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金屬加工廢水通常含有重金屬離子(如鎳、銅、鉻等)、油脂、懸浮物、乳化液以及一些有機(jī)添加劑等污染物,處理不當(dāng)會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。以下從處理工藝、工程設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理等方面介紹金屬加工廢水處理工程:
一、處理工藝:
1.預(yù)處理:
隔油:由于金屬加工廢水中常含有油脂和乳化液,首先通過隔油池進(jìn)行初步分離。利用油和水的密度差,使油類物質(zhì)上浮至水面,通過刮油設(shè)備將其去除,降低廢水中的含油量。
破乳:對(duì)于乳化液含量較高的廢水,需要進(jìn)行破乳處理??刹捎没瘜W(xué)破乳法,投加破乳劑(如氯化鈣、氯化鎂等)破壞乳化液的穩(wěn)定性,使油相和水相分離;也可采用物理破乳法,如加熱、過濾、離心等方法實(shí)現(xiàn)破乳。
調(diào)節(jié)水質(zhì)水量:金屬加工廢水的水質(zhì)和水量波動(dòng)較大,通過調(diào)節(jié)池對(duì)廢水進(jìn)行均質(zhì)均量,保證后續(xù)處理單元的穩(wěn)定運(yùn)行。調(diào)節(jié)池內(nèi)通常設(shè)有攪拌裝置,防止懸浮物沉淀。
混凝沉淀:向經(jīng)過預(yù)處理的廢水中投加混凝劑(如聚合氯化鋁、硫酸亞鐵等)和助凝劑(如聚丙烯酰胺),使廢水中的細(xì)小懸浮顆粒和膠體物質(zhì)凝聚成較大的絮體,然后通過沉淀池進(jìn)行固液分離,去除大部分懸浮物和部分重金屬離子。
2.重金屬去除:
化學(xué)沉淀法:根據(jù)廢水中重金屬離子的種類,投加相應(yīng)的沉淀劑。如對(duì)于含鎳廢水,投加氫氧化鈉生成氫氧化鎳沉淀;對(duì)于含鉻廢水,先將六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻,再投加氫氧化鈉生成氫氧化鉻沉淀。通過沉淀、過濾等操作將重金屬沉淀物從廢水中分離出來。
離子交換法:利用離子交換樹脂對(duì)重金屬離子的選擇作用,去除廢水中的重金屬離子。例如,強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂可以與廢水中的重金屬陽離子(如銅離子、鎳離子等)進(jìn)行交換,當(dāng)樹脂飽和后,可通過再生處理重復(fù)使用。
吸附法:采用活性炭、沸石、活性氧化鋁等吸附劑吸附廢水中的重金屬離子?;钚蕴烤哂休^大的比表面積和豐富的孔隙結(jié)構(gòu),對(duì)多種重金屬離子有良好的吸附性能。通過吸附柱等設(shè)備使廢水與吸附劑充分接觸,達(dá)到去除重金屬的目的。
3.深度處理:
膜分離技術(shù):如反滲透、納濾等膜技術(shù),可進(jìn)一步去除廢水中殘留的重金屬離子、有機(jī)物和鹽分等。反滲透膜能截留幾乎所有的離子和大分子有機(jī)物,使處理后的水質(zhì)達(dá)到較高的標(biāo)準(zhǔn),可實(shí)現(xiàn)廢水的回用。
高級(jí)氧化技術(shù):對(duì)于含有難降解有機(jī)污染物的廢水,可采用芬頓氧化、臭氧氧化等高級(jí)氧化技術(shù)。芬頓氧化是利用過氧化氫和亞鐵離子反應(yīng)產(chǎn)生的羥基自由基,將有機(jī)污染物氧化分解為二氧化碳和水,提高廢水的可生化性或使廢水達(dá)標(biāo)排放。
二、工程設(shè)計(jì)要點(diǎn):
1.工藝選擇:綜合考慮廢水的水質(zhì)、水量、排放標(biāo)準(zhǔn)以及處理成本等因素,選擇合適的處理工藝組合。例如,對(duì)于高濃度含重金屬和乳化液的廢水,可先采用隔油、破乳等預(yù)處理工藝,再結(jié)合化學(xué)沉淀法和膜分離技術(shù)進(jìn)行深度處理。
2.設(shè)備選型:根據(jù)處理工藝和處理規(guī)模,選擇性能可靠、運(yùn)行穩(wěn)定的設(shè)備。如選擇合適的隔油設(shè)備、混凝沉淀池、離子交換柱、膜組件等。同時(shí),要考慮設(shè)備的耐腐蝕性能,因?yàn)榻饘偌庸U水往往具有一定的腐蝕性。
3.平面布置:合理規(guī)劃處理工程各處理單元和輔助設(shè)施的平面布局,確保工藝流程順暢,便于操作管理和維護(hù)。考慮到廢水處理過程中可能產(chǎn)生的異味和噪聲,要合理安排處理設(shè)施的位置,減少對(duì)周圍環(huán)境的影響。
三、運(yùn)行管理:
1.水質(zhì)監(jiān)測(cè):定期對(duì)處理前后的廢水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè),包括重金屬離子濃度、酸堿度、懸浮物、化學(xué)需氧量、油類物質(zhì)含量等指標(biāo)。根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整處理工藝參數(shù),確保處理效果穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
2.污泥處理:金屬加工廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥含有重金屬和其他有害物質(zhì),屬于危險(xiǎn)廢物,需進(jìn)行妥善處理。一般先對(duì)污泥進(jìn)行濃縮、脫水處理,降低污泥含水率,然后進(jìn)行穩(wěn)定化、無害化處理,如固化處理后安全填埋或委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行處理。
3.設(shè)備維護(hù):定期對(duì)處理設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),檢查設(shè)備的運(yùn)行狀況,及時(shí)更換磨損部件。例如,對(duì)膜組件要定期進(jìn)行清洗和維護(hù),防止膜污染和堵塞;對(duì)離子交換樹脂要定期進(jìn)行再生處理,確保其交換性能。
4.人員培訓(xùn):對(duì)運(yùn)行管理人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn),使其熟悉處理工藝和設(shè)備的操作方法,掌握水質(zhì)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析技能,能夠及時(shí)處理運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題。
四、金屬加工廢水處理工程案例: