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高濃度含Ni廢水回收利用工程實(shí)例

文檔作者：李娜文檔來源：栗田超純水設(shè)備(上海)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年07月31日
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上一篇：高濃度難生化有機(jī)廢水的預(yù)處理方法

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2014年第4期(總第103期)
鈺源占芋祛
ENERGY AND ENERGY CONSERVATION 2014年4月
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謄i二整，j：糍驀i。蛩鳘麓薯舞羹i冀釜孽薹。
高濃度含N i廢水回收利用工程實(shí)例
李娜
(栗田超純水設(shè)備(上海)有限公司，上海200122)
摘要：介紹了采用凝集沉淀裝置、加壓浮上槽、重力過濾器、反滲透裝置等處理單元，對高濃度含Ni廢水進(jìn)行處理
并回收利用的3-程實(shí)例?；厥账|(zhì)優(yōu)于自來水，全部應(yīng)用于制造純水?；厥者^程產(chǎn)生的濃排水經(jīng)螯合樹脂吸附后，達(dá)
標(biāo)排放，pH=6～9，COD。<50 mg／L，Ni<0．1 mgL，低于GB21900—2008電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中水污染物特別排放限值。
關(guān)鍵詞： 凝集沉淀；加壓浮上槽；重力過濾器；反滲透；回收
中圖分類號：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095—0802一(2014)04一0124—02
Recycling Project for Waste Water of High Concentration Nickel
LJ Na
(Shanghai Litian Ultra Pure Water Equipment Co．，Ltd．，Shanghai 200122，China)
Abstract：An engineering example of treating and recycling high concentration Nickel waste water with coagulation sedimentation
device，pressure floater，gravity fiher and reverse osmosis is introduced．The recycled water is better than tap water，all used in the
manufacture of pure water．The concentrated water from the recycling process is absorbed by chelating resin，and then discharged．
The discharged water pH=6—9，CODcr<50 mg／L，Ni<0．1 mg／L，which are all below the particular emission limits of GB 21900—
2008 Emission standard of electroplating pollutants．
Key words： coagulation&amp;amp;sedimentation：pressure floater；gravity filter；reverse osmosis；recovery
0引言
金屬冶煉及電鍍行業(yè)大量排放高濃度含重金屬的
廢水，給環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。目前，重金屬廢水的
處理方法主要有三種：a)化學(xué)處理法，主要包括中和
沉淀法、硫化物法、鐵氧共沉淀法等；b)物理處理
法，主要包括離子交換法、膜分離法等；c)生物處理
法，主要采用微生物或植物來吸收、富集，進(jìn)而去除
重金屬[11。
本文介紹采用凝集沉淀、加壓浮上、重力過濾、
反滲透等一系列處理工藝對高濃度含Ni廢水進(jìn)行回
收利用的工程實(shí)例。
1 實(shí)例概況
本工程位于無錫金屬表面處理科技工業(yè)園區(qū)內(nèi)一
家電鍍企業(yè)。該廠原有水處理設(shè)備狀況：一套廢水處
理系統(tǒng)，處理水無法達(dá)標(biāo)排放，廢水長期委外處理；一
套純水制水設(shè)備，純水產(chǎn)量為12 m3／h，制造純水的
收稿日期：2014—03—19
作者簡介：李娜，1984年生，女，遼寧沈陽人，2010年畢業(yè)
于沈陽化工大學(xué)環(huán)境科學(xué)專業(yè)，碩士。
·124·
自來水用量為20 m3／h，用水量較大。從保護(hù)環(huán)境和
節(jié)約水資源雙方面考慮，本設(shè)備對產(chǎn)線廢水進(jìn)行回收
處理，并將處理水作為自來水的補(bǔ)充水，節(jié)省自來水的
使用量。
本設(shè)備處理對象為產(chǎn)線上的綜合廢水及電鍍含Ni
廢水，主要污染物為CODG和Ni。通過PLC全程自動
控制，采用凝集沉淀、加壓浮上、重力過濾、反滲透
等處理單元，對廢水進(jìn)行處理并回收利用，過程中產(chǎn)
生的濃排水經(jīng)螯合樹脂吸附，達(dá)標(biāo)排放。
2原水狀況
a)原水種類：產(chǎn)線綜合廢水及電鍍含Ni廢水；b)
原水水量：運(yùn)行時(shí)間為20 h／d，平均水量8 m3／h(一
150 m3／d)；c)原水水質(zhì)：pH：2～3；CODCr：200 mg／L～
250 mg／L；Ni含量：65 mg／L～75 mg／L；d)回收水水
質(zhì)：pH：6-9；Ni含量：<0．1 rag／L；電導(dǎo)率：<200
bLm／cm；e)放流水水質(zhì)：pH：6～9；CODcr：<50 rag／L；
Ni含量：<0．1 mg／L。
3處理工藝
根據(jù)原水負(fù)荷選定了工藝流程，如圖1所示。
萬方數(shù)據(jù)
2014年第4期李娜：高濃度含Ni廢水回收利用工程實(shí)例2014年4月
含Ni廢水>—_叫原水槽HpH調(diào)整槽1卜叫pH調(diào)整槽2卜叫反應(yīng)槽1 H凝集槽1 H沉淀槽
中間水槽1 H反應(yīng)槽2’H凝集槽2卜_嘞口壓浮上槽H重力過濾器H中fq水槽2 筆妄
系統(tǒng)工藝流程
以下對工藝流程進(jìn)行闡述。
3．1 一段凝集沉淀處理單元
綜合廢水和含Ni廢水混合后，首先經(jīng)泵送至pH
調(diào)整槽l、2，水量為8 m3／h，逐步調(diào)整pH值至9．5—
10，在反應(yīng)槽1中投加絮凝劑(FeCl，)和NaOH，控
制pH值=8～10，攪拌均勻后，產(chǎn)生的Ni(OH 2沉
淀與FeCl，結(jié)合生成小的絮體。出水進(jìn)入凝集槽1，
與高分子凝集劑(陰離子型PAM)充分混合，形成大
顆粒絮體，凝集槽1出水進(jìn)入沉淀槽進(jìn)行固液分離，
上清液自流進(jìn)人中間水槽1，污泥沉人沉淀槽底部，
通過排泥泵打入污泥貯槽。凝集反應(yīng)的2個(gè)重要因素
是：控制pH和控制加藥量。pH控制方法為PLC自動
控制；加藥量為：FeCl3 3 000 mg／L，PAM 3 mg／L。
本單元Ni去除率>55％，COD(=r去除率>35％。
3．2二段凝集加壓浮上處理單元
一段凝集沉淀的處理水經(jīng)泵打入反應(yīng)槽2和凝集
槽2。反應(yīng)槽2內(nèi)pH值控制在8～8．5，并添加重金屬
螯合劑，將一段處理中未完全去除的Ni進(jìn)一步捕捉，
形成Ni螯合物，防止Ni(OH)：堵塞反滲透膜。在凝集
槽2中添加FeCl，并調(diào)整pH為6～7，螯合態(tài)Ni與
FeCl，結(jié)合生成絮體，并與起泡劑充分混合，最后在
加壓浮上槽中進(jìn)行固液分離：加壓浮上槽入口注入加
壓水，加壓水在減壓時(shí)產(chǎn)生微小氣泡，微小氣泡帶動
絮凝物上升，到達(dá)浮上槽水面，通過刮渣板將浮渣刮
入泥斗并排人污泥貯槽，下部的澄清水通過堰自流入
重力過濾器。本單元加藥量為：FeCl，200 mg／L，PAM
2 mg／L，螯合劑17 mg／L，浮上劑10 mg／L，Ni去除
率>75％，CODcr去除率>55％。
3．3重力過濾器處理單元
重力過濾器主要作用是去除ss。過濾器上部填裝
1．2 mm粒徑無煙煤濾料，填充高度為400 mlTl；中部
裝填0．45 mm石英砂，填充高度為400 mm；下部填
裝不同粒徑的石英砂填料作為支撐，支撐層填充高度
為450／11／13。當(dāng)濾層中截留的雜質(zhì)過多時(shí)，濾料孔隙
被堵，需定期進(jìn)行水反洗和氣反洗，以恢復(fù)過濾能
力。本設(shè)備在一段及二段處理效果良好的情況下，反
洗周期為1次／d。本單元Ni去除率>80％，COD。去
除率>75％。
水制造系統(tǒng)
放流
3．4 R0回收處理單元
RO回收處理單元包括：活性炭過濾器，保安過
濾器，反滲透裝置。
a)活性炭過濾器。重力過濾器出水經(jīng)泵打人活性
炭過濾器，活性炭可吸附水中的CODo和余氯，且對
色度、臭味有較好的去除效果；
b)保安過濾器。在RO裝置前設(shè)置保安過濾器，
過濾芯規(guī)格為40”、5斗m的PP熔噴濾芯，起到保護(hù)
RO膜的作用；
c)RO裝置。保安過濾器處理水經(jīng)高壓泵打入
RO裝置，RO裝置為一級兩段排列方式，共9支膜，
型號為海德能ESPA2。反滲透產(chǎn)水經(jīng)收集后，用于制
造純水，產(chǎn)生的濃水收集后，經(jīng)螯合樹脂吸附，達(dá)標(biāo)
排放。
3．5污泥處理單元
污泥貯槽收集來自沉淀槽的污泥和加壓浮上槽的
浮渣，泥渣通過污泥供給泵，輸送到疊螺脫水機(jī)進(jìn)行
壓縮處理，泥餅委外處理。
4運(yùn)行維護(hù)與經(jīng)濟(jì)成本
4．1運(yùn)行維護(hù)方面
后期維護(hù)工作量較小，除了運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備及計(jì)器的日
常維護(hù)保養(yǎng)，主要為以下兩點(diǎn)：a)RO膜定期清洗及
更換。如遇產(chǎn)水量驟減，產(chǎn)水水質(zhì)變差，樂差驟增等
情況，需進(jìn)行RO膜清洗，一般清洗周期為3個(gè)～5
個(gè)月，更換周期一般為1 a；b)濾料和樹脂定期更
換。重力過濾器及活性炭過濾器濾料平均更換周期約
為1 a。螯合樹脂更換周期約為1 a～1．5 a。
4．2經(jīng)濟(jì)成本方面
本工程占地約為1 10 m2，初期投資為175×104元，
處理單位體積廢水用電量為1．12元／t(水)，藥劑使
用量為1．30元／t(水)，回收水量為90 t／d，節(jié)約自來
水費(fèi)為270元／d，達(dá)到了節(jié)能與環(huán)保的雙重目標(biāo)。
5 結(jié)語
調(diào)試結(jié)束后，連續(xù)7 d監(jiān)測水質(zhì)情況，得出水質(zhì)
平均值。a)平均進(jìn)水水質(zhì)：pH：2．3；COD。：237．3
(下轉(zhuǎn)1 31頁)
·125·
萬方數(shù)據(jù)
2014年第4期李強(qiáng)，等：一般分析試驗(yàn)煤樣灰分的不確定度評定
5輸入量的不確定度評定鋈簍款尋，黼粼篇蒜袈鬻
5．1 A類不確定度評定用A類評定方法，選用分析天平和馬佛爐對一般分析
一般分析試驗(yàn)煤樣灰分的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的主要來試驗(yàn)煤樣的灰分精心測定，得到觀測列見表1。
表1 YHGl 20551試樣灰分測定結(jié)果匯總表百分率
～、、、＼刊滋質(zhì)數(shù)
鼓稃編號～～、＼ A1 A2 A3 Aa A 5 A6 A， A8 4 9 A lo
＼
YHGl20551 23．90 23．99 23．90 23．86 23．78 24．02 24．03 23．88 23．75 23．95
10次測定結(jié)果的算術(shù)平均值為：
五=丁1；(㈦=古(23．90+23．99+23．90+23．86士
23．78+24．02+24．03+23．88+23．75+
23．95)=23．91， (2)
測定結(jié)果的廠標(biāo)]礦準(zhǔn)—不—確—定—度—為—：一
蛄＼／蔫可萋(Ai-Az)2-0．029 93。(3)
5．2 B類不確定度的評定[21
a)在使用天平稱量的過程中，由于天平的分辨率
是1 g±0．000 2 g，保守一點(diǎn)假設(shè)該區(qū)間分為服從均
勻分布，則由此引人的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：
飲：旦：QQ魚三：1．156×104， (4)
、／3
其相對不確定度為： u鞏刊11：一—粵—弊f面：石1．石礦15一6。×x1；0-4；(5＼)j’
b)使用馬佛爐，會由于馬佛爐控溫的波動而影響
測定結(jié)果，根據(jù)馬佛的檢定證書，關(guān)于溫度波動引入
的不確定度值U=I℃，k=2，所以在此直接引人，作
為此次試驗(yàn)的不確定度的一個(gè)分量為：
乩=}=丁1=o．5℃， (6)
試驗(yàn)中馬佛爐所使用的溫度為815 oC，那么由于
馬佛爐的使用所引入的相對不確定度為：
‰2靜一6·135×10。4； (7)
c)在GB／T212—2008煤的工業(yè)分析測定方法中
規(guī)定了，按試驗(yàn)步驟測定，此次使用的樣品灰分值
在，因此其重復(fù)性為不超過0．30％，即為試驗(yàn)成功，所
以由此引入的不確定性因素的不確定度可以直接評定：
乩=擊=器_0．106 o， (8)
合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定：
u=VUl+u，ll+u。12+以=o．110 1。(9)
6擴(kuò)展不確定度的評定
在實(shí)驗(yàn)室測定過程中，為了使擴(kuò)展不確定度的包
含概率約為95％，取包含因子k=2，故擴(kuò)展不確定度
U=kU．--2×0．1 10 1=0．22。
7不確定度報(bào)告【31
一般分析煤樣灰分的測定結(jié)果：
A廬23．91％±0．220 2％，k=2。
參考文獻(xiàn)：
[1]韓玉婷，林玉佳，陳科全．GB,rI'212—2008煤的工業(yè)分析方法
[s]．北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社出版，2008．
[2]李慎安，施昌彥，劉風(fēng)．JJGl059—1999測量不確定度評定
與表示：S]．北京：中國計(jì)量出版社出版，2011．
[3]倪育才．實(shí)用測量不確定度評定[M]．北京：中國計(jì)量出版
社．2011．
(責(zé)任編輯：高志鳳)
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(上接125頁)
mg／L；Ni：68 mS／L；b)平均回收水水質(zhì)：pH：7．3；Ni：

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