無錫廢水處理工程設(shè)備—這家靠譜天環(huán)

目前，常用物理、化學(xué)和生物法等常規(guī)方法處理印染廢水。物化法中隔油技術(shù)法、氣浮法、吸附法等工藝實用性強，但處理效率較低，通常適用于廢水的前期預(yù)處理階段；膜分離法處理技術(shù)去除效率高且出水水質(zhì)穩(wěn)定可靠，但處理水量小、易堵塞并且技術(shù)成本高；臭氧氧化法操作簡便，原料易獲取，反應(yīng)后排放出多余的氧氣不會對環(huán)境產(chǎn)生二次污染，但存在空氣源制備臭氧的效率低、臭氧發(fā)生器運行成本高的弊端；光催化氧化技術(shù)具有高效、安全、原料易得、價格低廉等優(yōu)點，但也有催化劑易失活、光源利用率低等制約因素；生物法在運行過程中利用微生物氧化分解污染物，在常溫常壓下進行，技術(shù)成本較低，不產(chǎn)生二次污染，但微生物的配置馴化及新陳代謝容易受環(huán)境條件的影響，在沖擊負(fù)荷下易造成生化系統(tǒng)波動。

炭鐵微電解廣泛應(yīng)用于印染廢水處理，對分散染料除色有出色的表現(xiàn)，但總體對COD及可生化性提高的貢獻能力一般。筆者通過對鐵炭材料的架構(gòu)形式進行研究并研發(fā)出新型復(fù)合炭鐵材料，新架構(gòu)下鐵和炭在廢水中形成的微動力在通氣情況下會發(fā)生一系列電化學(xué)反應(yīng)，通過使廢水中有機大分子污染物的鍵斷裂等，達(dá)到廢水初步降解的預(yù)處理目的。因其具有處理成本較低、處理設(shè)備較簡單、處理效能高等優(yōu)勢，可提高廢水的可生化性，減輕后續(xù)工藝負(fù)荷。

1、實驗內(nèi)容

1.1 實驗儀器與藥品

實驗廢水取自某印刷廠內(nèi)印刷車間的生產(chǎn)廢水。廢水pH值為5～6，水呈微紅棕色，COD初始濃度為120mg/L。

1.2 實驗方法

新型復(fù)合炭鐵活化過程：稱取一定質(zhì)量的復(fù)合炭鐵添加5%鹽酸（復(fù)合炭鐵獨立研發(fā)，為多孔、大比表面積固態(tài)新材料），浸泡活化一段時間，用蒸餾水沖洗3min，晾干后待用。

實驗步驟：取1000mL印染廢水于燒杯中，投加一定量的已活化的復(fù)合炭鐵，調(diào)節(jié)廢水pH值，放入曝氣泵，進行攪拌曝氣反應(yīng)，反應(yīng)后過濾取濾液測定各種條件下的水質(zhì)COD值。

2、結(jié)果與討論

2.1 活化時間的影響

采用5%鹽酸活化新材料的復(fù)合炭鐵填料在不同活化時間下對印染廢水的去除效果見圖1。隨著活化時間的增加，印染廢水中COD的去除率呈現(xiàn)先上升后降低的趨勢，活化時間為60min時，處理，廢水中COD的去除率為32.58%。反應(yīng)時間小于60min時，活化時間不夠長，復(fù)合炭鐵內(nèi)外表面殘留較多的雜質(zhì)，導(dǎo)致反應(yīng)接觸面偏少，反應(yīng)不充分。活化時間超過60min后，復(fù)合炭鐵內(nèi)外表面的雜質(zhì)基本被去除，鐵原子暴露在鹽酸溶液中，會繼續(xù)與鹽酸反應(yīng)生成H2與FeCl3，降低了反應(yīng)中陽極鐵的含量，造成反應(yīng)效率降低。因此，復(fù)合炭鐵的活化時間為60min。

高濃度氨氮廢水來源非常廣泛，常見的有消化污泥脫水液、垃圾滲濾液、肉類加工廢水、合成氨廢水及焦化廢水等。這些廢水若未經(jīng)有效處理而排入水體中，極易造成水體富營養(yǎng)化，使藻類大量繁殖，水中溶解氧極度消耗而不能補充，從而導(dǎo)致水生生物死亡，水體黑臭，最終影響水體環(huán)境和人類健康。目前比較常用的去除廢水中高濃度氨氮的方法有生物法、吹脫法、膜分離法、沸石脫氨法和磷酸銨鎂（MAP）沉淀法等。其中，MAP沉淀法因工藝操作簡單方便、處理效果好、沉淀速率快等特點被廣泛應(yīng)用，其反應(yīng)產(chǎn)物也可作為緩釋肥等進行再利用。然而，MAP沉淀法的氨氮去除效果受到多種因素的影響，如反應(yīng)pH、氨氮初始濃度、磷酸鹽和鎂鹽的投加量等。為研究這些因素對焦化廢水中氨氮去除效果的影響及探索的工藝條件，吳揚通過正交實驗分析了5個因素對氨氮處理效果的影響，其影響程度從大到小依次為n（Mg2+）∶n（PO43-）∶n（NH4+）、反應(yīng)pH、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、氨氮初始濃度。而杜雯倩等研究發(fā)現(xiàn)，用MAP沉淀法處理氨氮廢水前，加入一定量的聚合氯化鋁（PAC）等絮凝劑可以改善去除效果，但未對其他因素的影響及處理工藝進行深入研究和討論。

本工作采用MAP沉淀和絮凝法聯(lián)合處理高濃度氨氮廢水，通過單因素法以及進一步的正交實驗法，考察了pH、磷酸鹽投加量、絮凝劑投加量等重要因素對氨氮去除效果的綜合影響，確定了工藝條件，同時探索了絮凝劑對于MAP沉淀法處理氨氮的作用方式和機理，為提高實際氨氮廢水的去除效果提供理論及技術(shù)支持。

在現(xiàn)代生活領(lǐng)域中，人們對各類鋁制品的需求也不斷增大，鋁制品在全球各行各業(yè)的運用是人們生產(chǎn)和生活的重要資源，為此，我國大力發(fā)展電解鋁企業(yè)，滿足社會對鋁制品的需求。隨著社會需求的提升導(dǎo)致市場日益激烈，各電解鋁為保障自身市場競爭力，實時對自身技術(shù)手段和管理體系進行創(chuàng)新和優(yōu)化，堅決貫徹可持續(xù)發(fā)展方針，使用可替代清潔能源，優(yōu)化硬件設(shè)施和污染處理設(shè)備。但在實際生產(chǎn)生活中，陽極碳塊仍是電解鋁工作中的重要設(shè)備，陽極碳塊在通電時不可避免的會釋放有害氣體。脫硫廢水也是同理，雖然在原材料和能源方面已經(jīng)傾力改良，但部分硫化物依然會產(chǎn)生脫硫廢水。既然無法避免脫硫廢水的生成，各電解鋁就要想辦法將脫硫廢水純凈，確保無公害后再進行排放，由此可見，脫硫廢處理技術(shù)的重要作用。

一、電解鋁脫硫廢水的特點

電解鋁在生產(chǎn)工作不斷進行，雖然由于電解煙氣特點每小時產(chǎn)生的廢水量較少，但是因其連續(xù)性，其運行期間仍會累積大量的脫硫廢水，廢水的排放主要是為了保證脫硫系統(tǒng)內(nèi)氯離子的平衡，氯離子的濃縮會對硬件設(shè)施帶來負(fù)面影響，縮短其使用壽命，假如脫硫廢水長時間和硬件設(shè)施接觸，會對其內(nèi)部零件連接處形成腐蝕，導(dǎo)致其效率降低，性能受到影響，甚至停止運轉(zhuǎn)，無法應(yīng)對工作需求。脫硫廢水若直接排放還會對電解鋁周圍的生態(tài)環(huán)境造成破壞，使得周圍生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)能力降低，無法實現(xiàn)凈化工作。電解鋁工作過程中產(chǎn)生的脫硫廢水，通常具有以下幾個特點：首先，脫硫廢水是弱酸性液體，PH值在多次對電解鋁脫硫廢水酸堿度檢驗實驗中明確其通常處在5.0左右，其酸性并非和正常值7.0相比較為接近為弱酸性[1]。其次，脫硫廢水中存在多種雜質(zhì)漂浮物，其有些是化學(xué)反應(yīng)過程中所遺留的殘渣，有些是設(shè)備腐蝕后脫離的表皮，也有些是環(huán)境中存在的灰塵或雜質(zhì)，整體較為渾濁。再然后，電解鋁的脫硫廢水中含有多種有害化學(xué)成分，其主要組成有鉛，汞，鎘等等，這些化學(xué)成分危害性，對土壤和人體損害。最后，電解鋁脫硫廢水中含有大量氯鹽和亞硫酸鹽等，其中氯鹽含量占比要比亞硫酸鹽高許多。

二、脫硫廢水產(chǎn)生的影響因素

電解鋁中使用大量的陽極碳塊，起導(dǎo)電作用的陽極碳塊是電解生產(chǎn)中的，所以陽極碳塊的質(zhì)量會對脫硫廢水的產(chǎn)生具有直接影響。在設(shè)計能源供應(yīng)過程中，首先若碳塊原材料的組成成分中硫元素較多，在燃燒時就會產(chǎn)生大量二氧化硫，這就導(dǎo)致二氧化硫受溫度變化液化會直接影響脫硫廢水濃度，即使不發(fā)生液化反應(yīng)，原料中的硫元素過多，也會提升脫硫廢水的硫含量，濃度也會提高。其次，如果在能源供應(yīng)過程中，陽極碳塊材料成分中，氯元素含量較高，對電解鋁在工作過程中會產(chǎn)生更多的氯元素物質(zhì)，其危害性較強。為防止損害工作人員生命財產(chǎn)安全和硬件設(shè)施的使用壽命，電解鋁會使用脫硫漿液對氯元素進行處理，脫硫漿液中含有大量氯程分，因此會直接提升脫硫廢水的濃度和數(shù)量。最后，電解鋁在工藝完成后，未處理雜志和生成的污染性氣體時，會使用石灰石材料，石灰石在使用過程中結(jié)構(gòu)較為脆弱，會分離出大小顆粒，在工作進行時，這些分散的細(xì)小顆粒會落入脫硫廢水中，時期內(nèi)部產(chǎn)生一定化學(xué)反應(yīng)，生成更多的重金屬元素。同時，石灰石成分為碳酸鈣，碳酸鈣是非?；钴S，極易發(fā)生反應(yīng)的成分，在含有多種元素的脫硫廢水中，會迅速發(fā)生反應(yīng)，進而促使內(nèi)部其他成分相互反應(yīng)，產(chǎn)生更多有害物質(zhì)。

三、電解鋁脫硫廢水技術(shù)工藝

電解鋁脫硫廢水因電解鋁生產(chǎn)工藝的特殊性，電解煙氣不存在高溫?zé)煔猓由掀鋯挝粫r間內(nèi)廢水產(chǎn)生量較少（工藝水氯離子不超200mg/L時，單條電解生產(chǎn)線的廢水產(chǎn)量一般不超過1t/h），無法直接借鑒電廠廢水技術(shù)，電解鋁脫硫廢水工藝有如下：

無錫廢水處理工程設(shè)備—這家靠譜天環(huán)

1、濃縮蒸發(fā)技術(shù)

脫硫廢水的固態(tài)物質(zhì)和溶解物主要是以石膏為主的硫酸鹽，其本質(zhì)和石膏漿液沒有本質(zhì)區(qū)別，只是濃度不同。因此我們對廢水采用濃縮蒸發(fā)技術(shù)，廢水取自廢水旋流器溢流出口，廢水在蒸發(fā)器內(nèi)利用廠區(qū)蒸汽為外部熱源，進行蒸發(fā)，氣態(tài)水進入大氣，蒸發(fā)完剩余的污泥主要成分為石膏等鹽類，經(jīng)板框壓縮后，可以將其送至石膏庫，與石膏相比，污泥整體量少且主要成分區(qū)別不大，不對石膏品質(zhì)產(chǎn)生明顯影響，因此可以混入石膏一起外運。

適合電解煙氣的常規(guī)蒸發(fā)技術(shù)有：

（1）兩效蒸發(fā)技術(shù)：也可根據(jù)需要選擇三效蒸發(fā)，三效蒸發(fā)技術(shù)效果更好，但是投資較多；主要設(shè)備就是蒸發(fā)器；

（2）MVR技術(shù)：MVR主要運用于蒸發(fā)濃縮物料，與傳統(tǒng)的多效蒸發(fā)相比，具有節(jié)能優(yōu)勢，目前國內(nèi)已成功運用在化工廢水、糖醇有機濃縮、制藥中間體濃縮、精餾乏汽利用等方面。主要有MVR膜式蒸發(fā)器、MVR強制循環(huán)蒸發(fā)器、MVR板式蒸發(fā)器等；

（3）旁路煙氣蒸發(fā)技術(shù)：旁路蒸發(fā)技術(shù)主要是利用電解煙氣將濃縮完的廢水進行蒸發(fā)的過程，熱源為電解煙氣+外部熱源。電解煙氣溫度較低，因此需要電加熱器等額外熱源。蒸發(fā)后產(chǎn)生的灰塵進入除塵器進行捕捉、收集，混入石膏外運。主要設(shè)備為霧化塔、引風(fēng)機、除塵器等。

濃縮蒸發(fā)投資較少，造價較低，但是要求廠區(qū)有固定熱源（蒸汽或電加熱均可），因此這類處理技術(shù)存在一定局限性，在開展前，需要根據(jù)電解鋁實際情況明確其是否符合使用條件，如果廠區(qū)無固定熱源或電價居高不下時是不適合此方式的，并且對運行中要求較高，操作不當(dāng)容易引起蒸發(fā)器堵塞等問題，影響使用壽命。

2、廢水綜合使用技術(shù)

對鋁廠廠區(qū)較大或鋁廠處于干燥地區(qū)的情況，也可以視具體情況，將處理完的符合國家廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的的脫硫廢水混入廠區(qū)用水進行使用，做到全廠廢水。處理完的廢水主要是氯離子濃度較高約在15000PPM，其他含固量等都符合排放標(biāo)準(zhǔn)，因此可根據(jù)廠區(qū)用水功能不同分拆為廠區(qū)多處用水。如：場區(qū)噴灑或綠化用水，根據(jù)用水量多少，可以調(diào)節(jié)廢水接受量，保證在不影響用水使用點性能的前提下適量添加并消耗脫硫廢水；同時，廢水還可以用來做生產(chǎn)用水、部分生活用水（非飲用水）等。

在日常生產(chǎn)生活過程中，將廢水綜合使用技術(shù)應(yīng)用在電解鋁脫硫廢水處理中，在脫硫廢水合格的前提下，可以保障脫硫廢水中的各種污染物含量符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)，混合入生產(chǎn)、生活用水后，不會對工作人員和附近生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生過高的影響，從而保障脫硫廢水可以正常排放到大氣中或固定排放到大氣中，不具有揮發(fā)性影響環(huán)境。這樣的做法大幅降低了廢水后續(xù)處理的費用，同時節(jié)約了廠區(qū)總用水，為企業(yè)未來發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。但廢水綜合應(yīng)用技術(shù)也存在一定缺點，此技術(shù)對脫硫廢水處理系統(tǒng)要求較高，要求排放的廢水中除氯離子外，均需滿足國家排放標(biāo)準(zhǔn)，廢水處理產(chǎn)生的污泥輸送至真空皮帶機，同石膏一起脫水進入石膏庫外運。