南京污水废水处理设备免费设计咨询

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在冶炼生产过程中，常常会产生一定量的含SO2和SO3的烟气，这些烟气经稀酸洗涤净化，脱硫达标后排放，而净化时产生的大量污酸，因富含铜、砷、铁等杂质，也需要对其进行必要的处理。

采用传统的石灰中和+铁盐沉淀的方法，污酸处理后水质效果一般，砷含量往往难以达标，通常用于地面冲洗、冲渣等对水质要求不高的场合。而且中和后产生大量含砷的石膏渣，属于危险废物范畴，因其“量大、有毒、易反溶"的特点，处理比较困难，如果存放不当，还有可能造成二次污染。

为解决上述问题，嘉施利(宜城)化肥有限公司和嘉施利(荆州)化肥有限公司(以下统称湖北嘉施利)于2021年引进武汉飞博乐环保工程有限公司(以下简称武汉飞博乐)污酸深度处理除砷、重金属技术，并陆续投资建设了3套污酸硫化除砷系统。系统采用单级或多级硫化反应+过滤的处理方法，在去除污酸中砷的同时，还能有效去除铜、铅、镉等重金属，处理后的稀酸中ρ(As)稳定在0.3mg/L以下，满足回用要求。

1、硫化沉淀法的优势

由于铜、砷、镉、铅等物质硫化物的溶度积远远低于其氢氧化物溶度积，相比于传统的“石灰中和+铁盐沉淀"方法，采用“硫化沉淀+过滤"的方法对污酸进行处理，砷和重金属形成的硫化物比氢氧化物更易沉淀，对金属离子的去除更，因而在微量砷处理中优势更加明显。采用传统的“石灰中和+铁盐沉淀"方法需要将污酸中和，处理后水呈中性，且硬度较高。该工艺仅适用于一些对水质要求不高的场合，否则还需要进行除硬度、除盐等深度处理。硫化法处理只需消耗少量酸，基本不改变污酸酸性条件，净化后的污酸可以直接作为稀酸资源用于磷肥生产或硫酸生产，在一定程度上节省了成本。硫化反应生成砷和重金属的硫化物沉淀，渣量很少，仅与污酸中砷与重金属含量有关，通常为“石灰中和+铁盐沉淀"法渣量的5%左右，不论是存储、运输、处理，难度都大幅降低"。

该工艺利用铁碳复合微电解技术，由铁释放电子，铜离子得到电子，发生化学反应，生成铜单质，沉积在铁碳复合微电解材料表面，铜离子得以去除。

根据化学反应原理，铁可以迅速置换铜离子，没有逆反应发生。铜沉积在铁碳复合微电解材料表面，与水分离，可定期回收金属铜。微电解反应将消耗填料，可视实际消耗量定期补充投加。采用反冲洗可将填料间截留的悬浮物冲洗出来，最终排至沉淀槽沉淀，防止堵塞，保证系统稳定运行。

2、微电解和混凝实验

2.1 采样及样品保存

2.1.1 采样点及采样次数

在现有的调节池设定一个监测点，于第1～4天的10：30、14：30以及18：00这几个时间段为采样时间点，进行了为期4天，共12次的取样。

2.1.2 样品采集及保存

在调节池固定的采样点于固定的采样时间，将采水瓶沉没到水面表层以下0.5m，待3～5min后,将瓶提出水面，瓶内水样倒入保存瓶待用。根据实验要求，保存瓶选择体积为2L的饮料瓶，待保存瓶内装满水之后，密封放入加有冰块的泡沫箱内，运回实验室。将所采集的水样编号，放入低于4℃的冰箱内保存，并在24h内对水样中的铜含量进行监测。

2.2 微电解和混凝实验

2.2.1 微电解和混凝实验步骤

①直接微电解。

每天分别从已取的各时段调节池废水水样中取样1000ml，测pH值约为4，将这1000ml水样分成等量3份，然后进行微电解反应，分别摇晃搅拌10min、20min、30min，分别倒出相应反应时间后的水样200ml，经沉淀取上清液测定铜离子浓度及PH值。

②直接微电解然后混凝。

取以上步骤分别倒出相应反应时间后的水样200ml，经沉淀取上清液测定铜离子浓度，调节pH值在8～9之间，投加适量PAC及PAM，进行沉淀后分别取上清液测铜离子浓度及pH值。

2.2.2 Cu的测定铜的测定

采用火焰原子吸收分光光度法，在此不再阐述。

2.3 微电解和混凝实验结果及分析

直接微电解和直接微电解然后混凝得到的水样进行Cu离子浓度和pH测定，结果列于表1。从表1中可见，随着微电解反应时间的增加，Cu离子的去除效率提高；直接微电解然后混凝去除效率进一步提高。反应时间10min左右，去除效率约15%，经混凝沉淀后去除效率约50%时；微电解反应20min左右时，去除效率约50%，混凝沉淀后去除效率达70%；反应时间在30min后，去除效率可以达到99%以上，经加药混凝沉淀后基本可以达标。

通过实验，可采用铁碳微电解法结合现有的工艺去除该线路板厂的含铜废水中的铜离子，经试验确定最佳运行条件是pH在3～4之间，停留时间大于等于30min。

　①采用停留时间长的调节池，对来水变化大的己内酰胺废水进行均质;

　　②采用较长停留时间的厌氧接触氧化池进行深度水解，有效降解有机物并分解有机氮，降低好氧能耗并为硝化提供有利条件;

　　③采用MBR有效截留增殖速率小的微生物，保障COD和氨氮同步去除效果。

　　对已建原有水池根据功能进行综合利用。原有污水收集池、标准排放口和污泥脱水系统保留使用，原有A/O工艺污水池作为应急水池备用。

　　3、工程设计

　　①调节池

　　碳钢结构，内部玻璃钢防腐。设计尺寸为15m×10m×3.5m，有效池容为450m3，水力停留时间为2.2d。调节池分隔成两池，交替均匀水质并调节pH值。

　　②换热池

　　钢筋混凝土结构，设计尺寸为5.0m×5.0m×5.5m，有效池容为125m3。采用列管通入蒸汽加热废水，控制水温为37～40℃，以维持厌氧水解的中温环境。

　　③深度水解池

　　钢筋混凝土结构，设计尺寸为15m×10m×5.5m和10m×5m×5.5m，有效池容为1000m3。水解池分为3格，每格池内设置2台潜水搅拌器，每台功率为3kW。为了节省电耗，潜水搅拌器间歇运行，工作2h、停1h。水解池加盖密封，密封的臭气由引风机引入紫外光除臭器净化排放。

　　④光催化臭气净化塔

　　不锈钢结构，尺寸为2m×2m×4m，有效池容为16m3，臭气处理量为1000m3/h。紫外光波长254nm，催化剂为功率为4kW。

　　⑤二沉池

　　钢筋混凝土结构，设计尺寸为5.0m×4.0m×5.5m，表面负荷为0.42m3/(m2·h)。共设置2台排污泵(1用1备)，定期将沉淀污泥回流至深度水解池。

　　⑥兼氧池

　　钢筋混凝土结构，设计尺寸为10.0m×4.0m×5.5m，有效池容为200m3。池内设置2台潜水搅拌器，每台功率为3kW，间歇运行，工作2h、停1h。

　　⑦MBR池

　　1座，钢筋混凝土结构，设计尺寸为17m×15m×5.5m，有效池容为1275m3。分隔为3池，池内设置盘式曝气器，每池独立控制气量。池内设置1套国产膜组件，PVDF中空纤维膜，膜面积为500m2。膜自吸泵工作8min、停2min。采用清水在线反冲洗，每天1次，每次15min。池内设置2台排污泵(1用1备)，定期将混合液回流至兼氧池。设1套碱液投加系统，控制MBR池内pH值为6.5～7.5，确保硝化正常进行。

　该工程自2016年5月调试合格并稳定运行至今。废水经过深度水解处理后，绝大部分有机物被去除的同时，有机氮几乎氨化。运行过程中发现温度的稳定性对于深度水解性能影响较大，而且深度水解效果好坏对于后续好氧处理有一定影响。MBR池中硝化菌生长良好，能够迅速有效氧化氨氮，但是池内污泥沉降性较差，容易出现泡沫，对于膜的清洗提出了更高的要求。因此，现场运行条件的合理控制对于污水站的稳定运行至关重要。

　　由于好氧池中的氨氮是逐步氧化的，因此需要合理控制各水池中的溶解氧和pH值，控制所有好氧池的溶解氧不低于1mg/L，同时最高不超过3mg/L;通过碱控制兼氧池和好氧池pH值不低于6.5，同时控制MBR池pH值在7.0～7.5。在水反洗时增加了次氯酸钠+碱的在线反洗，可以有效恢复膜通量。

　　5、工程运行经济分析

　　本工程总投资为380万元，其中土建费用为165万元，光催化臭气净化塔为7.8万元，成套膜组件24万元。运行费用为5.81元/m3(不含人工折旧费)，其中电费为4.82元/m3，药剂费为0.99元/m3。

　在我国不同工业领域里，整个纺织业一年产生的废水排放量大约有15.23亿t，包括12.4亿t的印染废水，大概在我国工业废水总排放量的7%，平均一天能排除350~450t的废水。生产过程中，从纺织材料的前处理、染色、印花和后整理过程均存在废水排放，不同之处体现在各个工段废水中的污染物含量与成分与废水排放量上。依据产品所用原材料的差异可区分成以下几种：毛纺织、棉纺织、丝绸印染等等。其中纺织印染具备含水量多、污染物数量多、碱性高、水质转变快等特征，是一种处置难度较大的工业废水，其中具有酸碱、浆料、染料以及油剂等等。目前，印染行业和其产生的废水与处理工艺已得到人们的广泛关注。

　　1.2 印染工业废水现阶段处置状况

　　印染业属于排水大户，在大多数的印染厂基本都具备普通的污水处置设施，当下我国利用率较高的印染废水处置工艺，通常以生化、物化等工艺方法为主，主要有膜处置方法、物理化学处置方法、生物活性污泥池处置方法等等。首级处置通常采用絮凝的方式，次级处置一般选用生化技术，包括接触氧化和生物转盘以及空曝、表曝等等。大多企业由于采用常规处理法无法稳定回用水的指标而放弃回用，或只能降级循环回用，多数厂家仅维持达标排放的阶段，排放的废水量依然远远超过先进国家水平，并且有的中小型印染厂排水量更多。对于印染厂来说，其消耗的蒸汽量一样很多，大部分蒸汽都没有被有效循环使用。在废水处置工艺与所有流程中依然有较大的发展空间。怎样实现节水节能减排现已是现阶段各个印染厂亟须解决的首要问题，同样也是提高企业经济利益的关键手段。

　　1.3 印染工业废水回用的必要性

　　现阶段，有很多区域在实施环保方针政策后，对废水处置排放提出了更高的要求，开始严格控制相关企业的废水排放量。环保政策的全面落实，让一些区域的印染厂产能扩张肩负较大压力，污水排放费用与取水资源费用也随之持续升高。因此，未来怎样合理应用水资源成为抑制企业良好发展的主要问题。

　　为实现这一要求，作为印染技术攻关项目，在节省工艺用水的过程中，例如可以把现阶段经过处置后依然无法循环使用的一些废水通过膜技术进行二次处置，提供排放废水的利用率，不但能减少印染过程中用水量，还能提高企业社会效益，同时对约束排放量的已有印染企业的产能扩张奠定良好基础，膜工艺的运用有效地解决了此种问题。针对此种印染大户而言，废水回收利用是推动环境、社会、经济良好发展的有效手段。

　　2、膜法运用工艺简介

　　2.1 印染工业中的废水回用技术

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　处理印染废水的方式众多，比如化学处置方法、生化方法以及混凝气浮方法等等。此种水体中污染物种类繁多，采用单一的处置方法一般无法将所有的污染物剔除出去，要把各种方法组合在一起，联合处置才能实现理想目标。经过现阶段普通工艺处置的引燃废水，一般仅能满足标准，大部分被回收利用的工艺用水，针对水质指标，尤其是色度、有机物等方面有着更为苛刻的要求。把之前符合标准的排放废水用膜处置再处理一遍，得到的纯水和地表水取水相比还要透彻，漂浮物、色度、电导值等方面也都显著超过工艺用水需求，但若没有落实前预处置此环节，对排放废水直接应用膜处理，不但会增加投入成本，并且还不能让系统良好运作，回收水质也无法被有效保证。只有把膜法与普通方法融合应用，才能真正提高水资源的利用率。

　　2.2 膜法处置在印染工业废水中的重要性

　　近年来，科技水平较高的国家与发达国家纷纷把膜分离技术，例如RO、NF、UF技术等运用在印染工业废水的处置过程中，能有效减少耗能，降低成本投入。因为膜过滤技术具备技能、设施简易、分离质量高、操作便捷等优势，让其在废水处置范围内有较大上升空间。

　　微孔过滤，简称微滤，是一种采用机械过考虑的模式，把中段废水里的细小纤维自水体中隔离开来。所谓微滤，具体是指利用缝隙非常小的纤维网或者不锈钢网当作过滤媒介展开隔离处理，其不仅能回收纤维，而且对BOD以及COD有着良好的剔除成效。当下，利用率较高的是2~6cm格栅过滤，以此筛出木屑等杂物，预防破坏泵。

　　废水处置中选用超滤，是利用拦截物流里分子质量超过超滤膜拦截分子质量的溶质，准许分子质量较低的成分与水通过。其透过水筛出分子质量大的物体，比如浆料、纤维杂物以及燃料等，还能进行回收再利用。此种过滤手段是现阶段印染领域中口碑较好的一种膜技术，通常应用在减少废水相关承载，减少氧化损耗量，让回收用水更加清洁，降低耗能。我国研制的空超滤膜凭借其经济适用的价格备受人们认可和青睐。

　　为剔除回收用水里的累积盐分，可采用纳滤或者反渗透的方法，经过其脱盐的水体质量远远超过工艺用水，并保留了一定的热能，为蒸发节约蒸汽耗量。大部分印染漂洗废液的浓度普遍偏低，相关人员仅利用纳滤膜便能达成工艺回收利用标准。但针对盐度与浓度较高的印染废水可使用RO法对其进行脱盐，以此达到回收用水标准，同时把RO浓缩液经过合理处置满足指标排放或者放到蒸发皿蒸发，处置浓度大的印染工业废水的有效方法还正在研究探索中。

　　MBR，具体是把有效分离工艺和生物降解作用进行有机融合，形成的一种新兴有效的回用及污水处置工艺。在清除浊度、COD等方面利用率较多，其较传统的活性污泥法更加有效和合理。其能充分顶替二沉池发挥作用，从根源上减少COD值，并且让出水较普通生化法形成的效果更好。膜反应反应器是现阶段污水回收利用最核心的技术，因为成本投入多，在我国的利用率较低。

　　几十年来，全国各地纷纷开始建设且投入应用膜法处置工厂，减少印染行业水体损耗量，同时为创造了非常可观的经济利益。现阶段，我国在膜分离工艺的探究方面已取得较大成就，并且已步入现代化生产阶段。接下来将重点分析膜法回用我国某地区印染厂废水的中试状况。

　　3、膜法处置印染废水中试分析

　　3.1 关于进水需求

　　印染废水通常带有漂浮物，其中有机和无机的众多，细小的纤维杂物非常容易引起堵塞问题。为杜绝此现象发生，降低清理难度与次数，不可直接应用膜分离法来处置，在正式分离膜之前完成气浮与絮凝准备工作是一种非常有效的手段。结束此工作后，SS消除率在75~85%范围内，COD剔除率在75%，需要展开后续生物处置，从而清除各种污染物。通过生化和物化的共同处置，出水水质为：pH在7.5左右，COD=110mg/L，SS=22-45ml/L，满足我国规定标准，若是接着使用膜法处置，那么能迅速满足不同工艺的回用水需求，不但节省用水量，而且还能降低污水排放量。上述提高的准备工作，是为了优化废水水质，剔除污染物与漂浮物，提高处理的总体效果，保证处置系统的可靠性，所以此工作在印染废水处置中有着举足轻重的作用。

　　3.2 关于微滤膜法

　　通过兼氧、气浮和初沉池等处置满足要求的印染工业废水，现已能满足膜处置的进水需求。工艺力只要在超滤前添加自清理过滤器，确保进水水质小于110μm便可顺利通过超滤要件。相关人员在印染工厂依次在二沉池与初沉池满足要求的废水池里检测其运作情况，可知后者的废水因为为漂浮物较大，能迅速堵住微滤缝隙，水压差持续升高，运行非常不可靠。但通过常规处置的前者便能一天内始终维持多压差不变，以后试验现象，可发现采用膜法来回用废水，风险性，先采取常规处置然后再利用膜法来提升回用效率更加实用。

　　把陶瓷膜当作废水回用核心技术，能取得事半功倍的效果。把其和有机膜作比较，前者具备抗高温、抗酸碱、耐微生物腐蚀、孔径均衡、应用时间久、容易清理等优势。在大部分印染工艺里，通常染水的温度要保持在80℃上下，若能把这些热量全部回收，可节省诸多蒸汽。在过滤浓度较大的染料废水时，使用此种技术不但提高废水利用率，而且能获得较高的经济利益。

　　3.3 关于超滤膜法处理

　　超滤材料众多，可采用PP、PES、PS、PVC等材料的超滤要件来检测运行的可靠性，经过实验检测和结果发现无明显差别。中空超滤的运用在国内已相当普及，而在印染废水上的应用国内也才起步。在绍兴某印染厂做回用印染废水的试验，处理水量为9~11m3/d，为期45d，进水水质状况为：通过生化与沉淀处置后符合标准的盐分与放流水较少，电导率为980～1650μs/cm范围内，色度范围在15~19之间，存在漂浮物，pH在6.7~7.5之间，COD在84~99mg/L之间，SS在44~63mg/L之间，浊度：1NTU。