第十二章 工业废水深度处理技术1

第十二章工业废水深度处理技术1主要内容2电镀废水的离子交换法处理回收技术及工程实例1造纸废水气浮处理回收技术2化工废水处理与回用3印染废水膜法处理回用技术4电镀废水基本定义电镀废水来源：电镀生产过程中排放的各种废水

镀件废水80%

漂洗废水钝化废水刷洗地坪极板的废水“跑、冒、滴、漏”废水处理过程中自用水化验室排水等。电镀废水的危害氰化物：剧毒的HCNCr3+和Cr6+：铬酐镉：富集、慢性中毒铅：对人体的有害元素汞：镍铜和铜化物锌和锌化合物酸、碱及其盐类添加剂和光亮剂基本定义重金属废水：电镀生产中排放的含有镉、铬、铅、镍、银、铜、锌等金属离子的废水。根据废水中所含重金属元素，分为含铬废水含镉废水含铅废水含镍废水含银废水含铜废水含锌废水等一、酸碱废水酸碱废水的处理:应首先利用酸、碱废水本身的自然中和或利用酸、碱废液、废渣等相互中和处理。中和反应产生的大量沉渣，通过沉淀去除.沉渣量少，竖流式沉淀池；沉渣量大，平流式沉淀池酸碱废水所产生的干污泥量，废水体积的0.1~0.25%。二、含氰废水单独处理，不得与其他废水混合废水中CN-<50mg/L，碱性氯化处理废水中CN->50mg/L，电解处理臭氧处理含氰废水，无浓度限制，含有络合氰根离子不可处理过程中，避免铁、镍离子混入处理过程中产生少量CNCl，防护措施1.碱性氯化处理氰化物技术废水处理量较小、水质浓度变化不大，采用间歇式一级氧化处理；废水处理量较大、水质浓度变化幅度较大，且对水质要求较高的，采用连续式二级氧化处理含氯氧化剂：次氯酸钠、二氧化氯、液氯等一级和二级氧化剂的投加量？pH各为多少？1.碱性氯化处理含氰废水的要求氧化剂的投入量：

一级氧化处理氰离子与活性氯的重量比为1:3~1:4；

二级氧化处理为1:7~1:8

一级氧化剂和二级氧化剂应分阶段投加，投加比1:1pH和反应时间

一级氧化pH值为10~11，反应时间为10~15min

二级氧化pH6.5~7，反应时间10~15min1.碱性氯化处理含氰废水的要求（续）有效氯的投加量采用氧化还原电位ORP自动控制一级处理，ORP300mV

二级处理，ORP650mV废水温度15℃~50℃反应后废水中余氯为2~5mg/L1.碱性氯化处理含氰废水的要求

第一阶段：局部氧化阶段

OCl2Ca+2H2O2HOCl+Ca(OH)2+CaCl2ClCl2+H2OHOCl+HClHOClH++OCl-CN-+OCl-+H2OCNCl+2OH-①CNCl+2OH-

CNO-+Cl-+H2O

②

注:反应①中间产物CNCl在酸性介质中较稳定，易挥发，其毒性和HCN相当。

反应②pH越高，反应速度越快。pH﹤9.5反应不完全；pH10-11反应10-15min即可完成。1.碱性氯化处理含氰废水的要求

第二阶段：完全氧化阶段

CNO-的毒性只有HCN的千分之一，为保证水体安全，增加药剂投加量，完全破坏C-N键。

2CNO-+

OCl-CO2↑+N2↑+3Cl-+CO32-

2.臭氧氧化处理技术臭氧投量：一级氧化处理质量比CN-:O3=1:3~1:4；

二级氧化处理为1:7~1:8游离氰根，去除率97%，接触时间不宜少于15min

去除率99%，接触时间>20min，反应尾气碱液吸收pH值9~11采用亚铜离子催化剂，反应时间缩短臭氧氧化氰化物的反应：3.电解处理氰化物技术pH值9~10，NaOH调节NaCl投加量：氰浓度的30~60倍电解槽净极距20cm~30cm阳极电流密度0.3~0.5A/dm2，槽电压6V~8.5V空气搅拌：用气量0.1~0.5m3/(min.m3)，空气压力(0.5~1)×105沉淀困难，可投加混凝剂三、含铬废水含铬废水单独收集处理，不得将其他废水混入六价铬还原为三价铬后，可与其他重金属废水混合处理沉淀污泥脱水后，用塑料袋包装，防治泄露、散落等离子交换处理镀铬废水，Cr6+<200mg/L镀黑铬和镀含氟铬的清洗废水不宜采用离子交换1、亚硫酸盐还原处理含铬废水调节池容积

间歇式处理，调节池容积按平均每小时非水流量4~8h

连续式处理，适当减小池容，自动检测和投药装置亚硫酸盐：亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠等进水pH2.5~3；ORP230~270mV，反应时间20~30min亚硫酸盐投加量：根据表21、亚硫酸盐还原处理含铬废水（续）废水经还原后，宜加碱调废水pH7~8，反应时间>20min，反应后的沉淀时间1~1.5h沉淀剂：氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钙等还原反应采用机械搅拌，不宜采用空气搅拌反应池和沉淀池宜设于地面，同时加盖，设通风装置2、硫酸亚铁-石灰处理技术还原剂：硫酸亚铁，中和剂：石灰运行条件符合表3连续处理，反应时间>30min；间歇处理，反应时间2~4h空气搅拌或机械搅拌石灰的投加量Cr6+:Ca(OH)2=1:(8~15)3、微电解处理技术废水量≥5m3/h，连续式处理废水量<5m3/h，间歇式处理pH2~4微电解装置的出水应加减调pH8~9铁屑在填装设备前，进行除杂、除油和除锈。运行过程中气水联合反冲，反冲洗水进入污泥沉淀池设施检修或停运，微电解装置内的铁屑填料用水浸没，防治氧化和板结4、离子交换处理含铬废水进水Cr6+<200mg/L进入阴柱废水pH<5（H=0.6~1m）阴离子柱宜选用工业用氢氧化钠，再生液用除盐水配制，阴柱的清洗水宜采用除盐水，清洗终点pH值8~10(1)离子交换柱的设计V-式中阴阳离子交换树脂单柱体积,LQ-废水设计流量,m3/hu-空间流速,L/L(R).hE-树脂饱和工作交换容量,g/L(R)C0-废水中金属离子含量,mg/LT-树脂饱和工作周期,hv-流速,m/h树脂层高度,m交换柱直径,m4、离子交换处理含铬废水（续）(2)离子交换柱的设计参数选择（一）、树脂饱和工作交换容量大孔型弱碱性阴离子交换树脂(如型号为710、D370、D301树脂）为60~70g（Cr6+）/L(R)凝胶型强碱性阴离子交换树脂（如型号为717、201树脂）为40~45g（Cr6+）/L(R)(2)离子交换柱的设计参数选择(续）（二）、树脂饱和工作周期当废水中六价铬离子含量为时值宜为100~200mg/L，T36h，其树脂层高度宜采用上限当废水中六价铬离子含量为时值宜为50~100mg/L，T36~48h当废水中六价铬离子含量小于50mg/L时，u应取值为30L/L(R).h计算T值，其树脂层高度宜采用下限（三）、树脂层高度宜为0.6~1.0m（四）、流速不宜大于20m/h除铬阴柱和除酸阴柱的再生和淋洗宜符合下列要求(一)再生剂宜采用含氯离子低的工业用氢氧化钠(二)再生液浓度:当采用大孔型弱碱性阴离子交换树脂时宜为2~2.5mol/L;当采用凝胶型强碱性阴离子交换树脂时宜为2.5~3mol/L;再生液应采用除盐水配制(三)再生液用量宜为树脂体积的2倍,再生液应复用,先用0.5~1倍上周期后期的再生洗脱液,再用1~1.5倍的新配再生液(2)离子交换柱的设计参数选择(续）除铬阴柱和除酸阴柱的再生和淋洗宜符合下列要求(续）(四)再生液流速宜为0.6~1m/h(五)淋洗水质应采用除盐水(六)淋洗水量:当采用大孔型弱碱性阴离子交换树脂时宜为树脂体积的6~9倍;当采用凝胶型强碱性阴离子交换树脂时宜为树脂体积的4~5倍(2)离子交换柱的设计参数选择(续）除铬阴柱和除酸阴柱的再生和淋洗宜符合下列要求（续）(七)淋洗流速开始时宜与再生流速相等逐渐增大到运行时流速(八)淋洗终点值pH宜为8~10(九)反冲时树脂层膨胀率宜为50%(2)离子交换柱的设计参数选择(续）（3）酸性阳柱的设计酸性阳柱的直径和树脂层高度与除铬阴柱相同强酸性阳离子交换树脂的工作交换容量可采用60~65g(以CaCO3表示)/L(R)酸性阳柱的交换终点出水pH值为3~3.5进行控制（3）酸性阳柱的设计（续）阳离子交换树脂的再生和淋洗宜符合下列要求（一）再生剂宜采用工业用盐酸（二）再生液浓度宜为1.5~2mol/L，可采用生活饮用水配制（三）再生液用量宜为树脂体积的2倍（四）再生液流速宜为1.2~4m/h（3）酸性阳柱的设计（续）阳离子交换树脂的再生和淋洗宜符合下列要求（五）淋洗水质可采用生活饮用水（六）淋洗水量宜为树脂体积4~5的倍（七）淋洗流速开始时宜与再生流速相等逐渐增大到运行时流速（八）淋洗终点pH值宜为2~3（九）反冲时树脂层膨胀率宜为30%~50%（4）脱钠阳柱的设计和稀铬酸的回收及利用树脂体积VNa——阳离子交换树脂体积Qcr——每周期回收的饱和除铬阴柱洗脱液量，可为阴离子交换树脂体积的1~1.5倍ENa——每升阳离子交换树脂每次可回收的稀铬酸量，当回收的稀铬酸含量以Cr2O3计为40~60g/L时，可采用0.7~0.9Ln——每周期脱钠阳柱的操作次数，可采用1~2次（二）树脂层高度H宜为0.8~1.2m（三）流速宜为2.4~4m/h(5)脱钠柱的再生和淋洗（一）再生剂：工业用盐酸（二）再生液浓度：1~1.5mol/L，采用除盐水配制（三）再生液用量：为体积的2倍（四）再生液流速：1.2~4m/h。（五）淋洗水质：除盐水（六）淋洗水量：为树脂体积的10倍（4）脱钠阳柱的设计和稀铬酸的回收及利用（6）电镀废水处理与回用车间废水收集池过滤池阳离子交换还原反应池收集池反应池沉渣池泥饼NaHSO4+H2SO4泥渣NaCl再生液压滤机沉淀池Ca(OH)2综合废水再生废液含铬废水处理流程三、重金属废水废水中含氰化物，事先除去当废水中含六价铬，将其还原为三价铬离子交换处理，离子浓度<200mg/L反渗透装置处理重金属废水，杀菌消毒和控制结垢等预处理，浓缩水通过生化处理达标排放1、含镉废水氢氧化物沉淀处理含镉废水废水中Cd2+<50mg/L采用聚合硫酸铁为絮凝剂40mg/L，聚丙烯酰胺或硫化铁为助凝剂设置搅拌，混合反应pH为9，反应时间为10~15min沉淀时间>30min化学沉淀法处理含铬废水硫化物沉淀技术硫化钠投加量100mg/L聚合硫酸铁或其他铁盐30~40mg/L反应pH7~9反应搅拌时间10min，沉淀时间30min③离子交换处理含镉废水镉离子浓度<100mg/L，Cd2+，酸性阳离子交换树脂；以镉合阴离子形式存在，选用阴离子交换树脂吸附饱和后的阴离子交换树脂，选用NH4NO3和氨水混合液再生，每小时用量为树脂体积的4倍，再生速度为1~2倍每小时树脂体积阳离子交换树脂再生剂为2mol/L盐酸，流速0.5m/h，用量为2倍的树脂体积2、含镍废水的处理阳离子交换剂宜采用凝胶型强酸性阳离子交换树脂、大孔型弱酸性阳离子交换树脂或凝胶型弱酸性阳离子交换树脂，均应以钠型投入运行设计参数的选择（1）饱和工作交换容量（2）树脂饱和工作时间设计参数的选择（3）树脂层高度强酸性阳离子交换树脂钠型，0.5~1m弱酸性阳离子交换树脂钠型可采用05~1.2m（4）流速可采用下列数据强酸性阳离子交换树脂流速宜小于或等于25m/h弱酸性阳离子交换树脂流速宜小于或等于15m/h设计参数的选择除镍阳柱的再生和淋洗（一）、强酸性阳离子交换树脂再生剂宜采用工业用无水硫酸钠再生液浓度宜为1.1~1.4mol/L并应采用除盐水配制，经沉淀或过滤后使用再生液用量宜为树脂体积的2倍再生液温度：不宜低于20℃再生液流速：0.3~0.5m/h淋洗水质应采用除盐水淋洗水量宜为树脂体积的4~6倍淋洗流速:开始时宜与再生流速相等逐渐增大到运行时流速淋洗终点应以洗去多余的硫酸钠进行控制反冲时树脂层膨胀率宜为30%~50%除镍阳柱的再生和淋洗(二)弱酸性阳离子交换树脂再生剂宜采用化学纯硫酸再生液浓度1~1.5mol/L,除盐水配制再生液用量宜为树脂体积的2倍再生流速:顺流再生时宜为0.3~0.5m/h;循环的顺流再生时为4~5m/h，循环时间宜为20~30min淋洗终点：pH4~5除镍阳柱的再生和淋洗转型剂宜采用工业用氢氧化钠转型液浓度1~1.5mol/L，并应采用除盐水配制转型液用量宜为树脂体积的2倍