氧化电泳中综合废水处理方案.doc

营口永壮铝塑型材有限公司

铝材生产综合废水处理方案

盐城海德能水处理环保工程有限公司
二00八年七月四日

1.0 概述
本废水处理站处理的对象包括氧化着色、电泳车间排出的全部生产废水，废水中含有氟、镍、铝、酸、碱等无机污染物质，Ni2+、F-离子对水体和人体危害极大，国家环保部门对此严格控制，为此必须采取切实可行、稳定达标的处理工艺，保证符合GB8978-1996《污水综合排放标准》和《辽宁省污水与废气排放标准》DB21-60-89废水排放标准。
我公司根据铝材生产行业的生产工艺和在工程实践中积累的丰富经验，结合现有可用场地情况，经与贵公司技术人员共同商讨，本废水处理方案。本废水处理方案：电泳、氧化工序含氟废水和含镍废水先分别进行预处理，再与其它酸、碱等废水综合，进入综合废水处理系统进行处理。
整个废水主要系统有含镍废水预处理系统、碱蚀废水预处理、酸碱综合废水处理系统和药剂配置投加控制四大部分组成。
2.0生产工艺简述
2.1氧化电解着色工序：
上料——出油(酸洗)——水洗——碱蚀（碱洗）——水洗——中和（酸洗）——水洗——阳极氧化（酸、铝、电流）——水洗——电解着色（酸、硫酸镍、电流）——水洗——低温封孔（F0.3-0.4g/L）——水洗——风干——卸料
2.2电泳涂漆工序：
纯水洗——热水洗——纯水洗——电泳——纯水洗——纯水洗——滴干——烘干
3.0废水污染物指标：
总处理废水量800m3/d，其中：
3.2电泳涂漆电解着色工序含镍废水：
水量：0~200m3/d
水质指标：Ni2+=32mg/L、F-=0~6mg/ L、PH=1.5~2
3.3电泳涂漆低温封孔工序含氟废水：
水量：0~200m3/d
水质指标：F-=0~330mg/L、PH=1.5~2
3.4综合废水：电泳涂漆酸、碱洗废水，电泳涂漆工序水洗废水
水量：0~4000m3/d
水质指标：COD<500 mg/L，AL3+=0~150 mg/ L、PH=1.5~2
SS=0~330mg/L 色度200倍
4.0处理后水质指标：
COD<100 mg/L
Cr6+< 0.3mg/L;
F<10 mg/L;
Ni<1 mg/L;
PH值：6.0-9.0
SS<70 mg/L;
色度50倍
5.0废水处理方案
5.1含镍废水处理系统：含镍废水来源于氧化生产线连续排出的水洗废水，水中含有重金属离子，处理工艺简述：从氧化着色车间来的含镍废水先流入镍废水收集池之后，由含镍废水提升泵送人PH值调节槽，将废水的PH值调整到合适的碱性范围时，水中的镍离子转化为固态物资，之后的废水通过絮凝反应，然后进入沉淀池进行固液分离，清水流入进入硫酸综合废水收集池，斜管沉淀池排出的污泥排入污泥池。
5.2 酸蚀废水处理系统：酸蚀废水主要来源于氧化着色生产线酸蚀工序排出的废槽液和漂洗废水，废水中含有氟离子，需要处理。工艺简述：含氟废水基于钙离子与氟离子结合生产难溶于水的氟化钙，通过沉淀而去除。采用工艺是化学沉淀与同离子效应理论，即酸蚀废水投入石灰乳，同时加入溶解性很好氯化钙，提高溶液中Ca2+的浓度，F-的浓度就会相应降低，从而使CaF2的溶解度下降。并在混合反应槽中提供一定的条件使之充分反应。在强碱性的条件下，酸蚀废水中的氟离子与石灰转化成固态氟化物。混合反应槽的出水仍然是强碱性，再进入酸碱综合废水收集池，可作为中和剂进行中和处理。
5.3 酸碱综合废水处理系统：酸碱废水来源于氧化着色生产线和原有喷涂生产线酸洗废水、含镍预处理废水、酸蚀预处理废水，废水的来源复杂、成分复杂、污染物浓度高，排放不规律，治理难度大。废水中的主要污染物质是铝离子、悬浮物和PH值，采用二级中和、石灰乳澄清、瀑气、絮凝、助凝、沉淀，使水中污染物分离，处理后排放水含铬、氟、镍、C0D、PH值、悬浮物指标达到GB8978-1996《污水综合排放标准》和《辽宁省污水与废气排放标准》DB21-60-89排放标准。
6.0 设计规范
1．《室外排水设计规范》GBJ14-87
2．《给水排水标准规范实施手册》
3．《给水排水设计手册》
4．《污水综合排放标准》GB8978-1996
5．《建筑中水设计规范》GEGS30.91
7.0 设计范围
废水处理站的总体设计，包括工艺、电气、仪表自控设计等，以及各池槽土建和槽间管网规划，设备安装调试。
8.0 设计原则
1．针对废水情况，采用成熟可靠的处理工艺和设备。
2．管理、运行、维护方便，尽量考虑操作自动化，减少人力负荷及人为失误。
3．充分利用现有的比较少的场地，同时保证处理效果，节省工程投资。
4．设备选型采用通用产品，运行可靠稳定、管理方便、维修维护工作量少，价格适中。
9.0 处理执行标准
GB8978-1996《污水综合排放标准》和《辽宁省污水与废气排放标准》DB21-60-89排放标准。
10.0 处理工艺
10.1 处理方法
含氟废水：化学沉淀法
含镍废水：化学沉淀法
酸、碱清洗废水 综合废水：絮凝沉淀法
10.2 处理流程
废水综合处理
含氟废水预处理→
含镍废水预处理→
酸、碱及其它废水→
11.0含氟废水铬处理单元
氟是人体必需的微量元素之一，饮用水适宜的氟质量浓度为0.5~1mg/ L。当饮用水中氟含量不足时，易患龋齿病;但若长期饮用氟质量浓度高于1mg/ L的水，则会引起氟斑牙病；长期饮用氟质量浓度为3~6mg/ L的水会引起氟骨病，国家工业废水排放标准，氟离子浓度应小于10mg/ L。
11.1工艺原理：
含氟废水基于钙离子与氟离子结合生成难溶于水的氟化钙，通过沉淀而去除。
11.2含氟废水传统处理工艺
对于高浓度含氟工业废水，一般采用钙盐沉淀法，即向废水中投加石灰，使氟离子与钙离子生成CaF2沉淀而除去。该工艺具有方法简单、处理方便，但存在处理后出水很难达标、泥渣沉降缓慢且脱水困难等缺点。氟化钙在18℃时于水中的溶解度为16.3mg/ L，按氟离子计为7.9 mg/ L，在此溶解度的氟化钙会形成沉淀物，氟的残留量为10~20 mg/ L时形成沉淀物的速度会减慢。当水中含有一定数量的盐类，如氯化纳、硫酸钠、氯化铵时，将会增大氟化钙的溶解度。因此用石灰处理后的废水中氟含量一般不会低于20~30 mg/ L，石灰的价格便宜，但溶解度低，只能以乳状液投加，由于生产的CaF2沉淀包裹在Ca（OH）2颗粒的表面，使之不能被充分利用，因而用量大。投加石灰乳时，即使其用量使废水PH达到12，也只能使废水中氟离子浓度下降到15mg/ L左右，且水中悬浮物含量很高，因此该工艺处理后，出水很难达标。
11.3本工程设计思想
化学沉淀的思路与同离子效应理论。在25℃时，CaF2在水中的饱和溶解度为16.5mg/ L，简单地用Ca（OH）2去中和含氟废水，结果无法达到现行国家废水排放标准，我公司采用同离子效应理论，在难溶电解质的饱和溶液中，加入含有同离子的另一种电解质时，原有的电解质溶解度降低。就会有固体CaF2析出。溶液能否有固体析出，是根据溶度积规则判断。就CaF2而言，它的溶度积规则形式为：Sp=[Ca2+] [2F-]2
式中Sp——溶度积常数
[Ca2+]——溶液中Ca2+浓度，摩尔（mol）。
[2F-]——溶液中F-浓度，摩尔（mol）。
由于分子式是AB2型，所以为2F。
溶度积常数Sp只是随温度变化而变化。当温度一定时溶度积常数Sp则为一个定值。从式中可以看出，提高溶液中Ca2+的浓度，F-的浓度就会相应降低，从而使CaF2的溶解度下降。氯化钙溶解性很好，能有效的提高溶液中钙离子的浓度，是方程式平衡向右移动而有效降低氟离子的浓度，强化了沉淀效果。
11.4 工艺流程

PAC
CaCI2投加
石灰投加系统

混合反应池
含氟废水
沉淀池
瀑气反应池
提升

PAM

污泥收集池
压滤机
泥饼外运
综合收集池

11.5 处理工艺流程说明
11.5.1设计上充分考虑生产运行成本，首先采用来源广泛，价格便宜的石灰乳进行预处理。在一级反应池中必须控制投加量。
11.5.2一级反映池、二级反应池设瀑气装置，通入压缩空气，使之充分反应；
11.5.3沉淀池配沉淀装置，使氟化钙有效沉淀；
11.5.4沉淀池排泥，污泥进污泥收集池，经压滤机压滤，泥饼由厂方外运处理。
11.5.沉淀池排水进酸碱综合池处理
12含镍废水铬处理单元
含镍废水来源于氧化生产线连续排出的水洗废水，水中含有重金属离子，含镍废水含镍量：Ni2+=0~32 mg/ L
13.1处理工艺
从氧化着色车间来的含镍废水先流入镍废水收集池之后，由含镍废水提升泵送入PH值调节槽，将废水的PH调整到合适的碱性范围时，水中的镍离子转化为固态物资，之后的废水通过絮凝反应，然后进入斜管沉淀池进行固液分离，清水流入进入酸碱综合废水收集池，斜管沉淀池排出的污泥进入污泥池。
含镍废水采用碱性沉淀法并辅以一定的助沉淀措施，处理镍效率高，一般在98%以上，完全能够满足达标排放要求，我公司工程实践并经过环境监测对采用相同污水处理方案的企业的验收检测数据表明，对于0~32 mg/ L
的含镍废水，去除率为98%，处理后尾水中镍离子的含量为0.5~0.8 mg/ L。
13.3工艺流程

P A C
碱投加系统

提升
沉淀池
瀑气反应池
混合反应池
含镍废水

P A M

泥饼外运

压滤机
污泥收集池

综合收集池

13.综合废水处理单元
13.1工艺原理
投加碱性中和剂，与废水进行中和反应，使PH值控制在6-9；针对悬浮物的处理是在水中投入混凝剂、絮凝剂，使水中的悬浮物逐渐形成较大的絮体，然后进入沉淀池进行固液分离。
13.2工艺流程
碱投加系统
酸\碱清洗废水废水
碱投加系统统

综合收集池
镍废水处理系统出水
二级中和池
一级中和池

氟废水处理系统出水
泥饼外运
压滤机
污泥收集池
达标排放
清水收集池
斜板沉淀池
PAM

PAC
混合反应池
瀑气池2
瀑气池1

13.3处理工艺流程说明：
含氟、镍废水经预处理后与酸、碱废水通过地下水道进入混合废水收集池，酸碱废水来源于氧化着色生产线和喷涂生产线的废水，废水的来源复杂、成分复杂，污染物浓度高，排放不规律，治理难度较大。废水中的主要污染物质是铝离子、悬浮物和PH值，所以应设混合废水收集池，进行混合，稳定均质处理。
对于生产线不定时排出的高浓度废槽液，可将酸性废液与碱性废液单独储放，避免导致废水的波动性较大，影响系统的稳定运行。收集以后可以用于后路调节池的PH调节。
自车间废水进入综合收集池进行混合、稳定均质处理后，进入一级中和槽，在一级中和槽内投入碱性中和剂，与废水进行中和反应，出水进入二级中和槽，在二级中和槽中投入碱性中和剂，继续完成中和反应。两极中和槽中均有PH自动监测控制系统，控制和调节各级中和槽出水的PH值。
中和到中性的废水含有大量的悬浮物，主要是各种形态的含铝化合物少量氢氧化镍和氟化物，经提升泵进入斜板沉淀池的絮凝混合反应区，与同时加入的石灰乳反应，投入的混凝剂、絮凝剂使水中的悬浮物逐渐形成较大的絮体，然后进入沉淀池进行固液分离，出水进入中间水池，达标排放，沉淀池产生的污泥定期排入污泥池，由污泥泵送入压滤机压成泥饼后由业主自行外运处理，压滤液排入废水调节池，再次进行处理。

盐城海德能水处理环保工程有限公司

2008年7月4日