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    重金属含铜,含镍,含锌,含铬,化学镀镍废水处理成功案例

    2019-03-17 16:20:03  来源:上海玉畔环保设备有限公司

    江苏**电镀园区污水处理厂电镀废水处理成功案例
    江苏**电镀园区污水处理厂于2014年对原有污水处理站进行改造,目前已改造完成,但经过一段时间调试,改造后的处理系统仍然有多项指标不合格。其中电镀废水处理系统出水的铜,镍,铬等重金属超标, COD,氨氮和总磷均不同程度超标。根据这一现状,我司对改造后的现有系统进行排查分析。总结以下几点问题:
    (1)、污水站各路污水虽有分流,但仅仅从大的方面进行分质,小水量及异常排水未做详细的分流管路,且由于厂内小电镀厂较多,管理上不够严格,很难避免各厂家有偷排漏排现象。同时也因所做产品的差异,导致各时期排放的污水中所含的污水物种类也有变化,导致系统出水指标波动。
    (2)、喷漆废水未经过分流,直接进入含铜废水调节池,对后续处理系统产生了一定的影响:一方面高浓度COD的喷漆废水影响了含铜废水的破络效果,另一方面对生物毒害的喷漆废水进入生化系统后,导致生物活性降低,且无法生物降解,使得出水COD增高。
    (3)、电镀铜废水混有氨铜,焦铜等络合铜,采用现有的工艺将难实现破络反应,导致络合铜无法去除,铜沉淀出水指标严重超标。且拉链氧化槽里的大量双氧化进水系统,让后端反应产生大量泡沫,且使生化池内的生物菌大量死亡,菌泥残体上浮,二沉池沉淀出水悬浮物多。
    (4)、电镀镍废水混有次磷络合镍,前端采用的氧化破络效果较差,镍无法完全沉淀下来。出水色度浊度均严重超标。
    (5)、各路电镀废水预处理单元的沉淀池采用的是竖流式沉淀池,沉淀效果不佳,经常有大量矾花翻起来,随上清液流到出水中,导致出水重金属超标。
    (6)、通过几天采菌镜检,观察到的好氧池污泥中的微生物数量较少。生物菌的数量相对以往印染厂污水曝气池的菌数较少。从池水中取样表象观察,水解酸化池和生物接触氧化污泥浓度较低。
    (7)三沉池表面负荷较大,二沉池出水悬浮物无法在此沉淀下来,导致出水悬浮物含量高,且生物菌等悬浮物对出水COD超标有一定的贡献作用。
    (8)废水中的氨氮和磷超标,是因为电镀生产线用到了氨水和含磷药剂。现有生化系统没有针对氮磷进行有效的处理。
    第二章 设计基础
    2.1废水特征
    2.1.1设计水量
    总水量为1000m3/d,系统设计为20小时连续运行,每小时处理量约为50m3/h。
    2.1.2 设计水质
    以下取原水连续监测数据的平均值:
    序号 废水种类 水量(m3/d)、水量水质(mg/l)
    水量 PH COD 总磷 铜 镍 铬 CN- 锌
    1 含氰废水 50 10 1000 3 300 4 0.2 20 20
    2 含铜废水 350 1-2 500 20 200 10 0 0 50
    3 含镍废水 70 6-7 300 30 5 46.3 0 — 10
    4 含铬废水 180 3-5 200 15 20 2.5 29 — 30
    5 含锌废水 150 2-3 1500 10 5 2 10 — 150
    6 酸碱废水废水 200 — 1000 8 — — — — 1
    7 小计 1000

    2.2出水要求
    名称 PH COD(mg/l) 氨氮
    (mg/l) 总氮
    (mg/l) TP (mg/l) 总锌
    (mg/l)
    排放废水 6~9 ≤50 5 15 ≤0.5 ≤1.0
    名称 总铜(mg/l) 总镍(mg/l) CN-
    (mg/l) 总铬(mg/l) 六价铬(mg/l)
    排放废水 ≤0.3 ≤0.1 ≤0.2 ≤0.5 ≤0.1
    第三章 系统改造解决方案
    根据以上现场分析的几点问题,本次改造提出以下几点整改:
    3.1 废水分流
    通过一段时间对各电镀生产车间进行调研,对每道生产工艺排水管路进行排查,并对废水分类的合理性进行分析和评估。发现废水分流还不够合理,从整改后的系统看,工艺上没有采用有效的破络手段,控制条件上不全精确。针对这一情况,我们从两方面入手,一在源头上进行再次分流,第二,在污水处理系统上增加设施进行改造。而根据现实情况,我方做了两种方案的比较。实质上在现有基础上进行再次分流的代价比较高,且分流后的废水处理工艺与现有的废水处理工艺差异不大。通过排查车间排污情况,连续检测每股废水中所有的污染因子,再根据污染因子选择相应的去除工艺,发现仅需要在现有工艺上稍作调整,也同样能达到处理达标的效果。当然,为了保证系统的稳定运行,我方仍然建议企业内部加强污水排放制度的管理。严格按照现有分流管路执行,不偷排漏排,对电镀废槽液应单独收集后委外处理,严禁偷排到污水处理系统。
    本次改造设计方案的主体思路在于对污水处理系统上进行整改,车间生产废水的分流因受到生产工艺限制,只能维持原状。个别可以分流的小水量,即使分流,代价较高,且意义不大。本次设计的整改从每套系统的工艺入手,对现有工艺进行优化,通过有信心将废水处理到稳定达标。
    3.2 喷漆废水预处理
    现有喷漆废水直接排入含铜废水调节池,影响了含铜废水的预处理效果,同时其可生化性较低,导致进入生化后无法降解,使出水COD不达标。现将此部分废水单独收集后进行预处理,由于喷漆废水中混有脱脂废水,应先经过隔油,浮油收集起来装入集油桶后外运处置,出水进行芬顿氧化处理,以去除废水中一部分有害有机物,同时提高废水可生化性。以下是新增喷漆废水的预处理流程简图:


    工艺改造说明:喷漆废水进入集水池后,有原有提升泵提升至隔油池中,在隔油池中浮油积累在池上方,待一段时间,油积累较多,人工手动打开排油阀,将浮油排放到集油桶中。经过隔油后,配漆废水进行芬顿氧化池内,由于喷漆集水中内混有酸洗水,PH在1-2,酸性较强,需要用碱调节PH至3-4,以达到芬顿氧化的*佳PH范围。然后再加入硫酸亚铁和双氧水进行反应,反应后的喷漆废水再进入含铜废水调节池,与含铜废水混合后再次深度处理。
    3.3 铜系统改造
    车间排放的铜系废水可分为碱铜废水,焦铜废水,酸铜废水及氨铜废水。其中碱铜废水(即含氰废水)采用氧化破氰后,排入含铜废水调节池。含铜废水调节池中混合了破氰后的碱铜废水,焦铜废水,酸铜废水及拉链氧化线的氨铜废水及大量的双氧水等其他成分。原有工艺采用次氯酸钠破络,但实际运行效果较差,导致大部分的络合态的铜无法沉淀下来,使出水铜含量严重超标。另一方面,含铜废水中混有大量的双氧水,导致后端加碱反应产生大量泡沫,泡沫四溢,污染雨水。且焦铜废水中,含有大量的焦磷酸盐,这部分废水难度处理要破络,同时还要想办法除磷。铜系的三个主要解决问题即:破络,除磷,除双氧水,根据这三个问题,以下为重新修整后的工艺流程简图。


    工艺改造说明:含铜系统从整体上看还比较完整,但考虑到破络,除磷及除双氧水等三个问题上,需要在原有系统上进行稍做整改。首先含铜废水提升至反应池之前,先添加焦亚硫酸钠对废水中的双氧水进行还原,还原后再将通过添加硫酸亚铁进行破络,经过破络反应后,再加碱与废水中的游离铜离子及破络后游离铜离子反应生成氢氧化铜沉淀。同时加入硫酸亚铁能有效除磷。少量为充分破络反应的络合铜再通过添加硫化钠进一步破络沉淀,使铜离子降低到*低,后续利用原有混凝沉淀系统对废水进行泥水分离,上清液进入电镀综合调节池。
    3.4 镍系统改造
    电镀镍废水混有化学镀镍废水,废水中含有次磷,络合镍,系统采用高锰酸钾和次氯酸钠氧化破络效果较差,镍无法完全沉淀下来,导致镍出水超标。本次技改采用氧化能力较强的芬顿氧化工艺,将池上的整套PP水槽改为芬顿氧化槽,新增PH调节加药系统,硫酸亚铁加药系统和双氧水加药系统等。同时出水原来设计有石英砂过滤器,活性炭过滤器和树脂吸附罐进一步处理,但因罐内未装填料,一直空置,现需要装上填料,将其运用起来。以下是整改后的工艺流程简图:

    工艺改造说明:含镍废水将原来的氧化槽1,PH调节池1改造成现有工艺的芬顿氧化池。新增碱加药泵,将进水PH从调整至3-4,以达到芬顿氧化的*佳反应条件,再新增硫酸亚铁加药泵和双氧水加药,向反应池内加药进行芬顿氧化反应。硫酸亚铁利用现有的硫酸亚铁溶液罐,双氧水利用原有的高锰酸钾溶药罐。芬顿之后再利用原有系统进行混凝沉淀,沉淀池上清液经过缓冲水箱,用泵输送至砂滤,碳滤和重金属吸附器过滤,出水进入电镀综合调节池。
    3.5 铬系统改造
    含铬废水处理系统工艺上基本没有大问题,但考虑到环保局要求含铬废水预处理出水就能达标。根据现有系统出水含铬微量超标的情况,在沉淀池后端出水加重金属吸附系统,可以使出水重金属稳定达标。以下为新增重金属后的工艺流程简图:

    工艺改造说明:在含铬废水处理系统中,将沉淀池出水管切断,引到缓冲水箱中,通过增压泵将流入缓冲水箱内的上清液输送至石英砂过滤器和重金属吸附器中过滤。出水再并入原有沉淀池进电镀综合调节池的管道。
    3.6 沉淀池改造
    由于铜沉淀池,镍沉淀池,锌沉淀池,电镀综合沉淀池和三沉池的沉淀效果不佳,需要将其改造成斜管沉淀池,将池内加装支架,装满斜管填料。

    3.7 生化系统改造
    生化系统重点考虑到出水COD,氨氮和磷超标问题。现有的生化系统在运行上存在不少问题,不仅要对工艺进行调整,生物菌也需要重新培养。以下是整改后的工艺流程简图:


    系统改造工艺简述:
    (1)现有生化系统中水解酸化池和生物接触氧化池容积均满足设计要求。但从现场运行状况看,容积负荷未能达到设计要求。本次设计通过加大生化池生物菌浓度,以提高池体容积的有机负荷。
    (2)考虑到废水中氨氮和总磷的超标,将设计充足的水解酸化池分出一部分作为缺氧池,用于反硝化及除磷。目前水解酸化池有三格,每格有效容积为470m3,选择*后一格水解酸化池作为缺氧池即可。改造后的水解酸化工艺为水解酸化+缺氧+生物接触氧化,具有脱氮除磷效果。改造后,生物接触氧化池上的三台硝化液回流泵改管到缺氧池内,二沉池污泥回流到水解酸化池和缺氧池中。
    (4)将三沉池废弃,在二沉淀出水池后新增加气浮系统,通过气浮可以去除出水悬浮有机体,使得COD和磷进一步降低。
    (5)经过生化系统优化改造后,出水经过气浮处理,出水再经过多介质过滤器和次氯酸钠氧化,出水可稳定达标。


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