表面处理行业废水治理及中水回用工程实践.pdf

表面处理行业废水治理及中水回用工程实践 赵济强 1 周传美 2 1.南京市环境科学学会, 南京 21000; 2.合肥市晓清环境工程有限公司, 合肥 230061 摘要 针对电镀等表面处理行业废水的水质特征, 以浙江台州某表面处理有限公司为例, 介绍了高压脉冲电凝机处理 电镀综合废水与膜法反渗透中水回用工艺, 经过近年的运行及实践证明, 该工艺先进可行, 效果好, 不仅确保出水达 标, 而且 75中水回用, 操作性强, 工程投资和运行费用较低, 无二次污染, 是一种较实用的治理电镀综合废水与中水 回用新技术。 关键词 高压脉冲电凝机; 处理电镀综合废水; 膜法反渗透 ; 中水回用 PRACTICE OF WASTEWATER TREATMENT IN SURFACE TREATMENT INDUSTRY AND TREATED WATER REUSE ENGINEERING Zhao Jiqiang1 Zhou Chuanmei2 1. Nanjing Environmental Science Association, Nanjing 210024, China; 2. Hefei Xiaoqing Environmental Engineering Co. , Ltd, Hefei 230061, China Abstract According to the quality characteristics of wastewater in surface treatment industry like galvanization and so on, and taking a galvanization Ltd. in Zhejiang Taizhou for example, it is introduced the technology of treating galvanizedwastewater by a high voltage pulse electrocoagulation machine and reuse of reverse osmosis membrance treated water. After many years of operation and practice has proved that this technology is advanced and feasible, whose effect is good.It can not only ensure that the effluent is up to the standard, and 75 of the treated water can be reused. It features easy operation, low project investment and operating costs, no secondary pollution. It is a kind of more practical technology in galvanization wastewater treatment and reuse of treated water. Keywordshigh voltage pulse electrocoagulation machine;treatment of galvanization synthetic wastewater;reverse osmosis membrane; reuse of treatedwater 众所周知, 电镀是严重污染的行业 , 在其作业生 产线上产生的废水不仅含有表面活性剂、COD、油、 SS 、 磷酸盐,而且还有氰化物 、 酸 、碱以及六价铬、镍、 铜、 锌 、镉等重金属污染物 , 其毒性大, 危害严重, 因 此,废水排放前必须处理 , 以保护水质 、 土壤 、 动植物 等生态环境。 1 工程概况 浙江台州地区有资质的电镀等表面处理企业百 余家, 由于生产能力及废水排放量的增加 ,需建日处 理能力1 000 m 3废水处理站。因该地区严重缺电、缺 水,环保部门要求 , 处理后水质达到 GB8978 -1996 污水综合排放标准中的一级标准及第一类污染物 排放标准, 其中 75深度处理后回用于生产 , 其余 25废水排放进入城市污水管网 。 2 工艺设计 处理电镀废水方法比较多 ,目前应用多为传统化 学法, 其技术成熟, 原料易得, 但化学法分流要求高, 运行成本高 ,出水电导率高, 污泥量多 。鉴于实际情 况,本设计采用了高压脉冲电凝法来处理电镀综合 废水 。 高压脉冲电凝机是新一代电化学水处理设备。 该技术突破传统低电压高电流之电解法 ,是利用电化 学原理 ,借助外加高电压作用产生电化学反应, 把电 能转化为化学能 ,使废水中的有机或无机污染物质发 生氧化与还原反应 ,进而凝聚、浮除将污染物从水体 中分离。该技术可以有效地去除表面处理废水中的 COD、 Cr 6 、 Ni 2 、 Cu 2 、 Zn 2 、 Cd 2 、 磷酸盐、 SS 、油等各 种有毒、 有害污染物 。 废水处理工艺与中水回用流程见图 1。 20 环 境 工 程 2009年 6 月第27 卷第3 期 图 1 废水处理工艺及中水回用流程 3 处理工艺及单元功能简述 3. 1 调节池 生产线排出废水水质, 水量波动较大 ,故设集水 调节池 1 座 。当废水处理设施出现故障或发生事故 性超标排放 ,废水可重新排放调节池内 , 进行重新处 理。其结构为地下钢筋混凝土 , 池内壁均做防腐、防 渗处理。 3. 2 高压脉冲电凝机 混合废水由提升泵自吸至电凝机, 连续恒流自动 运行 ,反应床内的阳极析出氧 ,阴极析出氢气 ,并以微 细气泡形式逸出 ,它比传统气浮或加压气浮的气泡粒 径小 、 密度也小 ,且浮载能力高 ,可黏附与捕获水中杂 质微粒及油类胶体浮至水面而分离, 直接排入集泥 池中 。 废水在直流电场作用下, 不仅对废水中有机物产 生氧化作用 ,对废水中的 Cr 6产生还原作用 ,而且对 水中镍、 铜 、 锌、镉等重金属离子与磷酸盐等污染物兼 有凝聚、 共沉等去除作用 。 3. 3 调整池 主要是调整电凝后出水的 pH 值 。如果达不到 pH 要求或镍、 铜 、镉等离子浓度过高, 应投加少许碱 等药剂,使废水中的重金属离子形成稳定的氢氧化物 而迅速沉淀 。 3. 4 沉淀池 将调整池出水进行固液分离,其结构为钢筋混凝 土或钢板构件。池内安装斜管蜂窝填料 ,倾角 60 ,表 面负荷2 m 3 m2h 。 3. 5 过滤器 可增加重金属离子、悬浮物、 浊度的去除率,有利 于提高出水水质 ,使出水达标, 可回用于前处理等工 序漂洗水以及厂区绿化 、景观喷泉、洗车 、冲厕等 用水 。 3. 6 压滤机 电凝机的浮渣、底部排泥与沉淀池的污泥进入污 泥浓缩池脱水压滤后 ,外运做无害化处置 。滤液回流 至调节池继续处理。 3. 7 反渗透处理系统 反渗透膜法对清水回用池水做进一步深度处理。 其中 60 可回用于生产 , 40 浓水经再处理后达标 排放 ,中水回用情况见图 2。 4 系统处理效果及经济指标分析 生产线废水不必分流 ,混合废水经该系统处理后 符合排放标准并中水回用 ,达到环评节水要求 。其出 水水质监测结果见表 1。 表 1 废水处理效率mg L pH 值除外 污染物pHρ Cr6ρ 总铬ρ 总镍ρ 总锌ρ 总铜ρ CODρ 石油类ρ SSρ 磷酸盐 综合调节池 未处理前 范围2. 27～ 3. 53217～ 227353～ 40655～ 96123～ 23950～ 80198～ 24581 . 8～ 85. 3342～ 49512 . 80～ 16 . 50 均值2. 90223380771836522783. 842013 . 68 废水排放口 设施处理后 范围7. 02～ 8. 35 0 . 02～ 0. 06 0. 23～ 0 . 26 0. 09～ 0. 68 0. 48～ 0. 58 0 . 03～ 0. 08 84. 9～ 97. 7 2. 23～ 2 . 9563～ 450 . 16～ 0. 29 均值7. 870 . 040 . 240. 390. 520. 05591. 32. 6540 . 23 排放标准 6～ 9≤0 . 5≤ 1. 5≤1. 0≤2 . 0≤0 . 5≤ 100≤5. 0≤70≤0 . 50 21 环 境 工 程 2009年 6 月第27 卷第3 期 图 2 中水回用平衡图 电镀综合废水经处理后水质达到 GB8978-1996 第一类污染物与一级排放标准见表 1。 经膜分离技术及反渗透系统, 排出液可回用于工 艺生产用水,水回用率 60,脱盐率 ≥ 97。 废水处理设备投资 150 万元 , 正常运行处理1 m 3 废水处理成本 2. 27 元 ,而采用常规化学法 ,废水处理 费用为5. 50 元以上。 5 工艺特点与结论 1 该工艺路线简短,采用高压脉冲电凝机主体设 备处理混合废水 , 装置紧凑 、 占地少 、 反应迅速 ,可有 效去除废水中的 Cr 6 、 Ni 2 、 Cu 2 、 Zn 2 、 Cd 2以及 SS 、 油、 COD 等有毒有机污染物 ,减少了传统化学法必须 分流 、 分类处理的复杂工艺。 2 工艺操作环节少, 不需或微量投加药剂, 除电 耗外 耗能大大低于电解法 , 消耗主要材料是普通铁 板,运行费用低 ,是其它处理方法的 1 4～ 1 2。 3 该工艺主体设备电凝机采用自动与手动切换 双回路控制系统 ,自动化程度高,操作维护简便,运行 稳定可靠, 出水完全达标排放, 并可以直接回用于前 处理等工序以及厂区绿化 、 景观喷泉,冲厕等用水 。 4 在废水浓度波动时 , 传统化学法处理较难控 制,而本工艺的优点是出水处理效果稳定 ,尤其废水 中对膜法有严重干扰破坏的 Cr 6含量较小 , 为后续 采用反渗透处理系统 ,创造了条件。75 以上的中水 用于生产。 5 该工艺方案通过方便地控制电极电势, 可实现 对废水污染物的氧化 、 还原、 混凝和浮除 ,是一种基本 对环境无污染的“绿色”水处理技术 。 参考文献 [ 1] 王凯军, 秦永生. 三废处理技术手册废水卷[ M] . 北京 北京化 学工业出版社, 2000 465. [ 2] 徐新明, 于锋. 污水处理工程设计[ M] . 北京 北京化学工业出 版社, 2003 125. [ 3] 陈季华, 奚旦立. 废水处理工艺设计及实例分析[ M] . 北京 北 京高等教育出版社, 1990 126. [ 4] 张自杰. 环境工程手册[ M] . 北京 北京高等教育出版社, 1996 1296. 作者通信处 赵济强 210024 江苏省南京市鼓楼区虎丘路 9 号 3栋 304 电话 025 83736970 E -mail linjun0598yahoo . com. cn 2008- 09-09 收稿 22 环 境 工 程 2009年 6 月第27 卷第3 期