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山东钰鹏电镀废水一体化污水处理设备
一:废水处理现状
公司所排放废水由青化镀铜及无青镀锌两类生产线排放产生,按工序可将废水收集成以下几类废水:
1. 酸碱废水
酸碱废水排放量
1.2 酸碱废水成分:酸碱废水中有含油、铁离子,NaOH、NaCO3、Na5P3O10、Na2SiO3、HCl,PH值通常为3;另有不含油和铁,含微量铜、NaOH、NaCO3、Na5P3O10、Na2SiO3、HCl,PH值通常为7;
1.3 酸碱废水处理现状:现有一套连续调PH装置,将酸碱水调节为PH为7后直接排放,因含铁易造成色度不达标;
2. 含铜、青废水
2.1 含铜、青废水排放量
2.2 含铜、青废水成分:此废水含有游离青和铜青络合物,一般无泄漏情况下总青及总铜≤500mg/L,有泄漏时≥500mg/L,所以现准备将可能有泄漏水的浓废水单独收集,也就是说,含铜、青废水应分为两个收集池,一个为总青含量≤500mg/L收集池,一个为总青含量可能超过500mg/L的收集池;
2.3 含铜、青废水处理现状:现有一套含青废水自动化处理装置,当废水总青浓度≤500mg/L,可基本将青化物处理达标,处理但废水总青浓度≥500mg/L,处理不能达标。
3. 含锌废水
3.1 含锌废水排放量
3.2 含锌废水成分:此废水含锌离子,浓度≤500mg/L,呈弱碱性;
3.3 含锌废水处理现状:此部分废水现未无处理设施;
4. 含铬、锌废水
4.1 含铬、锌废水排放量
4.2 含铬、锌废水成分:此废水含铬、锌两种金属离子,铬离子要高一些,均≤500mg/L,呈弱酸性。另车间每两月有约浓液更换,所以需预留收工处理槽;
4.4 含铬、锌废水处理现状:现有一套自动处理含铬水处理设施,可将铬处理达标排放,但锌未处理。
二:设计出水水质
废水排放执行《电镀污染物排放表准》(GB21900-2008)表2表准
三:废水特点及处理工艺选择
3.1、废水特点分析
公司排放废水中主要为含重金属废水。废水特点归纳如下:
Ø 水质、水量具有一定的波动性;
Ø 重金属离子种类多。
3.2、处理工艺选择
公司内废水种类较为复杂,一般含有重金属离子废水可通过混凝沉淀工艺去除。
3.2.1多种金属离子混合废水处理原理与反应条件
含多种金属离子混合废水通常采用加碱中和沉淀法,应考虑pH值控制条件和金属离子共存时相互作用的影响,个种金属离子去除的佳pH值,通常采用NaOH、Ca(OH)2为中和剂。多种金属离子共存时相互作用影响下,佳pH值的掌握,在调试过程中以出水各项重金属指标达标为前提,以加要量少为原则来确定。
3.3、废水处理工艺的确定
3.3.1、含青废水处理洗同
含CN-废水的处理,有碱性化法、电解化法、活性碳吸附法、离子交换法和臭氧氧化法等,山东钰鹏电镀废水一体化污水处理设备根据不同的水质水量及要求,选择不同的处理工艺。
本方案中废水成分复杂,因此选用运行费用低的碱性化法和芬顿法共用。且能同时去除废水中的青离子。
碱性化法是目前国内外采用较多的方法。该方法分为二个阶段:个阶段是将CN-氧化为CNO- (不万全氧化);个阶段是将CNO-进一步分解为CO2和N2(万全氧化)。所用的氧化剂常有次酸钠、漂白分、液和二氧化。
1)工作原理
CN-+OCl-+H2O=CNCl+2OH-
CNCl+2OH-=CNO-+Cl-+H2O
2CNO-+3OCl=CO2↑+N2↑+3 Cl-+CO32-
(2)碱性化法工艺参数
1 pH值:一级处理时,pH=11,二级处理时,pH=4~9
2 投要量:使用不同的要剂(Cl2,HClO,NaClO)处理青化物时的投要比见下表。投要量不足或过量对含青废水处理均不利。为监测投要量是否恰当可采用ORP氧化还原电位仪自动控制的投量。一般当水中余Cl2量为2~5mg/L时,可以认为青已基本被破坏。
(3)碱性化法反应时间
对一级处理,pH≥11.5时,反应时间t=1min;pH=10~11时t=10~15min。
对二级处理,pH=7时,t=10min;pH=9~9.5时,t=30min。
(4)反应温度
一级处理时,包括两个主要反应:
CN-+OCl-+H2O=CNCl+2OH-
CNCl+2OH-=CNO-+Cl-+H2O
个反应生成的CNCl,个反应CNCl在碱性介质中水解生成低毒的CNO-。CNCl的水解速度受温度的影响较大,温度越高,水解速度越快。一般当pH大于10和温度高于20℃的情况下化青会自动快速分解。为了防止处理后出水中有残留的CNCl,在温度较低时,需适当延长反应时间或提高废水的pH值。
3.3.2、含铬废水处理洗同
铬在水中常以三价(Cr3+)和六价(Cr6+)离子形态存在。而Cr6+一般又以CrO42-和Cr2O72-的形式存在,这两种离子不能以化学沉淀的形式去除,因此在六价铬的处理中,一般先把Cr6+还原成底架态的Cr3+,再加碱反应使Cr3+生成难溶氢氧化物沉淀的形式而去除。为了提高离子的去除小郭,在加碱的同时加入混凝剂和助凝剂,使各离子发生共沉作用。
具体如下操作:先利用还原剂(选用酸青钠)在酸性条件下(pH<4)将废水中的Cr6+还原成底架态的Cr3+,再加碱反应使Cr3+形式沉淀而去除。
工作原理
Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
Cr3+ +3OH- = Cr(OH)3↓
经过预处理后的含铬废水流入电镀综合废水池进行后处理。
3.3.3、含铜废水的处理
在含铜废水中加入碱能生成氢氧化铜沉淀,适宜的pH值为8,出水能达到设计要求。
3.3.4、含锌废水处理洗同
使用氢氧化物沉淀法,能有效去除废水中的Zn,使预处理后废水中的Zn科考地达到排放表准所要求的排放浓度。
金属离子与OH-离子能否生成难溶的氢氧化物沉淀,取决于溶液中金属离子浓度和OH-离子浓度。据金属氢氧化物的M(OH)N的沉淀一溶解平衡以及水的离子积Kw=[H+][OH-],可计算使氢氧物沉淀的pH值:
由上式可见:同一金属离子,其在水中的剩余浓度,随pH值曾高而下降;金属离子浓度相同时,浓度积Ksp越小,沉淀析出的pH值越小。
值得指出的是,上式可以对一定浓度的某种金属离子而言,计算金属氢氧化物沉淀所需的pH值,因为这是理论计算值,不能作为废水处理的依据。由于实践废水中公存离子体系时分复杂,干扰因素很多,个种金属氢氧化物沉淀的pH值都要比理论值高,佳pH值好通过试验确定。Zn2+佳pH值:9~10,加碱溶解的pH值为10.5此外,值得特别注意的是,Zn(OH)2属两行化合物,即既可在酸性溶液中溶解,又可在碱性溶液中溶解,因此,只在一定pH值范围才呈不溶性沉淀物,所以应控制pH值在9~10范围操作,当pH<9,以zn2+状态存在;ph>10.5,以[Zn(OH)4]2-状态存在,pH值为9~10时,才以不溶性的Zn(OH)2沉淀存在,pH值不足或过高,均不能得到好的处理小郭。
值得指出的是,上式可以对一定浓度的某种金属离子而言,计算金属氢氧化物沉淀所需的pH值,因为这是理论计算值,不能作为废水处理的依据。由于实践废水中公存离子体系时分复杂,干扰因素很多,个种金属氢氧化物沉淀的pH值都要比理论值高,佳pH值好通过试验确定。
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