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概述
1概况
芜湖九洲表面处理有限公司是一家新成立的企业,主要为客户提供电镀/涂装的综合性表面处理的一条龙服务。生产过程中产生的废水中含有多种重金属离子,废气为铬雾和酸雾,必须加以治理,否则将污染周围的环境。该公司本着三同时的原则,在建厂的同时配套建设废水、废气的处理设施。
我们本着以处理工艺先进可靠,整体布局合理、运行管理方便,处理成本低廉为原则;废水、废气达标排放为目标,来设计该公司的废水、废气的处理方案。
2设计依据及设计范围
(1)芜湖九洲表面处理有限公司提供的有关资料;
(2)《污水综合排放标准》(GB8978-1996);
(3)《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996);
(4)有关的设计规范;
(5)同类工程相关资料。
3设计指导思想
(1)根据废水、废气特点,选择合理的工艺路线,做到技术可靠、结构简单、操作方便、易于维护;
(2)在保证处理效果的前提下,尽量减少占地面积,降低基建投资及日常运行费用;
(3)废水、废气处理配套设备选用节能优质产品,确保工程质量及投资效益。
二、废水处理工艺
1水量、水质及排放标准
该公司排放的废水包括:含铬离子废水3 m3/h ,含铜、镍离子废水5m3/h ,酸碱废水4m3/h,制漆、喷涂循环废水3m3/h。总处理水量为15m3/h。
该公司所排废水中主要含有重金属离子Cu2+、Ni2+、Cr6+,处理后排放水质要求符合《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准。处理前后的水质如表1所示。
表1 处理前后的水质表
序号
成分
处理前
处理后
1
Cu2+(mg/l)
100
2
Ni2+(mg/l)
100
3
Cr6+(mg/l)
50
4
总铬(mg/l)
50
5
pH
3
6~9
2废水处理工艺及设计选型
根据水质的不同,将含铬离子的废水单独处理,除去铬离子后,与其它经过初步处理的废水混合,统一进行深度处理。
(1)含铬离子废水的处理
PAM
NaOH
H2SO4
NaHSO3
上清液排至废水深度处理系统
中和池
沉
淀
池1
泵
铬离子废
水调节池
还原池
沉渣排至污泥处理系统
图1 铬离子废水处理系统
含铬离子废水处理的工艺如图1所示,废水进入调节池混匀后,用泵打入反应池,用硫酸调节废水的pH=2-3,加入亚硫酸氢钠使六价铬离子还原为三价铬离子,然后自流进入中和池,加入氢氧氧化钠,调节pH=8-9,生成Cr(OH)3沉淀,同时加入PAM,使沉淀物发生絮凝作用进入斜管沉淀池,上清液排至废水深度处理系统,沉渣排至污泥处理系统。还原反应池和中和池均采用空气搅拌。通过pH计和氧化还原电位计(ORP)来控制自动调节还原反应池中硫酸和亚硫酸氢钠的投加量。通过pH计控制自动调节中和池中氢氧化钠的投加量。
(2)酸碱及铜、镍离子废水处理
PAM
NaOH
上清液排至废水深度处理系统
沉
淀
池
2
中和反应池
酸碱及铜、镍离子废
水调节池
泵
沉渣排至污泥处理系统
图2 酸碱及铜、镍离子废水处理系统
酸碱及铜、镍离子废水的处理如图2所示,废水进入调节池混匀后,用泵打入中和池,用氢氧化钠调节废水的pH=-,生成Cu(OH)2和Ni(OH)2沉淀,同时加入PAM,使沉淀物发生絮凝作用进入斜管沉淀池,上清液排至废水深度处理系统,沉渣排至污泥处理系统。中和池采用空气搅拌。通过pH计控制自动调节中和池中氢氧化钠的投加量。
(3)废水的深度处理系统
硫酸
树脂
交换塔
活性炭
吸附塔
泵
汇水池
(1)排水+(2)排水
达标排放
图3 废水的深度处理工艺流程图
废水的深度处理工艺流程如图3所示,含铬离子的废水经初步处理后和经初步处理的酸碱及铜、镍废水汇合,进入汇水池用H2SO4调pH=6-9,用泵提升至活性炭吸附塔,经过活性炭吸附处理除去废水中的有机物,进入离子交换树脂塔,经离子交换进一步除去重金属离子。
确保处理后的废水达标排放。
(4)污泥处理系统
污泥浓
缩
池
沉淀池1沉渣
带式压滤机
泵
沉淀池2沉渣
污泥外售
图4 污泥处理系统
污泥处理系统如图4所示,两种废水处理系统斜管沉淀池的沉渣均排入污泥浓缩池,经过浓缩后,通过污泥泵打入带式压滤机,脱水后的污泥外售,溢流水排放。
亚硫酸氢钠与水中的六价铬发生如下反应:
2H2Cr2O7+6N