8
山東杰魯特環(huán)?？萍加邢薰臼菍I(yè)生產(chǎn)污水處理設(shè)備，醫(yī)院一體化污水處理設(shè)備,，農(nóng)村生活污水處理設(shè)備的生產(chǎn)廠家,，從設(shè)計-制造-安裝都是杰魯特人內(nèi)部自己的工作人員親自操作，的保證了產(chǎn)品的質(zhì)量,、應(yīng)用,、操作方便和設(shè)備的美觀。我們奉行“商以信為本,，人以誠為本”的企業(yè)精神,，以強烈的責任感，致力于改善人類生存環(huán)境,，努力創(chuàng)造更好
陽極氧化技術(shù)作為電鍍行業(yè)表面處理中常見且主要的技術(shù),，在電鍍行業(yè)中應(yīng)用廣泛[1]。通常,，金屬構(gòu)件如鋁件等,，為了具有更好的表面特性及光澤度，大部分都需經(jīng)過陽極氧化處理工序,，在其表面覆蓋一層致密且具有一定光澤度的金屬氧化物薄膜,，如鎳膜等。在陽極氧化過程中,，通常將待鍍的金屬如鎳等作為陽極,，而將被鍍的金屬構(gòu)件如鋁件等作為陰極，利用電化學(xué)法使處于陽極的待鍍金屬失去電子成為鎳離子后,，在電場作用下覆蓋到被鍍的金屬構(gòu)件上,，從而完成對被鍍金屬構(gòu)件的電鍍過程。
通常情況下,，在陽極氧化工序之前需要對金屬構(gòu)件利用酸堿進行除油,，在陽極氧化之后，則需要對鍍件金屬構(gòu)件進行表面封孔處理[2],。目前,，大多數(shù)的電鍍企業(yè)多采用醋酸鎳作為封孔劑。在此過程中,，企業(yè)會產(chǎn)生大量的除油廢水,、酸堿廢水及含鎳廢水等。這些廢水中含有國家嚴格控制的一類污染物鎳,，因此必須要經(jīng)過妥善處理后才能排放[3, 4],。
南通某科技有限公司在生產(chǎn)過程會產(chǎn)生一定量的陽極廢水中主要含酸堿、磷酸鹽,、油脂及封孔工段微量鎳金屬離子等污染成分,。受企業(yè)委托,，對該企業(yè)的廢水處理進行了設(shè)計及調(diào)試工作。
1 項目概況
該企業(yè)廢水可以分為含鎳廢水與酸堿含油廢水兩種,。其中含鎳廢水主要來自封孔鎳廢水,，排放量為30 m3/d，主要污染物為Ni2+,，其質(zhì)量濃度為3~25 mg/L,，pH為6~8;酸堿含油廢水主要來自前處理陽極廢水，排放量為390 m3/d,，主要污染物為酸堿,、COD、TP,、SS,、表面活性劑及油脂等，該廢水的COD為200~400 mg/L,，pH為2~5,，SS為150~220 mg/L，TP為50~350 mg/L,，石油類質(zhì)量濃度在80~150 mg/L,。含油廢水中的油脂主要為企業(yè)使用的機械油、切削油等,。
該企業(yè)廢水經(jīng)過處理后,，要求廢水排放指標穩(wěn)定達到國家《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)二級排放標準，即pH為6~9,，COD≤100 mg/L，SS≤70 mg/L,，石油類≤5 mg/L,，色度≤50 mg/L，總鎳達到《電鍍污染物排放標準》(GB 21900—2008)表2標準,，即總鎳≤0.5 mg/L,，實現(xiàn)約70%的出水回用，余下30%的出水接入市政污水管網(wǎng)到集中污水處理廠進行深度處理,。
2 工藝流程
根據(jù)實際廢水特征和處理要求,，工程設(shè)計工藝分兩步走，*步,，首先對封孔含鎳廢水及酸堿含油廢水進行預(yù)處理,，具體流程如圖1所示。
圖1 含鎳及酸堿含油廢水預(yù)處理流程
對封孔含鎳廢水的處理主要是利用混凝化學(xué)法去除廢水中大部分的二價鎳離子,，出水進入后續(xù)綜合廢水調(diào)節(jié)池,。對酸堿含油廢水,，由于該廢水中的油脂多與表面活性劑等混雜在一起，其相對密度小于1,，在靜態(tài)下可浮于水面上,，因此，首先通過隔油池將廢水中大部分的油脂類物質(zhì)除去后,，再進行后續(xù)的深度處理,。
兩種廢水經(jīng)預(yù)處理后，均進入后續(xù)的綜合廢水調(diào)節(jié)池進行深度處理,，具體工藝流程如圖2所示,。
圖2 綜合廢水處理流程
預(yù)處理后的廢水在調(diào)節(jié)池經(jīng)水質(zhì)水量調(diào)節(jié)后，通過混凝及絮凝去除其中的大部分有機物,，再經(jīng)過過濾器和UF過濾系統(tǒng)后,，出水分為兩部分，其中約70%的廢水經(jīng)精密過濾器,、兩級反滲透系統(tǒng)處理后可實現(xiàn)中水回用,。其余約30%的廢水經(jīng)過混凝、絮凝,、氣浮和砂濾后,，達標排放。
3 主要構(gòu)筑物
3.1 含鎳廢水處理
(1)均質(zhì)池1,。尺寸6. 4 m×3.0 m×2.7 m,，有效容積46 m3，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐,。數(shù)量1座,。設(shè)耐酸堿自吸泵2臺(KB-40013L，廣東國寶),，羅茨風(fēng)機1臺(TF-50,，昆山大風(fēng))。
(2)混凝池1,。以儀器監(jiān)控由定量加藥機投加NaOH,，控制pH 9~10，池體內(nèi)產(chǎn)生氫氧化鎳沉淀,，投加混凝劑后,，生成初級絮凝體。尺寸1.2 m×1.2 m×2.0 m,，有效容積2.2 m3,，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座。設(shè)LCD數(shù)顯pH控制器1個(PC-350,，昆山SUNTEX),，機械隔膜定量式加藥機2臺(BX-50，日本NIKKISO),，液下不銹鋼攪拌機1臺(杭州東霸),。
(3)絮凝池1。投加助凝劑PAM,，助凝劑起吸附架橋作用,，將初級絮凝體逐步聚集成易于沉淀的大型絮體。尺寸1.2 m×1.2 m×2.0 m,，有效容積2.2 m3,，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座,。設(shè)機械隔膜定量式加藥機1臺(BX-50,，日本NIKKISO)，液下不銹鋼攪拌機1臺(杭州東霸),。
(4)鎳系沉淀池,。提供靜置環(huán)境進行泥水分離。上清液進入后續(xù)綜合廢水調(diào)節(jié)池,，下沉污泥排至污泥濃縮池,。尺寸2.5 m×2.5 m×4.7 m，有效容積25 m3,，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐,。數(shù)量1座。
3.2 酸堿含油廢水處理
(1)均質(zhì)池2,。尺寸6 .4 mm×4 .0 m×2.7 m,，有效容積60 m3，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐,。數(shù)量1座,。設(shè)耐酸堿自吸泵2臺(KB-40012L，廣東國寶),。
(2)三聯(lián)隔油池。利用油類物質(zhì)的密度一般都小于水且不親水性的原理,，依靠油水密度差將油從水中分離,。池體上部設(shè)置集油管，收集浮油并將其導(dǎo)出池外,。隔油池出水進入后續(xù)綜合廢水調(diào)節(jié)池,。尺寸4.0 m×2.0 m×2.5 mm，其有效容積16 m3，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐,。數(shù)量1座,。
3.3 陽極氧化綜合廢水處理
(1)綜合廢水調(diào)節(jié)池。尺寸24.0 m×6.4 m×2.7 m,，有效容積370 m3,，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座,。設(shè)耐酸堿自吸泵2臺(KB-50052H,，廣東國寶)，液下不銹鋼攪拌機1臺(杭州東霸),。
(2)混凝池2,。尺寸3.0 m×3.0 m×4.0 m，有效容積為32 m3,，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐,。數(shù)量1座。設(shè)LCD數(shù)顯pH控制器1個(PC-350,，昆山SUNTEX),，機械隔膜定量式加藥機2臺(AHA-41，日本NIKKISO),，液下不銹鋼攪拌機1臺(杭州東霸),。
(3)絮凝池2。尺寸3.0 m×3.0 m×4.0 m,，有效容積32 m3,，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座,。機械隔膜定量式加藥機1臺(AHA-41,，日本NIKKISO)，液下不銹鋼攪拌機1臺(杭州東霸),。
(4)初沉池,。尺寸2.5 m×2.5 m×4.7 mm，有效容積25 m3,，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐,。數(shù)量1座。設(shè)直徑50 mm的PP材質(zhì)斜管1套(無錫永誠),。
(5)暫存池1,。用以暫存廢水，供后段使用,。尺寸3.4 m×3.0 m×2.7 m,，有效容積24 m3,，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座,。設(shè)耐酸堿自吸泵2臺(KB-50052H,，廣東國寶)。
(6)袋式過濾器,。截留廢水中殘存的懸浮物,，可去除20 μm以上的懸浮物，以保護后續(xù)超濾膜,。尺寸D 300 mm×750 mm,，SUS304外殼，直立式結(jié)構(gòu),。數(shù)量2套,。
(7)UF過濾系統(tǒng)。超濾濾芯采用PP材質(zhì)的平均過濾孔徑為0.1 μm的中空纖維膜,，去除細菌率接近100%,，可去除水中5~50 nm的乳化油、膠體等雜質(zhì),。采用精密保安濾器作為超濾膜系統(tǒng)的保護裝置,。反沖洗水采用加酸堿及NaClO的混合液，反沖洗后的水進入鎳系均質(zhì)池1重新處理,。數(shù)量3組,，每組內(nèi)膽采用可更換式低壓超濾膜22支(昆山T-Filter)。設(shè)計進水量15 m3/h,。
3.4 達標排放廢水設(shè)施
(1)混凝池3,。以儀器監(jiān)控由定量加藥機投加 NaOH，控制pH為10~11,，同時投加混凝劑PAC,。尺寸3.0 m×3.0 m×4.0 mm，有效容積32 m3,，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐,。數(shù)量1座。設(shè)LCD數(shù)顯pH控制器1個(PC-350,，昆山SUNTEX),，機械隔膜定量式加藥機2臺(AHA-41，日本NIKKISO),，液下不銹鋼攪拌機1臺(杭州東霸),。
(2)絮凝池3。投加助凝劑PAM,。尺寸3.0 m×3.0 m×4.0 m，有效容積32 m3，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐,。數(shù)量1座,。設(shè)機械隔膜定量式加藥機1臺(AHA-41，日本NIKKISO),，液下不銹鋼攪拌機1臺(杭州東霸),。
(3)氣浮池。尺寸6.8 m×3.4 m×2.0 m,，有效容積35 m3,，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座,。設(shè)氣壓罐1個(D 1.0 m×2.5 m),，水面設(shè)刮渣機1臺，空壓機1臺(VA-80,，1.5 kW,，上海復(fù)盛)、溶氣泵1臺(1.5 kW),，刮渣機1臺(橡膠帶,，東霸減速機，0.8 kW),。
(4)砂濾塔,。過濾去除氣浮出水夾帶的懸浮雜質(zhì)，確保出水達排放標準,。尺寸為D 2.6 m×1.8 m,。采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐。數(shù)量1座,。
(5)計量渠,。尺寸2.75 m×0.30 ×0.40 m。數(shù)量1座,，磚砌,，內(nèi)表面貼瓷磚。設(shè)超聲波數(shù)字累積式流量計1臺(太倉景程),。
3.5 中水回用處理設(shè)施
(1)精密過濾器,。截留廢水中殘存的懸浮物，降低水中殘存的雜質(zhì),，以保護RO膜免于堵塞,。精密過濾器進出口設(shè)壓強指示表，當壓差增大到設(shè)定值時更換濾芯,。尺寸D 0.40 m×1.33 m,，數(shù)量1套,，SUS 304材質(zhì)，過濾精度100 μm,。
(2)一級RO系統(tǒng),。設(shè)置8040-5A高壓管殼6支(昆山宏冠)，8040廢水膜30支(昆山宏冠),，3組流量計,，水質(zhì)計2組，自動控制盤1組,。設(shè)計進水量20 m3/h,。設(shè)輕型立式多級離心加壓泵1臺(CDL32-100，杭州南方),。濃縮液進入綜合廢水調(diào)節(jié)池重新處理,。
(3)二級RO系統(tǒng)。進一步濃縮一級RO系統(tǒng)濃縮液,，清液進入中水回用水池,，濃縮液進入綜合廢水調(diào)節(jié)池重新處理。設(shè)置8040-6A高壓管殼2支(昆山宏冠),，8040廢水膜12支(昆山宏冠),，3組流量計，水質(zhì)計2組,，自動控制盤1組,。設(shè)計進水量20 m3/h。設(shè)輕型立式多級離心加壓泵1臺(CDL16-12,，杭州南方),。
(4)中水回用水池。中水回用水池進水的電導(dǎo)率要求不大于30 μS/cm,，用于后續(xù)清洗及初級純水用水,。尺寸22.3 m×6.4 m×2.7 m，有效容積420 m3,，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐,。數(shù)量1座。設(shè)輕型臥式多級離心泵2臺(CHL20-30,，杭州南方),。
3.6 污泥處理設(shè)施
所有沉淀池的污泥集中排放至污泥濃縮池，再經(jīng)污泥脫水機壓制成泥餅后,，委托有資質(zhì)單位無害化處理,。污泥濃縮池尺寸為9.0 m×6.4 m×4.7 m，有效容積253 m3,，采用鋼混+內(nèi)壁玻璃鋼防腐,。數(shù)量1座,。設(shè)氣動雙隔膜式污泥泵3臺(德國VERDER)，單級風(fēng)冷式空壓機1臺(大風(fēng)壓7 MPa,，上海復(fù)盛),，半自動廂式污泥脫水機2臺(PP板框，XMY30/800-UB,，杭州永昌)，雙帶濾式污泥脫水機1組(濾布寬1 m,，2.87 kW,，上海元昌)。
4 系統(tǒng)調(diào)試及運行結(jié)果分析
4.1 含鎳廢水調(diào)試
由于在陽極電鍍過程中產(chǎn)生的封孔含鎳廢水的pH呈酸性,，因此,，首先采用強堿NaOH將其調(diào)至堿性，并加入聚合氯化鋁PAC,，通過機械攪拌使廢水中的鎳離子形成氫氧化鎳的絮狀物,，而后在絮凝池內(nèi)加入高分子絮凝劑PAM，緩慢攪拌后會有較大的絮狀物礬花形成,，隨后通過后續(xù)的鎳系沉淀池將大部分鎳以氫氧化物的形式除去,。
在該過程中，要特別注意重金屬離子沉淀的起始濃度和起始pH,。對Ni2+而言,，其沉淀起始質(zhì)量濃度為3 mg/L，初始沉淀的pH約在7.8,，當pH達到9.3時開始出現(xiàn)大量沉淀,。Ni2+濃度過低時，pH需要適當調(diào)高,。如采用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH,，通常可根據(jù)廢液中Ni2+的濃度,，將廢水的pH調(diào)至8.5~9.5,，使Ni2+質(zhì)量濃度降低到1.0 mg/L以下。如把pH調(diào)至9.5~11.0時,，Ni2+去除得更*[3],。為了降低人工操作的煩瑣及誤差，通常將含鎳廢水的pH調(diào)至9~10即可,，此時,，可去除廢水中大部分的Ni2+，出水中Ni2+質(zhì)量濃度在2.0 mg/L以下,。再經(jīng)后續(xù)的物化及兩級RO系統(tǒng)處理后,，系統(tǒng)出水中的Ni2+質(zhì)量濃度可穩(wěn)定達到0.5 mg/L以下,。
另外，如果廢水中存在有大量的硫酸鹽,、氟化物或磷酸鹽需要同時沉淀時,，使用石灰乳液作為沉淀劑更為宜。從鎳系沉淀池排出的污泥,，必須要單獨處理,，不能與其他的污泥混合處理。通常采用污泥脫水機將含鎳污泥脫水后,，單獨委外處理,。
揚中一體化電鍍污水處理設(shè)備
4.2 酸堿及含油廢水調(diào)試
該廢水中除了酸堿以外，更多的是一些表面活性劑及各類油脂,，導(dǎo)致該廢水的COD較高,。該廢水中的油脂類物質(zhì)主要是金屬構(gòu)件在切削、碾磨,、清洗等過程中添加的各類機械油,、除銹劑、切削油,、表面活性劑,、石蠟等。這類油脂主要以乳化液狀態(tài)存在,。在進行后續(xù)處理之前,，首先利用油比水輕的原理，在隔油池中將含油廢水中的油脂類物質(zhì)從水中分離出來,。
在均質(zhì)池內(nèi)加入少量的稀硫酸(質(zhì)量分數(shù)控制在5%左右),，可實現(xiàn)酸化破乳，然后廢水進入后續(xù)重力斜板式三聯(lián)隔油池,，可去除直徑在10~100 μm的浮油,，除油率在60%~80%。
4.3 綜合廢水處理調(diào)試
對預(yù)處理后的綜合污水,，首先采用化學(xué)混凝沉淀法進行處理,。以儀器監(jiān)控由定量加藥機投加NaOH和Ca(OH)2，控制pH 10~11,，同時投加混凝劑PAC,，會有初級絮凝體氫氧化物和磷酸鈣鹽產(chǎn)生。然后在絮凝池量投加助凝劑PAM,，緩慢攪拌后可進一步增大絮凝物的體積,。產(chǎn)生的沉淀物排至污泥濃縮池進行壓濾。綜合污水經(jīng)過袋式過濾及UF過濾后，70%廢水采用兩級反滲透系統(tǒng)進行處理,，其余30%廢水則采用混凝沉淀法進行化學(xué)深度處理,。在調(diào)試過程中，對兩級RO膜系統(tǒng)進行了一周的連續(xù)檢測,，運行狀況如表1所示,。
結(jié)果表明，系統(tǒng)經(jīng)過半年的運行,，出水電導(dǎo)率始終維持在25 μS/cm以下,，反滲透膜對廢水中殘余重金屬鎳離子具有較好的截留效果，達80%以上,。
5 系統(tǒng)處理效果及討論
5.1 運行效果
該工程經(jīng)過一段時間的調(diào)試后,，系統(tǒng)運行情況良好，處理效果可靠,，出水水質(zhì)達到了國家《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)二級排放標準，其中總鎳達到《電鍍污染物排放標準》(GB 21900— 2008)表2標準,，實現(xiàn)了約70%的出水回用目標,。
5.2 投資與運行費用
工程總投資約360萬元，運行費用主要包括：電費,、藥費,、耗材費、人工費等,，運行成本約7.9元/m3,。
6 結(jié)論
(1)陽極氧化廢水含有一類污染物重金屬鎳及油脂，其廢水成分較為復(fù)雜,，治理方法難以統(tǒng)一,。本工程先采用對含鎳廢水預(yù)處理，再與預(yù)處理后的酸堿含油廢水混合后進行深度處理,，使得含鎳廢水達到很好的處理效果,，工藝具有較高的可行性。
(2)在去除陽極氧化廢水中重金屬鎳的過程中,，要加強對廢水預(yù)處理時pH的準確控制,，使鎳在進入后續(xù)的RO等系統(tǒng)之前能實現(xiàn)較高的去除率，如此才能穩(wěn)定確?；赜盟芭欧懦鏊墟嚨馁|(zhì)量濃度在0.5 mg/L以下,。
(3)該套廢水處理、中水回收設(shè)計方案,，可以使廢水回用率達70%以上,，廢水排放指標穩(wěn)定達到國家《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)二級排放標準，并使鎳達到《電鍍污染物排放標準》(GB21900—2008)表2標準,，很好地保護了周邊的生態(tài)環(huán)境,，提高了廢水的利用率,，響應(yīng)了國家節(jié)能減排的政策。
