含鉻廢水的處理水量較小,而對處理后的水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)要求很高,故本設(shè)計(jì)采用序批的間歇方式進(jìn)行處理。采用三座含鉻廢水綜合處理槽,每座槽都具有儲存、調(diào)節(jié)、還原、中和、絮凝、沉淀的作用。從噴涂車間來的含鉻廢水進(jìn)入吸水池,由提升泵依次送入三座綜合處理槽,在槽中均和水質(zhì)、水量之后,與加入的還原劑進(jìn)行充分的還原反應(yīng),然后向槽中投人中和劑進(jìn)行中和,中和后的廢水再與加入的絮凝劑進(jìn)行絮凝混合、反應(yīng),靜止沉淀。理想的沉淀?xiàng)l件保證了固、液的有效分離。
綜合處理槽排泥后,清水由過濾泵送入機(jī)械過濾器、活性炭吸附塔,過濾和吸附之后的出水可回用于生產(chǎn)或排入廠區(qū)排水管網(wǎng)。
沉淀之后的污泥定期排入含鉻污泥池,然后由污泥泵送入廂式壓濾機(jī)壓成泥餅,泥餅作為含重金屬的危險(xiǎn)廢棄物送往專門的處置場所。廂式壓濾機(jī)排出的濾液和機(jī)械過濾器、活性炭吸附塔排出的反沖洗廢水都返回含鉻廢水吸水池進(jìn)行再次處理。
以下對各主要處理工序進(jìn)行詳細(xì)說明。
2.2.1 儲存調(diào)節(jié)、還原反應(yīng)工序
儲存調(diào)節(jié)的作用,一是臨時存放噴涂車間送來的含鉻廢水,二是均和水質(zhì)、調(diào)節(jié)水量。
六價鉻與還原劑的反應(yīng)效果是影響鉻去除的關(guān)鍵因素之一。穩(wěn)定而適當(dāng)?shù)膒H值和充足的反應(yīng)時間是反應(yīng)順利進(jìn)行的必要保障。本設(shè)計(jì)采用間歇處理方式,對控制還原反應(yīng)穩(wěn)定進(jìn)行是有利的。在綜合處理槽中設(shè)有pH在線自動監(jiān)測系統(tǒng)和酸投加系統(tǒng),以保證廢水的pH值滿足設(shè)計(jì)要求。
為減少污泥量,采用亞硫酸鈉作為還原劑,并利用硫酸調(diào)節(jié)廢水的pH值。
2.2.2 中和處理工序
充分還原之后,在綜合處理槽中投入堿性中和劑。根據(jù)pH在線自動監(jiān)測系統(tǒng)調(diào)整并顯示廢水的pH值,以保證水中的重金屬離子形成沉淀的*佳pH值,使廢水中的三價鉻轉(zhuǎn)化為固體氫氧化物析出,同時還需要保證出水的pH值達(dá)標(biāo)和廢水絮凝反應(yīng)的*佳pH值范圍。
為減少含鉻污泥量,本設(shè)計(jì)采用工業(yè)燒堿作為堿性中和劑。
2.2.3絮凝沉淀處理工序
中和反應(yīng)生成的金屬氫氧化物顆粒細(xì)小,單純依靠重力沉淀很困難,必須投加混凝劑和絮凝劑。在絮凝沉淀處理工序,經(jīng)中和處理之后的廢水與投入的混凝劑和絮凝劑進(jìn)行充分的混合、反應(yīng),使廢水中的懸浮物形成粗大的礬花之后,進(jìn)行沉淀處理。在完全靜止的情況下沉淀,具有處理效果好、生產(chǎn)效率高、藥劑用量少等優(yōu)點(diǎn)。
沉淀之后的綜合處理槽中泥水分離,上部是清澈的廢水,下部是沉淀的污泥。此時首先將槽中的污泥排入污泥池,然后用過濾泵將槽中清水送往過濾吸附處理單元。騰空的綜合處理槽進(jìn)入下一個處理周期。
2.2.4過濾吸附處理
過濾吸附處理單元由機(jī)械過濾器和活性炭吸附塔兩部分組成,是含鉻廢水處理的把關(guān)環(huán)節(jié),用來進(jìn)一步降低廢水中鉻含量,確保處理后的水質(zhì)符合要求。針對該工程待處理的含鉻廢水而言,活性炭對六價鉻具有十分優(yōu)異的優(yōu)先吸附能力,去除六價鉻的能力很強(qiáng),并且可以同時去除三價鉻;活性炭免去了離子交換樹脂再生和再生廢液處理的諸多麻煩。因此,設(shè)計(jì)中采用活性炭吸附塔作為含鉻廢水處理的把關(guān)工藝;機(jī)械過濾器用來保護(hù)活性炭吸附塔免受懸浮物的堵塞。
過濾器和吸附塔的反沖洗排水含有大量的懸浮物,可返回含鉻廢水調(diào)節(jié)反應(yīng)池進(jìn)行再次處理。
2.3 廢水處理設(shè)施
主要處理設(shè)施及其規(guī)格數(shù)量見表2。
3 處理效果
該工程2002年底投產(chǎn),至今已經(jīng)過一年半的運(yùn)行。實(shí)測數(shù)據(jù)表明,廢水水量為4-8m3/h,初始廢水中Cr6+含量為100-180mg/L(平均150 mg/L);經(jīng)過上述處理,沉淀后的出水中Cr6+的含量為0.5~1.5mg/L,Cr的總含量為1.0~2.5mg/L;過濾吸附后的出水中Cr6+的含量為0.05~0.2mg/L,Cr的總含量為0.5~1.0mg/L,出水水質(zhì)滿足國家排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。
實(shí)際操作表明,還原反應(yīng)的效果對出水中的Cr6+含量和Cr的總含量影響較大。pH值的控制和充足的反應(yīng)時間可以確保將六價鉻充分地還原成三價鉻,從而給下一步的處理打下基礎(chǔ)。
4 結(jié)語
① 采用本文所述的處理工藝可以保證含鉻廢水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放;
② 實(shí)踐表明,充分而完善的還原反應(yīng)是六價鉻達(dá)標(biāo)排放的必要條件,在設(shè)計(jì)時應(yīng)予重視;
③ 過濾和吸附處理是整套系統(tǒng)的把關(guān)工序,對減小水質(zhì)、保證廢水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放十分關(guān)鍵;
④ 應(yīng)重視含重金屬污泥的二次污染。設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮特殊污泥的處置問題,確定合理的處理工藝,避免實(shí)際遠(yuǎn)行時給業(yè)主造成困擾