1、引言
噴涂工藝中鎳的根本處理原則首先是改革生產(chǎn)工藝,不用毒性大的重金屬。其次可以采用合理的工藝流程、科學的管理和操作,減少鎳的含量和隨廢水的流失量,盡量減少外排廢水量。含鎳廢水應當在產(chǎn)生地點就地處理。不能不經(jīng)過處理直接排入城市下水道,以免對環(huán)境造成重大影響。根據(jù)生產(chǎn)實際情況和客戶的嚴格要求,該企業(yè)將廢水中的鎳在不改變其化學形態(tài)的條件下進行濃縮和分離,根據(jù)廢水水質(zhì)、水量等情況組合使用,應用樹脂回用和MVR蒸發(fā)工藝將其徹底去除并達到生產(chǎn)廢水零排放,維護簡單方便,易于長期使用。
2、工程設計情況
園區(qū)某外資企業(yè)噴涂工藝產(chǎn)生的廢水采用樹脂回用+MVR蒸發(fā)工藝,項目規(guī)模8t/d或500/h,項目已實施,目前處于正常運營階段。
2.1 噴涂工藝中廢水排放種類及 >
該企業(yè)噴涂工藝中廢水排放種類包括酸性廢水/堿性廢水(W1~W2)1200t/a,排放流量250L/h,含磷廢水(W3~W4)1200t/a,排放流量250L/h,超聲波清洗廢水(W5)78t/a,噴淋塔廢水(W6)50t/a,濕式打磨廢水(W7)5t/a。重金屬鎳主要 >
2.2 噴涂工藝中廢水排放進水設計和出水標準
酸堿廢水W1/W2和含磷廢水W3/W4經(jīng)混合后通過樹脂離子交換系統(tǒng)處理后回用于生產(chǎn)線,作為W3/W4生產(chǎn)線和噴淋塔的補充水。再生產(chǎn)的廢液與W5~7混合后經(jīng)酸堿中和利用蒸發(fā)器進行蒸發(fā)處理,蒸發(fā)后的冷凝水再經(jīng)過樹脂離子交換系統(tǒng)處理后作為W3/W4生產(chǎn)線和噴淋塔的補充水。蒸發(fā)后產(chǎn)生的濃縮廢液委外處理,整個工廠實現(xiàn)無廢水外排。廢水系統(tǒng)內(nèi)的任何收集池或處理槽不允許有液體溢出系統(tǒng)只允許補水,不能產(chǎn)生任何多余的水使系統(tǒng)無法及時處理或超出使用點使用量(超聲波清洗不使用回用水)。
全廠水污染產(chǎn)生及排放情況如表1所示。
廢水經(jīng)處理后達到零排放,處理后水質(zhì)可滿足«城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)»(GB/T19923-2005)中工藝與產(chǎn)品用水標準后進入回用水池,直接回用于生產(chǎn)。其中W1/W2和W3/W4經(jīng)離子交換樹脂處理系統(tǒng)處理后能滿足下列出水水質(zhì)如表2所示。
W5~W7和離子交換樹脂系統(tǒng)產(chǎn)生再生廢液經(jīng)蒸發(fā)系統(tǒng)處理后能滿足下列出水水質(zhì)(表3)。
2.3 工藝流程及說明
W1/W2酸堿廢水和W3/W4含磷廢水經(jīng)收集后混合,通過預處理過濾器和活性碳過濾器去除水中大部分懸浮物和有機物,然后再通過離子樹脂交換系統(tǒng)交換并吸附水中陰陽離子,使水質(zhì)滿足工藝回用水標準。離子交換樹脂的技術中,最常見的是,將原液中的鹽類交換為離子交換樹脂的反離子H離子或OH離子的「脫鹽」。鹽類在溶液中可電離陽離子(Cation)與陰離子(Anion),在陽離子交換樹脂中,陽離子與H離子進行交換,而陰離子與OH離子在陰離子交換樹脂中進行交換(圖1)。
當樹脂飽和后,通過再生恢復樹脂的吸附功能,再生產(chǎn)生的廢液和工廠其他廢水混合后通過酸堿調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)pH值至中性,然后進入低溫蒸發(fā)單元處理。
(1)預處理。設備啟動后,將收集池內(nèi)的廢液吸入雜質(zhì)過濾分離器內(nèi),去除大顆粒的雜質(zhì),專門過濾器上配有開關,顆粒雜質(zhì)要清理時,更換或清理不銹鋼濾袋。
(2)預熱。本設備為全自動,蒸發(fā)器自動進水,水泵運行產(chǎn)生真空,壓縮機運行產(chǎn)生熱量給蒸發(fā)罐內(nèi)廢水加熱,在真空狀態(tài)下,廢水溫度上升到37℃以上,預熱完成,廢水開始蒸發(fā)。
(3)蒸發(fā)濃縮過程。蒸發(fā)溫度設定為37~42℃,壓縮機壓縮氟利昂產(chǎn)生熱量給真空罐加熱,真空罐水分快速蒸發(fā),蒸發(fā)的水蒸氣通過熱交換器循環(huán)泵給真空罐內(nèi)的水加熱,真空罐內(nèi)的水達到沸點,開始蒸發(fā),氟利昂通過膨脹閥氣化后給真空罐水蒸氣制冷,蒸氣上升遇冷液化進入儲水罐,氟利昂吸收了熱量,通過壓縮機壓縮制熱,給真空罐內(nèi)廢水加熱。如果在蒸發(fā)的過程中有氣泡上升,傳感器檢測到后,消泡劑自動加進去消泡,一個周期完成后,開始排出濃縮液(一個周期的時間可設定)。
(4)濃縮液排出。一個周期完成后,壓縮泵停止工作,濃縮液管路上氣動閥打開,蒸發(fā)罐加壓,將濃縮液壓入濃縮罐內(nèi)。
處理工藝流程圖如圖2所示。
處理工藝水量平衡圖如圖3。
3、項目運行情況
3.1 進水水質(zhì)分析
本項目設計水質(zhì)鎳=0mg/L,氨氮=200mg/L,COD=1000mg/L是基于當時的水樣檢測數(shù)據(jù)上浮10%。項目建設實施調(diào)試完畢其各水質(zhì)指標變化達到排放標準要求。
3.2 出水水質(zhì)分析
本項目出水執(zhí)行更為嚴格的表2和表3標準。經(jīng)過系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)整和強化現(xiàn)場運營管理,確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,嚴格低于排放標準。廢水處理設施設備運行前后對比如圖4。
4、結語
采用樹脂回用+MVR蒸發(fā)工藝處理噴涂廢水中的鎳和氨氮,可以穩(wěn)定運行并確保出水水質(zhì)達標排放,項目實施后達到生產(chǎn)廢水為零排放,故重金屬和氨氮實現(xiàn)零排放。全過程貫徹清潔生產(chǎn)原則和循環(huán)經(jīng)濟理念,采用先進的工藝、設備,減少污染物的產(chǎn)生量和排放量,使物耗、能耗和污染物排放指標等達到國內(nèi)同行業(yè)清潔生產(chǎn)先進水平。( >
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