电镀废水“零排放”技术与产业化应用

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核心提示:废水回用率达到99.67%以上

1、适用范围或应用领域

适用处于水资源短缺,环境容量小,生态脆弱地区的涉及重金属的污染企业或园区;适用于有意做“零排放”,有环保意识和责任意识的其他行业的污染企业。


2、工艺路线及参数或技术原理

电镀“零排放”核心工艺包括四部分,具体操作流程如下:


(1)重金属高精度去除技术 

电镀废水中含有高浓度的重金属离子、络合离子和氰离子。通过加入破络剂将络合的重金属离子转化为游离的重金属离子,并加入碱液使其反应形成沉淀物后去除。加入的氧化剂,可将氰离子转为N2和CO2。 


(2)OSMMBR高盐废水生化技术 

经预处理后的电镀废水仍具有较高的盐含量,通过生化系统中的所培育的耐盐微生物消解作用进行脱氮除磷。微生物还能将大分子有机物分解为小分子有机物,并有效降解大部分有机物。此外,MBR膜可作为微生物生长附着载体,并具有拦截作用,可提高系统中的活性污泥浓度,且将SS高效去除。

 

(3)高盐废水盐分倍增技术 

根据不同膜的组合和孔径变化,利用膜的选择性透过性,层层过滤净化,从而实现以盐分为主的污染物与水分离,达到水质净化回用与盐分浓缩的效果。 反渗透(RO)是利用反渗透膜的选择透过性,只能透过溶剂(通常是水)而截留离子物质或小分子物质,膜两侧静压为推动力,而实现的对液体混合物分离的膜过程。纳滤(NF)是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术,孔径为几纳米,其截留分子量在80~1000的范围内。超滤(UF)是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程,膜孔径在0.05um至1nm之间。以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质,在一定的压力下,当水流过膜表面时,通过筛分截留,达到溶液的净化、分离、浓缩的目的。 而在实际应用中,通过将这几种单一的膜分离技术进行组合联用,可以将最终的浓缩倍数,由单一的1.5-2倍,提高到10倍以上,进而进一步降低浓水的生成量,从而减少后续废水蒸发量。 


(4)MVR机械负压蒸发技术 

利用蒸汽机械再压缩技术,将低温位的蒸汽经压缩机压缩,使其温度、压力提高,热焓增加,然后进入换热器冷凝,以充分利用蒸汽的潜热。经过盐分富集后的浓液进入蒸发系统,在加热室通过蒸汽加热后水分逐渐蒸发,剩余盐分形成晶体以实现盐水分离,水蒸汽冷凝后亦可作为生产用水,全系统实现废水“零排放”。


3、主要技术指标

(一)工艺参数: 

(1)二级氧化破氰工艺 

一级氧化处理的pH控制在10~11,氧化剂活性因子与氰离子含量的重量比为1:3~1:4,反应时间15~30min;二级氧化处理的pH控制在6.5~7.5,氧化剂活性因子与氰离子含量的重量比为1:7~1:8,反应时间5~30min。 


(2)铬还原 

利用还原剂将六价铬还原成三价铬,进水pH控制在2.5~3.0,ORP控制在230mV~270mV,反应时间20-30min。废水经还原后控制pH在7~8。 


(3)镍化学沉淀工艺 

反应pH控制大于9,反应时间20~30min。 


(4)生化系统控制 

A池控制溶解氧在0.5mg/L以下,好氧池及MBR池溶解氧控制在2mg/L以上,好氧池污泥浓度控制在3-5g/L。生化系统进水pH控制在7.5~8.5。


(5)组合膜处理系统及蒸发浓缩结晶系统为自动控制,按设定参数,自动调整运行工况。 注:上述参数为现有运行项目的控制参数范围、仅供参考,具体还要以实际项目(处理量,污染物浓度,出水标准等)为准。


 (二)进出水指标 

(1)设计进水水质:

 该技术对不同类型的各股废水,分别进行收集,随后再分别进行物化预处理。预处理的进水指标如下(参考河北中瓷电子科技股份有限公司电镀废水“零排放”工程相关案例)



而在实际中,由于不同企业生产线存在差异,其生产废水水质不同,废水分类与对应水量和水质也存在差异。因次,实际的各股废水进水水质情况,须根据实际情况决定。但一般要控制金属阳离子≤200 mg/L;COD≤1000 mg/L,电导率≤5000 mg/L。

 

(2)设计回用水水质: 

各股废水经预处理后混合,得到的综合废水(即设计处理量),经生化降解深度处理,得到的MBR产水,再经过多级膜浓缩后,得到的膜浓缩产水,可直接回用于生产,其实际指标如下(参考河北中瓷电子科技股份有限公司电镀废水“零排放”工程相关案例):



与设计进水标准类似,实际中,因生产线用水要求存在差异,其实际的回用水水质指标也存在差异,建议按照实际生产需求定制水回用标准。上述指标均由具备CMA资质的检测公司检测。 运行成本:吨水处理费用约为20-30元/吨之间(以实际情况调整)。 环境影响:除污泥和结晶盐外,不产生其它废弃物,且99%以上处理后的水均回用于生产,环境友好。


4、技术特点

(1)相比传统的处理工艺,该工艺处理后的回用水(膜浓缩产水)水质较优,可直接回用于生产,节约了大量生产用水。

 

(2)该项目设计标准高、自动化程度高,且在运行的过程中,均有在线监控系统实时监测其运行情况并智能控制系统部分开关,可及时响应突发事件并采取有效措施。 


(3)该项目废气产生量少,且有独立的废气处理系统对其进行处理,处理后,确保其能达到相应的排放标准后才外排。 


(4)项目产生的污泥,压滤后严格按要求打包委外进行无害化处理,压滤液回到调节池,杜绝在厂区内散失、渗漏。采取以上有效措施后,不会造成二次污染不对环境造成。    


5、技术优势

整体技术工艺来看,主要包括: 

(1)整体工艺由四种成熟工艺工艺并加以改进后形成,为模块工艺,可根据实际情况(进水水质、出水/回用标准,占地面积等)进行工艺组合及优化。 


(2)整体工艺不仅能将电镀废水进行深度处理,还能将处理后绝大部分的水进行回用,回用率达到99.67%以上。配合以分盐技术回收纯净结晶盐,可实现固废的资源化利用。 


各单体技术来看,主要包括:

(1)在高精度重金属去除阶段,设置了多台pH和ORP自动监测仪,加强自动化程度,以确保反应能精准完全进行。并以精密控制高效沉淀系统和高效过滤器.html'>过滤器,代替普通沉淀池和普通砂滤器,进一步提高了反应效率。


(2)OSMMBR工艺,相比传统的A2O和SBR工艺,其模块化的设计,占地面积小,使得其灵活性好,抗冲击能力强,且易于扩容。而其所使用微生物,能在高盐条件下存活,因此能有效去除高盐废水中的COD和含氮类物质,且污泥排放量少。同时,其所使用得膜材料,采用特殊工艺制造,机械强度高,抗污染性强,无需频繁更换。 


(3)SPNR特种膜浓缩技术,通过该公司特有膜组合方式,能将高盐废水浓缩倍数提高到20-30倍。同时,其所采用的膜材料(PVC、PVDF、PPSU等),机械强度高,抗污染性强,能耐受多种极端条件(高温、强酸碱、强氧化还原性等),使用寿命长。


(4)MVR机械负压蒸发结晶技术,用少量的电能获得较多的热量,从而减少系统对外界能源的需求的一项高效节能技术,且占据空间小,占地面积约为同处理量的传统蒸发设备的1/5。


6、设备组成

(1):包括调节池提升、过滤罐提升、生化区域提升、压泥、加药.html'>计量、加药.html'>磁力等。 


(2)搅拌机:包括各股预处理废水的搅拌机、加药池搅拌机、缺氧池搅拌器(主要是潜水搅拌器)等。 


(3)风机.html'>风机和罐体:包括罗茨风机.html'>风机.html'>鼓风机.html'>风机、空气压缩机、离子风机.html'>风机离子交换器、真空罐、砂滤罐、MBR膜装置、反洗保安过滤器.html'>过滤器、电动葫芦等。


(4)仪表:包括转子流量计、电磁流量计、pH监测仪、ORP监测仪、MBR产水pH调节管道混合器、膜浓缩和MVR蒸发相关仪表。


7、技术要求

各处理单元均为自动化运行,由控制室设定处理参数,采取PLC进行在线控制,运行过程无需人工干预。    


8、工程案例

电镀废水“零排放”技术,工艺成熟可靠,投资成本低。益诺欧通过不同平台对该技术进行推广,已有相关技术应用项目荣获国家示范工程称号,具有市场与业界口碑效应,赢得了较高的市场份额,推动了环保技术的创新,具有深远的社会效益与经济效益。该技术还应用在非电镀废水行业并取得了成功。因此,该技术可挖掘的市场潜力巨大。    


 
 
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