酸洗废水处理试验研究

SOUTHWEST WATER & WASTEWATER Vol.33 No.5 2011西 南 给 排 水 1 废水来源及其危害 酸洗废水是比较常见的工业废水。 主要来自电 镀厂的酸洗废水， 也可以包括机械加工过程的酸洗 工段排水， 以及钢绳企业等的酸洗排水。 从工厂内 部的生产工艺看， 这些特种废水主要来自酸洗、 清 洗等生产工段。 废水中含有亚铁离子、 铁离子、 重 金属离子， 以及氯离子、 硫酸根离子等。 金属 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面 的油污， 也随着酸洗过程而进入水中， 所以， 酸洗 废水也含有油类物质。 酸洗过程中或其它生产工 段， 常常添加清洁剂以提高去除油污的效果， 所 以， 废水中还含有 P 等营养元素。 油污类以及清洁 剂类物质 ， 也导致酸洗废水中具有一定浓度的 COD。 酸洗过程往往添加大量的硫酸或盐酸， 这是 导致铁元素含量增高的原因， 也是保持铁元素以离 子状态存在的条件， 因此， 酸洗废水中酸度很高， 废水的 pH值很低。 虽然铁离子不属于有毒有害污染物。 但是， 酸 洗废水和机械加工废水等排入天然水体后， 常常因 为铁离子浓度过高而导致水体的红色、 桔黄色等， 因色度高而影响水体环境、 影响水生生态系统的光 合作用， 也因为影响人们感官不悦而常常成为主要 的环境限制因素。 废水中的油类物质会漂浮在水面， 影响水体复 氧。 大量油污漂浮在水面， 也影响水体光合作用， 并且也是引起人们感官不悦的原因。 废水中的 P 等营养元素， 也可以增加水体富营 养化。 此外， 废水的酸度很大， pH 值很低， 对水 生生态破坏作用很大。 相对而言， 酸洗废水的水量占工业废水量的比 重较小， 所以， 其环境危害常常被忽略； 再者， 酸 洗废水的酸度大、 pH 值很低， 又不适宜生化处理。 如果随意排入污水处理厂， 还会破坏正常的生化处 理工艺。 所以， 只有通过除去废水中的铁离子、 油 类物质、 有机物质、 营养元素等， 中和调节废水的 pH 值， 才能全面有效解决这种酸洗废水的各种环 境危害污染。 2 废水处理 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 （1） 除铁方案 对于来自电镀厂、 钢绳厂以及相关机械加工厂 的含铁废水， 最有效的除铁方法是添加化学药剂实 现铁与水的分离法。 空氧催化氧化法可以促进废水 中亚铁离子转化为铁离子， 从而更容易从废水中分 离出来， 但是， 只适宜去除低浓度铁离子， 如地下 水除铁等。 最常见的化学除铁法即是通过调整废水的 pH 值 ， 使废水中的铁离子或亚铁离子转化为氢 氧化物沉淀， 从而实现废水与铁离子的分离。 经 过化学法除铁的废水， 铁离子或亚铁离子的去除 效率很高， 可以回用于生产工艺或者直接排放到 天然水体， 不会对水体产生桔红色污染。 含铁泥 浆可以经过浓缩、 脱水、 干化等处理工艺， 并最终 进行制砖或填埋处置 ， 完全实现环境无害化 。 酸洗废水处理试验研究 耿土锁 （南京大学城市 规划 污水管网监理规划下载职业规划大学生职业规划个人职业规划职业规划论文 系， 南京 210093 ） 摘 要 论述了酸洗废水的来源和主要成分。 其主要危害是因为亚铁离子氧化为铁离子而使水 体产生锈红色， 以及油类污染等。 通过隔油、 加碱中和沉淀除铁手段， 可以有效控制铁离子和油类 物质的环境危害， 同时还能降低废水的 COD、 SS和磷元素等。 关键词 酸洗废水 油分离 中和 沉淀 除铁 !!!!!!!!"! ! "!!!!!!!!"! ! " 工业给排水 27· · SOUTHWEST WATER & WASTEWATER Vol.33 No.5 2011西 南 给 排 水 也具有回收价值 ， 也是高性能混凝土的良好添 加剂。 添加化学药剂的除铁方法， 去除效果稳定、 操 作简便， 而且， 只要选择常用的化学药剂， 其运行 成本也不会过高。 （2） 去除油类物质等 酸洗过程中， 因为金属表面的油污进入水体， 而使废水中含有油类物质。 废水中的油类物质， 应 该首先通过除油工艺进行处理。 有时， 由于金属制品的含油污很多， 酸洗废水 中含有大量的油类物质。 由于油类物质浓度高， 所 以， 有大量的油类以悬浮状态存在于水体中， 应首 先通过隔油装置去除悬浮油类。 隔油装置是去除悬浮油类的最佳手段。 但是， 酸洗过程中， 尤其是去除油污的洗涤过程中， 往往 添加清洁剂或表面活性剂等， 以提高去除油污和污 渍等效果。 如此， 使得部分油类以乳化状态存在于 水体中。 隔油装置对乳化油的去除效果十分微弱， 首先使水体中的乳化油粒破乳、 脱稳， 才可以为油 水分离创造条件。 经过破乳脱稳后的乳化废水， 可以通过气浮 法除油。 气浮装置对于脱稳后的乳化油粒具有很 好的处理效果， 也是含油废水除油的必不可少的 手段。 经过隔油———气浮除油的废水， 油类去除率很 高。 大量的含油废水处理经验表明， 油类物质去除 率可以达到 85-90%以上。 随着废水中油类物质的 去除， 废水中的 COD 指标和 P 等营养元素的指标 也同步得到改善， 尤其是 COD 去除率也很高， 通 常可以去除大部分有机物质。 经过除油的废水， 再与其它废水一起进行处 理。 如此， 既可以减轻油类物质的排放量， 更好地 保护环境， 也可以避免油类物质对于除铁工艺的干 扰作用， 并且为废水回用创造更好的条件。 综上所述， 本方案选择酸洗废水处理工艺流程 如下： 3 试验操作说明 如图所示， 酸洗工艺中的油类物质必须首先有 效地去除， 才可以更好地实现酸洗废水处理效果。 所以， 首先应避免将含油废水和其它酸洗废水混 合， 以便含油废水进入专门的除油工艺。 经过隔油池与浮选池刮出的油层， 具有回收利 用价值。 尤其是隔油池的油层， 含油率高， 可以经 过提纯而获得较好的油类物质。 浮选池产生的油 渣， 则应经过脱水作为锅炉燃料等， 既可以回收能 源， 又可以避免油类的二次污染。 与此同时， 废水中的其他物质， 如氮、 磷和 COD物质， 由于这些物质也有相当部分按照悬浮状 态或者交替状态存在于水体中， 所以， 该工艺对于 这些物质也有一定的处理效果。 酸洗废水中的铁离子在酸性条件下， 按照离子 状态存在于水体中。 经过加碱处理后， 铁离子等金 属离子将转化为氢氧化物等沉淀物质， 从而能够非 常有效地去除这些金属离子。 调整废水的 pH 值， 是去除废水中金属离子的 最佳方法， 也是目前通用的去除金属离子的方法。 图 1 酸洗废水处理流程图 废水回收废水回收 漂洗工段 调节池含油废水 补充新鲜水 调节池 隔油池 破乳池 浮选池 氧化池 二沉池中和池 混凝池 加碱 废油回收 浓缩池 脱水设施 干化设施 回收、 制砖、 建材添加剂等 达标排放 28· · SOUTHWEST WATER & WASTEWATER Vol.33 No.5 2011西 南 给 排 水 试验的关键在于， 将 pH 值调整到最佳范围， 既可 以有效去除金属离子如铁离子等， 又可以有效控制 碱类物质的使用量， 降低运行成本。 4 废水处理试验情况 本次试验以某机械加工企业的酸洗废水为试验 对象。 从上述工艺以及酸洗废水的普遍特征看， 本 工艺也同样适用于电镀厂的酸洗废水以及其他金属 材料加工工艺的酸洗废水。 因为这些废水都具有酸 度大、 pH 值低、 铁离子 （最初主要为亚铁离子） 含量极高， 以及含有一定的油污等。 （1） 废水处理效果 酸洗废水处理试验效果如下： 试验数据表明， 本工艺除铁效果非常显著， 除 铁效率高达 99-99.5%， 可以有效避免酸洗废水在 水体中产生锈红色。 对于悬浮物和油类物质 ， 也有很好的处理效 果。 总磷和色度指标也有所降低。 经过本工艺的 处理， 各项主要水质指标都能达到国家废水排放 标准。 （2） 含铁污泥处理处置 试验表明： 沉淀池的含铁污泥量较大， 尤其是 初沉池， 沉淀的含铁污泥的体积占处理废水体积比 例高达 10－20%左右。 但是， 经过浓缩池处理后， 铁泥的体积可以再减少 50%左右。 即浓缩池排放的 浓缩污泥， 体积占废水体积的 5-10%。 由于酸洗废水量通常不大， 所以， 含铁底泥的 体积也不会很大， 便于最终处理处置。 如中等规模 的机械加工企业， 酸洗废水量通常在 10 立方米/日 左右。 经过本工艺处理后， 铁泥排放量为 1-2 立方 米/日。 而且铁泥有很好的综合利用价值， 不会成为 企业的负担， 甚至可能创造较好的经济效益。 （3） 浮油处理处置 由于酸洗废水中的含油浓度不高， 以及酸洗废 水量很小。 所以， 酸洗废水处理过程中， 浮油或浮 油渣的产生量都较少。 而且， 隔油池刮除的浮油具 有回收价值。 即使气浮过程产生的油渣， 也可以干 化后送入锅炉作燃料， 没有二次污染问题。 5 废水回用分析 经过上述工艺流程处理后， 铁离子去除率可以 达到 99%以上， 完全符合废水回用的要求， 能够确 保废水回用后的正常酸洗。 酸洗废水中的酸根离子 （氯离子或硫酸根离 子） 的浓度通常约 0.5-1 克当量/升。 但是， 上述工 艺流程不能去除废水中的酸根离子。 如果完全回用 而不补充新鲜淡水， 则酸根离子浓度会迅速上升， 不仅导致酸洗用水粘度的上升， 而且在酸洗产品的 表面产生污渍， 影响产品质量。 所以， 笔者建议， 废水回用率保持在 60-80% 之间。 即如果工厂酸洗工艺需要每天需要用 10 吨 酸洗水， 建议采用 6-8 吨的回用废水， 再补充 2-4 吨的新鲜淡水。 保持如此运行状态， 工厂可以节约 6-8 吨的 新鲜水； 同样， 也可以将对外排放的酸洗废水量 从 10 吨/日降低到 2-4 吨/日， 环境效益同样显著。 在此循环率条件下， 酸洗废水中的酸根离子浓度 可以稳定在 2-4 克当量/升左右， 不会对工艺产品 产生危害。 6 投资和运行成本分析 该套处理设备的投资成本主要取决于废水的处 理规模。 处理规模越大， 则单位废水量的投资成本 就越低。 一般而言， 投资规模从十多万元到几十万 元。 该工艺投资运行费用取决于废水中铁离子浓度 以及废水酸度， 或者说取决于单位废水的碱类物质 投加量。 按照试验结果， 酸洗废水中烧碱的投加量 在 5-10 千克/吨废水。 按照工业纯烧碱的市场价格 （约 1800元/吨烧碱） 计， 则每处理 1 吨酸废水， 需 要 9-18 元的运行成本。 或者说， 每日排放 10 吨酸 洗废水的企业， 处理酸洗废水的成本大约在 90-180 元/日。 由于碱类物质是上述处理工艺的主要费用。 所以， 酸洗废水的处理成本一般不会超过上述预算 值。 如果采用工业废碱进行中和与调整 pH 值， 则 酸洗废水的处理成本将显著降低。 表 1 酸洗废水处理效果比较表 铁离子 （毫克/升） SS （毫克/升） 石油类 （毫克/升） COD （毫克/升） 总 P （毫克/升） 色度 （倍） pH 5000-10000 1500-3000 60-80 50-100 1-2 64-128 3－4 30-50 10-20 1-2 30-50 0.5-1 30-50 8－9 99.5-99.6 99.4-99.5 97.5-98.3 40-50 50 55 水质指标 处理前 处理后 去除率 （％） 29· · SOUTHWEST WATER & WASTEWATER Vol.33 No.5 2011西 南 给 排 水 111111111111111111111111111111111111111 针对废水 COD 处理工艺技术主要有生化法如 活性污泥法 （A\O）、 氧化沟等， 适宜可生化性较 好的生活污水及市政污水； 氧化还原法如曝气法、 氧化法、 电解法等适宜主要含无机还原性物质的 废水， 对于臭氧法、 光催化法、 光电催化法 ［3］ 等 技术在工业应用中较少见； 膜分离法在工业废水、 垃圾渗滤液处理方面应用较多， 而用于冷轧废水 处理还未见相关资料报道。 攀钢冷轧废水站承担着攀钢冷轧厂含酸、 碱、 油、 废乳化液等废水的处理工作， 设计处理能力 400m3/h， 随着冷轧厂实施节能减排技术， 实际处 理废水量约 80m3/h。 该站工业废水排放执行国家 《 钢 铁 工 业 水 污 染 物 排 放 标 准 》 一 级 标 准 （GB13456-92）。 经中和沉淀处理后检测井 CODCr 平均含量 319.36mg/L， 因最初设计未考虑 COD 处 理单元， 从而使外排废水 COD 不能达标。 1 工艺流程及水质分析 1.1 工艺流程简介 该站设中和沉淀处理系统 、 铬酸处理系统 、 乳化液处理系统、 污泥处理系统， 其工艺流程如 图 1 所示： 图 1 攀钢冷轧废水处理流程 纳滤膜分离技术在攀钢冷钢废水CODCr治理中的应用研究 贺开明 1， 叶忠喜 1， 唐凤君 2， 王文昌 2， 罗劲松 2， 杨秀莲 2 （1. 四川三友环保工程技术有限公司 617000； 2. 攀钢能源动力中心 617023） 摘 要 本课题通过对攀钢冷轧废水水质分析， 进行了实验室和现场纳滤膜的选型试验、 处理 过程试验及浓水再处理试验， 通过试验证实采用纳滤膜分离技术处理攀钢冷轧废水 CODCr的新工艺 技术可行， 具有出水水质稳定， 操作简便， 运行费用低等优点。 关键词 冷轧废水 CODCr 纳滤膜分离技术 7 小结 学校三防设施建设情况幼儿园教研工作小结高血压知识讲座小结防范电信网络诈骗宣传幼儿园师德小结 虽然酸洗废水难以进行生化处理， 甚至不宜进 入污水厂处理。 但是， 经过加碱中和沉淀， 铁离子 （实际上工厂内一般以亚铁离子存在 ） 可以从 5000-10000 毫克/升降低到 30-50 毫克/升， 铁离子 的去除率高达 99.5%以上。 由此可以有效避免天然 水体产生锈红色， 避免酸洗废水最大的环境危害。 与此同时， 废水的 SS 去除率也高达 99%以上。 此 外， 经过加碱中和， 也可以避免酸性废水的危害。 而隔油过程， 既可以有效去除油类物质， 也可以进 一步改善废水的 COD 指标等。 总之， 本文介绍的 酸洗废水处理工艺， 应该是优化的处理工艺。 既可 以有效保护水体， 又可以充分降低企业的投资和运 行成本。 ————————————— △作者通讯处： 210093 南京大学城市规划系 含酸、 含 碱、 含油 含酸、含 碱、含油 30· ·