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树脂回用+MVR蒸发工艺处理喷涂废水中的镍

发布时间:2021-2-22 11:22:10  中国污水处理工程网

  1、引言

  喷涂工艺中镍的根本处理原则首先是改革生产工艺,不用毒性大的重金属。其次可以采用合理的工艺流程、科学的管理和操作,减少镍的含量和随废水的流失量,尽量减少外排废水量。含镍废水应当在产生地点就地处理。不能不经过处理直接排入城市下水道,以免对环境造成重大影响。根据生产实际情况和客户的严格要求,该企业将废水中的镍在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离,根据废水水质、水量等情况组合使用,应用树脂回用和MVR蒸发工艺将其彻底去除并达到生产废水零排放,维护简单方便,易于长期使用。

  2、工程设计情况

  园区某外资企业喷涂工艺产生的废水采用树脂回用+MVR蒸发工艺,项目规模8t/d或500/h,项目已实施,目前处于正常运营阶段。

  2.1 喷涂工艺中废水排放种类及来源

  该企业喷涂工艺中废水排放种类包括酸性废水/碱性废水(W1~W2)1200t/a,排放流量250L/h,含磷废水(W3~W4)1200t/a,排放流量250L/h,超声波清洗废水(W5)78t/a,喷淋塔废水(W6)50t/a,湿式打磨废水(W7)5t/a。重金属镍主要来源于金属表面处理加工所需化学品中。

  2.2 喷涂工艺中废水排放进水设计和出水标准

  酸碱废水W1/W2和含磷废水W3/W4经混合后通过树脂离子交换系统处理后回用于生产线,作为W3/W4生产线和喷淋塔的补充水。再生产的废液与W5~7混合后经酸碱中和利用蒸发器进行蒸发处理,蒸发后的冷凝水再经过树脂离子交换系统处理后作为W3/W4生产线和喷淋塔的补充水。蒸发后产生的浓缩废液委外处理,整个工厂实现无废水外排。废水系统内的任何收集池或处理槽不允许有液体溢出系统只允许补水,不能产生任何多余的水使系统无法及时处理或超出使用点使用量(超声波清洗不使用回用水)。

  全厂水污染产生及排放情况如表1所示。

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  废水经处理后达到零排放,处理后水质可满足«城市污水再生利用工业用水水质»(GB/T19923-2005)中工艺与产品用水标准后进入回用水池,直接回用于生产。其中W1/W2和W3/W4经离子交换树脂处理系统处理后能满足下列出水水质如表2所示。

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  W5~W7和离子交换树脂系统产生再生废液经蒸发系统处理后能满足下列出水水质(表3)。

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  2.3 工艺流程及说明

  W1/W2酸碱废水和W3/W4含磷废水经收集后混合,通过预处理过滤器和活性碳过滤器去除水中大部分悬浮物和有机物,然后再通过离子树脂交换系统交换并吸附水中阴阳离子,使水质满足工艺回用水标准。离子交换树脂的技术中,最常见的是,将原液中的盐类交换为离子交换树脂的反离子H离子或OH离子的「脱盐」。盐类在溶液中可电离阳离子(Cation)与阴离子(Anion),在阳离子交换树脂中,阳离子与H离子进行交换,而阴离子与OH离子在阴离子交换树脂中进行交换(图1)。

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  当树脂饱和后,通过再生恢复树脂的吸附功能,再生产生的废液和工厂其他废水混合后通过酸碱调节单元调节pH值至中性,然后进入低温蒸发单元处理。

  (1)预处理。设备启动后,将收集池内的废液吸入杂质过滤分离器内,去除大颗粒的杂质,专门过滤器上配有开关,颗粒杂质要清理时,更换或清理不锈钢滤袋。

  (2)预热。本设备为全自动,蒸发器自动进水,水泵运行产生真空,压缩机运行产生热量给蒸发罐内废水加热,在真空状态下,废水温度上升到37℃以上,预热完成,废水开始蒸发。

  (3)蒸发浓缩过程。蒸发温度设定为37~42℃,压缩机压缩氟利昂产生热量给真空罐加热,真空罐水分快速蒸发,蒸发的水蒸气通过热交换器循环泵给真空罐内的水加热,真空罐内的水达到沸点,开始蒸发,氟利昂通过膨胀阀气化后给真空罐水蒸气制冷,蒸气上升遇冷液化进入储水罐,氟利昂吸收了热量,通过压缩机压缩制热,给真空罐内废水加热。如果在蒸发的过程中有气泡上升,传感器检测到后,消泡剂自动加进去消泡,一个周期完成后,开始排出浓缩液(一个周期的时间可设定)。

  (4)浓缩液排出。一个周期完成后,压缩泵停止工作,浓缩液管路上气动阀打开,蒸发罐加压,将浓缩液压入浓缩罐内。

  处理工艺流程图如图2所示。

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  处理工艺水量平衡图如图3。

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  3、项目运行情况

  3.1 进水水质分析

  本项目设计水质镍=0mg/L,氨氮=200mg/L,COD=1000mg/L是基于当时的水样检测数据上浮10%。项目建设实施调试完毕其各水质指标变化达到排放标准要求。

  3.2 出水水质分析

  本项目出水执行更为严格的表2和表3标准。经过系统的优化调整和强化现场运营管理,确保系统的稳定运行,严格低于排放标准。废水处理设施设备运行前后对比如图4。

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  4、结语

  采用树脂回用+MVR蒸发工艺处理喷涂废水中的镍和氨氮,可以稳定运行并确保出水水质达标排放,项目实施后达到生产废水为零排放,故重金属和氨氮实现零排放。全过程贯彻清洁生产原则和循环经济理念,采用先进的工艺、设备,减少污染物的产生量和排放量,使物耗、能耗和污染物排放指标等达到国内同行业清洁生产先进水平。(来源:威特立创能科技(苏州)有限公司)

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