某標準件生產企業的電鍍車間主要產生含鉻、鎳、鋅等各種類型的重金屬廢水,目前企業已有一套廢水處理系統,隨著浙江省地方標準《電鍍水污染物排放標準》DB33/2260-2020的頒布實施,為保證出水穩定達標,應企業要求對現有含鉻廢水進行改造,通過改造,采用兩級物化沉淀,pH在線監控自動調整加藥,優化藥劑使用等方式,實現了穩定達標排放。
1、項目概況
企業現有含鉻廢水處理工藝采用離子交換樹脂進行吸附處理,但存在運行管理麻煩,運行成本較高等問題,同時吸附飽和再生產生的解析液處置也較難,故對現有處理工藝進行改造,企業現有含鉻廢水還原系統運行正常,設計采用兩級物化沉淀處理。
2、主要設計指標
2.1 設計處理水量
根據企業提供的數據,目前企業鍍鉻含鉻廢水產生量為30t/d,鈍化含鉻廢水產生量為40t/d,含鉻廢水合計為70t/d。根據企業生產工況設計含鉻廢水處理能力為7t/h,設備運行時間按10h計。
2.2 廢水處理排放標準
處理排放執行浙江省地方標準《電鍍水污染物排放標準》DB33/2260-2020中的間接排放標準,單位mg/L。
3、改造工藝流程
3.1 工藝流程說明
鍍鉻廢水經還原反應后與鈍化廢水一起排入含鉻廢水調節池,廢水經調節池調節水質水量后提升至一級反應沉淀池,在反應池內裝設pH在線監控自動調整加藥將pH值調到8.5,同時投加絮凝劑進行絮凝反應,反應完后進入沉淀池進行泥水分離,去除大部分的鉻離子,出水再進入二級反應池,投加重金屬捕捉劑和絮凝劑進行絮凝捕集,反應完后進入沉淀池進行泥水分離,進一步去除廢水中殘留的鉻離子,保證出水達標排放。沉淀的污泥定期排至污泥池進行壓濾處理,濾液回流至調節池。
4、主要設施、設備及工藝要求
4.1 一級反應沉淀池
4.2 二級反應沉淀池
5、工程調試和運行概況
5.1 pH值對處理效果的影響
廢水中Cr3+可以通過投加氫氧化鈉進行中和沉淀,中和反應需控制的pH值可以根據其對應的溶度積常數進行推算。Cr(OH)3的溶度積常數為6.3×10-31,將中和反應的pH分別控制為8、9,根據溶度積推算所得中和反應后殘留離子濃度分別為3.28×10-8、3.28×10-11,故將一級反應池內的pH值先設定為8,經過連續三天的監測出水水質如表2所示。
從表1可以看出,一級反應池pH為8時,一級出水并不能做到達標,故將一級反應池pH調整為9,經過連續三天的監測出水水質如表3所示。
從表2可以看出,當調整一級反應池pH為9時,一級出水大部分能做到達標,但數值與排放標準很接近,為保證出水穩定達標,考慮在二級沉淀池投加重金屬螯合劑。
5.2 重金屬離子捕捉劑
重金屬離子捕捉劑又稱重捕劑,高分子重金屬離子捕集沉淀劑為代表,利用其含有大量極性基的特性,在自然條件下捕捉廢水中的重金屬陽離子,生成不溶性螯合鹽,再在加入的少量有機或(和)無機絮凝劑作用下,形成絮狀沉淀,從而達到捕集去除重金屬離子的目的。從經濟性和出水達標穩定性考慮,總鉻去除濃度按0.2mg/L計,根據廠家技術要求重捕劑投加濃度為20mg/L,經過連續三天的監測出水水質如表4所示。
6、結論
通過本項目技改工程的實施,含鉻廢水經充分還原后采用兩級物化沉淀處理,通過在線pH監控設施,自動、精準控制藥劑投加,有利于反應完全和避免藥劑浪費,降低處理成本,同時提高現場操作人員的安全保障;使用重金屬離子捕捉劑,加強重金屬離子的去除效果,達到水質穩定達標的目的。(來源:浙江睿城環境科技有限公司,瑞安市生態環境保護綜合行政執法隊)