人造金剛石的生產(Produce)首先是利用高純度石墨在觸媒的作用下經高溫高壓的作用,使部分石墨的碳結構改變晶體結構轉換成金剛石,合成了人造金剛石與石墨、觸的混合體,即半成品。然后對半成品進行分離提純工藝。其中去除石墨、葉臘石粉的方法是采用硫酸和氨氮水(Nitric acid)的混合酸處理;去除金屬觸媒則大部分采用電解法,用濃硫酸加鹽酸及少量的水配制成電解液,石墨及金剛石單晶落在電解槽底部,經清水漂洗得到人造金剛石。
在人造金剛石的生產過程(guò chéng)中,從半成品生產開始,需要酸和水的參與,其中酸的作用是提高反應的速度,使半成品材料(Material)變軟及配制電解液。而觸媒材料的除去、金剛石的分離、提純等工序都需要清洗,所以在洗滌(washing)廢水中會含有雜質酸、重金屬等。其生產廢水的主要特性如下:濁度大,廢水的顏色深,pH值低,尤其以電解池中帶出的廢液中含有高度的酸、Ni2+、Mm2+等。
因此,人造金剛石的生產過程(guò chéng)中產生的廢水直接排入水體也會對水環境造成極大的危害,是一種對環境有害的污染嚴重的生產廢水,故而必須對其進行處理。
人造金剛石生產(Produce)廢水經初沉池可沉淀原水中的石墨,通過耐酸泵提升進入調節池進行蓄積; 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節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節池,斜板沉淀池出水自流至終端回調池,終端調節池出水pH值達到設定值后經砂濾池進入回用水池。
在整個系統(system)處理過程(guò chéng)中,會產生一定量的污泥,污泥中不僅還有大量的有毒有害物質,還含有部分可回用的重金屬鎳。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、醫院、小區污水會用、造紙等生產生活污水處理。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,溶劑及小分子溶質透過膜壁為濾出液,而大分子溶質被膜截留,達到物質分離及濃縮的目的。膜分離過程為動態過濾過程,大分子溶質被膜壁阻隔,隨濃縮液流出,膜不易被堵塞,可連續長期使用。因此,污泥需要及時得到處理和處置,本系統產生的污泥經螺桿泵進入壓濾機進行處理,濾水回用至調節池,泥餅外運交由危廢部門進行處置。
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處理不易去除,影響(influence)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、易自動控制等優點,故選擇氫氧化鈉溶液作為一級中和的藥劑。
混凝反應池采用無機高分子混凝劑聚氯化鋁(Al) ,PAC具有混凝效果好、用量少、適宜范圍廣等諸多優點,是一種優良的凈水劑,故選擇PAC 作為廢水的混凝藥劑。
二級中和槽采用聚丙烯酰胺(acylamide) 和氫(Hydrogen)氧(Oxygen)化鈉溶液調節pH 值,根據槽內水質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。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、醫院、小區污水會用、造紙等生產生活污水處理。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,溶劑及小分子溶質透過膜壁為濾出液,而大分子溶質被膜截留,達到物質分離及濃縮的目的。膜分離過程為動態過濾過程,大分子溶質被膜壁阻隔,隨濃縮液流出,膜不易被堵塞,可連續長期使用。
采用“化學中和+化學沉淀+砂濾池”的工藝對人造金剛石生產廢水進行處理是可以達標的,管理(guǎn lǐ)維護簡單,且出水可以達到回用水要求。
總之該技術上可行,具有良好的社會效益和環境效益,對人造金剛石行業的可持續發展(Sustainable Development)具有重要的意義。