xxx小型电镀厂废水处理工程优秀毕业设计完整版

xxx小型电镀厂废水处理工程优秀毕业设计完整版内容摘要：

7～ 8 搅拌混匀即可 所需压缩空气量为m3(废水 )，压力 80～120kPa。 2 25～ 50 1∶ 35～ 1∶ 40 10～ 20 3 50～ 100 1∶ 25～ 1∶ 35 15～ 30 4 ≥ 100 1∶ 16～ 1∶ 30 15～ 30 第 15 页 共 92 页 硫酸亚铁－石灰法处理含铬废水的特点是：除铬效果好，当使用酸洗废液的硫酸亚铁时，成本较低，处理工艺成熟，但产生的污泥量大，占地面积大，出水色度偏高。 钡盐法 钡盐法处理含铬废水是利用固相碳酸钡与废水中的铬酸接触反应，形成溶度积比碳酸钡小的铬酸钡，以此除去废水中的六价铬。 经碳酸钡处理后的废水中含有一定量的 残余钡离子，可用石膏（ CaSO4• 2H2O）进行除钡，生成溶度积更小的硫酸钡。 技术条件和运行参数： （ 1）采用钡盐及其投加量：一般采用碳酸钡，也可采用氯化钡。 碳酸钡不易溶于水，可一次性向反应池中投加较多的碳酸钡，其后陆续补加直至不能使用时全部更新。 其理论投量比为 Cr6+∶ BaCO3为 1∶ （质量比），实际采用为 1∶（ 10～ 15）。 氯化钡易溶于水，反应速度比碳酸钡快，为液相反应，其理论投量比为 Cr6+∶ BaCl2为 1∶ （质量比），实际采用为 1∶（ 7～ 9）。 （ 2）搅拌和反应：空气或机械搅拌， 反应时间采用碳酸钡时为 10～ 20min，采用氯化钡时为 10 min 左右。 （ 3）废水的 pH值；用碳酸钡为试剂时，反应时废水的 pH 值一般控制在 4～ 5。 用氯化钡时，反应时废水的 pH值一般控制在 ～ 7。 钡盐法处理含铬废水的特点为：方法简单，出水水质好，但货源、沉淀分离以及污泥二次污染问题较大，污泥清除周期较长。 同时，由于钡盐有毒，因此，如采用这种方法时，对调节池、反应沉淀池等地下构筑物应做好防渗漏、防腐蚀等措施，并加强管理，防止由钡引起的污染。 含锌废水的处理 碱性锌酸盐镀锌废 水的处理 锌为两性金属，在碱性条件下，根据 pH 值的不同存在 ZnO22－ 和 Zn(OH)2，当 pH 值调整到 8～ 10 时，主要以 Zn(OH)2形式存在。 对含锌废水的处理主要是通过对废水 pH的控制，使废水中的 Zn2＋ 与 OH－ 反应生成氢氧化锌沉淀，以沉淀、气浮、过滤等固液分离方式，或投加适量的混凝剂，结合凝聚、共沉等原理，达到去除污染净化废水之目的。 一般挂镀锌清洗废水的含锌浓度为 10～ 30 mg/l， pH 值 =10～ 12。 镀锌前，酸洗废小型电镀厂废水处理工程 第 16 页 共 92 页 水中往往由于挂具清洗不干净等原因也会带入锌，其浓度一般为 5～ 20mg/l，含铁 量为5～ 8 mg/l， pH值 =2～ 3。 所以处理含锌废水应包括以上两部分清洗废水。 这两种废水的混合处理，不但可处理锌，而且还利用了酸洗废水，中和了含锌废水中的碱，同时其中铁所形成的氢氧化铁，还起到凝聚作用，是十分有利的。 技术条件和参数 （ 1） 废水进水浓度 一般废水含锌浓度不大于 50 mg/l。 （ 2） 反应时的 pH值 废水进水的 pH 值为 9～ 12，反应后最佳 pH值为 ～ ，可利用酸洗槽的废盐酸来调整 pH 值。 （ 3）凝聚剂投加量和混合反应时间 凝聚剂可采用碱式氯化铝，投加量为 10～ 15 mg/l（以 Al 计）。 混合反应时间宜采用 5～ 10 min。 （ 4） 补充水量 在运行过程中，循环水中的含盐量会不断增加，含锌、氯离子会不断积累，为了改善循环水水质，每天应排放累计处理水量的 10%～ 15%的循环水，补入纯水。 铵盐镀锌废水的处理 （ 1）石灰法处理铵盐镀锌废水 当废水 pH＝ 10时，氨三乙酸与锌离子配位的稳定性比钙离子大，而 pH＝ 12时则相反，氨三乙酸与钙离子络合的稳定性比锌离子大，因此，利用这个机理来提高废水 pH值，增大钙离子浓度，有利于配位剂与钙离子配位，使锌离子释放出来，然后形成氢氧化 锌沉淀。 据试验最佳 pH值为 ～ ，钙盐用 CaO，投加量为 Ca2+/Zn2+＝（ 3～ 4）∶1，废水起始含锌浓度在 150 mg/l 以下时，处理后 Zn2+浓度小于 5 mg/l。 处理时可用石灰（按计算量）和氢氧化钠调整 pH 值到 11～ 12，搅拌 10～ 20 min，然后经沉淀、过滤。 在运行中应注意 pH 值不能超过 13，否则由于羟基配合物的溶解度增加，使氢氧化锌重新溶解，使出水锌含量升高。 工程实践证明，加石灰调整废水 pH＝ 12 时，锌仍以氢氧化锌的形态存在。 （ 2）铵盐镀锌混合废水处理 将铵盐镀 锌废水与含铜、镍、铬和预处理的酸性废水等混合后，在酸性条件下，用化学沉淀法能去除锌和其他金属离子，处理后水达到排放标准。 其基本原理可能是由于 第 17 页 共 92 页 氯化铵是中等配位强度的配位剂，能与锌、铜、镍等金属离子配位，但在酸性的混合废水中配位能力较弱，加碱时形成金属氢氧化物的速度又高于形成配合物的速度。 主要技术参数： a 废水含锌浓度 控制在小于 100 mg/l，这样处理后的废水含锌浓度可小于 5 mg/l，而且其他金属离子也能符合排放标准。 b 废水的 pH 值 处理前混合废水必须为酸性，反应时 pH 值调整到 9。 c投试 剂量 如混合废水内含六价铬，则必须投加硫酸亚铁做还原剂，用时也可起到凝聚的作用，投加量根据六价铬浓度及废水中存在的亚铁离子确定，助凝剂采用阴离子型或非离子型的聚丙烯酰胺，投加量为 5～ 10 mg/l。 离子交换处理法 在电镀废水处理过程中，离子交换是将废水中的离子与离子交换树脂上的离子进行交换而被除去，从而使废水得到净化。 离子交换树脂交换吸附饱和后进行再生。 再生是利用再生剂中的离子在浓度占绝对优势的情况下，将离子交换树脂上的离子洗脱下来，使离子交换树脂恢复其交换能力。 电镀含铬废水由于电镀工艺 的不同，废水中的六价铬浓度不同，其他金属离子和各种阴离子等的成分和含量也有所不同。 废水中的六价铬，在接近中性条件下主要以 CrO42－ 存在，而在酸性条件下主要以 Cr2O72－ 存在。 由于废水中六价铬是以阴离子状态存在，因此，可用 OH型阴离子交换树脂除去， OH型树脂交换吸附饱和失效后，可用氢氧化钠溶液再生，恢复其交换能力。 废水中的其他金属离子，如 Ni2+、 Ca2+、 Cu2＋ 、 Cr3＋ 等（ Mn+）可用 H型阳离子交换树脂除去， H型树脂交换吸附失效后，可用盐酸（或盐酸）再生，恢复其交换能力。 镀锌废水处理中，可选用 强酸阳离子（ R－ SO3Na）或弱酸阴离子 (R－ COONa)，硫酸铜镀铜废水可选用弱酸阴离子 (R－ COONa)。 用 Na型强酸阳离子交换树脂处理电镀废水时，废水中的阳离子与树脂上的 Na 离 子进行交换，树脂饱和后用硫酸钠再生，当采用 Na 型弱酸阳离子交换树脂时，再生用硫酸，并用氢氧化钠转型。 离子交换法从本质上讲是一种浓缩方法。 离子交换前废水的离子浓度 (单位为 mg / L)小型电镀厂废水处理工程 第 18 页 共 92 页 一般为几十至几百，而吸附饱和后树脂再生洗脱液的离子浓度被浓缩到几万，再生液的体积一般占处理水体积的 10%~15%。 因此采用离子交换法处 理重金属废水时，必须事先考虑再生液的处理问题。 离子交换法的优点是，选择性高，可以去除用其它方法难于分离的金属离子，可以从含多种金属离子的废水中选择性的回收贵重金属。 既可去除废水中的金属阳离子，也可以去除阴离子，可以使废水净化到较高的纯度。 这种方法的缺点是，离子交换树脂价格较高，树脂再生时需要酸、碱或食盐等，运行费用较高，再生液需要进一步处理。 因此，离子交换法在较大规模的废水处理工程中较少采用。 电解法 电解法处理电镀废水也属于化学处理法的范畴，它主要是使废水中的有害物质通过电解过程在阴，阳两级 上分别发生氧化和还原反应，转化成无害物质；或利用电极氧化和还原产物与废水中的有害物质发生化学反应，生成不溶于水的沉淀物，然后分离去除，电镀含铬废水的电解处理就是属于这种类型；或通过电解反应回收金属，如从电镀含银，铜等废水中回收金属就是一例。 国内在 20 世纪 60 年代初就开始试验研究，用电解法处理电镀含铬废水。 20 世纪 70年代起在全国兴起，并在实践中不断得到改进，从原来的坐式迂回式改进为不易短路的挂式翻腾式，后有改进为节能的双极性小极距电解法。 现在又出现了节约铁板阳极的不溶性铁屑的内电解法。 目前已由定型，系列处理 设备供应。 优点：电解法流程简单，生产占地少，另外操作也很简便与电镀工艺类似，易于被操作工人掌握，而且回收的金属纯度也高，特别是和用于对贵金属的回收。 缺点：电解法耗电多，污泥也多，对于污泥的处理与化学法一样难以处置。 生物法 由于传统治理方法有成本高、操作复杂、对于大流量低浓度的有害污染难处理等缺点，经过多年的探索和研究，生物治理技术日益受到人们的重视。 生物法能够较好地处理电镀综合废水，使废水中的六价铬、铜、镍、锌、镉、铅等有害离子得到有效处理，同时形成沉淀，达到国家排放标准，处理方法简单适用 ，污泥量少。 随着耐重金属毒性微生物的研究进展，采用生物技术处理电镀重金属废水呈现蓬勃发展势头，根据生物去除重金属离子的机理不同可分为生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法以及植物修复法。 第 19 页 共 92 页 生物絮凝法 生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法。 微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外，具有絮凝活性的代谢物。 一般由多糖、蛋白质、 DNA、纤维素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物质构成，分子中含有多种官能团，能使水中胶体悬浮物相互凝聚沉淀。 至目前为止，对重金属有絮凝作用的约有十几 个品种，生物絮凝剂中的氨基和羟基可与 Cu2+、 Hg2+、 Ag+、 Au2+等重金属离子形成稳定的鳌合物而沉淀下来。 应用微生物絮凝法处理废水安全方便无毒、不产生二次污染、絮凝效果好，且生长快、易于实现工业化等特点。 此外，微生物可以通过遗传工程、驯化或构造出具有特殊功能的菌株。 因而微生物絮凝法具有广阔的应用前景。 生物吸附法 生物吸附法是利用生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子，再通过固液两相分离去除水溶液中的金属离子的方法。 利用胞外聚合物分离金属离子，有些细菌在生长过 程中释放的蛋白质，能使溶液中可溶性的重金属离子转化为沉淀物而去除。 生物吸附剂具有来源广、价格低、吸附能力强、易于分离回收重金属等特点，已经被广泛应用。 生物化学法 生物化学法指通过微生物处理含重金属废水，将可溶性离子转化为不溶性化合物而去除。 硫酸盐生物还原法是一种典型生物化学法。 该法是在厌氧条件下硫酸盐还原菌通过异化的硫酸盐还原作用，将硫酸盐还原成 H2S，废水中的重金属离子可以和所产生的H2S反应生成溶解度很低的金属硫化物沉淀而被去除，同时 H2SO4的还原作用可将 SO42转化为 S2而使废水的 pH值升高。 因许多重金属离子氢氧化物的离子积很小而沉淀。 有关研究表明，生物化学法处理含 Cr 6+浓度范围为 30— 40 mg/L的废水去除率可达 %—%。 有人还利用家畜粪便厌氧消化污泥进行矿山酸性废水重金属离子的处理，结果表明该方法能有效去除废水中的重金属。 赵晓红等人用脱硫肠杆菌 (SRV)去除电镀废水中的铜离子，在铜质量浓度为 mg/L的溶液，当 pH为 ，去除率达 %。 植物修复法 植物修复法是指利用高等植物通过吸收、沉淀、富集等作用降低 已有污染的土壤或地表水的重金属含量，以达到治理污染、修复环境的目的。 植物修复法是利用生态工程小型电镀厂废水处理工程 第 20 页 共 92 页 治理环境的一种有效方法，它是生物技术处理企业废水的一种延伸。 利用植物处理重金属，主要有三部分组成：（ 1）利用金属积累植物或超积累植物从废水中吸取、沉淀或富集有毒金属；（ 2）利用金属积累植物或超积累植物降低有毒金属活性，从而可减少重金属被淋滤到地下或通过空气载体扩散：（ 3）利用金属积累植物或超积累植物将土壤中或水中的重金属萃取出来，富集并输送到植物根部可收割部分和植物地上枝条部分。 通过收获或移去已积累和富集了重金属植物 的枝条，降低土壤或水体中的重金属浓度。 在植物修复技术中能利用的植物有藻类、草本植物、木本植物等。 藻类净化重金属废水的能力，主要表现在对重金属具有很强的吸附力，利用藻类去除重金属离子的研究已有大量报道。 褐藻对 Au的吸收量达 400 mg/g，在一定条件下绿藻对 Cu、 Pb、 La、 Cd、 Hg等重金属离子的去除率达 80%— 90%，马尾藻、鼠尾藻对重金属的吸附虽然不及绿海藻，但仍具有较好的去除能力。 草本植物净化重金属废水的应用已有很多报道。 凤眼莲是国际上公认和常用的一种治理污染的水生漂浮植物，它具有生长迅速，既能耐 低温、又能耐高温的特点，能迅速、大量地富集废水中 Cd、 Pb、 Hg、 Ni、 Ag、 Co、 Cr等多种重金属。 有关研究发现凤眼莲对钴和锌的吸收率分别高达 97%和 80%。 此外，还有很多草本植物具有净化作用，如喜莲子草、水龙、刺苦草、浮萍、印度芥菜等。 木本植物具有处理量大、净化效果好、受气候影响小、不易造成二次污染等等优点，受到人们广泛关注。 同时对土壤中 Cd、 Hg等有较强的吸附积累作用，由胡焕斌等试验结果表明：芦苇和池杉对重金属 Pb和 Cd都有较强富集能力。 膜分离。