行費(fèi)用為2.58元/m。同時(shí)節(jié)省了0.2元/t 的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，增加了2.38元/t 的總運(yùn)行費(fèi)用。 5 結(jié)論 主要研究結(jié)果如下：(1)充分利用電鍍廢水處理廠原有工藝，采用混凝沉淀-MBR工藝代替砂濾段，處理后出水達(dá)到廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《電鍍水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB44/1597-2015)的污染物排放限值。 |
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