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  • 從清潔生產標準中淺談電鍍廢水無憂排放技術

    發布時間:2018-05-09點擊量:829

    背景:
    電鍍行業是國民經濟中不可缺少的環節,涉及國防、工業、生活領域。從大類上分為機件金屬電鍍、塑料電鍍,達到工件防腐、美觀、延長壽命、外觀裝飾等效果。

    我國電鍍企業較多,其生產過程中產生的廢水量也相當“可觀”,同時廢水毒性大,對土壤,動植物生長均會產生危害;且污染物成分復雜。

    因此必須嚴格處理廢水達標排放,缺水地區推行廢水處理達標循環利用,從技術生產上講,由于電鍍生產過程和廢水處理過程須投加一定量的多種化學品,使得電鍍廢水的處理難度加大。

    因其廢水特點,電鍍行業一直以來是環保關注的重點對象,為倒逼企業提升環保水平,保證出水達標,標準趨嚴是重要措施之一。面對巨大環保壓力,電鍍企業改進工藝設備、控制源頭污染、推行清潔生產是確保達標的良藥。

    話題:
    1、簡介(電鍍、清潔生產)
    2、清潔生產標準是電鍍廢水處理核心思路
    3、水處理裝置介紹
    4、電鍍水處理設施運營要領
    5、電鍍廢水三化建設實例

    嘉賓介紹:
    陳財廣    上海某環保公司運營部主管

    微水會·精彩講堂


    一、電鍍廢水及清潔生產基本概覽
    1、電鍍基本知識


    傳統工藝大多數采用混合處理,弊端是設備投資及運行成本比較大,大概測算下,如果要達到表2或表3標準,噸水藥劑成本在20元左右。

    清潔生產廢水回用針對電鍍槽液回收、清洗水在線回收、末端水處理及回收三部分有規定。

    2、電鍍廢水處理核心思路


    3、廢水處理工藝介紹:
    含氰廢水:提倡傳統次氯酸鈉氧化進行二級破氰。一般含氰廢水都顯堿性,如果顯酸性,需要排查是否有前處理廢水或酸性較強廢水混入。常規一級破氰(20-30min)pH值控制在11,ORP值300-350mv;二級破氰pH值控制在8-8.5,ORP值在600-650mv。(一級破氰根據氰化物濃度來確定ORP值,我們遇到最高的一直,一級破氰ORP在800才能破氰徹底)

    含鎳廢水:大部分指硫酸鎳廢水,正常出水會在400ppm。常規會通過樹脂吸附,進行鎳回收;在通過反滲透產水回到漂洗槽,濃水進行單獨沉淀做到0.1mg/l以內。

    含鉻廢水:目前在大力提倡三價鉻鈍化,以前遇到較多的還是六價鉻廢水,目前仍采用傳統方法,即pH在2-3時投加焦亞硫酸鈉ORP控制在200~250左右,破鉻(大約5min左右)后加堿,加PAC、PAM進行沉淀,水量大時PAC也可省略以降低成本,具體的PH和ORP參數設置需要根據小試來確定,因為水質不同會稍微有變化。

    絡合廢水:化學銅、化學鎳(一般Ni:50ppm以內),通常通過芬頓氧化+電化學然后加入重捕劑,可將鎳控制在0.1mg/L左右)。根據項目實際情況要考慮是否將地面沖洗水劃入絡合廢水中。

    綜合廢水:如果納入地面沖洗水且里面含有絡合廢水,重金屬去除難度較高,處理成本會增加,也會一定程度影響到水的回用。

    前處理廢水:根據實際水質情況,一般采用隔油+氣浮/破乳酸析沉淀等方式物化處理,針對外排水COD要求嚴格的,也會在沉淀出水設計生化處理。

    濃溶液:鈍化液、磷化液等。屬于高難處理廢水。處理方式有濃液直接蒸發,廢酸回用及綜合利用,還有少量多次往稀釋液中添加等方式。

    二、電鍍廢水處理裝置介紹
    1、智能化不易堵膜
    傳統工藝中水回用系統將濃水直接回用到前端,易發生堵膜;該中水回用裝置將濃水單獨處理,運用濃水回流裝置可保證回用率在65%以上。整個反滲透系統每隔20-30min進行自動反清洗。


    2、CHE電絮凝


    3、管式微濾膜
    廢水進入中水回用系統,經過管式微濾膜可將石英砂省略。
    連續運行基礎上2-3個月清洗一次?;瘜W清洗需3小時以上的時間。
    高有機物、高COD、絡合態物質不適合進入管式微濾膜,易造成堵膜。建議水質較好的廢水采用該方式進行處理。


    4、芬頓氧化
    控制pH值在2-4時,先加硫酸亞鐵,再加雙氧水,反應時間控制在1小時以上。
    除控制試劑配比量、反應時間外,重金屬濃度也是關鍵,如鎳含量達到20ppm以上,芬頓氧化效果不甚理想。

    芬頓造成水體返色:關鍵是硫酸亞鐵控制。


    5、生化系統


    電鍍廢水生化中應用較多的是水解酸化和接觸氧化。水解酸化目的:去除水體中有機物、固體物及脫氮除磷。

    生化不成功的原因有:重金屬導致菌種存活率較低,水質、水溫及pH波動大。
    針對可生化性:一般根據項目情況,將高COD廢水單獨分出,進行生化處理。前處理廢水通過氣浮、芬頓氧化、生化處理,可將COD控制在80mg/L以內,如果生化仍較難控制可引入生活廢水。

    整體生化控制:適當投加營養物質,去除效果不好考慮引入部分生活廢水。

    6、重金屬捕捉劑


    7、其他
    鉻酸回收:在鉻酸回收槽位置通過蒸發濃縮將鉻酐回收利用,將鈍化液在線上回收利用。



    三、運行要領及應用案例分享
    一)處理設施運行要領


    定時檢測廢水水質,車間排放口出現混排現象時要及時排查“跑、冒、滴、漏”,將各股廢水“交叉感染”風險降到最低。

    要充分了解水處理設備運行負荷,對加藥流量、反應pH、ORP及排泥等參數進行實時監控。

    二)應用案例
    1、節能化案例


    項目投資近1000萬,廢水采用分支分流處理,回用率可達60%以上。廢酸用于脫脂廢水、熱處理水的回調。

    2、生態化案例


    項目前處理廢水中的脫脂廢水、磷化廢水采用氣浮+沉淀處理;含鉻廢水破鉻后進入中和系統,以便提高中和系統回用率;鋅鎳合金廢水采用芬頓氧化+電絮凝處理,同時投加重捕劑,將鎳出水控制在0.1mg/L以內;鋅鎳合金及前處理廢水進入生化池處理后再進入中水回用系統;綜合廢水由于混入地面沖洗水所有含有鋅鎳合金絡合物采用芬頓氧化后進入中水回用系統。

    3、智能化案例



    微水會·答疑解惑


    ? 1、CHE電絮凝與普通電絮凝改進在哪些地方?

    答:電絮凝分為插板式、廢料、圓筒式等,CHE電絮凝屬于插板式,采用的是低電壓、高電流,電流電壓是整個系統與普通電絮凝最大區別。

    根據項目水質情況,通過小試中試判斷廢水所需電解停留時間;此外兩極板間配有15min電流電壓自動切換裝置。

    ?2、電鍍廢水中高氨氮有什么好的處理方法?

    答:一般采用硝化再反硝化去除氨氮,目前市場上有成熟的氨氮去除劑,不過我們一般很少使用,合理控制運行成本。

    ?3、防染鹽退鍍液廢水芬頓效果都不太好,這個有什么好辦法嗎?

    答:防染鹽退渡液是比較傳統的退鍍工藝,目前都不提倡使用這種退鍍方式了,因為單獨處理這股退鍍液確實有難度,同時這股水到其他系統處理時會導致上清液發黃,因為退渡液產生量少,一般通過單獨收集方式,少量多次進到系統,通過芬頓氧化或電解方式進行稀釋處理。

    ?4、電絮凝裝置電極板沒用多久就沒什么效果了,上面有好多氣泡孔,然后就需要把電極板拆出來清理,針對這一問題有什么好辦法?

    答:電絮凝是輔助處理的裝置,下面設有排泥裝置,進行定期排泥;極板一年清洗維護一次;鎮流器上設有15min自動切換控制。

    ?5、生化污泥負荷一般控制在多少呢,曝氣,設計停留時間多久?

    答:污泥負荷和停留時間是要經過計算與模擬生化中試來確認的,傳統活性污泥法F/M比小于等于0.5mg/l.d

    ?6、電鍍廢水中高氟化物(1000mg/L以上)通過什么方法降到10以下?

    答:單獨收集可以先預處理或者直接少量多次進入低氟化物系統中,稀釋處理。

    ?7、電鍍高氨氮,如何處理?生化嗎?

    答:同2

    ?8、化學鎳廢水中的磷怎么處理,怎么控制?

    答:處理方式:芬頓+一級沉淀+電解+二級沉淀,配合使用除磷劑和去鎳劑;
       控制方式:充分了解系統處理能力,控制進水水質。

    ?9、次磷怎么去除,藥劑?還有其他較好的方法嗎?

    答:主要還是靠藥劑類芬頓氧化進行次磷去除,還有就是通過電解的方式。

    ?10、您所講的,和實際電鍍運營管理是有區別的,像我們大型的園區,分支,分流,都分好了,有限企業節約高濃廢水處理費,他們就到晚上偷排高濃廢水,有鉻水高濃2000mg/l。高濃硝酸廢液,總氮3000mg/l。像這些都是園區管理的問題,單獨電鍍公司,處理廢水那樣就比較好處理,分清楚水的種類,分清工藝路線,根據不同的水,設計不同的工藝。

    答:高濃液排放必須申報,濃液排放時間需要通知報備,如果這部分管理力度不夠,就會處理您所說的種種問題,園區廢水處理講究的是7分管理3分技術。 

    ?11、綜合廢水芬頓法處理具體工藝是怎樣的,如何才能把鎳降到0.1mg/L?

    答:首先要了解綜合廢水組成,最好能將絡合鎳廢水單獨分出來進行芬頓處理,因為綜合廢水中含有電鍍鎳會與絡合鎳進行再次絡合,使得絡合鎳濃度升高,造成芬頓氧化難度加大成本上升。處理好后再與綜合廢水混合處理。

    目前混排的廢水較少能直接通過沉淀將鎳做到0.1mg/l,通常做到0.2mg/l左右然后樹脂吸附一下,分支分流做的好的情況下鎳降到0.1mg/l會輕松很多。

    綜合廢水需要做芬頓,是因為里面進入有比較難降解的廢水和地面沖洗水。

    ?12、電鍍廢水中使用的重捕劑含有硫化物,對生化造成的影響怎樣降到最???

    答:重金屬去除使用硫化物比較多的是含銅廢水,處理不當時,通常會加入硫化物螯合形成硫化銅沉淀。一般不管是進中水回用和生化系統時,拒絕采用硫化物,因此要做好源頭把控。

    ?13、請問鋅鎳合金廢水怎么對鎳有效的降低到表3標準?

    答:有這股廢水可以找我們,采用芬頓+電解+去鎳劑的方式穩定做到0.1mg/l以內。

    ?14、一般電鍍采用水解酸化+接觸氧化,除氨氮多少去除率?

    答:80%以上。

    ?15、不易堵膜主要體現在哪個方面,具體有什么措施?需要控制什么進水指標?清洗周期大概多長?

    答:體現在1.前段進水各項指標的控制、2.預處理工藝的不同、3.抗污染膜的選型、4.濃水單獨處理及自動反沖洗等方面。進水水質控制參數:pH,銅鎳鉻鋅0.5mg/L,進中水系統ORP控制150mv以內,中水系統不引入硫化物,否則引起堵膜,增加清洗負擔。
    控制好進水水質,清洗周期為2-3個月。

    ?16、芬頓反應普遍反應實驗室效果好,用到工程上控制困難,能不能就控制方面詳細講解下,主要碰到問題是1)冬天溫度低影響效率問題。2)連續運行芬頓藥物不能混合均勻問題,加機械攪拌會帶動水流波動,加曝氣會帶動液體上下攪拌,導致反應不充分。3)芬頓是不是像SBR那樣做,加藥,混凝,反應,沉淀,排泥設在同一個箱子內,節約設備投資,采用脈沖投機藥物來避免反應中斷,這樣是不是更合理些?

    答:首先芬頓大多數采用的是曝氣反應,更有助于催化氧化;其次芬頓實驗如果沒法一步到位,建議先進行稀釋,關鍵點是找到硫酸亞鐵和雙氧水的配比;現場調試時要注意進水水質是否實驗時相同,如果一致,效果出現問題則是控制原因,只有通過調試進行調整?,F場調試時,定量轉為定性,硫酸亞鐵量固定,通過ORP值來控制雙氧水量。

    ?17、綜合電鍍廢水產泥量一般占水量的百分比在多少呢?

    答:產泥量跟鍍種、進水水質濃度等都有關系不好講,5%~5‰都遇到過。一般正常認為是千分之五的污泥產量。

    ?18、如何判斷電鍍廢水的可生化性?

    答:一是原水水質分析檢測,二是做生化模擬實驗看生化效果,三是現場調試,當生化調試效果不理想,考慮引入生活污水及其引入量。

    ?19、廢酸回收使用什么原理,回收設備投資及成本如何?

    答:市面上廢酸回收一是使用酸活化劑,成本高沒有回收價值;二是利用膜濃縮,使用高抗酸堿膜,目前還在測試階段,最好的方式就是在合適工段做回調酸使用。

    ?20、電鍍廢水中總氮是以什么形式存在呢?

    答:氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽等形式,有機氮比較少。

    ?21、電鍍廢水毒性大嗎,經過前期分流預處理后,通過生化法可行嗎?

    答:電鍍廢水毒性大分兩方面理解,一是氣體,在電鍍槽和廢水處理區域均設有尾氣吸收裝置;二是廢水中鎳、鉻、氰化物通過物化階段,進行去除后,只要重金屬控制的好不允許有波動,生化還是沒問題的。

    ?22、滾鍍鋅廢水在處理及回用上注意的要點有哪些?

    答:滾鍍鋅廢水里面含有大量的表活劑,傳統的中水回用裝置經常會因此發生堵膜。而我們的不易堵膜裝置能夠解決這個難題,已有很多實際案例。

    ?23、電鍍廢水生化處理主要存在哪些難題?

    答:主要控制的指標,銅鎳鉻鋅必須在0.5mg/L以內,氰化物等進水水質波動不要太大,用活性污泥法時,會找類似項目的污泥進行接種。

    ?24、電鍍水處理中液堿可以代替石灰嗎?

    答:液堿完全可替代石灰,而且在項目上是不提倡使用石灰的,目前市場有有人在對石灰進行提純,這個方向是會得到市場認可的。

    ?25、芬頓用曝氣攪拌為什么效果會更好,曝氣的話,不會影響亞鐵的存在形式嗎?

    答:凡是使用雙氧水的地方一般都采用曝氣,反應更徹底。

    亞鐵在中性和堿性狀態下會容易變質,芬頓在酸性情況下一般不會考慮亞鐵變質的問題。所以我們有些項目會在亞鐵藥槽倒點鹽酸進行,防止亞鐵水溶液隔夜或長時間不使用發生變質的問題。

    ?26、在酸性條件下,曝氣不會氧化亞鐵是嗎?那pH控制在多少合適?

    答:芬頓氧化里面稱亞鐵離子為催化劑,雙氧水為氧化劑,統稱催化氧化;亞鐵不容易氧化。理論控制2到4,pH越低有可能反應越好;理論上是先加亞鐵再加雙氧水,由于投加時間比較接近,所以沒那么講究,重要的是反應時間控制在1小時左右。

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