南京生物廢水處理設(shè)備鑄造品質(zhì)/天環(huán)凈化

電解鋁脫硫廢水因電解鋁生產(chǎn)工藝的特殊性，電解煙氣不存在高溫?zé)煔?，加上其單位時(shí)間內(nèi)廢水產(chǎn)生量較少（工藝水氯離子不超200mg/L時(shí)，單條電解生產(chǎn)線的廢水產(chǎn)量一般不超過1t/h），無法直接借鑒電廠廢水技術(shù)，電解鋁脫硫廢水工藝有如下：

1、濃縮蒸發(fā)技術(shù)

脫硫廢水的固態(tài)物質(zhì)和溶解物主要是以石膏為主的硫酸鹽，其本質(zhì)和石膏漿液沒有本質(zhì)區(qū)別，只是濃度不同。因此我們對(duì)廢水采用濃縮蒸發(fā)技術(shù)，廢水取自廢水旋流器溢流出口，廢水在蒸發(fā)器內(nèi)利用廠區(qū)蒸汽為外部熱源，進(jìn)行蒸發(fā)，氣態(tài)水進(jìn)入大氣，蒸發(fā)完剩余的污泥主要成分為石膏等鹽類，經(jīng)板框壓縮后，可以將其送至石膏庫，與石膏相比，污泥整體量少且主要成分區(qū)別不大，不對(duì)石膏品質(zhì)產(chǎn)生明顯影響，因此可以混入石膏一起外運(yùn)。

適合電解煙氣的常規(guī)蒸發(fā)技術(shù)有：

（1）兩效蒸發(fā)技術(shù)：也可根據(jù)需要選擇三效蒸發(fā)，三效蒸發(fā)技術(shù)效果更好，但是投資較多；主要設(shè)備就是蒸發(fā)器；

（2）MVR技術(shù)：MVR主要運(yùn)用于蒸發(fā)濃縮物料，與傳統(tǒng)的多效蒸發(fā)相比，具有節(jié)能優(yōu)勢(shì)，目前國(guó)內(nèi)已成功運(yùn)用在化工廢水、糖醇有機(jī)濃縮、制藥中間體濃縮、精餾乏汽利用等方面。主要有MVR膜式蒸發(fā)器、MVR強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器、MVR板式蒸發(fā)器等；

（3）旁路煙氣蒸發(fā)技術(shù)：旁路蒸發(fā)技術(shù)主要是利用電解煙氣將濃縮完的廢水進(jìn)行蒸發(fā)的過程，熱源為電解煙氣+外部熱源。電解煙氣溫度較低，因此需要電加熱器等額外熱源。蒸發(fā)后產(chǎn)生的灰塵進(jìn)入除塵器進(jìn)行捕捉、收集，混入石膏外運(yùn)。主要設(shè)備為霧化塔、引風(fēng)機(jī)、除塵器等。

濃縮蒸發(fā)投資較少，造價(jià)較低，但是要求廠區(qū)有固定熱源（蒸汽或電加熱均可），因此這類處理技術(shù)存在一定局限性，在開展前，需要根據(jù)電解鋁實(shí)際情況明確其是否符合使用條件，如果廠區(qū)無固定熱源或電價(jià)居高不下時(shí)是不適合此方式的，并且對(duì)運(yùn)行中要求較高，操作不當(dāng)容易引起蒸發(fā)器堵塞等問題，影響使用壽命。

2、廢水綜合使用技術(shù)

對(duì)鋁廠廠區(qū)較大或鋁廠處于干燥地區(qū)的情況，也可以視具體情況，將處理完的符合國(guó)家廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的的脫硫廢水混入廠區(qū)用水進(jìn)行使用，做到全廠廢水。處理完的廢水主要是氯離子濃度較高約在15000PPM，其他含固量等都符合排放標(biāo)準(zhǔn)，因此可根據(jù)廠區(qū)用水功能不同分拆為廠區(qū)多處用水。如：場(chǎng)區(qū)噴灑或綠化用水，根據(jù)用水量多少，可以調(diào)節(jié)廢水接受量，保證在不影響用水使用點(diǎn)性能的前提下適量添加并消耗脫硫廢水；同時(shí)，廢水還可以用來做生產(chǎn)用水、部分生活用水（非飲用水）等。

在日常生產(chǎn)生活過程中，將廢水綜合使用技術(shù)應(yīng)用在電解鋁脫硫廢水處理中，在脫硫廢水合格的前提下，可以保障脫硫廢水中的各種污染物含量符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，混合入生產(chǎn)、生活用水后，不會(huì)對(duì)工作人員和附近生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生過高的影響，從而保障脫硫廢水可以正常排放到大氣中或固定排放到大氣中，不具有揮發(fā)性影響環(huán)境。這樣的做法大幅降低了廢水后續(xù)處理的費(fèi)用，同時(shí)節(jié)約了廠區(qū)總用水，為企業(yè)未來發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。但廢水綜合應(yīng)用技術(shù)也存在一定缺點(diǎn)，此技術(shù)對(duì)脫硫廢水處理系統(tǒng)要求較高，要求排放的廢水中除氯離子外，均需滿足國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，廢水處理產(chǎn)生的污泥輸送至真空皮帶機(jī)，同石膏一起脫水進(jìn)入石膏庫外運(yùn)。

高濃度有機(jī)廢水的來源廣泛，B/C值較低(<0.1)，且含有大量有毒有害物質(zhì)。通常認(rèn)為廢水可生物降解的前提是B/C值在0.3以上。目前處理生物難降解有機(jī)廢水的一般思路是：采用高級(jí)氧化技術(shù)將生物難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為容易降解的有機(jī)物，即提高污水的B/C值，然后結(jié)合微生物的方法使其出水滿足國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。因此，高級(jí)氧化技術(shù)的發(fā)展是處理難生物降解廢水的關(guān)鍵。

1、高級(jí)氧化技術(shù)現(xiàn)狀

高級(jí)氧化技術(shù)(Advanced Oxidation Processes，AOPs)是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的難生物降解有機(jī)廢水處理核心技術(shù)，主要通過羥基自由基(•OH)快速、無選擇性地降解多種有機(jī)污染物。AOPs的氧化性能引起了廣泛重視，大量研究表明該技術(shù)具有良好的應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿Α?/span>

目前能成熟應(yīng)用的AOPs主要包括：

1)芬頓、類芬頓系列氧化技術(shù)，操作簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少，但污泥量大；

2)臭氧氧化技術(shù)，反應(yīng)迅速，流程簡(jiǎn)單，但臭氧利用率低，能耗較高；

3)電催化氧化技術(shù)，工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，但電流效率低，能耗高；

4)濕式催化氧化技術(shù)，氧化比較，但設(shè)備投資大；

5)超臨界水氧化技術(shù)，氧化，設(shè)備及工藝要求高，設(shè)備腐蝕、鹽沉積問題嚴(yán)重。

所以，上述AOPs在實(shí)際工程應(yīng)用中仍然存在許多不足。

2、微波液相放電氧化技術(shù)

微波液相放電產(chǎn)生等離子體氧化處理高濃度有機(jī)廢水技術(shù)作為一種新型的水處理方法，已經(jīng)應(yīng)用于染料、制藥等難降解有毒有害廢水的處理研究。卜龍利等以活性炭為催化劑，取得了很好的處理效果。封宗瑜對(duì)亞甲基藍(lán)溶液進(jìn)行微波處理，在輸出功率50W、處理時(shí)間6min時(shí)對(duì)亞甲基藍(lán)的去除率可達(dá)92.5%，并且脫色效果明顯。

2.1 反應(yīng)機(jī)理

微波液相放電產(chǎn)生等離子體降解有機(jī)污染物的機(jī)理主要是粒子非彈性碰撞和活性物質(zhì)氧化。放電等離子體含大量高能電子、自由基、離子等。高能電子可以與有機(jī)污染物直接發(fā)生碰撞，使污染物活化處于激發(fā)態(tài)，甚至直接降解。此外，高能電子碰撞產(chǎn)生的活性物質(zhì)可以直接攻擊有機(jī)污染物，使之氧化降解。除高能電子碰撞引發(fā)的活性物質(zhì)外，放電還伴隨產(chǎn)生紫外輻射、高溫?zé)峤?、超聲波等效?yīng)，這些效應(yīng)一定程度上有利于降解有機(jī)污染物。

孫冰等對(duì)液相放電過程中自由基的形成機(jī)理進(jìn)行了研究，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了液相放電產(chǎn)生等離子體的過程中確實(shí)伴隨著活性粒子和自由基的生成。

南京生物廢水處理設(shè)備鑄造品質(zhì)/天環(huán)凈化

2.2技術(shù)優(yōu)勢(shì)

微波液相放電氧化技術(shù)是AOPs的一種，又可看作是多種高級(jí)氧化技術(shù)的組合聯(lián)用，在液相放電過程中，會(huì)伴隨著臭氧、羥基自由基的產(chǎn)生，發(fā)生的發(fā)光效應(yīng)等也都會(huì)有利于廢水中污染物的降解。由于液相放電過程均在液相中完成，較其他技術(shù)有明顯優(yōu)勢(shì)，如臭氧的發(fā)生直接在水中進(jìn)行，省去了傳統(tǒng)工藝過程中臭氧溶解的步驟。其次，對(duì)于一些高含鹽的廢水，由于反應(yīng)過程在液相中進(jìn)行，較高的鹽度對(duì)于反應(yīng)過程影響較小，而使用其他技術(shù)時(shí)高含鹽往往會(huì)對(duì)處理效果有較大影響。

3、微波液相放電氧化有機(jī)廢水實(shí)驗(yàn)

根據(jù)微波液相等離子體催化氧化反應(yīng)機(jī)理，本文以難生物降解有機(jī)制藥廢水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析輸入功率、水體流速、初始pH值、H2O2用量4個(gè)因素對(duì)COD去除率的影響，并在實(shí)驗(yàn)條件下分析了B/C值的變化規(guī)律，為后期的進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究與探索提供理論依據(jù)與數(shù)據(jù)支撐。

（１）處理范圍廣、耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)：電化學(xué)可處理多種污染物，包括鋅、砷、鉛、鎘、銅等多種重金屬；可以處理各種負(fù)荷的進(jìn)水，對(duì)水力水質(zhì)等條件要求不高。承受沖擊負(fù)荷的能力較強(qiáng)，水質(zhì)水量變化時(shí)只需在前段調(diào)ｐＨ處增加或減少堿液的投加，就能夠取得很好的去除效果。而戈?duì)柲ぬ幚硐到y(tǒng)僅為過濾裝置，本身對(duì)重金屬無去除效果，對(duì)前端化學(xué)法處理要求較高。

（２）自動(dòng)化程度高：自動(dòng)化程度高，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作和監(jiān)控，對(duì)操作人員要求不高。

（３）簡(jiǎn)單操作和維護(hù)：只通過消耗電力處理污染物，無需添加其他化學(xué)藥劑，易于管理；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)量??；可根據(jù)實(shí)際需要，既能實(shí)現(xiàn)２４小時(shí)連續(xù)運(yùn)行，又能隨時(shí)開機(jī)停機(jī)。不同于戈?duì)柲み^濾器的操作復(fù)雜，需定期對(duì)膜進(jìn)行酸洗和堿洗。

（４）施工周期短，運(yùn)行成本低，處理效果好：主要投資為設(shè)備及其配套設(shè)施，土建工程量小，工期縮短，因此投資成本不高，運(yùn)行中僅需電力、更換極板，無須添加其他化學(xué)藥劑，運(yùn)行維護(hù)操作簡(jiǎn)單，因此運(yùn)行費(fèi)用低。不同于戈?duì)柲み^濾器需定期酸洗、堿洗，工人勞動(dòng)強(qiáng)度較大且對(duì)工人素質(zhì)要求較高，運(yùn)行成本較高。

（５）占地面積?。阂栽O(shè)備為主，土建工程量小，占地面積大大低于其他工藝。

（６）的污染物去除率，且污泥量少：對(duì)錳、鉻等重金屬去除率遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，所產(chǎn)生的污泥量較少。

（７）處理效果穩(wěn)定：能夠保證出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。綜合比較，并分別考察了江銅、銅陵、豫光鋅業(yè)、金利金鉛、萬洋鉛業(yè)等單位的電化學(xué)法深度處理廢水的應(yīng)用業(yè)績(jī)后，優(yōu)先選擇電化學(xué)法處理工藝。

３、電化學(xué)工藝

３.１ 工藝原理

廢水在調(diào)節(jié)池中均質(zhì)均量后經(jīng)提升泵提升至ｐＨ調(diào)節(jié)池，通過投加ＮａＯＨ調(diào)節(jié)ｐＨ值，出水進(jìn)入電化學(xué)系統(tǒng)深度處理，電化學(xué)重金屬深度處理系統(tǒng)利用高頻脈沖電流，發(fā)生電解凝聚、電解氣浮以及電解氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生一系列多核羥基絡(luò)合物及氫氧化物，與水中的膠體和懸浮物，尤其是重金屬污染因子產(chǎn)生絮凝作用，從而產(chǎn)生大量的污染物絮凝團(tuán)，以此使廢水中重金屬離子得到去除。出水進(jìn)入曝氣池，在曝氣池中進(jìn)行曝氣，將水中的Ｆｅ２＋氧化為Ｆｅ３＋，發(fā)生Ｆｅｎｔｏｎ反應(yīng)Ｆｅ－＋Ｈ２Ｏ２→ＯＨ－＋ＨＯ－＋Ｆｅ３＋增加沉降性能。曝氣池出水自流進(jìn)入絮凝反應(yīng)池，投加ＰＡＭ絮凝劑，攪拌后使生成的顆粒絮凝成較大的絮體，進(jìn)入斜板沉淀池進(jìn)行泥水分離，上清液自流至清水池暫時(shí)儲(chǔ)存，隨時(shí)滿足生產(chǎn)工序的用水需求，污泥經(jīng)過壓濾系統(tǒng)壓濾處理，泥餅送旋渦爐處理。

３.２ 工藝流程

１０９廢水處理廠和東山廢水處理廠經(jīng)過化學(xué)法處理重金屬后的出水達(dá)到與整廠雨水、部分生活廢水在廢水調(diào)節(jié)池中均質(zhì)均量，總水量小于１００ｍ３／ｈ，該部分經(jīng)過提升泵提升至ｐＨ調(diào)節(jié)池，通過投加ＮａＯＨ調(diào)節(jié)ｐＨ值出水進(jìn)入電化學(xué)系統(tǒng)深度處理，電化學(xué)重金屬深度處理系統(tǒng)利用高頻脈沖電流，發(fā)生電解凝聚、電解氣浮以及電解氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生一系列多核羥基絡(luò)合物及氫氧化物，與水中的膠體和懸浮物，尤其是重金屬污染因子產(chǎn)生絮凝作用，從而產(chǎn)生大量的污染物絮凝團(tuán)，以此使廢水中重金屬離子得到去除。出水進(jìn)入曝氣池，在曝氣池中進(jìn)行曝氣，將水中的Ｆｅ２＋氧化為Ｆｅ３＋，增加沉降性能；曝氣池出水自流進(jìn)入絮凝反應(yīng)池，投加ＰＡＭ絮凝劑，攪拌后使生成的顆粒絮凝成較大的絮體，進(jìn)入斜板沉淀池進(jìn)行泥水分離，上清液自流至清水池暫時(shí)儲(chǔ)存以進(jìn)入下一處理單元，污泥經(jīng)過壓濾系統(tǒng)壓濾處理，泥餅送旋渦爐處理。廢水處理總站工藝流程見圖１。