電鍍廢水處理納米鐵技術(shù)協(xié)同生化工藝

———電鍍廢水處理納米鐵技術(shù)協(xié)同生化工藝1、工程概況

電鍍廢水成分簡單，其中往往含有大量鎳、鉻、銅等重金屬，處理問題始終是環(huán)保行業(yè)的一大難題。某污水處理公司，接納的污水主要來自蘇州某電鍍園區(qū)，原設(shè)計水量為2000m3/d，主要為4種廢水，其中含鎳廢水20%，含鉻廢水20%，含銅廢水10%，綜合廢水50%。目前每天收納廢水總量約為1200m3/d，主要有含鉻廢水、含銅廢水、綜合廢水、含鎳廢水等。

原有工藝處理系統(tǒng)采納重金屬加藥處理-CASS生化系統(tǒng)混凝沉淀-過濾系統(tǒng)組合工藝，于2022年投入調(diào)試運行，但系統(tǒng)不穩(wěn)定，針對《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB1900-2022)中表3的要求，目前污水廠運行過程中第一類污染物檢測口總鎳等未能達(dá)到排放要求，總排口的總鎳、氨氮、總磷、CODcr未能達(dá)到排放要求。突出表現(xiàn)在生化系統(tǒng)不起作用，對CODcr和氨氮的去除率很低，一般都低于20%。依據(jù)前期調(diào)研得知其緣由主要如下：一是前期處理重金屬的過程中，投加的各類鹽較多，加上廢水中現(xiàn)有可能存在的鹽分導(dǎo)致廢水鹽分含量過高，二是廢水中殘留的重金屬對微生物存在毒害作用。

納米鐵技術(shù)是近年來進(jìn)展的一種新技術(shù)，基于鐵單質(zhì)對絕大多數(shù)重金屬離子具有良好的還原特性，將鐵單質(zhì)加工為納米粒徑級別的鐵粉，高達(dá)10000倍以上的體表面積比極大的提高了吸附及還原反應(yīng)的速度，同時鐵單質(zhì)很高的密度也使得反應(yīng)后的固液分別很簡單完成，從而大大削減了沉淀反應(yīng)時間和污泥體積，因此該技術(shù)用于電鍍廢水處理得到了越來越多的重視。

針對廢水處理工藝系統(tǒng)運行中存在的問題，經(jīng)過小試試驗，確定在廢水處理系統(tǒng)采納納米鐵技術(shù)，對原有重金屬處理段進(jìn)行改進(jìn)，使用納米鐵藥劑取代重捕劑。經(jīng)過近1年的運行表明，該技術(shù)較好的解決了原有運行過程中消失的重金屬處理段第一類污染物檢測口總鎳等不達(dá)標(biāo)的問題，生化段也得以穩(wěn)定運行正常，總排口的總鎳、氨氮、總磷、CODcr能達(dá)到排放要求。

2、廢水水質(zhì)

該電鍍園區(qū)排出廢水可以分為4股類型，在2022年5月至7月3個月間監(jiān)測的生產(chǎn)廢水水質(zhì)及處理要求排放標(biāo)準(zhǔn)限值如下表1所示。

3、廢水處理工藝

3.1廢水處理工藝流程

本次改造對原工藝流程不做轉(zhuǎn)變，僅在重金屬處理段采納納米鐵藥劑替換原有重捕劑，因此工藝流程參見上圖1。

3.2主要構(gòu)筑物及運行參數(shù)

3.2.1調(diào)整池，pH調(diào)整池，反應(yīng)池，沉淀池

重金屬處理階段主要作用是去除重金屬，使廢水各項重金屬指標(biāo)在進(jìn)入生化系統(tǒng)前達(dá)到排放要求。在現(xiàn)有的調(diào)整池內(nèi)加酸、堿、焦亞硫酸鈉(含鉻廢水處理線)，以確保進(jìn)入處理系統(tǒng)的廢水pH穩(wěn)定在6~9之間。在現(xiàn)有的初沉池反應(yīng)區(qū)投加納米鐵藥劑以及次氯酸鈉，現(xiàn)有初沉池沉降區(qū)用于固液分別，污泥進(jìn)入現(xiàn)有的初沉污泥池，加藥反應(yīng)部分投加次氯酸鈉(綜合廢水處理線、含鎳廢水處理線)、納米鐵和PAM，沉淀部分用于固液分別，污泥進(jìn)入現(xiàn)有的物化污泥過渡池。各池體積如下：

3.2.2CASS生化系統(tǒng)

主要運行掌握參數(shù)：MOS的質(zhì)量濃度為3000~4500mg/L，DO的質(zhì)量濃度為2.0~3.0mg/L，pH值為6.5~7.5%，m(CODCr)：m(N)：m(P)=200：5：1，污泥經(jīng)二沉池與水分別后回流至好氧池，過剩的污泥進(jìn)入污泥處理單元。

3.2.3混凝反應(yīng)沉淀池

絮凝沉淀池由反應(yīng)池和沉淀池組成。二沉池出水在反應(yīng)池添加PAC、PAM，生成脫穩(wěn)礬花，然后在沉淀池內(nèi)用蜂窩斜管加速污泥沉降，實現(xiàn)污泥分別，絮凝沉淀池700m3。

3.2.4過濾系統(tǒng)

過濾系統(tǒng)由多介質(zhì)過濾器、精密過濾器和活性炭過濾池構(gòu)成，進(jìn)一步去除廢水中的SS和COD。

4、運行結(jié)果

4.1應(yīng)用納米鐵工藝前后檢測數(shù)據(jù)比較

該污水廠的廢水處理改造工程于2022年1月完成，2月開頭調(diào)試運行，經(jīng)過近1年的運行，選取2022年4~6月的3個月的平均數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。表2是工藝出水主要污染因子的檢測數(shù)據(jù)。從表2可以看出，應(yīng)用納米鐵藥劑技術(shù)后，不僅重金屬完全符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)，總排放口COD、氨氮等指標(biāo)也有較大降低。

4.2系統(tǒng)運行表現(xiàn)比較

采納納米鐵替代重捕劑作為重金屬處理技術(shù)后，消退了一類排放口不達(dá)標(biāo)問題，同時大大降低了鹽類濃度和附加COD的輸入，從而改善了生化系統(tǒng)進(jìn)水的毒性。這是由于在重金屬處理段大大削減了重金屬的濃度，使得對生化系統(tǒng)微生物的脅迫大大降低，微生物活性也得到較好改善，系統(tǒng)運行穩(wěn)定。

5、結(jié)論

采納納米鐵技術(shù)改進(jìn)重金屬處理段工藝，可以有效提高系統(tǒng)對重金屬的去除力量，克服傳統(tǒng)重捕劑技術(shù)穩(wěn)定性的不足，解決重金屬處理段第一類污染物檢測口總鎳等不達(dá)標(biāo)的問題，同時可以有效地改善生化系統(tǒng)運行條件，生化段也得以穩(wěn)定運行正常，確保了處理廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。采納納米鐵技術(shù)工藝，不需要轉(zhuǎn)變原有投藥和反應(yīng)體系，節(jié)省投資成本，操作敏捷便利，且化學(xué)污泥產(chǎn)量也得到了降低，綜合處理運行成本變化不大，在電鍍行業(yè)具有較大的推廣應(yīng)用價值。

1、工程概況

電鍍廢水成分簡單，其中往往含有大量鎳、鉻、銅等重金屬，處理問題始終是環(huán)保行業(yè)的一大難題。某污水處理公司，接納的污水主要來自蘇州某電鍍園區(qū)，原設(shè)計水量為2000m3/d，主要為4種廢水，其中含鎳廢水20%，含鉻廢水20%，含銅廢水10%，綜合廢水50%。目前每天收納廢水總量約為1200m3/d，主要有含鉻廢水、含銅廢水、綜合廢水、含鎳廢水等。

原有工藝處理系統(tǒng)采納重金屬加藥處理-CASS生化系統(tǒng)混凝沉淀-過濾系統(tǒng)組合工藝，于2022年投入調(diào)試運行，但系統(tǒng)不穩(wěn)定，針對《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB1900-2022)中表3的要求，目前污水廠運行過程中第一類污染物檢測口總鎳等未能達(dá)到排放要求，總排口的總鎳、氨氮、總磷、CODcr未能達(dá)到排放要求。突出表現(xiàn)在生化系統(tǒng)不起作用，對CODcr和氨氮的去除率很低，一般都低于20%。依據(jù)前期調(diào)研得知其緣由主要如下：一是前期處理重金屬的過程中，投加的各類鹽較多，加上廢水中現(xiàn)有可能存在的鹽分導(dǎo)致廢水鹽分含量過高，二是廢水中殘留的重金屬對微生物存在毒害作用。

納米鐵技術(shù)是近年來進(jìn)展的一種新技術(shù)，基于鐵單質(zhì)對絕大多數(shù)重金屬離子具有良好的還原特性，將鐵單質(zhì)加工為納米粒徑級別的鐵粉，高達(dá)10000倍以上的體表面積比極大的提高了吸附及還原反應(yīng)的速度，同時鐵單質(zhì)很高的密度也使得反應(yīng)后的固液分別很簡單完成，從而大大削減了沉淀反應(yīng)時間和污泥體積，因此該技術(shù)用于電鍍廢水處理得到了越來越多的重視。

針對廢水處理工藝系統(tǒng)運行中存在的問題，經(jīng)過小試試驗，確定在廢水處理系統(tǒng)采納納米鐵技術(shù)，對原有重金屬處理段進(jìn)行改進(jìn)，使用納米鐵藥劑取代重捕劑。經(jīng)過近1年的運行表明，該技術(shù)較好的解決了原有運行過程中消失的重金屬處理段第一類污染物檢測口總鎳等不達(dá)標(biāo)的問題，生化段也得以穩(wěn)定運行正常，總排口的總鎳、氨氮、總磷、CODcr能達(dá)到排放要求。

2、廢水水質(zhì)

該電鍍園區(qū)排出廢水可以分為4股類型，在2022年5月至7月3個月間監(jiān)測的生產(chǎn)廢水水質(zhì)及處理要求排放標(biāo)準(zhǔn)限值如下表1所示。

3、廢水處理工藝

3.1廢水處理工藝流程

本次改造對原工藝流程不做轉(zhuǎn)變，僅在重金屬處理段采納納米鐵藥劑替換原有重捕劑，因此工藝流程參見上圖1。

3.2主要構(gòu)筑物及運行參數(shù)

3.2.1調(diào)整池，pH調(diào)整池，反應(yīng)池，沉淀池

重金屬處理階段主要作用是去除重金屬，使廢水各項重金屬指標(biāo)在進(jìn)入生化系統(tǒng)前達(dá)到排放要求。在現(xiàn)有的調(diào)整池內(nèi)加酸、堿、焦亞硫酸鈉(含鉻廢水處理線)，以確保進(jìn)入處理系統(tǒng)的廢水pH穩(wěn)定在6~9之間。在現(xiàn)有的初沉池反應(yīng)區(qū)投加納米鐵藥劑以及次氯酸鈉，現(xiàn)有初沉池沉降區(qū)用于固液分別，污泥進(jìn)入現(xiàn)有的初沉污泥池，加藥反應(yīng)部分投加次氯酸鈉(綜合廢水處理線、含鎳廢水處理線)、納米鐵和PAM，沉淀部分用于固液分別，污泥進(jìn)入現(xiàn)有的物化污泥過渡池。各池體積如下：

3.2.2CASS生化系統(tǒng)

主要運行掌握參數(shù)：MOS的質(zhì)量濃度為3000~4500mg/L，DO的質(zhì)量濃度為2.0~3.0mg/L，pH值為6.5~7.5%，m(CODCr)：m(N)：m(P)=200：5：1，污泥經(jīng)二沉池與水分別后回流至好氧池，過剩的污泥進(jìn)入污泥處理單元。

3.2.3混凝反應(yīng)沉淀池

絮凝沉淀池由反應(yīng)池和沉淀池組成。二沉池出水在反應(yīng)池添加PAC、PAM，生成脫穩(wěn)礬花，然后在沉淀池內(nèi)用蜂窩斜管加速污泥沉降，實現(xiàn)污泥分別，絮凝沉淀池700m3。

3.2.4過濾系統(tǒng)

過濾系統(tǒng)由多介質(zhì)過濾器、精密過濾器和活性炭過濾池構(gòu)成，進(jìn)一步去除廢水中的SS和COD。

4、運行結(jié)果

4.1應(yīng)用納米鐵工藝前后檢測數(shù)據(jù)比較

該污水廠的廢水處理改造工程于2022年1月完成，2月開頭調(diào)試運行，經(jīng)過近1年的運行，選取2022年4~6月的3個月的平均數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。表2是工藝出水主要污染因子的檢測數(shù)據(jù)。從表2可以看出，應(yīng)用納米鐵藥劑技術(shù)后，不僅重金屬完全符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)，總排放口COD、氨氮等指標(biāo)也有較大降低。

4.2系統(tǒng)運行表現(xiàn)比較

采納納米鐵替代重捕劑作為重金屬處理技術(shù)后，消退了一類排放口不達(dá)標(biāo)問題，同時大大降低了鹽類濃度和附加COD的輸入，從而改善了生化系統(tǒng)進(jìn)水的毒性。這是由于在重金屬處理段大大削減了重金屬的濃度，使得對生化系統(tǒng)微生物的脅迫大大降低，微生物活性也得到較好改善，系統(tǒng)運行穩(wěn)定。

5、結(jié)論

采納納米鐵技術(shù)改進(jìn)重金屬處理段工藝，可