CN113754198A - 一种含重金属综合废水深度处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含重金属综合废水深度处理工艺,具体是将不同官能团的离子交换树脂组合成一套系统,用于深度处理含多种重金属、多种有机物污染物,特别是含多种重金属络合物的废水,如电镀或表面处理园区、PCB及集成电路、大型有色冶金生产企业等生产过程产生的综合性废水,经本发明处理后的该类废水其重金属含量可以达到行业最高排放标准如电镀污染物排放标准(GB21900‑2008)表3标准、铜、镍、钴工业污染物排放标准(GB25467‑2010)特别排放限值等要求。
Description
技术领域:
本发明属于污水处理技术领域,特别涉及一种含重金属综合废水深度处理工艺。
背景技术:
电镀及其他表面处理工业、PCB及集成电路工业、大型有色冶金生产企业等生产过程中产生的废水污染物种类繁多,特别是各种重金属离子,其处理难度远大于一般工业废水,为了便于管理和控制,我国将包括电镀的表面处理、集成电路等工业领域的大部分企业集中于园区,但同时带来了废水污染物种类更多,污染物排放波动性更大,进一步加大了废水处理的难度,对于有色冶金行业,由于原料来源日益广泛,其废水处理也面临同样的问题。虽然环保标准要求对废水按分质分流进行预处理,但实际生产情况决定了经分质分流处理后,汇集而成的综合废水仍然含有全部的污染物种类,由于废水中含有各种重金属离子、有机物,特别是与之形成的重金属络合物、高浓度无机盐,石油类、硝酸盐,胺类等,将这种废水处理到重金属含量达到行业最高排放标准如电镀污染物排放标准(GB21900-2008)表3标准、铜、镍、钴工业污染物排放标准(GB25467-2010)特别排放限值等要求难度很大。
目前国内外用于处理此类废水的常用技术方法包括化学、萃取、膜和离子交换法。
(一)化学法:大部分工业企业采用化学法处理含镍废水,化学法是向含镍废水中加入氢氧化钠或石灰乳(氢氧化钙),将废水的pH调节到大于9,再加入絮凝剂,使废水中的重金属金属以污泥的形式从废水中沉降,为了使废水中的重金属离子含量进一步降低,还需加入重金属捕捉剂(多为硫化物)。
由于含重金属综合废水的特点在于各种污染物废水排放浓度和排放量的不稳定,废水中受控物浓度和流量变化很大。即使理论上可以做到用化学药剂将废水中的重金属等受控物大部分去除,但限于目前的检测技术手段,即时跟踪污染物浓度及流量变化是一件非常困难的事情,导致由于加药量不能及时跟上受控物浓度和量的变化,不是出水不达标,就是药量过度,导致处理成本难以控制。因此采用单一化学法处理含重金属综合废水的问题就是废水处理难以实现稳定达标。因此化学法仅能作为一种预处理手段,要达到稳定深度去除废水中的重金属离子,还要结合其他处理方法。
(二)萃取法:通过萃取将废水中的重金属离子转移到含萃取剂的有机相中,从而去除废水中的重金属离子,但是萃取工艺的缺点是给体系带入了萃取剂和溶剂的污染,而且难以使废水中的重金属离子含量去除到高标准要求。
(三)膜法:采用多级反渗透膜(RO膜),电渗析膜(ED膜),纳滤膜,可以将含重金属废水中重金属离子含量降低到极低水平,但是会产生大量的含高浓度金属离子的浓缩液,除了采用蒸发浓缩至重金属成为固体盐,这些浓缩液难以被处理到排放标准。
(四)离子交换法:传统的离子交换法采用阳离子交换树脂或螯合离子交换树脂,并使用常规离子交换系统和工艺。仅用于水质成分简单的车间含重金属废水处理。对于成分复杂的含重金属综合废水,存在树脂易污染中毒,使用寿命短,再生频繁,树脂交换容量逐渐下降等问题,几乎没有成功的应用案例。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容:
本发明的目的在于为解决含重金属综合废水深度去除重金属的难题,提供一种化学处理和离子交换组合的新工艺,实现含重金属综合废水中重金属离子的稳定深度去除,从而克服上述现有技术中的缺陷。
为实现上述目的,本发明提供了一种含重金属综合废水深度处理工艺,其特征在于:其工艺及控制包括如下步骤:
S1、含重金属综合废水按一定流量进入第一反应槽,由pH1在线pH仪控制,加入硫酸和聚合氯化铝PAC,调节废水的pH值在2-7,使废水中破乳,然后进入气浮槽,废水中的油类上浮成为浮渣去除,气浮槽出水进入第二反应槽,由pH2在线pH仪和ORP1在线ORP仪控制,加入[U1] 等化学试剂,控制废水的pH值在6-9,ORP值>300mv,反应0.2-2小时,破除氰化物,乙二胺四乙酸、柠檬酸、水杨酸、酒石酸等有机络合物,然后加入聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铁,聚丙烯酰胺等化学试剂并充分搅拌混合后进入第一沉淀槽,经2-8小时沉降,使大部分重金属形成沉淀去除,第一沉淀槽上清液进入第二反应槽,由pH3在线pH仪和ORP2在线ORP仪控制,加入硫酸,还原剂,控制废水的pH值在1-4,ORP值0-300mv,然后加入活性炭吸附有机物和部分重金属离子,再由pH4在线pH仪控制,加入氢氧化钠或氢氧化钙调节废水pH值在8-10后,加入聚丙烯酰胺等化学试剂并充分搅拌后进入第二沉淀槽,经2-8小时沉降,使废水中六价铬转化为三价铬离子,并形成氢氧化铬沉淀去除,第二沉淀槽上清液进入第三反应槽,由pH5在线pH仪控制加入氢氧化钠或碳酸钠调节废水pH值至9-12,然后加入聚丙烯酰胺等化学试剂进行混凝反应后,再进入第三沉淀槽,经2-8小时沉降,使废水中的钙镁离子,残留的镍、镉重金属离子形成沉淀去除;
S2、经步骤1处理后的废水进入中转槽,然后进入弱酸性阳离子交换树脂柱(简称弱阳柱,下同),废水进柱流速控制在5-40m/h或2-20BV/h(BV-树脂床体积,下同)。弱酸性阳离子交换树脂柱内装钠型弱酸性阳离子交换树脂(简称弱阳树脂,下同)去除废水中残留的钙离子及二价金属离子,阳离子型有机聚合物,如聚乙烯胺类,聚丙烯酰胺,有机聚合物型吡啶、喹啉、丙烯晴类等有机聚合物及其形成的阳离子型重金属络合物;
S3、经步骤S2处理后的废水进入第一pH调节槽,由pH6在线pH仪控制,加入硫酸,调节废水pH值在2-6,然后进入阴离子交换树脂柱(简称阴柱,下同),废水进柱流速控制在5-40m/h或2-20BV/h。阴离子交换树脂柱内装氯型强碱性或弱碱性阴离子交换树脂(简称阴树脂,下同),或按一定比例混装的氯型强碱性阴离子交换树脂和弱碱性阴离子交换树脂,去除废水中残留的阴离子型有机聚合物,有机染料,柠檬酸、乳酸、失水苹果酸,水杨酸,EDTA,氰化物,酒石酸等有机酸及其形成的金属络合物,阴离子态As、Mn、Sb、Bi、Pb、Cr、Fe等重金属,油类等污染物。
S4、经步骤S3处理后的废水进入第二pH调节槽,由pH7在线pH仪控制,加入氢氧化钠,调节废水pH值在4-9,然后进入螯合离子交换树脂柱(简称螯合柱,下同),废水进柱流速控制在5-40m/h或2-20BV/h。螯合柱内装一种或多种按一定比例混装的螯合树脂(其种类和比例按废水中污染物的组成确定),深度去除废水中的Ni,Pb,Cu,Fe,Cr,Zn,Cd,Hg,As,Mn,Sb,Bi,Ca,Mg等二价及高价金属离子,螯合树脂类型可选含胺基羧酸、酰胺基羧酸、胺羧基磷酸、胺基磷酸、硫脲、巯基、吡啶、喹啉等各种官能团的螯合型离子交换树脂;
S5、经步骤S4处理后的废水进入pH调节槽3,由pH8在线pH仪控制,加入硫酸或氢氧化钠,调节废水pH值在6-9后进入排放池,然后纳管排放或去生化系统做进一步处理。排放池中的水可作为洗柱水,用于树脂再生时的清洗。
优选地,上述技术方案中,ORP仪为氧化还原电极电位仪,ORP值为氧化电极电位值。
优选地,上述技术方案中,S1中,还原剂为硫酸亚铁、焦亚硫酸钠或亚硫酸钠。
优选地,上述技术方案中,S1中,活性炭为预先配制成固含量5-20%的炭浆。
优选地,上述技术方案中,S1中,若第一反应槽,第二反应槽中采用氢氧化钙代替氢氧化钠,则废水进入第三反应槽时,应采用碳酸钠替代氢氧化钠,以去除废水中的钙镁离子,使废水中的钙、镁离子含量<1000mg/L。
优选地,上述技术方案中,S2中,钠型弱酸性阳离子交换树脂吸附污染物饱和后采用下列步骤再生:S2.1用洗柱水或者交换系统终端出水或自来水,逆流清洗树脂至出水清澈;S2.2用质量含量0.5-20%的非离子或阴离子表面活性剂作为清洗剂清洗树脂,以去除树脂吸附的油类污染物;S2.3用洗柱水洗净树脂;S2.4用质量含量4-30%盐酸或质量含量5-50%的硫酸再生树脂;S2.5用洗柱水清洗树脂到出水pH值≧2;S2.6用质量含量4-30%的氢氧化钠将树脂转为钠型;S2.7用洗柱水清洗树脂到出水pH≦10;再生后的树脂重复使用;再生废液、转型废液及洗柱水排入原水池;树脂清洗剂、再生剂、转型剂进液流速控制在1-6BV/h或1-10m/h,逆流清洗流速控制在1-10BV/h或1-20m/h,顺流清洗流速控制在1-20BV/h或1-40m/h;对于油类污染物较少的含重金属废水可省去表面活性剂清洗或视污染程度定期采用表面活性剂清洗除油。
优选地,上述技术方案中,氯型强碱性阴离子交换树脂和弱碱性阴离子交换树脂比例按废水中污染物的组成确定。
优选地,上述技术方案中,S3中,阴离子交换树脂吸附污染物饱和后采用下列步骤再生:S3.1用洗柱水逆流清洗树脂至出水清澈;S3.2用质量含量0.5-20%的非离子表面活性清洗作为清洗剂,去除阴树脂吸附的油类及有机污染物;S3.3用洗柱水洗净树脂;S3.4用质量含量4-30%的盐酸对树脂进行酸洗;S3.5用饱和NaCl进行盐洗;S3.6用洗柱水清洗阴树脂到出水 PH≧2;S3.7用质量含量4-30%的氢氧化钠再生阴树脂;S3.8用洗柱水清洗树脂到出水PH≤10;S3.9用饱和NaCl树脂转为氯型;S3.10用洗柱水清洗树脂到出水PH≤8;可重复采用上述再生步骤,彻底清除树脂吸附的油类、有机物和重金属等污染物,使树脂得到彻底再生。再生和转型后的树脂重复使用;再生废液、转型废液及树脂清洗废水返回原水池;树脂清洗剂、再生剂和转型剂进液流速控制在1-6BV/h或1-10m/h,逆流清洗流速控制在1-10BV/h或1-20m/h,顺流清洗流速控制在1-20BV/h或1-40m/h。
优选地,上述技术方案中,S4中螯合树脂吸附污染物饱和后采用下列步骤再生:(1)用洗柱水逆流清洗树脂至出水清澈;(2)用质量含量4-30%盐酸或质量含量5-50%的硫酸再生树脂;(3)用洗柱水清洗树脂到出水pH≧2;(4)用质量含量4-30%的氢氧化钠将螯合树脂转为钠型;(5)用洗柱水清洗树脂到出水pH≦10;再生和转型后的螯合树脂重复使用;再生废液、转型废液及树脂清洗废水排入水池;树脂清洗剂、再生剂和转型剂进液流速控制在1-6BV/h或1-10m/h,逆流清洗流速控制在1-10BV/h或1-20m/h,顺流清洗流速控制在1-20BV/h或1-40m/h。
优选地,上述技术方案中,如果螯合树脂吸附某些重金属离子不易再生彻底,可以使用柠檬酸、EDTA或酸性硫脲等络合剂进行二次再生,对于巯基、硫脲等官能团的螯合树脂无需转型。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1、采用多种离子交换树脂的组合、多柱串联连续离子交换系统及运行工艺,处理含多种重金属及络合物的综合废水,实现了含重金属综合废水中各种重金属离子的高标准同时深度去除,实现处理后废水中重金属离子能稳定达到《电镀污染物排放标准(GB21900-2008)》中新建表3标准及各种涉重金属工业废水行业高标准的达标排放要求,解决了传统工艺处理该类废水难以达到深度去除重金属离子的难题。
2、可根据废水中各种重金属离子的不同特点,采用各种不同的离子交换树脂进行组合,实现了对废水中各种重金属离子的深度去除。
3、采用柱外搅拌再生与传统再生工艺相结合,可多次多种药剂联合长时间处理树脂,使污染严重树脂得到彻底再生,解决了传统离子交换技术在处理含重金属综合废水时树脂污染中毒的问题,并实现长期稳定运行,树脂使用寿命可达5年以上。
4、采用多柱串联连续运行离子交换系统,可以保证树脂充分饱和后再生,延长了再生周期,节省再生药剂和洗柱水。
5、可智能化自动控制运行,节省人力,实现废水处理的稳定达标。
附图说明:
图1为实施例1示意图;
图2为实施例2示意图。
具体实施方式:
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示,否则在整个说明书和权利要求书中,术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分,而并未排除其它元件或其它组成部分。
控制包括如下具体步骤;
1、化学预处理:含重金属综合废水通过按一定流量进入反应槽1,在线pH仪控制,加入硫酸和PAC(聚合氯化铝),调节废水的pH值在2-6,使废水中破乳,然后进入气浮槽,废水中的油类上浮成为浮渣进入浮渣槽去除,气浮槽出水进入反应槽2,在线pH仪和ORP仪(氧化还原电极电位仪)控制,加入氢氧化钠或氢氧化钙,硫酸,次氯酸钠/双氧水等化学试剂,控制废水的pH值在6-9,ORP(氧化电极电位)值>300mv,反应0.2-2小时,破除氰化物,乙二胺四乙酸、柠檬酸、水杨酸、酒石酸等有机络合物,然后加入聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铁,聚丙烯酰胺等化学试剂并充分搅拌混合后进入沉淀槽1,经2-8小时沉降,使大部分重金属形成沉淀去除,沉淀槽1上清液进入反应槽2,由在线pH仪和ORP仪控制,加入硫酸,还原剂(硫酸亚铁、焦亚硫酸钠或亚硫酸钠等),控制废水的pH值在1-4,ORP值0-300mv,然后加入活性炭(预先配制成固含量5-20%的炭浆)吸附有机物和部分重金属离子,再由在线pH仪控制,加入氢氧化钠或氢氧化钙调节废水pH值在8-10后,加入聚丙烯酰胺等化学试剂并充分搅拌后进入沉淀槽2,经2-8小时沉降,使废水中六价铬转化为三价铬离子,并形成氢氧化铬沉淀去除,沉淀槽2上清液进入反应槽3,由在线pH仪控制加入氢氧化钠或碳酸钠调节废水pH至10-12,然后加入聚丙烯酰胺等化学试剂进行混凝反应后,再进入沉淀槽3,经2-8小时沉降,使废水中的钙镁离子,残留的镍、镉重金属离子形成沉淀去除。若反应槽1,反应槽2中采用氢氧化钙代替氢氧化钠,则废水进入反应槽3时,应采用碳酸钠替代氢氧化钠,以去除废水中的钙离子,使废水中的钙含量<1000mg/L。
2、弱阳柱处理:经步骤1处理后的废水进入弱阳柱处理,废水经过弱阳柱的流速控制在5-40m/h或2-20BV/h。弱阳柱内装钠型弱酸性阳离子交换,可深度去除废水中的钙镁离子,二价金属离子,阳离子型有机聚合物,如聚乙烯胺类,聚丙烯酰胺,有机聚合物型吡啶、喹啉、丙烯晴类等有机聚合物及其形成的阳离子型重金属络合物。弱阳树脂吸附污染物饱和或达到一定时间后,将树脂转移到带搅拌的再生柱中再生。
3、弱阳树脂再生:(1)用洗柱水逆流清洗树脂至出水清澈。(2)逆流加入1-6BV质量含量0.5-20%的非离子或阴离子表面活性并搅拌1-8h;(3)用2-10BV的洗柱水清洗树脂;(4)逆流加入1-8BV质量含量4-30%盐酸或质量含量5-50%的硫酸并搅拌1-8h再生树脂;(5)再生后的树脂,用洗柱水清洗到出水 PH≧2;(6)逆流加入1-8BV质量含量4-30%的氢氧化钠并搅拌1-8h将弱阳树脂转为钠型;(7)用洗柱水清洗树脂到出水pH≦10;(8)将再生和转型好的树脂转移回弱阳柱中重复使用。清洗剂废液、再生废液、转型废液及洗柱水排入原水池。 树脂清洗剂、再生剂、转型剂进液流速控制在1-6BV(树脂床体积)/h或1-10m/h,洗柱水逆流清洗树脂流速控制在1-10BV/h或1-20m/h,顺流清洗树脂流速控制在1-20BV/h或1-40m/h。树脂再生具体操作步骤见实施例。
4、阴柱处理:经步骤2处理后的废水进入pH调节槽1,加入硫酸,调节废水pH值在2-6后,进入阴柱处理,废水过柱流速控制在5-40m/h或2-20BV/h。阴柱内装氯型强碱性或弱碱性阴离子交换树脂,或按一定比例混装的氯型强碱性和弱碱性阴离子交换树脂(其比例按废水中污染物的组成确定),以去除废水中残留的阴离子型有机聚合物,染料,柠檬酸、乳酸、失水苹果酸(富马来酸),水杨酸,EDTA,氰化物,酒石酸等有机酸及其形成的金属络合物,阴离子态As、Mn、Sb、Bi、Pb、Cr、Fe等重金属,油类等污染物。阴树脂吸附污染物饱和或达到一定时间后,将树脂转移到带搅拌的再生柱中再生。
5、阴树脂再生:(1)用洗柱水逆流清洗树脂至出水清澈;(2)逆流加入1-6BV质量含量0.5-20%的非离子表面活性并搅拌1-8h;(2)用2-10BV的洗柱水清洗树脂;(3)清洗完成后,逆流加入0.2-4BV质量含量4-30%盐酸并搅拌1-8h对树脂进行酸洗;(4)逆流加入1-4BV饱和氯化钠溶液并搅拌1-8h进行盐洗;(5)用洗柱水清洗树脂到出水 pH≧2;(6)逆流加入0.2-4BV质量含量4-30%的氢氧化钠并搅拌1-8h再生树脂;(7)用洗柱水清洗树脂到出水PH≤10;(8)逆流加入1-4BV饱和氯化钠溶液搅拌1-8h处理将树脂转为氯型;(9)用4-10BV洗柱水清洗树脂。对于污染严重的阴树脂,可重复采用上述清洗、酸洗、盐洗、再生和转型步骤,使树脂得到彻底再生。将处理好的树脂转移回阴柱中重复使用。清洗剂废液、再生废液、转型废液及树脂清洗废水排入原水池。树脂清洗剂、酸洗剂、盐洗剂、再生剂和转型剂进液流速控制在1-6BV/h或1-10m/h,洗柱水逆流清洗树脂流速控制在1-10BV/h或2-20m/h,顺流清洗树脂流速控制在1-20BV/h或1-40m/h。树脂再生具体操作步骤见实施例。
6、螯合柱处理:经步骤4处理后的废水进入pH调节槽2,加入氢氧化钠,调节废水pH值在6-9,然后进入螯合柱处理,废水过柱流速控制在5-40m/h或2-20BV/h。螯合柱内装一种或按一定比例混装的多种螯合型离子交换树脂(其比例按废水中污染物的组成确定),深度去除废水中的Ni,Pb,Cu,Fe,Cr,Zn,Cd,Hg,As,Mn,Sb,Bi,Ca,Mg等二价及高价金属离子,螯合树脂类型可选含酰胺基羧酸、胺基羧酸、胺基磷酸、胺基羧酸磷酸、硫脲、巯基、吡啶、喹啉等各种官能团的螯合型离子交换树脂。螯合树脂吸附重金属饱和或达到一定时间后,将树脂转移到带搅拌的再生柱中再生。
7、螯合树脂再生:在搅拌状态下,将洗柱水逆流打入再生柱,清洗树脂至出水清澈。逆流加入1-2BV质量含量0.5-5%的非离子或阴离子表面活性并搅拌1-8h,再用4-6BV的洗柱水清洗树脂以去除油类污染物。清洗完成后,逆流加入0.2-4BV质量含量4-20%盐酸或质量含量5-50%的硫酸并搅拌1-8h再生树脂。再生后的树脂,用洗柱水清洗到 PH≧2后,逆流加入0.2-4BV质量含量4-30%的氢氧化钠并搅拌1-6h将树脂转为钠型,用洗柱水清洗到PH≦10后,将树脂转移回交换柱中等待下一次使用,洗柱水清洗树脂出水的pH值由PH8在线pH仪控制。清洗剂废液、再生废液、转型废液及洗柱水排入原水池。 树脂清洗剂、再生剂、转型剂进液流速控制在1-6BV/h或1-10m/h,洗柱水逆流清洗树脂流速控制在1-10BV/h或1-20m/h,顺流清洗树脂流速控制在1-20BV/h或1-40m/h。螯合树脂再生具体操作步骤见实施例。
8、经步骤6处理后的废水由在线pH仪控制,加入硫酸或氢氧化钠,调节废水pH值在6-9后进入排放池排放或去生化系统做进一步处理。排放池中的水可作为洗柱水,用于离子交换树脂再生时的清洗。
本实施例提供的一种组合离子交换技术处理含重金属综合废水系统及控制工艺如图1所示。
本实施例涉及的电镀园区每天产生量1000m3的含重金属综合废水,按50m3/h运行。
废水组成见表1。
注1:pH值为无量纲;
注2:COD构成物包含石油类,柠檬酸、酒石酸、EDTA等有机络合物及其他污染物。
废水处理要求:重金属含量达到《电镀污染物排放标准(GB21900-2008)》中新建表3标准,具体指标见表2。
注1:pH值为无量纲;
注2:COD构成物包含石油类,柠檬酸、酒石酸、EDTA等有机络合物及其他污染物。
具体处理步骤及控制程序如下:
1、化学预处理:原水池中的含重金属废水用泵送入反应槽1,调节废水进水流量为50m3/h,由pH1在线pH仪控制,加入硫酸(质量含量30%,下同)和3kg/m3废水的PAC(聚合氯化铝,预先配制成质量含量10%的水溶液,下同),控制废水的pH值在2-3,然后进入气浮槽,经气浮处理后,气浮槽浮渣由刮渣机刮入浮渣槽,然后排入污泥池。气浮出水进入反应槽2,反应槽2分为3个串联的搅拌反应区,第1反应区由pH2在线pH仪和ORP1在线ORP仪联合控制,加入氢氧化钙(预先配制成质量含量20%乳液)、次氯酸钠(有效氯≧10%),保持废水的pH值在8-9,ORP值700-800mv,搅拌反应时间0.5小时,第2反应区按1.5kg/m3废水加入PAC、第3反应区按0.15kg/m3废水加入PAM(聚丙烯酰胺,预先配制成质量含量0.1%的水溶液,下同)充分搅拌混凝形成絮体后,进入沉淀槽1,经4小时沉降,使含重金属离子絮体充分沉淀形成污泥后排入污泥池,沉淀槽1上清液进入反应槽3,反应槽3分为4个串联搅拌反应区,第1反应区由pH3在线pH仪和ORP2在线ORP仪控制,加入硫酸,硫酸亚铁(预先配制成18%的水溶液),控制废水的pH值在2-3,ORP值180-230mv,第2反应区按1kg/m3废水加入活性炭(预先配制成质量含量5%浆液)并充分搅拌,第3反应区由pH4在线pH仪控制,加入氢氧化钠(质量含量15%)控制废水pH值在8-9,第4反应区按0.10kg/m3废水加入PAM并充分搅拌混凝后进入沉淀槽2,使废水中六价铬转化为三价铬离子,形成氢氧化铬沉淀,并经6小时沉降后排入污泥池,沉淀槽2上清液进入反应槽4,反应槽4分为2个串联的搅拌反应区,第1反应区由pH5在线pH仪控制加入碳酸钠(预先配制成质量含量20%的水溶液),调节废水pH至10.5-11.5,第2反应区按0.15kg/m3加入PAM进行混凝反应后,再进入沉淀槽3,经6小时沉降,使废水中的残留的钙离子,镍、镉等重金属离子充分沉淀后排入污泥池,沉淀槽3的上清液进入中转槽。沉淀槽3出水指标见表3。
注1:pH值为无量纲;
注2:重金属含量为原子吸收光谱仪检测结果。
2、弱阳柱处理:沉淀槽3的上清液进入中转槽后,调节废水的进水流量至50m3/h,流速20m/h,由泵送入弱阳柱,弱阳柱出水进入第一pH调节槽。弱阳柱的树脂床尺寸为Φ1.8×2.0m,床体积为5m3内装大孔丙烯酸系钠型弱阳树脂。弱阳柱累计运行240小时后,将弱阳柱中的饱和树脂转移到再生柱1中。
3、弱阳树脂再生:(1)饱和弱阳树脂全部转移到再生柱1【柱尺寸为Φ2.2×4.0m(垂直段)】中后,将洗柱水进水进水流量调节到10m3/h,在搅拌状态下,将洗柱水逆流打入再生柱清洗树脂,清洗废水排入原水池。清洗树脂2小时至出水清澈后,进水和搅拌停;(2)按5m3/h的流量,加入10m3的OP-10表面活性(质量含量3%,下同),搅拌启动,保持搅拌4小时;(3)搅拌停,将洗柱水进水流量调节到10m3/h,逆流清洗树脂1小时后,搅拌启动,继续逆流清洗树脂2小时。将洗柱水进水流量调节到20m3/h,顺流清洗树脂1小时后,进水和搅拌停。清洗废水排入原水池;(4)按5m3/h流量,加入质量含量15%的盐酸(再生剂)10m3,搅拌启动,保持搅拌2小时;(5)搅拌停,将洗柱水进水流量调节到10m3/h,逆流清洗树脂1.0小时后,搅拌启动,继续逆流清洗树脂2小时。将洗柱水进水流量调节到20m3/h,由pH9在线pH仪控制,顺流清洗树脂树脂至出水pH≧2后,进水和搅拌停。再生废水,清洗废水排入原水池;(6)按5m3/h流量,加入质量含量15%NaOH(转型剂)10m3,启动搅拌,保持搅拌2小时。(7)将洗柱水进水流量调节到10m3/h,逆流清洗树脂1小时后,搅拌启动,继续逆流清洗树脂2小时。将洗柱水进水流量调节到20m3/h,由pH9在线pH仪控制,顺流清洗树脂树脂至出水pH≦10后,进水和搅拌停。转型废水,清洗废水排入原水池;(8)将再生好的树脂转移回交换柱中重复使用。步骤(1)-(8)总时间控制在36小时内。
4、阴柱处理:经步骤2处理后的废水进入第一pH调节槽,由pH6在线pH仪控制,加入硫酸,调节废水pH值在3-4,然后通过泵送入阴柱,阴柱出水进入第二pH调节槽,阴柱树脂床尺寸为Φ1.8×2.0m,床体积为5m3,内装氯型强碱性阴离子交换树脂。阴柱累计运行288小时后,将阴柱中的饱和树脂转移到再生柱2中。
5、阴树脂再生:(1)饱和阴树脂全部转移到再生柱2【柱尺寸为Φ2.2×4.0m(垂直段)】中后,搅拌启动,将洗柱水进水流量调节到10m3/h,在搅拌状态下,将洗柱水逆流打入再生柱2清洗树脂,清洗废水排入原水池。清洗树脂2小时至出水清澈后,进水和搅拌停;(2)按5m3/h的流量,加入10m3的OP-10表面活性,搅拌启动,保持搅拌4小时;(3)搅拌停,将洗柱水进水流量调节到10m3/h,逆流清洗树脂1小时后,搅拌启动,继续逆流清洗树脂2小时。将洗柱水进水流量调节到20m3/h,顺流清洗树脂1小时后,进水和搅拌停。清洗废水排入原水池;(4)按5m3/h的流量,加入质量含量15%的盐酸(酸洗剂)2.5m3,搅拌启动,保持搅拌2小时;(5)搅拌停,将洗柱水进水流量调节到10m3/h,逆流清洗树脂1小时后,搅拌启动,继续逆流清洗树脂2小时。洗柱水进水流量调节到20m3/h,由PH10在线pH仪控制,顺流清洗树脂树脂至出水pH≧2后,进水和搅拌停。酸洗废水,清洗废水排入原水池;(6)按5m3/h的流量,加入饱和NaCl(盐洗剂)10m3,搅拌启动,保持搅拌4小时。(7)搅拌停,将洗柱水进水流量调节到10m3/h,逆流清洗树脂1小时,搅拌启动,继续逆流清洗树脂2小时后,进水和搅拌停。盐洗剂废水,清洗废水排入原水池;(8)按5m3/h的流量,加入质量含量15%的NaOH(再生剂)2.5m3,搅拌启动,保持搅拌2小时。(9)搅拌停,将洗柱水进水流量调节到10m3/h,逆流清洗树脂1小时后,搅拌启动,继续逆流清洗树脂2小时,将洗柱水进水调节到20m3/h,由pH10在线pH仪控制,顺流清洗树脂树脂至出水pH≦10后,进水和搅拌停。再生废水,清洗废水排入原水池;(10)按5m3/h的流量,加入饱和NaCl(盐洗兼转型剂)10m3,搅拌启动,保持搅拌4小时。(11)搅拌停,将洗柱水进水流量调节到10m3/h,逆流清洗树脂1小时后,搅拌启动,继续逆流清洗树脂2小时后,进水和搅拌停。盐洗剂废水,清洗废水排入原水池;(12)将再生好的树脂转移回交换柱中重复使用。步骤(1)-(12)总时间控制在48小时内。
6、螯合柱处理:经步骤4处理后的废水进入第二pH调节槽,由pH7在线pH仪控制,加入氢氧化钠,调节废水pH值在6-9,调节废水的进水流量至50m3/h,流速20m/h,然后通过泵进入螯合柱,螯合柱出水进入pH调节槽3。螯合柱系统各柱树脂床尺寸为Φ1.8×2.0m,床体积为5m3,内装钠型亚胺二乙酸基螯合离子交换树脂。螯合柱累计运行168小时后,将螯合柱中的饱和树脂转移到再生柱3中。
7、螯合树脂再生:(1)饱和螯合树脂全部转移到再生柱3【柱尺寸为Φ2.2×4.0m(垂直段)】中后,将洗柱水进水流量调节到10m3/h,在搅拌状态下,将洗柱水逆流打入再生柱3清洗树脂,清洗废水排入原水池。清洗树脂2小时至出水清澈后,进水及搅拌停;(2)按5m3/h的流量,共计加入5m3的OP-10表面活性,保持搅拌4小时;(3)搅拌停,将洗柱水进水流量调节到10m3/h,逆流清洗树脂1小时后,搅拌启动,继续逆流清洗树脂2小时。将洗柱水进水流量调节到20m3/h,顺流清洗树脂1小时后,搅拌停。清洗废水排入原水池;(4)按5m3/h的流量,加入质量含量15%的盐酸(再生剂1)2.5m3,搅拌启动,保持搅拌2小时;(5)搅拌停,将洗柱水进水流量调节到10m3/h,逆流清洗树脂1小时,搅拌启动,继续逆流清洗树脂2小时后,进水及搅拌停。再生废水,清洗废水排入原水池;(6)按5m3/h的流量,加入质量含量30%的硫酸(再生剂2)2.5m3,搅拌启动,保持搅拌2小时。(7)搅拌停,将洗柱水进水流量调节到10m3/h,逆流清洗树脂1小时,搅拌启动,继续逆流清洗树脂2小时后,将洗柱水进水流量流量调节到20m3/h,由pH11在线pH仪控制,顺流清洗树脂至出水pH≧2后,搅拌停。再生废水,清洗废水排入原水池;(8)按5m3/h的流量,加入质量含量15%的NaOH(转型剂)2.5m3,搅拌启动,保持搅拌2小时。(9)搅拌机停,将洗柱水进水流量调节到10m3/h,逆流清洗树脂1小时后,搅拌启动,继续逆流清洗树脂2小时。将洗柱水进水流量调节到20m3/h,由pH11在线pH仪控制,顺流清洗树脂树脂至出水pH≦10后,搅拌停。转型废水,清洗废水排入原水池;(10)将再生好的树脂转移回交换柱中重复使用。步骤(1)-(10)总时间控制在36小时内。
8、经步骤6处理后的废水进入pH调节槽3,由pH8在线pH仪控制,加入硫酸,调节废水pH值在6-9后进入排放池排放或去生化系统处理,同时可作为洗柱水,用于清洗和再生离子交换树脂。排放池出水指标见表4。
注1:pH值为无量纲;
注2:重金属含量为ICP-MS检测结果。
实施例2
本实施例提供的一种组合离子交换技术处理含重金属综合废水系统及控制工艺如图2所示。
本实施例涉及的有色冶金企业每天产生4000m3的含重金属综合废水。按200m3/h运行。
废水组成见表1
表1
污染物 | pH | Ni | Cu | Co | Zn | Cd | Pb | As | Hg | Mg | 石油类 |
含量mg/L | 6-9 | 60.57 | 25.72 | 20.68 | 15.03 | 1.58 | 8.63 | 13.06 | 0.52 | 86.72 | 63 |
注1:pH值为无量纲;
注2:石油类构成物包含溶剂油、萃取剂及有机络合等。
废水处理要求:处理后废水达到《铜镍钴工业污染物排放标准 》(GB25467-2010)重金属含量特别排放限值,具体指标见表2
表2
污染物 | pH值 | Ni | Cu | Co | Zn | Cd | Pb | As | Hg | 石油类 |
含量mg/L | 6-9 | 0.5 | 0.2 | 1.0 | 1.0 | 0.02 | 0.2 | 0.1 | 0.01 | 3.0 |
注1:pH值为无量纲;
注2:石油类构成物包含溶剂油、萃取剂及有机络合等。
具体处理步骤及控制程序如下:
1、废水预处理:原水池中的含重金属废水由泵送入反应槽1,调节废水进水流量为200m3/h,由pH1在线pH仪控制,加入硫酸(质量含量20%,下同)和1.5kg/m3废水的PAC(聚合氯化铝,预先配制成质量含量10%的水溶液,下同),控制废水的pH值在2-3,然后进入气浮槽,经气浮处理后,气浮槽浮渣由刮渣机刮入浮渣槽,然后排入污泥池。气浮出水进入反应槽2,反应槽2分为3个串联的搅拌反应区,第一反应区由pH2在线pH仪和ORP1在线ORP仪联合控制,加入氢氧化钠(质量含量10%,下同)、双氧水(含量≧20%),保持废水的pH值在9-9.5,ORP值400-500mv,搅拌反应时间0.5小时,第二反应区按1.5kg/m3废水加入PAC、第三反应区按0.15kg/m3废水加入PAM(聚丙烯酰胺,预先配制成质量含量0.3%的水溶液,下同)充分搅拌混凝形成絮体后,进入沉淀槽1,经4小时沉降,使含重金属离子絮体充分沉淀形成污泥后排入污泥池,沉淀槽1上清液进入反应槽2,反应槽2分为4个串联搅拌反应区,第一反应区由pH3在线pH仪控制,加入硫酸,控制废水的pH值在4-5,第二反应区按0.5kg/m3废水加入活性炭(预先配制成5%浆液)并充分搅拌,第三反应区由PH4在线pH仪控制,加入氢氧化钠控制废水pH值在6-7,第4反应区按0.050kg/m3废水加入PAM并充分搅拌混凝后进入沉淀槽2,经4小时沉降后,使铅、砷、汞形成沉淀物排入污泥池,沉淀槽2上清液进入反应槽4,反应槽4分为2个串联的搅拌反应区,第1反应区由pH5在线pH仪控制加入氢氧化钠钠,调节废水pH至11.0-11.5,第2反应区按0.05kg/m3加入PAM进行混凝反应后,再进入沉淀槽3,经5小时沉降,使废水中的残留的镁离子,镍、镉等重金属离子充分沉淀后排入污泥池,沉淀槽3的上清液进入中转槽。沉淀槽3出水指标见表3
表3
污染物 | pH | Ni | Cu | Co | Zn | Cd | Pb | As | Hg | Mg | 石油类 |
含量mg/L | 6-9 | 1.67 | 2.54 | 1.81 | 2.66 | 0.53 | 1.38 | 1.17 | 0.18 | 6.13 | 5.5 |
注1:pH值为无量纲;
注2:重金属含量为原子吸收光谱仪检测结果。
2、弱阳柱处理:沉淀槽3的上清液进入中转槽,调节废水的流量至200m3/h,流速28m/h,由泵送入弱阳柱中,弱阳柱的出水进入第一pH调节槽。弱阳柱树脂床尺寸为Φ3×2.55m,床体积为18m3,内装钠型弱酸性阳离子交换树脂16m3。弱阳柱累计运行720小时后,将弱阳柱中的饱和树脂转移到再生柱中。
3、弱酸树脂再生:(1)饱和弱酸树脂全部转移到再生柱【尺寸为Φ3.4×5.5m(垂直段)】中后,搅拌启动,将洗柱水进水流量调节到48m3/h,在搅拌状态下,将洗柱水逆流打入再生柱清洗树脂,清洗废水排入原水池。清洗树脂1.5小时至出水清澈后,进水及搅拌停;(2)按32m3/h的流量,加入32m3的OP-10表面活性(质量含量2%,下同),保持搅拌3小时;(3)搅拌停,将洗柱水进水流量调节到48m3/h,逆流清洗树脂0.5小时后,搅拌启动,继续逆流清洗树脂1.5小时。将洗柱水进水流量调节到80m3/h,顺流清洗树脂0.5小时后,进水及搅拌停。清洗废水排入原水池;(4)按32m3/h的流量,加入质量含量15%的硫酸(再生剂)40m3,搅拌启动,保持搅拌2小时;(5)搅拌停,将洗柱水进水调节到48m3/h,逆流清洗树脂0.5小时后,搅拌启动,继续逆流清洗树脂1小时。将洗柱水进水流量调节到80m3/h,由pH9在线pH仪控制,顺流清洗树脂树脂至pH≧2后,进水及搅拌停。再生废水,清洗废水排入原水池;(6)按32m3/h的流量,加入质量含量15%NaOH(转型剂)32m3,搅拌启动,保持搅拌2小时。(7)搅拌停,将洗柱水进水流量调节到48m3/h,逆流清洗树脂0.5小时后,搅拌启动,继续逆流清洗树脂1小时。将洗柱水进水流量调节到80m3/h,由pH9在线pH仪控制,顺流清洗树脂树脂至出水pH≦10后,进水及搅拌机M停。转型废水,清洗废水排入原水池;(8)将再生好的弱阳树脂转移回交换柱中重复使用。步骤(1)-(8)总时间控制在24小时内。
4、阴柱处理:经步骤2处理后的废水进入第一pH调节槽,由pH6在线pH仪控制,加入硫酸,调节废水pH值在3.5-4.5,然后通过泵送入阴树脂柱,阴树脂柱出水进入第二pH调节槽。阴柱系统各柱树脂床尺寸为Φ3.0×2.3m,床体积为16m3,内装氯型弱碱性阴离子交换树脂。阴柱累计运行720+24(弱阳系统树脂再生时间)=744小时后,将阴柱中的饱和树脂转移到再生柱中。
5、阴树脂再生:(1)饱和阴树脂全部转移到再生柱中后,搅拌启动,将洗柱水进水流量调节到48m3/h,在搅拌状态下,将洗柱水逆流打入再生柱清洗树脂,清洗废水排入原水池。清洗树脂1.5小时至出水清澈后,进水及搅拌停;(2)按32m3/h的流量,加入48m3的OP-10表面活性,保持搅拌3小时;(3)搅拌停,将洗柱水进水流量调节到32m3/h,逆流清洗树脂1小时后,搅拌启动,继续逆流清洗树脂2小时。将洗柱水进水流量调节到80m3/h,顺流清洗树脂0.5小时后,进水及搅拌停。清洗废水排入原水池;(4)按32m3/h的流量,加入质量含量15%的硫酸(酸洗剂)9.6m3,搅拌启动,保持搅拌4小时;(5)搅拌停,将洗柱水进水流量调节到48m3/h,逆流清洗树脂0.5小时后,搅拌启动,继续逆流清洗树脂1.5小时。将洗柱水进水流量调节到80m3/h,由pH9在线pH仪控制,顺流清洗树脂树脂至pH≧2后,进水及搅拌停。酸洗废水,清洗废水排入原水池;(6)按32m3/h的流量,加入饱和NaCl(盐洗剂)32m3,搅拌启动,保持搅拌6小时。(7)搅拌停,将洗柱水进水流量调节到48m3/h,逆流清洗树脂1小时,搅拌启动,继续逆流清洗树脂2小时后,进水及搅拌停。盐洗剂废水,清洗废水排入原水池;(8)按32m3/h的流量,加入质量含量15%NaOH(再生剂)8m3,搅拌启动,保持搅拌6小时。(9)搅拌停,将洗柱水进水流量调节到48m3/h,逆流清洗树脂0.5小时后,搅拌启动,继续逆流清洗树脂1小时。将洗柱水进水流量调节到80m3/h,由pH7在线pH仪控制,顺流清洗树脂树脂至出水pH≦10后,进水及搅拌停。转型废水,排入原水池;(10)按32m3/h的流量,加入饱和NaCl(盐洗兼转型剂)32m3,搅拌启动,保持搅拌6小时。(11)搅拌停,将洗柱水进水流量调节到48m3/h,逆流清洗树脂1小时,搅拌启动,继续逆流清洗树脂2小时后,搅拌停。盐洗剂废水,清洗废水排入原水池;(12)将再生好的螯合树脂转移回交换柱中重复使用。步骤(1)-(12)总时间控制在50小时内。
6、螯合柱处理:经步骤4处理后的废水进入第二pH调节槽,由pH7在线pH仪控制,加入氢氧化钠,调节废水pH值在5-6,然后通过泵送入螯合柱,螯合柱出水进入pH调节槽3。螯合柱树脂床尺寸为Φ3.0×2.3m,床体积为16m3,内装16m3巯基螯合树脂。当螯合柱累计运行720+24(弱阳柱树脂再生时间)+50(阴柱树脂再生时间)=794小时,将螯合柱中的饱和树脂转移到再生柱中。
7、螯合柱树脂再生:(1)饱和螯合树脂全部转移到再生柱中后,搅拌启动,将洗柱水进水流量调节到48m3/h,在搅拌状态下,将洗柱水逆流打入再生柱清洗树脂,清洗废水排入原水池。清洗树脂2小时至出水清澈后,进水及搅拌停;(2)按32m3/h,加入16m3的OP-10表面活性,保持搅拌2小时;(3)搅拌停,将洗柱水进水流量调节到48m3/h,逆流清洗树脂0.5小时,搅拌启动,继续逆流清洗树脂1小时。将洗柱水进水流量调节到80m3/h,顺流清洗树脂0.5小时后,进水及搅拌停。清洗废水经排入原水池;(4)按16m3/h的流量,加入质量含量25%的盐酸(再生剂)32m3,搅拌启动,保持搅拌4小时;(5)搅拌停,将洗柱水进水流量调节到48m3/h,逆流清洗树脂0.5小时后,搅拌启动,继续逆流清洗树脂1.5小时。将洗柱水进水流量调节到80m3/h,由pH9在线pH仪控制,顺流清洗树脂树脂至pH≧5后,进水及搅拌停。酸洗废水,清洗废水排入原水池;(6)将再生好的螯合树脂转移回交换柱中重复使用。步骤(1)-(6)总时间控制在22小时内。
8、经步骤6处理后的废水进入pH调节槽3,由pH8在线pH仪控制,加入氢氧化钠,调节废水pH值在6-9,再进入排放池排放或去生化系统处理,同时可作为洗柱水,用于清洗和再生离子交换树脂。排放池出水指标见表4
表2
污染物 | pH值 | Ni | Cu | Co | Zn | Cd | Pb | As | Hg | 石油类 |
含量mg/L | 6-9 | 0.057 | 0.012 | 0.085 | 0.223 | 未检出 | 0.043 | 0.038 | 未检出 | 0.37 |
注1:pH值为无量纲;
注2:重金属含量为ICP-MS检测结果。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式,并且很显然,根据上述教导,可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (10)
1.一种含重金属综合废水深度处理工艺,其特征在于:其工艺及控制包括如下步骤:
S1、含重金属综合废水按一定流量进入第一反应槽,由pH1在线pH仪控制,加入硫酸和聚合氯化铝PAC,调节废水的pH值在2-7,使废水中破乳,然后进入气浮槽,废水中的油类上浮成为浮渣去除,气浮槽出水进入第二反应槽,由pH2在线pH仪和ORP1在线ORP仪控制,加入氢氧化钠或氢氧化钙,硫酸,次氯酸钠/双氧水化学试剂,控制废水的pH值在6-9,ORP值>300mv,反应0.2-2小时,破除氰化物,乙二胺四乙酸、柠檬酸、水杨酸、酒石酸,然后加入聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铁,聚丙烯酰胺并充分搅拌混合后进入第一沉淀槽,经2-8小时沉降,使大部分重金属形成沉淀去除,第一沉淀槽上清液进入第二反应槽,由pH3在线pH仪和ORP2在线ORP仪控制,加入硫酸,还原剂,控制废水的pH值在1-4,ORP值0-300mv,然后加入活性炭吸附有机物和部分重金属离子,再由pH4在线pH仪控制,加入氢氧化钠或氢氧化钙调节废水pH值在8-10后,加入聚丙烯酰胺等化学试剂并充分搅拌后进入第二沉淀槽,经2-8小时沉降,使废水中六价铬转化为三价铬离子,并形成氢氧化铬沉淀去除,第二沉淀槽上清液进入第三反应槽,由pH5在线pH仪控制加入氢氧化钠或碳酸钠调节废水pH值至9-12,然后加入聚丙烯酰胺等化学试剂进行混凝反应后,再进入第三沉淀槽,经2-8小时沉降,使废水中的钙镁离子,残留的镍、镉重金属离子形成沉淀去除;
S2、经步骤1处理后的废水进入中转槽,然后进入弱酸性阳离子交换树脂柱,废水进柱流速控制在5-40m/h或2-20BV/h;弱酸性阳离子交换树脂柱内装钠型弱酸性阳离子交换树脂去除废水中残留的钙离子及二价金属离子,阳离子型有机聚合物;
S3、经步骤S2处理后的废水进入第一pH调节槽,由pH6在线pH仪控制,加入硫酸,调节废水pH值在2-6,然后进入阴离子交换树脂柱,废水进柱流速控制在5-40m/h或2-20BV/h;阴离子交换树脂柱内装氯型强碱性或弱碱性阴离子交换树脂,或按一定比例混装的氯型强碱性阴离子交换树脂和弱碱性阴离子交换树脂,去除废水中残留的阴离子型有机聚合物,有机染料,柠檬酸、乳酸、失水苹果酸,水杨酸,EDTA,氰化物,酒石酸等有机酸及其形成的金属络合物,阴离子态As、Mn、Sb、Bi、Pb、Cr、Fe等重金属,油类等污染物;
S4、经步骤S3处理后的废水进入第二pH调节槽,由pH7在线pH仪控制,加入氢氧化钠,调节废水pH值在4-9,然后进入螯合离子交换树脂柱,废水进柱流速控制在5-40m/h或2-20BV/h;螯合柱内装一种或多种按一定比例混装的螯合树脂,深度去除废水中的Ni,Pb,Cu,Fe,Cr,Zn,Cd,Hg,As,Mn,Sb,Bi,Ca,Mg等二价及高价金属离子,螯合树脂类型可选含胺基羧酸、酰胺基羧酸、胺羧基磷酸、胺基磷酸、硫脲、巯基、吡啶、喹啉等各种官能团的螯合型离子交换树脂;
S5、经步骤S4处理后的废水进入pH调节槽3,由pH8在线pH仪控制,加入硫酸或氢氧化钠,调节废水pH值在6-9后进入排放池,然后纳管排放或去生化系统做进一步处理。
2.根据权利要求1所述的含重金属综合废水深度处理工艺,其特征在于:ORP仪为氧化还原电极电位仪,ORP值为氧化电极电位值。
3.根据权利要求1所述的含重金属综合废水深度处理工艺,其特征在于:S1中,还原剂为硫酸亚铁、焦亚硫酸钠或亚硫酸钠。
4.根据权利要求1所述的含重金属综合废水深度处理工艺,其特征在于:S1中,活性炭为预先配制成固含量5-20%的炭浆。
5.根据权利要求1所述的含重金属综合废水深度处理工艺,其特征在于:S1中,若第一反应槽,第二反应槽中采用氢氧化钙代替氢氧化钠,则废水进入第三反应槽时,应采用碳酸钠替代氢氧化钠,以去除废水中的钙镁离子,使废水中的钙、镁离子含量<1000mg/L。
6.根据权利要求1所述的含重金属综合废水深度处理工艺,其特征在于:S2中,钠型弱酸性阳离子交换树脂吸附污染物饱和后采用下列步骤再生:S2.1用洗柱水或者交换系统终端出水或自来水,逆流清洗树脂至出水清澈;S2.2用质量含量0.5-20%的非离子或阴离子表面活性剂作为清洗剂清洗树脂,以去除树脂吸附的油类污染物;S2.3用洗柱水洗净树脂;S2.4用质量含量4-30%盐酸或质量含量5-50%的硫酸再生树脂;S2.5用洗柱水清洗树脂到出水pH值≧2;S2.6用质量含量4-30%的氢氧化钠将树脂转为钠型;S2.7用洗柱水清洗树脂到出水pH≦10;再生后的树脂重复使用;再生废液、转型废液及洗柱水排入原水池;树脂清洗剂、再生剂、转型剂进液流速控制在1-6BV/h或1-10m/h,逆流清洗流速控制在1-10BV/h或1-20m/h,顺流清洗流速控制在1-20BV/h或1-40m/h;对于油类污染物较少的含重金属废水可省去表面活性剂清洗或视污染程度定期采用表面活性剂清洗除油。
7.根据权利要求1所述的含重金属综合废水深度处理工艺,其特征在于:氯型强碱性阴离子交换树脂和弱碱性阴离子交换树脂比例按废水中污染物的组成确定。
8.根据权利要求1所述的含重金属综合废水深度处理工艺,其特征在于:S3中,阴离子交换树脂吸附污染物饱和后采用下列步骤再生:S3.1用洗柱水逆流清洗树脂至出水清澈;S3.2用质量含量0.5-20%的非离子表面活性清洗作为清洗剂,去除阴树脂吸附的油类及有机污染物;S3.3用洗柱水洗净树脂;S3.4用质量含量4-30%的盐酸对树脂进行酸洗;S3.5用饱和NaCl进行盐洗;S3.6用洗柱水清洗阴树脂到出水 PH≧2;S3.7用质量含量4-30%的氢氧化钠再生阴树脂;S3.8用洗柱水清洗树脂到出水PH≤10;S3.9用饱和NaCl树脂转为氯型;S3.10用洗柱水清洗树脂到出水PH≤8;可重复采用上述再生步骤,彻底清除树脂吸附的油类、有机物和重金属等污染物,使树脂得到彻底再生;
再生和转型后的树脂重复使用;再生废液、转型废液及树脂清洗废水返回原水池;树脂清洗剂、再生剂和转型剂进液流速控制在1-6BV/h或1-10m/h,逆流清洗流速控制在1-10BV/h或1-20m/h,顺流清洗流速控制在1-20BV/h或1-40m/h。
9.根据权利要求1所述的含重金属综合废水深度处理工艺,其特征在于:S4中螯合树脂吸附污染物饱和后采用下列步骤再生:(1)用洗柱水逆流清洗树脂至出水清澈;(2)用质量含量4-30%盐酸或质量含量5-50%的硫酸再生树脂;(3)用洗柱水清洗树脂到出水pH≧2;(4)用质量含量4-30%的氢氧化钠将螯合树脂转为钠型;(5)用洗柱水清洗树脂到出水pH≦10;再生和转型后的螯合树脂重复使用;再生废液、转型废液及树脂清洗废水排入水池;树脂清洗剂、再生剂和转型剂进液流速控制在1-6BV/h或1-10m/h,逆流清洗流速控制在1-10BV/h或1-20m/h,顺流清洗流速控制在1-20BV/h或1-40m/h。
10.根据权利要求9所述的含重金属综合废水深度处理工艺,其特征在于:如果螯合树脂吸附某些重金属离子不易再生彻底,可以使用柠檬酸、EDTA或酸性硫脲等络合剂进行二次再生,对于巯基、硫脲等官能团的螯合树脂无需转型。
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