1 工程(Engineering)概況
河南某金剛石生產(chǎn)企業(yè)采用高溫高壓合成工藝生產(chǎn)人造金剛石,年生產(chǎn)能力為
4. 8 億克拉人造金剛石。送入車間污水處理站的生產(chǎn)廢水主要來自酸處理后的清洗水、電解后的清洗水、搖床分離的水、堿處理后的清洗水。混合后的廢水水質(zhì)水量見表1。
2 處理工藝及主要構筑物
2. 1 廢水處理工程的工藝流程
由生產(chǎn)車間排放的混合廢水經(jīng)初沉池可沉淀(precipitation)原水中的石墨,通過耐酸泵提升進入調(diào)節(jié)池進行蓄積; 通過真空引水器和污水提升泵進入一級中和槽,一級中和槽出水溢流進入混凝反應池沉淀后出水進入二級中和槽調(diào)節(jié)pH 值,出水pH 值達到設定值后溢流進入斜板沉淀池,達不到設定值的出水回流至調(diào)節(jié)池,斜板沉淀池出水自流至終端回調(diào)池,終端調(diào)節(jié)池出水pH值達到設定值后經(jīng)砂濾池進入回用水池。
在整個系統(tǒng)處理過程中,會產(chǎn)生一定量的污泥,污泥中不僅還有大量的有毒有害物質(zhì),還含有部分可回用的重金屬鎳。因此,污泥需要及時得到處理和處置,本系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥經(jīng)螺桿泵進入壓濾機進行處理,濾水回用至調(diào)節(jié)池,泥餅外運交由危廢部門進行處置。
2. 2 主要構筑物設計參數(shù)
主要構筑物設計參數(shù)見表2。
3 穩(wěn)定運行分析
3. 1 一級中和槽的啟動及處理效果
一級中和槽采用化學中和法,常用的堿性中和劑為生石灰和熟石灰。由于生石灰和熟石灰中有鈣離子在后續(xù)處理(chǔ lǐ)不易去除,影響全自動化控制效果。氫(Hydrogen)氧化鈉溶液具有中和效果好、用量少、易自動控制等優(yōu)點,故選擇氫氧化鈉溶液作為一級中和的藥劑。
在實際運行中可根據(jù)加藥計量泵和進水泵(water pump)開度大小控制投藥量。膜生物反應器在污水處理,水資源再利用領域,MBR又稱膜生物反應器(Membrane Bio-Reactor ),是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術。調(diào)試成功后,出水鎳(Ni)含量的去除率約為7
8. 41%。
3. 2 混凝反應池的啟動及處理(chǔ lǐ)效果
混凝反應池采用無機高分子混凝劑聚氯化鋁 ,PAC具有混凝效果好、用量少、適宜范圍廣等諸多優(yōu)點,是一種優(yōu)良的凈水劑,故選擇PAC 作為廢水的混凝藥劑。
在實際運行過程中可通過計算機全程控制加藥計量泵的投藥量,使其達到設計要求。
3. 3 二級中和槽的運行效果
二級中和槽采用聚丙烯酰胺 和氫氧(Oxygen)化鈉溶液調(diào)節(jié)pH 值,根據(jù)槽內(nèi)水質(zhì)的變化通過加藥計量泵自動控制加藥量來控制pH 值的變化。
經(jīng)過上述單元處理后,整個系統(tǒng)實行全部自動化控制,從2012 年8 月運行至今,系統(tǒng)運行平穩(wěn),處理效果穩(wěn)定,各項指標均達到了設計要求,系統(tǒng)運行效果見表3。中空纖維膜紡絲機通過膜技術進行水處理,應用于制藥、釀造、餐飲、化工、市政污水回傭、醫(yī)院、小區(qū)污水會用、造紙等生產(chǎn)生活污水處理。膜分離技術是一種廣泛應用于溶液或氣體物質(zhì)分離、濃縮和提純的分離技術。膜壁微孔密布,原液在一定壓力下通過膜的一側(cè),溶劑及小分子溶質(zhì)透過膜壁為濾出液,而大分子溶質(zhì)被膜截留,達到物質(zhì)分離及濃縮的目的。膜分離過程為動態(tài)過濾過程,大分子溶質(zhì)被膜壁阻隔,隨濃縮液流出,膜不易被堵塞,可連續(xù)長期使用。
從實際運行效果來看,重金屬鎳的去除率達到了9
9. 9%,部分出水可回用于提取車間。本工程處理(chǔ lǐ)工藝簡單,無二次污染,較徹底地實現(xiàn)了含鎳廢水的達標排放。具體參見
4 環(huán)境經(jīng)濟(jīng jì)分析
本工程處理出水水質(zhì)指標達到《銅、鎳、鈷工業(yè)污染物排放標準》 要求。項目實施后,COD 排放量最大化減少
13. 86 t /a,Ni2+的排放量減少5
8. 03 t /a。
工程總投資15
2. 73 萬元,運行費用3
9. 21 萬元,其中管理費用(expense)
9. 2 萬元/年,電力費用(expense)
10. 26 萬元/年,藥劑費用
19. 75 萬元/年。單位(unit)廢水處理運行成本為
2. 37 元/t。
5 結論
采用采用化學中和+ 化學沉淀+ 砂濾池的工藝對人造金剛石含鎳酸性廢水進行處理是成功的,對鎳的篩除率達到9
9. 9%以上,經(jīng)過近一年的運行管理考察,整個系統(tǒng)運行平穩(wěn),各項指標(target aim)基本達到設計要求,管理維護簡單,且出水可以達到回用水要求。膜生物反應器在污水處理,水資源再利用領域,MBR又稱膜生物反應器(Membrane Bio-Reactor ),是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術。總之該工程在技術上可行,具有良好的社會效益和環(huán)境效益,對人造金剛石行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。