第十二章 工業(yè)廢水深度處理技術(shù)1

1、第十二章第十二章 工業(yè)廢水深度處理技術(shù)工業(yè)廢水深度處理技術(shù)1主要主要 內(nèi)內(nèi) 容容2電鍍廢水的離子交換法處理回收技術(shù)及工程實例電鍍廢水的離子交換法處理回收技術(shù)及工程實例1 1造紙廢水氣浮處理回收技術(shù)造紙廢水氣浮處理回收技術(shù)2 2化工廢水處理與回用化工廢水處理與回用3 3印染廢水膜法處理回用技術(shù)印染廢水膜法處理回用技術(shù)4 4電鍍廢水基本定義l電鍍廢電鍍廢水水來來源：源：電鍍電鍍生生產(chǎn)過產(chǎn)過程中排放的各程中排放的各種廢種廢水水 鍍鍍件件廢廢水水80% 漂洗漂洗廢廢水水 鈍鈍化化廢廢水水 刷洗地坪刷洗地坪 極極板的板的廢廢水水 “ “跑跑、冒、滴、漏、冒、滴、漏” ” 廢廢水水處處理理過過程中自用水程

2、中自用水 化化驗驗室排水等。室排水等。電鍍廢水的危害氰化物：劇毒的氰化物：劇毒的HCNCr3+和和Cr6+：鉻酐：鉻酐鎘：富集、慢性中毒鎘：富集、慢性中毒鉛：對人體的有害元素鉛：對人體的有害元素汞：汞：鎳鎳銅和銅化物銅和銅化物鋅和鋅化合物鋅和鋅化合物酸、堿及其鹽類酸、堿及其鹽類添加劑和光亮劑添加劑和光亮劑基本定義l重金屬廢水重金屬廢水：電鍍生產(chǎn)中排放的含有鎘、鉻、鉛、鎳、銀：電鍍生產(chǎn)中排放的含有鎘、鉻、鉛、鎳、銀、銅、鋅等金屬離子的廢水。、銅、鋅等金屬離子的廢水。l根據(jù)廢水中所含重金屬元素，分為根據(jù)廢水中所含重金屬元素，分為 含鉻廢水含鉻廢水 含鎘廢水含鎘廢水 含鉛廢水含鉛廢水 含鎳廢水含鎳廢

3、水 含銀廢水含銀廢水 含銅廢水含銅廢水 含鋅廢水等含鋅廢水等一、酸一、酸堿廢堿廢水水l酸堿廢水的處理酸堿廢水的處理:應(yīng)首先利用酸、堿廢水本身的自然中和應(yīng)首先利用酸、堿廢水本身的自然中和或利用酸、堿廢液、廢渣等相互中和處理。或利用酸、堿廢液、廢渣等相互中和處理。l中和反應(yīng)產(chǎn)生的大量沉渣，通過沉淀去除中和反應(yīng)產(chǎn)生的大量沉渣，通過沉淀去除.沉渣量少，豎流沉渣量少，豎流式沉淀池；沉渣量大，平流式沉淀池式沉淀池；沉渣量大，平流式沉淀池l酸堿廢水所產(chǎn)生的干污泥量，廢水體積的酸堿廢水所產(chǎn)生的干污泥量，廢水體積的0.10.25%。二、含氰廢水單獨處理，不得與其他廢水混合單獨處理，不得與其他廢水混合廢水中廢水中

4、CN-50 mg/L，電解處理電解處理臭氧處理含氰廢水，無濃度限制，含有絡(luò)合氰根離子不可臭氧處理含氰廢水，無濃度限制，含有絡(luò)合氰根離子不可處理過程中，避免鐵、鎳離子混入處理過程中，避免鐵、鎳離子混入處理過程中產(chǎn)生少量處理過程中產(chǎn)生少量CNCl，防護措施，防護措施1.堿性氯化處理氰化物技術(shù)廢水處理量較小、水質(zhì)濃度變化不大，采用間歇式一廢水處理量較小、水質(zhì)濃度變化不大，采用間歇式一級氧化處理；級氧化處理；廢水處理量較大、水質(zhì)濃度變化幅度較大，且對水質(zhì)廢水處理量較大、水質(zhì)濃度變化幅度較大，且對水質(zhì)要求較高的，采用連續(xù)式二級氧化處理要求較高的，采用連續(xù)式二級氧化處理含氯氧化劑：次氯酸鈉、二氧化氯、液氯

5、等含氯氧化劑：次氯酸鈉、二氧化氯、液氯等一級和二級氧化劑的投加量？一級和二級氧化劑的投加量？pH各為多少？各為多少？1.1.堿堿性性氯氯化化處處理含理含氰廢氰廢水的要求水的要求氧化劑的投入量：氧化劑的投入量： 一級氧化處理一級氧化處理氰離子與活性氯的重量比為氰離子與活性氯的重量比為1:31:4； 二級氧化處理二級氧化處理為為1:71:8 一級氧化劑和二級氧化劑應(yīng)分階段投加，投加比一級氧化劑和二級氧化劑應(yīng)分階段投加，投加比1:1pH和反應(yīng)時間和反應(yīng)時間 一級氧化一級氧化pH值為值為1011，反應(yīng)時間，反應(yīng)時間 為為1015min 二級氧化二級氧化pH6.57，反應(yīng)時間，反應(yīng)時間1015 min1

6、.堿性氯化處理含氰廢水的要求（續(xù)）堿性氯化處理含氰廢水的要求（續(xù)）有效有效氯氯的投加量采用的投加量采用氧氧化化還還原原電電位位ORP自自動動控制控制 一一級處級處理，理，ORP300 mV 二二級處級處理，理，ORP650 mV l廢廢水水溫溫度度1550 l反反應(yīng)應(yīng)后后廢廢水中余水中余氯為氯為25mg/L1.堿性氯化處理含氰廢水的要求堿性氯化處理含氰廢水的要求 第一階段：局部氧化階段第一階段：局部氧化階段 OClOCl 2Ca + 2H 2Ca + 2H2 2O 2 O 2 HOClHOCl + Ca(OH) + Ca(OH)2 2 +CaCl +CaCl2 2 ClCl Cl Cl2 2

7、+ H + H2 2O O HOClHOCl + + HClHCl HOClHOCl H H+ + + + OClOCl- -注注: : 反應(yīng)反應(yīng)中間產(chǎn)物中間產(chǎn)物CNClCNCl在酸性介質(zhì)中較穩(wěn)定，易揮發(fā)，其毒性在酸性介質(zhì)中較穩(wěn)定，易揮發(fā)，其毒性和和HCNHCN相當。相當。 反應(yīng)反應(yīng)pHpH越高，反應(yīng)速度越快。越高，反應(yīng)速度越快。pHpH9.59.5反應(yīng)不完全；反應(yīng)不完全；pH10-1pH10-11 1反應(yīng)反應(yīng)10-15min10-15min即可完成。即可完成。1.堿性氯化處理含氰廢水的要求堿性氯化處理含氰廢水的要求 第二階段：完全氧化階段第二階段：完全氧化階段 CNOCNO- -的毒性只有的

8、毒性只有HCNHCN的千分之一，為保證水的千分之一，為保證水體安全，增加藥劑投加量，完全破壞體安全，增加藥劑投加量，完全破壞C-NC-N鍵。鍵。 2CNO2CNO- - + + OClOCl- - CO CO2 2+N+N2 2+3Cl+3Cl- - + CO+ CO3 32-2- 2.2.臭臭氧氧氧氧化化處處理技理技術(shù)術(shù)臭臭氧氧投量：投量： 一級氧化處理一級氧化處理質(zhì)量比質(zhì)量比CN-:O3=1:31:4； 二級氧化處理二級氧化處理為為1:71:8游離氰根，去除率游離氰根，去除率97%，接觸時間不宜少于，接觸時間不宜少于15min 去除率去除率99%，接觸時間，接觸時間20min，反應(yīng)尾氣堿液

9、吸收，反應(yīng)尾氣堿液吸收pH值值911采用亞銅離子催化劑，反應(yīng)時間縮短采用亞銅離子催化劑，反應(yīng)時間縮短l臭氧氧化氰化物的反應(yīng)：臭氧氧化氰化物的反應(yīng)：23OCNOOCN223232ONHCOOHOCNO3.電解處理氰化物技術(shù)pH值值910，NaOH調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)NaCl投加量投加量：氰濃度的：氰濃度的3060倍倍電解槽凈極距電解槽凈極距20 cm30 cm陽極電流密度陽極電流密度0.30.5 A/dm2，槽電壓槽電壓6V8.5V空氣攪拌：用氣量空氣攪拌：用氣量0.10.5 m3/(min.m3)， 空氣壓力空氣壓力(0.51) 105沉淀困難，可投加混凝劑沉淀困難，可投加混凝劑三、含鉻廢水F含鉻廢水含鉻

10、廢水單獨收集單獨收集處理，不得將其他廢水混入處理，不得將其他廢水混入F六價鉻還原為三價鉻后，可與其他重金屬廢水混合處理六價鉻還原為三價鉻后，可與其他重金屬廢水混合處理F沉淀污泥脫水后，用塑料袋包裝，防治泄露、散落等沉淀污泥脫水后，用塑料袋包裝，防治泄露、散落等F離子交換處理鍍鉻廢水，離子交換處理鍍鉻廢水，Cr6+20 min，反應(yīng)后的沉淀時間，反應(yīng)后的沉淀時間11.5 h沉淀劑沉淀劑：氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈣等：氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈣等還原反應(yīng)還原反應(yīng)采用采用機械攪拌，機械攪拌，不宜不宜采用空氣攪拌采用空氣攪拌反應(yīng)池和沉淀池宜設(shè)于地面，同時加蓋，設(shè)通風裝置反應(yīng)池和沉淀池宜設(shè)于地面，同時加

11、蓋，設(shè)通風裝置2、硫酸亞鐵-石灰處理技術(shù)還原劑：硫酸亞鐵，中和劑：石灰還原劑：硫酸亞鐵，中和劑：石灰運行條件符合表運行條件符合表3連續(xù)處理，反應(yīng)時間連續(xù)處理，反應(yīng)時間30 min；間歇處理，反應(yīng)時間間歇處理，反應(yīng)時間24 h空氣攪拌或機械攪拌空氣攪拌或機械攪拌石灰的投加量石灰的投加量Cr6+:Ca(OH)2=1:(815)3、微電解處理技術(shù)l廢水量廢水量5 m3/h，連續(xù)式處理，連續(xù)式處理l廢水量廢水量5 m3/h，間歇式處理，間歇式處理lpH24微電解裝置的出水應(yīng)加減調(diào)微電解裝置的出水應(yīng)加減調(diào)pH89l鐵屑在填裝設(shè)備前，進行除雜、除油和除銹。運行過程中鐵屑在填裝設(shè)備前，進行除雜、除油和除銹。

12、運行過程中氣水聯(lián)合反沖，反沖洗水進入污泥沉淀池氣水聯(lián)合反沖，反沖洗水進入污泥沉淀池l設(shè)施檢修或停運，微電解裝置內(nèi)的鐵屑填料用水浸沒，防設(shè)施檢修或停運，微電解裝置內(nèi)的鐵屑填料用水浸沒，防治氧化和板結(jié)治氧化和板結(jié)4、離子交換處理含鉻廢水進水進水Cr6+200 mg/L進入陰柱廢水進入陰柱廢水pH5（H=0.61 m）陰離子柱宜選用工業(yè)用氫氧化鈉，再生液用除鹽水配制陰離子柱宜選用工業(yè)用氫氧化鈉，再生液用除鹽水配制，陰柱的清洗水宜采用除鹽水，清洗終點，陰柱的清洗水宜采用除鹽水，清洗終點pH值值810l(1)(1)離子交離子交換換柱的柱的設(shè)計設(shè)計V-式中陰陽離子交換樹脂單柱體積式中陰陽離子交換樹脂單柱體

13、積,LQ-廢水設(shè)計流量廢水設(shè)計流量,m3/hu-空間流速空間流速,L/L(R).hE-樹脂飽和工作交換容量樹脂飽和工作交換容量,g/L(R)C0-廢水中金屬離子含量廢水中金屬離子含量,mg/LT-樹脂飽和工作周期樹脂飽和工作周期,hv-流速流速,m/h樹脂層高度樹脂層高度,m交換柱直徑交換柱直徑,m4 4、離子交、離子交換處換處理含理含鉻廢鉻廢水（水（續(xù)續(xù)）(2)(2)離子交離子交換換柱的柱的設(shè)計參數(shù)選擇設(shè)計參數(shù)選擇（一）、樹脂飽和工作交換容量（一）、樹脂飽和工作交換容量大孔型弱堿性陰離子交換樹脂大孔型弱堿性陰離子交換樹脂(如型號為如型號為710、D370、D301樹脂）為樹脂）為6070g（

14、Cr6+）/L(R)凝膠型強堿性陰離子交換樹脂（如型號為凝膠型強堿性陰離子交換樹脂（如型號為717、201樹脂）為樹脂）為4045g（Cr6+）/L(R)(2)(2)離子交離子交換換柱的柱的設(shè)計參數(shù)選擇設(shè)計參數(shù)選擇( (續(xù)續(xù)）（二）、樹脂飽和工作周期（二）、樹脂飽和工作周期當廢水中六價鉻離子含量為時值宜為當廢水中六價鉻離子含量為時值宜為100200mg/L，T36h，其樹脂層高度宜采用上限，其樹脂層高度宜采用上限當廢水中六價鉻離子含量為時值宜為當廢水中六價鉻離子含量為時值宜為50100mg/L，T3648h當廢水中六價鉻離子含量小于當廢水中六價鉻離子含量小于50mg/L時，時，u應(yīng)取值為應(yīng)取值

15、為30L/L(R).h計算計算T值，其樹脂層高度宜采用下限值，其樹脂層高度宜采用下限（三）、樹脂層高度宜為（三）、樹脂層高度宜為0.61.0m（四）、流速不宜大于（四）、流速不宜大于20m/h除鉻陰柱和除酸陰柱的再生和淋洗宜符合下列要求除鉻陰柱和除酸陰柱的再生和淋洗宜符合下列要求l (一一)再生劑宜采用含氯離子低的工業(yè)用氫氧化鈉再生劑宜采用含氯離子低的工業(yè)用氫氧化鈉l (二二)再生液濃度再生液濃度:當采用大孔型弱堿性陰離子交換樹脂時當采用大孔型弱堿性陰離子交換樹脂時宜為宜為22.5 mol/L;當采用凝膠型強堿性陰離子交換樹脂時當采用凝膠型強堿性陰離子交換樹脂時宜為宜為2.53 mol/L;再

16、生液應(yīng)采用除鹽水配制再生液應(yīng)采用除鹽水配制l (三三)再生液用量宜為樹脂體積的再生液用量宜為樹脂體積的2倍倍, 再生液應(yīng)復(fù)用再生液應(yīng)復(fù)用, 先用先用0.51倍上周期后期的再生洗脫液倍上周期后期的再生洗脫液, 再用再用11.5倍的新配再倍的新配再生液生液(2)(2)離子交離子交換換柱的柱的設(shè)計參數(shù)選擇設(shè)計參數(shù)選擇( (續(xù)續(xù)）除鉻陰柱和除酸陰柱的再生和淋洗宜符合下列要求除鉻陰柱和除酸陰柱的再生和淋洗宜符合下列要求(續(xù)）續(xù)）l (四四)再生液流速宜為再生液流速宜為0.61m/hl (五五)淋洗水質(zhì)淋洗水質(zhì)應(yīng)采用除鹽水應(yīng)采用除鹽水l (六六)淋洗水量淋洗水量:當采用大孔型弱堿性陰離子交換樹當采用大孔型

17、弱堿性陰離子交換樹脂時宜為樹脂體積的脂時宜為樹脂體積的69倍倍; 當采用凝膠型強堿性當采用凝膠型強堿性陰離子交換樹脂時宜為樹脂體積的陰離子交換樹脂時宜為樹脂體積的45倍倍(2)(2)離子交離子交換換柱的柱的設(shè)計參數(shù)選擇設(shè)計參數(shù)選擇( (續(xù)續(xù)）除鉻陰柱和除酸陰柱的再生和淋洗宜符合下列要求除鉻陰柱和除酸陰柱的再生和淋洗宜符合下列要求（續(xù)）（續(xù)）l (七七)淋洗流速開始時宜與再生流速相等逐漸增大淋洗流速開始時宜與再生流速相等逐漸增大到運行時流速到運行時流速l (八八)淋洗終點值淋洗終點值pH宜為宜為810l (九九)反沖時樹脂層膨脹率宜為反沖時樹脂層膨脹率宜為50%(2)(2)離子交離子交換換柱的柱

18、的設(shè)計參數(shù)選擇設(shè)計參數(shù)選擇( (續(xù)續(xù)）（3 3）酸性陽柱的設(shè)計）酸性陽柱的設(shè)計l 酸性陽柱的直徑和樹脂層高度與除鉻陰柱相同酸性陽柱的直徑和樹脂層高度與除鉻陰柱相同l 強酸性陽離子交換樹脂的工作交換容量可采用強酸性陽離子交換樹脂的工作交換容量可采用6065 g(以以CaCO3表示表示)/L(R)l 酸性陽柱的交換終點出水酸性陽柱的交換終點出水pH值為值為33.5進行控制進行控制（3 3）酸性陽柱的設(shè)計（續(xù)）酸性陽柱的設(shè)計（續(xù)）陽離子交換樹脂的再生和淋洗宜符合下列要陽離子交換樹脂的再生和淋洗宜符合下列要求求l （一）再生劑宜采用工業(yè)用鹽酸（一）再生劑宜采用工業(yè)用鹽酸l （二）再生液濃度宜為（二）再

19、生液濃度宜為1.52mol/L，可采用生活，可采用生活飲用水配制飲用水配制l （三）再生液用量宜為樹脂體積的（三）再生液用量宜為樹脂體積的2倍倍l （四）再生液流速宜為（四）再生液流速宜為1.24m/h（3 3）酸性陽柱的設(shè)計（續(xù)）酸性陽柱的設(shè)計（續(xù)）陽離子交換樹脂的再生和淋洗宜符合下列要陽離子交換樹脂的再生和淋洗宜符合下列要求求l （五）淋洗水質(zhì)可采用生活飲用水五）淋洗水質(zhì)可采用生活飲用水l （六）淋洗水量宜為樹脂體積（六）淋洗水量宜為樹脂體積45的倍的倍l （七）淋洗流速開始時宜與再生流速相等逐漸增（七）淋洗流速開始時宜與再生流速相等逐漸增大到運行時流速大到運行時流速l （八）淋洗終點（八

20、）淋洗終點pH值宜為值宜為23l （九）反沖時樹脂層膨脹率宜為（九）反沖時樹脂層膨脹率宜為30%50%（4 4）脫鈉陽柱的設(shè)計和稀鉻酸的回收及利用）脫鈉陽柱的設(shè)計和稀鉻酸的回收及利用 樹樹脂體脂體積積crNaNaQVE nVNa陽離子交換樹脂體積陽離子交換樹脂體積Qcr每周期回收的飽和除鉻陰柱洗脫液量，可為陰離子交換每周期回收的飽和除鉻陰柱洗脫液量，可為陰離子交換樹脂體積的樹脂體積的11.5倍倍ENa每升陽離子交換樹脂每次可回收的稀鉻酸量，當回收的每升陽離子交換樹脂每次可回收的稀鉻酸量，當回收的稀鉻酸含量以稀鉻酸含量以Cr2O3計為計為4060g/L時，可采用時，可采用0.70.9Ln每周期脫

21、鈉陽柱的操作次數(shù)，可采用每周期脫鈉陽柱的操作次數(shù)，可采用12次次l （二）樹脂層高度（二）樹脂層高度H宜為宜為0.81.2ml （三）流速宜為（三）流速宜為2.44m/h(5)脫鈉柱的再生和淋洗脫鈉柱的再生和淋洗l （一）再生劑：工業(yè)用鹽酸（一）再生劑：工業(yè)用鹽酸l （二）再生液濃度：（二）再生液濃度：11.5mol/L，采用除鹽水配制，采用除鹽水配制l （三）再生液用量：為體積的（三）再生液用量：為體積的2倍倍l （四）再生液流速：（四）再生液流速：1.24m/h。l （五）淋洗水質(zhì)：除鹽水（五）淋洗水質(zhì)：除鹽水l （六）淋洗水量：為樹脂體積的（六）淋洗水量：為樹脂體積的10倍倍（4 4）脫

22、鈉陽柱的設(shè)計和稀鉻酸的回收及利用）脫鈉陽柱的設(shè)計和稀鉻酸的回收及利用（6 6）電鍍廢電鍍廢水水處處理理與與回用回用車間廢水車間廢水收集池收集池過濾池過濾池陽離子交換陽離子交換還原反應(yīng)池還原反應(yīng)池收集池收集池反應(yīng)池反應(yīng)池沉渣池沉渣池泥餅?zāi)囡濶aHSO4+H2SO4泥渣泥渣NaCl再生液再生液壓濾機壓濾機沉淀池沉淀池Ca(OH)2綜合廢水綜合廢水再生廢液再生廢液含鉻廢水處理流程含鉻廢水處理流程三、重金三、重金屬廢屬廢水水廢水中含氰化物，事先除去廢水中含氰化物，事先除去當廢水中含六價鉻，將其還原為三價鉻當廢水中含六價鉻，將其還原為三價鉻離子交換處理，離子濃度離子交換處理，離子濃度200 mg/L反滲透裝置處理重金屬廢水，殺菌消毒和控制結(jié)垢反滲透裝置處理重金屬廢水，殺菌消毒和控制結(jié)垢等預(yù)處理，濃縮水通過生化處理達標排放等預(yù)處理，濃縮水通過生化處理達標排放1、含鎘廢水氫氧化物沉淀處理含鎘廢水氫氧化物沉淀處理含鎘廢水a(chǎn).廢水中廢水中Cd2+30 min化學沉淀法處理含鉻廢水化學沉淀法處理含鉻廢水硫化物沉淀技術(shù)a.硫化