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环保技术 TECHNOLOGY

废水处理技术

信息来源:嘉善水工社      发布时间:2016/03/23

我司的废水处理主要包括化学混凝、Fenton法、活性污泥法和化学除磷、铬系废水处理等


废水原理说明

  A、铬系废水

  a) 处理原理

  铬在水中常以三价(Cr3+)和六价(Cr6+)离子存在。

  在废水中铬主要以六价形态(如CrO42-,Cr2O72-)存在。

  六价铬处理方法有:  

  1、还原法

  2、离子交换法

  3、电化学还原法

  此处即使用还原法

  还原处理是先用硫酸将废水的PH调节到2-3,再以化学还原剂,如:二氧化硫,亚硫酸氢钠,硫酸亚铁,氯化亚铁等,将六价转化成三价铬,使三价铬生成氢氧化物沉淀。

  CrO42-+Fe2++8H+→Cr3++3Fe3++4H2O

  Cr3++NaOH→Cr(OH)3↓

  b) 处理流程

  c) 控制条件
  i. PH1:2~3

  ii. 以SO2、NaH SO3当还原剂时ORP:+250mv

  以FeCl2当还原剂时ORP:+430mv

  iii. PH2:7.5

  iv. PAN:1~5PPM

  d) 加药计算

  PAA加药量(ml/hr)=加药浓度(PPM)÷PAA浓度(﹪)  

  ÷PAA比重(㎏/L)×进水量(m3/hr)


B、氰系废水

  b) 处理原理

  氰化物是极毒物质,特别是处于酸性PH值(6↓)范围内时,将转变爲剧毒的氢氰酸。含氰废水通常的处理方法,是将氰化物氧化成毒性较低的氰酸盐或完全氧化成二氧化碳和氮。

  氰化法处理氰化物通常加入次氯酸盐将氰化物氧化成氰酸盐,在PH≥10的条件下反应快速完全,其反应式如下:

  NaCH+CL2+2NaOH→NaCNO+2NaCL+H2O

  2NaCNO+3CL3+8NaOH→N2+2Na2CO3+6NaCL+4H2O

  c) 处理流程


  d) 控制条件

  i. PH:10~11

  ii. ORP:+330mv


C、镍系废水

  a) 处理原理

  环境中的镍主要以二价(Ni2+)离子状态存在,Ni2+能与许多无机的有机结合物生成溶于水的镍盐,

如[Ni(H2O)6]2+,  

  Ni(NH3)6]2+Ni(OH)2沉淀法是含镍系废水中处理常用的方法,反应式如下:

  Ni2++NaOH→Ni(OH)2↓

  但制程中常加入某些螯合剂,如柠檬酸,琥珀酸盐,酒石酸盐等,会影响Ni2+,的处理效果,因此须添加硫化物(S2-)与螯合剂竞争镍离子

  Ni2++S2-→NiS↓

  b) 处理流程

  c) 控制条件

  i. PH:10.5

  ii. 重补剂:50PPM

  iii. PAA:1~5PPM

  d) 加药量计算

  i. 重补剂加药量(ml/hr)=加药浓度(PPM)÷重补剂浓度(﹪)  

  ÷重补剂比重(㎏/L)×进水量(m3/hr)

  ii. PAA加药量(ml/hr)=加药浓度(PPM)÷PAA浓度(﹪)  

  ÷PAA比重(㎏/L)×进水量(m3/hr)


D、镀锌废水

  a) 处理原理

  天然环境中锌以二价离子状态存在,可与无机结合剂,CL-,SO42-,CO32-,HCO3-等发生结合反应,与有机结合剂氨基酸有机酸等发生结合及螯合作用。

  Zn2++NaOH→Zn(OH)2↓

  但Zn2+容易与其他物质发生结合及螯合作用,会影响锌的氢氧化物沉淀物的形成,因此要改善Zn的处理,可以用硫化物来産生硫化锌沉淀。

  Zn2++S2-→ZnS↓

  b) 处理流程

  

  c) 控制条件

  i. PH:10

  ii. 重补剂:50PPM

  iii. PAA:1~5PPM

  d) 加药量计算

  i. 重补剂加药量(ml/hr)=加药浓度(PPM)÷重补剂浓度(﹪)  

  ÷重补剂比重(㎏/L)×进水量(m3/hr)

  ii. PAA加药量(ml/hr)=加药浓度(PPM)÷PAA浓度(﹪)  

  ÷PAA比重(㎏/L)×进水量(m3/hr)


E、总磷

  a) 处理原理

  在水处理或废(污)水处理程式裡,化学混凝沉淀为最主要的除磷方法,石灰(Ca(OH)2)、明矾(Al2(SO4)3˙14H2O)和铁盐(FeCl3,Fe(SO4)3)等都是常用于除磷的混凝剂,一般来说化学处理法其除磷效率可在85﹪~95﹪之间

  Ca2+:   5 Ca2++OH-+3PO43-→Ca5OH(PO4)3↓

  Al 3+:   Al2(SO4)3˙14 H2O+2 PO43-→2 Al PO4↓+3 SO42-+14H2O

  Fe3+:   Fe3++PO43-→Fe PO4↓

  Fe2+:   3Fe2++2PO43-→Fe3(PO4)2↓

  混凝剂 沉淀物 KSP PH值范围

  石灰Ca(OH)2 Ca5(OH)(PO4)3 1×10-90 10~11

  明矾Al2(SO4)3˙14H2O Al PO4 1×10-21 6.5~8.0

  FeCl3,Fe2(SO4)3 Fe PO4 1×10-23 4.5~5.5

  FeCl2 Fe3(PO4)2 1×10-30 7.0~8.0

  b) 处理流程

  c) 控制条件

  i. Ca(OH)2:PO43-=1:1

  ii. PH:10~11

  iii. PAA:1~5PPM

  d) 加药量计算

  i. Ca(OH)2加药量(ml/hr)

  =加药浓度(PPM)÷Ca(OH)2浓度(﹪)÷Ca(OH)2比重(㎏/L)×进水量(m3/hr)

  ii. PAA加药量(ml/hr)=加药浓度(PPM)÷PAA浓度(﹪)  

  ÷PAA比重(㎏/L)×进水量(m3/hr)


F、生物处理

  a) 植种

  菌种MLSS最好在2000~4000mg/L

  b) 控制条件

  1. PH:6.5~7.5

  2. D.O:3~4 mg/L

  3. Temp:18℃~35℃(最好控制在25℃)

  4. MLSS:3500~4500mg/L(适用活性污泥法)

  5. 进实际废水时採用1/4量,分析COD的去除效率;往后增加20~30﹪水量,直至设计进水量

  c) 营养盐添加

  i. NH4Cl或尿素或硫酸铵(选其一)

  ii. 磷酸或磷酸钾或磷酸钠(选其一)

  iii. COD:N:P=100:5:1

  总加量:废水流量(Q)×COD(mg/L)×5/100=N

  废水流量(Q)×COD(mg/L)×1/100=P

  在依化学式的含量求出总量

  iv. 通常泡为5﹪~10﹪浓度

  d) N/P加药量计算

  进水量:3 m3/hr             COD:300 mg/l

  氮(CH4N2O)46﹪             磷(H3PO4)85﹪

  COD:N:P=100:5:1

  N重=3×300×5/100=45 g/hr

  P重=3×300×1/100=9 g/hr

  CH4N2O重=45 g×Mole CH4N2O/Mole N=45 g×60/28=96.4 g/hr

  96.4 g÷46﹪=209.6 g/hr

  H3PO4重=9 g×Mole H3PO4/Mole P=9 g×98/31=28.5 g

  28.5 g÷85﹪=33.5 g

  (CH4N2O重+H3PO4重)/水重=5﹪-10﹪

  以10﹪计算

  (209.6+33.5)/10﹪=2.431㎏

  (2.431㎏里有209.6的CH4N2O及33.5 g的H3PO4)

  药品槽调製量计算  

  以1 m3的水量CH4N2O必须添加1000㎏/2.431×0.2096㎏

  =86.2㎏

  H3PO4必须添加1000㎏/2.431×0.0335㎏=13.8㎏

  13.8㎏/1.692(比重)=8.2 L

  ∴1 m3的水加CH4N2O  86.2㎏      H3PO4    8.2 L


G、高浓度废液

  a) 处理原理

  废酸:FeCl2

  镀锌废液:Zn2+、光泽剂、柔软剂

  脱脂废液:grease、NaOH、脱脂剂

  磷化废液:PO43-

  前处理机制是以吸附、电性中和达到共沉现象

  磷化+废酸

  Fe2++PO43-→Fe3(PO4)2↓

  废酸+脱脂

  FeCl2+NaOH→Fe(OH)2↓+Na++Cl-

       吸附油脂

  镀锌+脱脂

  Zn2++NaOH→Zn(OH)2↓

  吸附油脂

  b) 控制条件

  1. 磷化:废酸:水=1:1:1

    PH控制7.0~8.0

  2. 脱脂:废酸:水=1:1:2

   PH控制8.0~8.2

  3.  脱脂:镀锌:水=1:1:1

  PH控制7.0~7.3


H、酸洗废水

  a) 处理原理

  Fe2+为一极不稳定离子,因此处理Fe2+须先将其氧化为Fe3+,再形成氢氧化物沉淀去除。

  Fe2++O2→Fe3+

   Fe3++NaOH→Fe(OH)3↓+Na+

  其氧化剂有曝气、NaOCl等

  b) 处理流程



  

  c) 控制条件

  i. PH1:6

  ii. ORP:+330mv

  iii. PH2:8

  iv. PAA:1~5PPM

  d) 加药量计算

  i. PAA加药量(ml/hr)=加药浓度(PPM)÷PAA浓度(﹪)  

  ÷PAA比重(㎏/L)×进水量(m3/hr)


I、化学氧化法

  a) 处理原理

  以去除废水中COD为主

     Fenton法:亚铁+H2O2


  反应式:

  H++H2O2+Fe++→Fe3++H2O+OH․

  Fe3++NaOH→Fe(OH)3↓

  反应条件 PH:2.5~3.5

  影响OH․氧化能力的物质:PO43-、CO32-、Cr3+.


  注意事项:

  1. 正常情况下污泥应为金黄带红

  2. H2O2过多及PH不对将造成污泥上浮

  3. Fe2+过多时污泥成墨绿色

  b) 处理流程

  c) 控制条件

  i. PH1:2.5~3.5

  ii. H2O2:COD=1:1

  iii. PH2:8~9

  iv. PAA:1~5PPM

  d) 加药量计算

  i. H2O2  FeCl2

  设水量3m3/hr,欲去除率COD:300mg/L

  H2O2=300mg/L÷1.1÷27.5﹪×3m3/hr=2975ml/hr

  FeCl2加药浓度=300mg/L÷34g/mole×127g/mole=1121mg/L

  FeCl2加药量=1121mg/L÷10﹪÷1.35×3m3/hr=24911 ml/hr

  ii. PAA加药量(ml/hr)=加药浓度(PPM)÷PAA浓度(﹪)  

  ÷PAA比重(㎏/L)×进水量(m3/hr)


  J、 铅系废水

  a) 处理原理

  废水中可溶性铅,一般先使之形成铅沉淀物(Pb(OH)2 、PbCO3、Pb3(PO4)2再去除。

  Pb2++NaOH→Pb(OH)2↓

  Pb2++Na2S→PbS↓

  b) 处理流程


  

  c) 控制条件

  i. PH :10

  ii. 重补剂:50PPM

  iii. PAA:1-5 PPM

  d) 加药量计算

  i. 重补剂加药量(ml/hr)=加药浓度(PPM)÷重补剂浓度(%)

  ÷重补剂比重(kg/l)×进水量(m3/hr)

  ii. PAA加药量(ml/hr)=加药浓度(PPM)÷PAA浓度(%)

  ÷PAA比重(kg/l)×进水量(m3/hr)


K、铜系废水

  a) 处理原理

  铜和大多数重金属的常规处理方法是沉淀法,即在硷性条件下使其形成不溶性的氢氧化物,或使其形成硫化物。

  Ca2++NaOH→Ca(OH)2↓

  Ca2++Na2S→CaS↓

  b) 处理流程


  c) 控制条件

  i. PH:8

  ii. 重补剂:50ppm

  iii. PAA:1~5ppm

  d) 加药量计算

  i. 重补剂加药量(ml/hr)=加药浓度(PPM)÷重补剂浓度(%)

  ÷重补剂比重(kg/l)×进水量(m3/hr)

  ii. PAA加药量(ml/hr)=加药浓度(PPM)÷PAA浓度(%)

  ÷PAA比重(kg/l)×进水量(m3/hr)