畢業設計-電鍍廢水-資料下載頁

【導讀】 袀莇蠆螀腿莆荿薃肅蒞薁螈肁蒞蚃蟻羇莄莃袇袃莃蒅蠆膁莂薈裊肇蒁蝕蚈羃蒀莀袃衿葿蒂蚆膈葿蚄袂膄蒈螇螄肀蕆蒆羀羆肅蕿螃袂肂蟻羈膀肂莁螁肆膁蒃羆膀薅蝿袈腿螇薂芇膈蕆袈膃膇蕿蝕聿膆螞袆羅膆莁蠆袁膅蒄襖膀芄薆蚇肆芃蚈袂節莈蚅羈芁薀羈襖芁蚃螄膂芀莂罿肈艿蒅螂羄羋薇羇袀莇蠆螀腿莆荿薃肅蒞薁螈肁蒞蚃蟻羇莄莃袇袃莃蒅蠆膁莂薈裊肇蒁蝕蚈羃蒀莀袃衿葿蒂蚆膈葿蚄袂膄蒈螇螄肀蕆蒆羀羆肅蕿螃袂肂蟻羈膀肂莁螁肆膁蒃羆膀薅蝿袈腿螇薂芇膈蕆袈膃膇蕿蝕聿膆螞袆羅膆莁蠆袁膅蒄襖膀芄薆蚇肆芃蚈袂節莈蚅羈芁薀羈襖芁蚃螄膂芀莂罿肈艿蒅螂羄羋薇羇袀莇蠆螀腿莆荿薃肅蒞薁螈肁蒞蚃蟻羇莄莃袇袃莃蒅蠆膁莂薈裊肇蒁蝕蚈羃蒀莀袃衿葿蒂蚆膈葿蚄袂膄蒈螇螄肀蕆蒆羀羆肅蕿螃袂肂蟻羈膀肂莁螁肆膁蒃羆膀薅蝿袈腿螇薂芇膈蕆袈膃膇蕿蝕聿膆螞袆羅膆莁蠆袁膅蒄襖膀芄薆蚇肆芃蚈袂節莈蚅羈芁薀羈襖芁蚃螄膂芀莂罿肈艿蒅螂羄羋薇羇袀莇蠆螀腿莆荿薃肅蒞薁螈肁蒞蚃蟻羇莄莃袇

　　

【正文】 強的廢液應選擇在酸性環境中，具有較好穩定性的芳香族聚酰胺中空纖維膜。（ B－ B－ B－ 15）和芳香聚酰肼（ DP－ 1）膜，對 鍍鎘廢水及含氰等堿性較強的廢液應選用耐堿性較好的分離膜。對于具有較高氧化性的 Cr(VI)的去除則要求膜具有較好的抗氧化能力，一般 Cr(VI)的去除，選用聚苯并咪唑酮（ PBJL）膜和聚砜酰胺（ PSA）膜。 膜分離作為新的分離凈化和濃縮技術，過程中大多數無相變化，常溫下操作，有高效、節能、工藝簡便、投資少、污染小等優點，尤其對于處理熱敏物質領域如食品、藥品、和生物工程產品，顯示出極大優越性。與傳統分離操作（如蒸發、萃取或離子交換等）相比較，不僅可以避免組分受熱變性或混入雜質，通常還有低能耗和效率高的特點，因而具 有顯著的經濟效益，故發展相當迅速，應用也越來越廣泛。在國際膜會議上曾將 “在 21 世紀的多數工業中膜過程所扮演的戰略角色 ”列為專題，進行深入討論，并認為它是 20 世紀末到 21 世紀中期最有發展前途的高技術之一。隨著膜組件國產化程度的提高，制約膜技術發展的投資額及維修費用過高的問題將得到緩解，在加上水回用需求的增加，在未來的電鍍廢水處理工程實踐中，膜分離技術將越來越受到人們的重視。但是作為一項新技術，它的先進性和經濟性究竟怎樣尚需深入探索。目前，膜分離技術面臨的問題主要是國產膜性能不佳、進口膜價格昂貴、膜易被污染。 離子浮選法 離子浮選有兩種形式，一種是加入與欲浮選出的離子電性相反的表面活性劑到溶液中，起泡后，表面活性劑與該離子發生反應，形成不溶于水的化合物附屬在氣泡上，浮在水面形成固體浮渣，然后將固體浮渣和氣泡一起捕獲進行分離。另一種是添加能和廢水欲處理的離子形成配合物或螯合物的表面活性劑，使溶液起泡形成泡沫，被處理的元素富集于泡沫再進行分離。該方法的特點是可以從很稀的廢水中有選擇的回收各種無機金屬離子和有機離子。 黃原酸法 黃原酸法分為不溶性淀粉黃原酸酯法（ ISX）和纖維素黃原酸法，前者是鈉、鎂 型 ISX 與廢水中的重金屬離子接觸時，鍵合在硫上的鈉、鎂離子將與廢水中重金屬離子進行交換。重金屬離子取代鈉、鎂而生成重金屬不溶性黃原酸酯沉淀下來，鈉、鎂則游離在水中。有些重金屬離子 [如 Cu2＋、 Cr(VI)等 ]的去除是先通過氧化還原反應，然后再進行離子間的交換才完成的。而纖維素黃原酸法是通過纖維素葡萄糖基經化學改性引入 － C－ S－官能團制成的纖維素黃原酸鹽完成的，不同金屬元素與纖維素黃原酸鹽親和力不同，并遵循Cu≈PbCdNiZnMnMgCaNa，纖維素黃原酸鹽中的鎂和鈉均可被重金屬離子取代 。能進行以上反應的離子有： Zn2+、 Ag+、 Au+、 Ni2+、 Mn2+、 Cr3+、 Fe2+、Cd2+、 Pb2+。 腐殖酸法 泥炭、褐煤等除去瀝青后，用堿液煮沸，溶液被染成黑褐色，酸化時，析出紅褐色絮狀的沉淀，這種物質稱為腐殖質。 腐殖質法處理重金屬廢水的機理可能是風化煤中含有的腐殖質具有易與金屬離子配位的活性官能團，如羧基和羥基等。這些官能團中的 OH－ A 有孤對電子，羥基上的氫易被具有空電子軌 道的金屬離子所取代。因此。腐殖質可作為一種有機配位體與重金屬離子進行配合或螯合。腐殖質與重金屬離子的吸附 交換主要取決于腐殖質分子中的羧基和酚羥基的含量。因而腐殖質具有弱酸型陽離子交換和配位能力等性質。 活性炭是由木材、煤、果殼等含炭物質，在高溫和缺氧的條件下活化制成的。在活性炭的晶格間，形成了各種形狀、大小不同的微孔結構與巨大的比表面積， 因而具有很強的吸附性能，可有效的吸附廢水中的有機污染物和金屬離子?；钚蕴刻幚黼婂儚U水，目前主要用于含鉻、含氰廢水。用活性炭處理含鉻廢水，根據處理水的條件和要求，一般認為是利用它的吸附作用和還原作用。除此之外，還有沸石吸附、麥飯石吸附法 。 活性炭法處理電鍍廢 水的優點： a. 活性炭耐酸、耐堿，在高溫下不易破碎，有穩定的化學性能； b. 節省用水，清洗零件的廢水用活性炭處理后不排放，可重復做清洗水； c. 投資省，設備簡單，占地面積小，可直接在鍍槽旁邊工作，操作維護方便； d. 處理費用低，活性炭來源廣，并可再生反復使用； e. 不直接產生污泥，不易產生 二 次污染。 盡管有以上優點但還是有不足之處，如廢水中污染物容度較高時，活性炭再生比較頻繁；長期反復使用活性炭處理喊含鉻廢水后，處理后水用來做清洗水時，三價鉻含量會增加，影響噸化膜，以及在洗脫液的利用等方面尚需進一步探索。 第四章 處理工藝的確定 工藝流程選擇 在處理電鍍廢水的諸多工藝中，化學法應用最為普遍，在國外約占 90％以上，中國各種電鍍廢水處理工藝的應用比例依次為化學法、離子交換法、電解法；化學法約占 40％，而且化學法呈上升趨勢并逐漸向發達國家靠近，離子交換和電解法則呈下降，下降或上升的原因主要在于處理工藝的實用程度。采用化學法的廢水處理工程投資約占電鍍工程總投資的 5％左右，而離子交換、電解法、反滲透法等廢水處理工程投資約占電鍍工程總投資的 30％～ 40％。所以根據上一章 闡述的各個處理方法的 優缺點及本設計的實際情況選擇采用化學法進行連續處理，同時采用亞硫酸鹽還原法將六價鉻還原為三價鉻。設計處理流程如下圖所示 ： 圖 廢水處理工藝流程 工藝流程說明 廢水系統 廢水處理系統采用連續處理工藝。廢水經過兩次提升，一次提升從調節池到斜板沉淀池 中間水池 砂濾器 清水池 濃縮池 板框壓濾 調節池 反應池 濾液 上清液 含鉻廢水 H2SO4 NaHSO3 NaOH PFS、 PAM H2 SO4 NaOH 污泥 排放 中間水池，二次提升從中間水池到清水池。調節池中廢水由耐腐蝕泵泵入反應池，在反應池中以重力流方式流經還原槽、中和槽、斜板沉淀池和中間水池，完成六價鉻的還原，三價鉻與鋅離子的絮凝和沉淀分離反應。中間水池的水由耐腐蝕泵泵 入石英砂過濾器過濾，出水流入清水池，清水池中 pH 值不達標，可以加酸或加堿進行調節；如果污染物超標，返回調節池重新處理。反應過程的控制通過氧化還原電位（ ORP）測定儀、在線 pH 計和液位計實現。 污泥系統 斜板沉淀池中沉積的污泥經污泥濃縮池濃縮，再經板框壓濾機脫水后打包待用。濃縮和壓濾出水返回調節池重新處理。 藥劑投配系統 確定各種溶藥、投藥槽體有效容積、工藝尺寸及相關工藝設備。 工藝條件控制 還原六價鉻必須在酸性條件下進行，當 pH值為 ，反應可在 5 min左右進行 完畢；當 pH 值為 ～ 時，反應時間在 20～ 30 min；當 pH 值大于 時，反應速度非常緩慢。實際生產中，一般控制在 ～ 之間，反應時間控制在 20～ 30 min。亞硫酸鈉與六價鉻的理論投藥比為 3﹕ 1（質量比），由于廢水中雜質的影響和反應動力學方面的原因，實際投藥量應高于理論投藥量，投藥比控制在（ 4～ 5）﹕ 1，投藥比過低會使還原反應不充分，出水中六價鉻含量不能達標，投藥比過高時浪費藥劑，增加處理成本，并且容易生成可溶性離子 [Cr2（ OH） 2SO3]2，難以生成氫氧化鉻沉淀。氫氧化鉻沉 淀的最佳 pH 值為 7～ 8，而氫氧化鋅沉淀的最佳 pH 值為 8～ 9，故選擇絮凝反應的 pH 值為 8，反應時間為 15～ 20 min。 第五章 單體構筑物的設計計算 1 一般說明 電鍍廢水水質質量有一定的波動，設置調節池使水質和水量保持相對的穩定，有利于后續處理單元的有效運行，調節池材料采用鋼筋混凝土，內外作防腐處理，調節池設事故溢流 管 。 2 參數選取 池形 方形 停留時間 HRT=4h 3 工藝尺寸 有效容積 V＝ Q HRT=90 4/24=15 m3 有效水深 H＝ 2021 mm 橫截面積 S=V/H=15/= m3 池長 L=4000 mm 池寬 B=S/L=取 B=2021 mm 調節池總尺寸 長度 寬度 高度 =4000 mm 2021 mm 2021 mm 4 工藝裝備 1 次提升泵 2 臺（ 1 用 1 備），由于廢水呈酸性，應選用耐腐蝕泵，具體選型見水力計算部分。 5. 2 反應池 1 一般說明 反應池內進行還原反應和絮凝反應，在流程上分前后兩格，前一格進行六價鉻的還原反應， 后一格進行氫氧化物的沉淀生成反應，前后兩格用底部開口的隔板隔開，反應過程進行機械攪拌，如圖 所示 。 反應池中根據化學反應的不同需要加入各種藥劑，以實現 pH 值調節，六價鉻的還原以及氫氧化鉻和氫氧化鋅的生成過程。為了促進反應物的充分接觸反應，反應池應設置混合設備，由于生成的氫氧化鉻絮體不易沉降，在進入沉淀池之前應在反應池中投加絮凝劑幫助絮體長大以利于后續沉淀單元的處理效果。