電鍍廢水處理工程技術(shù)改造工程實例

文_鄭文釵 福建省環(huán)境保護設(shè)計院有限公司

某企業(yè)在生產(chǎn)過程中主要產(chǎn)生前處理廢水、含鉻廢水、含氰廢水及含鎳含銅綜合廢水。原電鍍廢水處理站雖然對水質(zhì)進行了分質(zhì)分流處理，但是由于無在線監(jiān)測設(shè)備、自動化程度不高、處理設(shè)施設(shè)計不合理、人員勞動強度比較大等原因，造成總出水的銅、鎳離子長期超標(biāo)。因此，依托電鍍廢水處理工程技術(shù)改造，通過工藝技術(shù)改進、提高自動化操作水平等措施，實現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定運行，達標(biāo)排放。

1 項目概況

本項目總處理水量為800m3/d，根據(jù)企業(yè)運行要求，處理站每天連續(xù)運行16h。其中：前處理廢水10m3/d，序批式處理，每天處理1 次；含氰廢水處理量為18m3/d，序批式處理，每天處理3 次；含鉻廢水處理量為72m3/d，每天12h 連續(xù)處理；綜合廢水處理量為700m3/d，每天16h 連續(xù)處理。項目進、出水水質(zhì)指標(biāo)如表1 所示。

表1 進、出水主要水質(zhì)指標(biāo)表

2 存在問題

原處理站含鉻廢水處理系統(tǒng)未配套在線監(jiān)測設(shè)備，靠人工經(jīng)驗處理，藥劑投加量不準(zhǔn)，不能保證六價鉻被全部還原成三價鉻，還原后的廢水未經(jīng)沉淀，直接排入綜合廢水調(diào)節(jié)池，與其他類型廢水一起處理，總鉻及六價鉻指標(biāo)不能穩(wěn)定達標(biāo)。

含氰廢水處理系統(tǒng)未配套在線監(jiān)測設(shè)備，靠人工經(jīng)驗處理，藥劑投加量不準(zhǔn)，對操作人員存在一定危害，而且不能保證氰根離子被全部氧化，處理后的水進入綜合廢水后，易與銅離子產(chǎn)生絡(luò)合反應(yīng)，造成銅離子無法沉淀，引起超標(biāo)。

綜合廢水未單獨設(shè)置反應(yīng)池，廢水中的鎳、銅離子，不能與堿充分反應(yīng)，形成氫氧化物沉淀，容易引起出水的鎳、銅離子超標(biāo)；混凝池采用壓縮空氣攪拌，絮體顆粒容易附著微小氣泡，造成后續(xù)沉降性能差；絮凝池攪拌機轉(zhuǎn)速過快，達到75r/min，容易將已經(jīng)形成的絮體打散、打碎，引起后端沉淀池沉淀效果不佳；絮凝池至沉淀池的管道偏小，出水流速太快，達到0.8m/s，已形成的絮凝體容易被再次打散；原有沉淀池采用單邊出水，出水溢流堰設(shè)計負(fù)荷太高，出水SS 含量高；后續(xù)砂濾罐水力負(fù)荷達到16m3/m2·h，對SS 截留效果差。以上多種因素造成出水鎳、銅離子超標(biāo)。

3 改造工藝

首先，含鉻廢水在含鉻廢水調(diào)節(jié)池中匯集，經(jīng)泵提升至還原池。還原池設(shè)置pH 和ORP 在線監(jiān)測設(shè)備，控制還原池中硫酸和焦亞硫酸鈉的投加量，維持池內(nèi)pH 值在2.5 ～3.0，ORP值在230 ～270mV 之間，將廢水中六價鉻離子還原成三價鉻離子。還原池出水進入反應(yīng)池，池中投加NaOH,控制池內(nèi)pH 在8 ～9 范圍之間，廢水中的三價鉻離子可以生成氫氧化鉻沉淀，而后進入混凝池和絮凝池，并在混凝劑（PAC）和絮凝劑（PAM）的作用下形成大顆粒絮體，然后在斜板沉淀池實現(xiàn)泥水分離。還原池設(shè)置pH 和ORP 在線監(jiān)測設(shè)備，反應(yīng)池設(shè)置pH 在線監(jiān)測設(shè)備，配套相應(yīng)的加藥計量泵，對化學(xué)藥劑的投加、工藝參數(shù)實現(xiàn)自動化控制，避免藥劑投加過量。沉淀池上清液至綜合廢水調(diào)節(jié)池進行二次處理。工藝流程如圖1 所示。

圖1 含鉻廢水處理工藝流程圖

含氰廢水收集于含氰廢水調(diào)節(jié)池，經(jīng)泵提升至氧化池，采用堿性氯化處理技術(shù)處理。按照二級氧化工藝控制氧化池的運行，先投加氫氧化鈉控制池內(nèi)pH 值在10 ～11，ORP 至300mV，反應(yīng)10 ～15min；再投加硫酸控制池內(nèi)pH 值在6.5 ～7.0，ORP至650mV，再反應(yīng)10 ～15min。氧化池設(shè)置pH 和ORP 在線監(jiān)測設(shè)備，配套對應(yīng)的加藥計量泵，對化學(xué)藥劑的投加、工藝參數(shù)實現(xiàn)自動化控制，避免藥劑投加過量。含氰廢水完全破氰后出水進入綜合廢水調(diào)節(jié)池進行進一步處理。工藝流程如圖2所示。

圖2 含氰廢水處理工藝流程圖

前處理廢水沿用原有設(shè)施，收集于前處理廢水反應(yīng)槽，投加次氯酸鈉氧化后，進入綜合廢水調(diào)節(jié)池進行進一步處理。工藝流程如圖3 所示。

圖3 前處理廢水處理工藝流程圖

綜合廢水及其他各股處理后的廢水在綜合廢水調(diào)節(jié)池中混合，經(jīng)泵提升至新增的反應(yīng)池，投加硫化鈉和重金屬離子捕捉劑，并且通過氫氧化鈉和石灰乳調(diào)節(jié)pH 至9 ～10，使廢水中的鎳、銅及殘余的三價鉻離子與投加的化學(xué)藥劑充分反應(yīng)，形成氫氧化物，而后進入混凝池和絮凝池，在混凝劑（PAC）和絮凝劑（PAM）的作用下形成大顆粒絮體，出水通過改造加大后的管道以0.3m/s 左右的流速緩慢進入斜板沉淀池，沉淀池中增設(shè)集水溢流堰，使絮體和清水得到有效分離，清水通過新增的砂濾池進一步去除水中細(xì)微顆粒物后進入pH 回調(diào)池，回調(diào)pH 至6 ～9 后達標(biāo)排放。反應(yīng)過程中的混合攪拌均采用機械攪拌，其中對原絮凝池攪拌機進行更換，新攪拌機轉(zhuǎn)速控制在7～10 r/min，以利于絮體的形成和穩(wěn)定。綜合廢水處理系統(tǒng)工藝流程如圖4 所示。

圖4 綜合廢水處理工藝流程圖

含鉻廢水處理沉淀池內(nèi)的污泥排入到含鉻污泥儲池，綜合廢水處理系統(tǒng)沉淀池污泥排放至綜合污泥儲池。各污泥池污泥再由泵提升至各自板框壓濾機壓濾脫水。壓濾后濾液排入各自廢水調(diào)節(jié)池，泥餅裝袋外運處理處置。

4 改造效果

本項目通過改造，提升了原有電鍍廢水處理站的工藝技術(shù)，提高了污水站的自動化控制水平，降低了操作人員的安全風(fēng)險，解決了出水重金屬離子超標(biāo)的問題，出水水質(zhì)達到了《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21900-2008) 中表2 的限值要求。出水水質(zhì)情況如表2所示。

表2 總出水水質(zhì)情況表

5 結(jié)論及建議

通過本項目技改工程的實施，含氰廢水完全破氰后排入綜合廢水系統(tǒng)處理，避免氰化物與銅離子絡(luò)合，影響銅離子的沉淀；對于電鍍廢水中的含氰廢水和含鉻廢水的處理，宜采用在線pH 及ORP 監(jiān)控設(shè)施，自動、精準(zhǔn)控制藥劑投加，有利于反應(yīng)完全和避免藥劑浪費，降低處理成本，同時提高現(xiàn)場操作人員的安全保障；對于綜合廢水，推薦使用硫化鈉及重金屬離子捕捉劑，加強重金屬離子的去除效果，達到水質(zhì)穩(wěn)定達標(biāo)的目的。廢水處理過程中，攪拌工藝宜選用機械攪拌，避免氣攪拌造成微小氣泡附著于絮體，引起沉淀困難，并注意不同反應(yīng)階段選用不同的攪拌轉(zhuǎn)速；池體之間的連接管道或孔洞，也應(yīng)根據(jù)情況，選擇合適的過流速度。

電鍍廢水成分復(fù)雜、毒性大，應(yīng)盡可能從生產(chǎn)工藝上倡導(dǎo)清潔生產(chǎn)，減少排放；對于排放的廢水，要嚴(yán)格做到分質(zhì)分流，車間地面沖洗水盡量單獨收集，避免因多種廢水混合，造成末端處理困難，處理成本增加的問題。