机械行业废水处理

项目四机械行业废水处理朱明华资源环境系黑龙江生态工程职业学院任务一处理酸洗废水观察配制的模拟酸洗废水的颜色和气味，对酸洗废水有一定感性认识。3一、启发引导酸洗：是指为了金属表面整洁，在加工之前用硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸或磷酸，或采用上述不同比例的混合酸，边加温边对金属进行清洗，去除附着在金属表面上的氧化物等工艺过程。从酸洗液中取出的金属材料，表面上仍附着着残留的酸洗液，必须用水冲洗，由此排除的冲洗水即为酸洗废水。1、酸洗废水的来源和性质二、要点讲解酸洗废水的性质酸洗废水呈酸性且含有大量的铁、镍、镉、氟等污染物质，将此酸性废水排放后会对河流造成不同程度污染，会对人们的生活环境造成影响。52、中和法处理酸洗废水酸碱废水的来源化工厂、化纤厂、电镀厂、煤加工厂及金属酸洗车间等。酸性废水印染厂、金属加工厂、炼油厂、造纸厂等。碱性废水有腐蚀性，碱所造成的危害程度较小，需要进行无害化处理。危害概述中和法酸性废水碱性废水酸性废水与碱性废水互相中和药剂中和法过滤中和法酸性废水与碱性废水互相中和药剂中和法概述中和剂酸性废水中和剂碱性废水中和剂石灰、石灰石、白云石、苏打、苛性钠等盐酸和硫酸酸碱废水互相中和法酸性或碱性废水需要量式中：Q1—酸性废水流量，L/h；C1—酸性废水酸的当量浓度，克当量/L；Q2——碱性废水流量，L/h；C2——碱性废水碱的当量浓度，克当量/L；注意：中和后溶液pH由生成产物决定1122QCQC酸碱废水互相中和法水质水量变化较小或后续处理对pH要求较宽当水质水量变化不大或后续处理对pH值要求较高时当水质水量变化较大，且水量较小时，连续流无法保证出水pH要求，或出水中含有其他杂质或重金属离子时集水井（或管道、混合槽）内进行连续混和连续流中和池间歇式中和池药剂中和法酸性废水的药剂中和处理石灰等24242()2HSOCaOHCaSOHO根据中和反应方程式计算中和剂中和反应中和剂用量药剂中和法干法投加投药方式湿法投加药剂中和处理工艺流程药剂中和法用石灰中和酸性废水时，混和反应时间一般采用2～5min，但废水含金属盐类或其他毒物时，还应考虑除金属及毒物的要求。采用其他中和剂时，混和反应时间采取5～20min。混和反应装置药剂中和法当沉渣量少，且重力排渣时竖流式沉淀池当沉渣量大，重力排泥困难平流式沉淀池机械脱水或干化场脱水沉淀池沉渣脱水装置药剂中和法碱性废水的药剂中和处理硫酸、盐酸、硝酸42442422()2NHOHHSONHSOHO中和剂中和反应过滤中和法仅用于酸性废水的中和处理碱性滤料：石灰石、大理石、白云石等。中和滤料普通中和滤池升流式膨胀中和滤池滚筒中和滤池过滤中和法普通中和滤池适用范围：低浓度酸性废水升流式降流式形式过滤中和法升流式膨胀中和滤池恒滤速升流膨胀中和滤池变速中和滤池三、案例介绍石灰石、消石灰二级中和法处理酸洗废水实例1、工艺流程2、控制参数1、工艺流程一级曝气中和：利用比消石灰价格更为低廉的石灰石将酸洗废水的酸性由强酸性中和到弱酸性，这样可有效降低药剂费用二级曝气中和：一级曝气中和反应器出水自流进入二级曝气中和混凝反应池后，投加消石灰对进水酸碱性进行微调．此阶段为污染物去除的主要阶段砂滤采用砂滤作为出水保证措施，防止沉淀处理后的出水残留少量絮状物导致出水污染物超标，从而确保出水各项指标均能稳定达标排放．污泥处置由于该泥渣主要成分为无机物且含有大量的重金属污染物，几乎不含有机污染物，因此不宜采用常规稳定化技术进行处理，该泥渣不含放射性物质，脱水后将其以较少的掭加量掺入炉渣制砖，并用蒸汽养护，有效避免二次污染，或采用水泥固化法进。2、工艺参数PH值：由于氢氧化铬在pH值8．5～9．5时的溶解度最低，故沉淀法在此pH值范围内最为有效，但是酸洗废水除含铬外还有其它金属离子，平均pH值约为8的含有几种金属离子的废水往往可以得到最好的处理结果。加药量：由于酸洗废水中主要金属离子污染物均是在碱性条件下沉淀法去除的，所以作为该阶段中和剂的石灰的投加量会直接影响到金属离子污染物的去除效率。沉渣回流比：沉渣回流比控制在3～4时既提高了废水处理效果又不至于过大增加废水处理的能耗。曝气强度：当曝气量采用0．15m3／min，时，可将0.5～3.0mm粒径的石灰石处于悬浮运动状态，颗粒之间不断发生碰撞，有利于中和反应的进行．四、分组讨论分组讨论“酸洗废水处理工艺应在哪些方面进行改进”。任务二处理电镀废水一、启发引导观察电镀废水的颜色及其他物理性质，对电镀废水形成感性认识。251、电镀废水的来源和性质电镀废水的成分非常复杂，除含氰废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属水中所含重金属元素进行分类，一般可以分为含铬废水、含镍废水、含镉废水、含铜废水、含锌废水、含金废水、含银(废水等。一般情况水的酸性强也有少量呈碱性的其中重金属含量随表面活性剂、光亮剂、以及生产工艺的不同而变化。2、1、中和沉淀法：在含重金属的废水中加入碱进行中和反应，使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。2、硫化物沉淀法：加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀除去的方法。化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法，包括中和沉法和硫化物沉淀法等。3、离子交换法处理电镀废水离子交换法基本理论离子交换工艺过程28离子交换法离子交换也是一种化学反应，存在交换平衡。在平衡状态下，反应物浓度符合下列关系式：在平衡状态下，反应物浓度符合下列关系式：k是平衡常数。kl，表示反应能顺利地向右方进行。k值越大，越有利于交换反应，而越不利于逆反应。k值的大小能定量地反映在离子交换剂对某两个固定离子交换选择性的大小。离子交换平衡离子交换法离子交换树脂再生过程离子交换法离子交换工艺过程采用分散预处理、收集与集中处理及管理相结合的办法：将含有低浓度Sn、Pb、Cr、Cu和Zn等重金属离子和少量有机物的镀层多级逆流漂洗废水在各个电镀企业内部就地进行必要的预处理（破氰，调整pH），然后分质输送至厂内储存调节池以待集中处理。四、分组实践分组进行化学共沉淀法除锌除磷实训和固定床离子交换法处理含铬废水实训，加深对化学沉淀法和离子交换法的认识。任务三处理涂装废水观察取自汽车制造厂喷漆车间的废水，对涂装废水形成感性认识。35一、启发引导1、涂装废水的来源及性质来源涂装废水主要来自于机械行业预脱脂、脱脂、表调、磷化、钝化等机械前处理工序；阴极电泳工序和中涂、喷面漆工序。涂装废水中的有害物质涂装前处理：亚硝酸盐、磷酸盐、乳化油、表面活性剂等。底涂：低溶剂阴极电泳漆膜、无铅阴极电泳漆膜、颜料、粉剂、环氧树脂、丁醇、乙二醇单丁醚、异丙醇、二甲基乙醇胺、聚丁二烯树脂、二甲基乙醇、油漆等。中涂、面涂：二甲苯、香蕉水等有机溶剂、漆膜、颜料、粉剂。分类涂装前处理底涂中涂，面涂将水、污染物质和气泡这样一个多相体系中含有的疏水性污染粒子，或者附有表面活性物的亲水性污染粒子，有选择地从废水中吸附到气泡上，以泡沫形式从水中分离去除的一种操作过程，是一种固－液和液－液分离的方法气浮的情况涉及：气、水、固三种介质，每两个之间都存在界面张力σ。三相间的吸附界面构成的交界线称为润湿周边。通过润湿周边作水、粒界面张力作用线和水、气界面张力作用线，二作用线的交角称为润湿接触角θ，见图。θ90，疏水性,易于气浮θ90,亲水性2、、气浮法处理涂装废水浮选剂捕收集：硬脂酸、脂肪酸及其盐类、胺类调整剂：抑制剂、活化剂和介质调整剂气浮法起泡剂：表活剂对于亲水性颗粒的气浮，表面需改性为疏水性→投加浮选剂浮选剂：松香油、煤油、脂肪酸，起连接颗粒和气泡之间作用。浮选流程气浮法电解气浮法直流电的电解作用下，正极产生氢气，负极产生氧气，微气泡。气泡小于溶气法和散气法。具有多种作用：除BOD、氧化、脱色等，去除污染物范围广，污泥量少，占地少。但电耗大。浮选流程气浮法散气气浮法扩散板曝气气浮：压缩空气通过扩散装置以微小气泡形式进入水中。特点是：简单易行，但容易堵塞，气浮效果不高。叶轮气浮法：适用于处理水量不大,污染物浓度高的废水浮选流程气浮法溶气气浮法特点：水中空气的溶解度大，能提供足够的微气泡；气泡粒径小（20～100um）、均匀；设备流程简单。全溶气法：电耗高，但气浮池容积小部分溶气法：省电，溶气罐小。但若溶解空气多，需加大溶气罐压力。回流加压溶气法：适用于SS高的原水，但气浮池容积大。全溶气法工艺部分溶气法工艺回流加压溶气法工艺三、案例介绍2002年，天津市自来水集团采用溶气气浮(DAF)技术的处理系统，这一技术是利用细密空气气泡吸附水中固体并将其浮至水面，继而清除的一种水处理工艺。此过程可有效清除引起水中异味并破坏口感的藻类以及其他低密度颗粒和有机物。采用该技术后该水厂每日向天津市供应50万立方米饮用水。除产能提升和水质标准更高外，还采用新技术，使化学制剂的使用量减少了30％，自来水口感更佳；增加了新的监控设备和操作系统，使水厂自动化水平大大提高；增添新设备可防止氯和氨等有害气体的排放等。四、分组实践分组进行“混凝气浮工艺处理污水”实践，观察实践中混凝和气浮现象。