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高浓度含Ni废水回收利用工程实例

文档作者：李娜文档来源：栗田超纯水设备(上海)有限公司		点击数：	更新时间： 2024年07月31日
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2014年第4期(总第103期)
钰源占芋祛
ENERGY AND ENERGY CONSERVATION 2014年4月
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誊i二整，j：糍蓦i。蛩鳘麓薯舞羹i冀釜孽薹。
高浓度含N i废水回收利用工程实例
李娜
(栗田超纯水设备(上海)有限公司，上海200122)
摘要：介绍了采用凝集沉淀装置、加压浮上槽、重力过滤器、反渗透装置等处理单元，对高浓度含Ni废水进行处理
并回收利用的3-程实例。回收水水质优于自来水，全部应用于制造纯水。回收过程产生的浓排水经螯合树脂吸附后，达
标排放，pH=6～9，COD。<50 mg／L，Ni<0．1 mgL，低于GB21900—2008电镀污染物排放标准中水污染物特别排放限值。
关键词： 凝集沉淀；加压浮上槽；重力过滤器；反渗透；回收
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：2095—0802一(2014)04一0124—02
Recycling Project for Waste Water of High Concentration Nickel
LJ Na
(Shanghai Litian Ultra Pure Water Equipment Co．，Ltd．，Shanghai 200122，China)
Abstract：An engineering example of treating and recycling high concentration Nickel waste water with coagulation sedimentation
device，pressure floater，gravity fiher and reverse osmosis is introduced．The recycled water is better than tap water，all used in the
manufacture of pure water．The concentrated water from the recycling process is absorbed by chelating resin，and then discharged．
The discharged water pH=6—9，CODcr<50 mg／L，Ni<0．1 mg／L，which are all below the particular emission limits of GB 21900—
2008 Emission standard of electroplating pollutants．
Key words： coagulation&amp;amp;sedimentation：pressure floater；gravity filter；reverse osmosis；recovery
0引言
金属冶炼及电镀行业大量排放高浓度含重金属的
废水，给环境造成了严重污染。目前，重金属废水的
处理方法主要有三种：a)化学处理法，主要包括中和
沉淀法、硫化物法、铁氧共沉淀法等；b)物理处理
法，主要包括离子交换法、膜分离法等；c)生物处理
法，主要采用微生物或植物来吸收、富集，进而去除
重金属[11。
本文介绍采用凝集沉淀、加压浮上、重力过滤、
反渗透等一系列处理工艺对高浓度含Ni废水进行回
收利用的工程实例。
1 实例概况
本工程位于无锡金属表面处理科技工业园区内一
家电镀企业。该厂原有水处理设备状况：一套废水处
理系统，处理水无法达标排放，废水长期委外处理；一
套纯水制水设备，纯水产量为12 m3／h，制造纯水的
收稿日期：2014—03—19
作者简介：李娜，1984年生，女，辽宁沈阳人，2010年毕业
于沈阳化工大学环境科学专业，硕士。
·124·
自来水用量为20 m3／h，用水量较大。从保护环境和
节约水资源双方面考虑，本设备对产线废水进行回收
处理，并将处理水作为自来水的补充水，节省自来水的
使用量。
本设备处理对象为产线上的综合废水及电镀含Ni
废水，主要污染物为CODG和Ni。通过PLC全程自动
控制，采用凝集沉淀、加压浮上、重力过滤、反渗透
等处理单元，对废水进行处理并回收利用，过程中产
生的浓排水经螯合树脂吸附，达标排放。
2原水状况
a)原水种类：产线综合废水及电镀含Ni废水；b)
原水水量：运行时间为20 h／d，平均水量8 m3／h(一
150 m3／d)；c)原水水质：pH：2～3；CODCr：200 mg／L～
250 mg／L；Ni含量：65 mg／L～75 mg／L；d)回收水水
质：pH：6-9；Ni含量：<0．1 rag／L；电导率：<200
bLm／cm；e)放流水水质：pH：6～9；CODcr：<50 rag／L；
Ni含量：<0．1 mg／L。
3处理工艺
根据原水负荷选定了工艺流程，如图1所示。
万方数据
2014年第4期李娜：高浓度含Ni废水回收利用工程实例2014年4月
含Ni废水>—_叫原水槽HpH调整槽1卜叫pH调整槽2卜叫反应槽1 H凝集槽1 H沉淀槽
中间水槽1 H反应槽2’H凝集槽2卜_嘞口压浮上槽H重力过滤器H中fq水槽2 笔妄
系统工艺流程
以下对工艺流程进行阐述。
3．1 一段凝集沉淀处理单元
综合废水和含Ni废水混合后，首先经泵送至pH
调整槽l、2，水量为8 m3／h，逐步调整pH值至9．5—
10，在反应槽1中投加絮凝剂(FeCl，)和NaOH，控
制pH值=8～10，搅拌均匀后，产生的Ni(OH 2沉
淀与FeCl，结合生成小的絮体。出水进入凝集槽1，
与高分子凝集剂(阴离子型PAM)充分混合，形成大
颗粒絮体，凝集槽1出水进入沉淀槽进行固液分离，
上清液自流进人中间水槽1，污泥沉人沉淀槽底部，
通过排泥泵打入污泥贮槽。凝集反应的2个重要因素
是：控制pH和控制加药量。pH控制方法为PLC自动
控制；加药量为：FeCl3 3 000 mg／L，PAM 3 mg／L。
本单元Ni去除率>55％，COD(=r去除率>35％。
3．2二段凝集加压浮上处理单元
一段凝集沉淀的处理水经泵打入反应槽2和凝集
槽2。反应槽2内pH值控制在8～8．5，并添加重金属
螯合剂，将一段处理中未完全去除的Ni进一步捕捉，
形成Ni螯合物，防止Ni(OH)：堵塞反渗透膜。在凝集
槽2中添加FeCl，并调整pH为6～7，螯合态Ni与
FeCl，结合生成絮体，并与起泡剂充分混合，最后在
加压浮上槽中进行固液分离：加压浮上槽入口注入加
压水，加压水在减压时产生微小气泡，微小气泡带动
絮凝物上升，到达浮上槽水面，通过刮渣板将浮渣刮
入泥斗并排人污泥贮槽，下部的澄清水通过堰自流入
重力过滤器。本单元加药量为：FeCl，200 mg／L，PAM
2 mg／L，螯合剂17 mg／L，浮上剂10 mg／L，Ni去除
率>75％，CODcr去除率>55％。
3．3重力过滤器处理单元
重力过滤器主要作用是去除ss。过滤器上部填装
1．2 mm粒径无烟煤滤料，填充高度为400 mlTl；中部
装填0．45 mm石英砂，填充高度为400 mm；下部填
装不同粒径的石英砂填料作为支撑，支撑层填充高度
为450／11／13。当滤层中截留的杂质过多时，滤料孔隙
被堵，需定期进行水反洗和气反洗，以恢复过滤能
力。本设备在一段及二段处理效果良好的情况下，反
洗周期为1次／d。本单元Ni去除率>80％，COD。去
除率>75％。
水制造系统
放流
3．4 R0回收处理单元
RO回收处理单元包括：活性炭过滤器，保安过
滤器，反渗透装置。
a)活性炭过滤器。重力过滤器出水经泵打人活性
炭过滤器，活性炭可吸附水中的CODo和余氯，且对
色度、臭味有较好的去除效果；
b)保安过滤器。在RO装置前设置保安过滤器，
过滤芯规格为40”、5斗m的PP熔喷滤芯，起到保护
RO膜的作用；
c)RO装置。保安过滤器处理水经高压泵打入
RO装置，RO装置为一级两段排列方式，共9支膜，
型号为海德能ESPA2。反渗透产水经收集后，用于制
造纯水，产生的浓水收集后，经螯合树脂吸附，达标
排放。
3．5污泥处理单元
污泥贮槽收集来自沉淀槽的污泥和加压浮上槽的
浮渣，泥渣通过污泥供给泵，输送到叠螺脱水机进行
压缩处理，泥饼委外处理。
4运行维护与经济成本
4．1运行维护方面
后期维护工作量较小，除了运转设备及计器的日
常维护保养，主要为以下两点：a)RO膜定期清洗及
更换。如遇产水量骤减，产水水质变差，乐差骤增等
情况，需进行RO膜清洗，一般清洗周期为3个～5
个月，更换周期一般为1 a；b)滤料和树脂定期更
换。重力过滤器及活性炭过滤器滤料平均更换周期约
为1 a。螯合树脂更换周期约为1 a～1．5 a。
4．2经济成本方面
本工程占地约为1 10 m2，初期投资为175×104元，
处理单位体积废水用电量为1．12元／t(水)，药剂使
用量为1．30元／t(水)，回收水量为90 t／d，节约自来
水费为270元／d，达到了节能与环保的双重目标。
5 结语
调试结束后，连续7 d监测水质情况，得出水质
平均值。a)平均进水水质：pH：2．3；COD。：237．3
(下转1 31页)
·125·
万方数据
2014年第4期李强，等：一般分析试验煤样灰分的不确定度评定
5输入量的不确定度评定鋈篓款寻，黼粼篇蒜袈鬻
5．1 A类不确定度评定用A类评定方法，选用分析天平和马佛炉对一般分析
一般分析试验煤样灰分的标准不确定度的主要来试验煤样的灰分精心测定，得到观测列见表1。
表1 YHGl 20551试样灰分测定结果汇总表百分率
～、、、＼刊滋质数
鼓稃编号～～、＼ A1 A2 A3 Aa A 5 A6 A， A8 4 9 A lo
＼
YHGl20551 23．90 23．99 23．90 23．86 23．78 24．02 24．03 23．88 23．75 23．95
10次测定结果的算术平均值为：
五=丁1；(㈦=古(23．90+23．99+23．90+23．86士
23．78+24．02+24．03+23．88+23．75+
23．95)=23．91， (2)
测定结果的厂标]矿准—不—确—定—度—为—：一
蛄＼／蔫可萋(Ai-Az)2-0．029 93。(3)
5．2 B类不确定度的评定[21
a)在使用天平称量的过程中，由于天平的分辨率
是1 g±0．000 2 g，保守一点假设该区间分为服从均
匀分布，则由此引人的标准不确定度为：
饮：旦：QQ鱼三：1．156×104， (4)
、／3
其相对不确定度为： u巩刊11：一—粤—弊f面：石1．石矿15一6。×x1；0-4；(5＼)j’
b)使用马佛炉，会由于马佛炉控温的波动而影响
测定结果，根据马佛的检定证书，关于温度波动引入
的不确定度值U=I℃，k=2，所以在此直接引人，作
为此次试验的不确定度的一个分量为：
乩=}=丁1=o．5℃， (6)
试验中马佛炉所使用的温度为815 oC，那么由于
马佛炉的使用所引入的相对不确定度为：
‰2静一6·135×10。4； (7)
c)在GB／T212—2008煤的工业分析测定方法中
规定了，按试验步骤测定，此次使用的样品灰分值
在，因此其重复性为不超过0．30％，即为试验成功，所
以由此引入的不确定性因素的不确定度可以直接评定：
乩=击=器_0．106 o， (8)
合成标准不确定度的评定：
u=VUl+u，ll+u。12+以=o．110 1。(9)
6扩展不确定度的评定
在实验室测定过程中，为了使扩展不确定度的包
含概率约为95％，取包含因子k=2，故扩展不确定度
U=kU．--2×0．1 10 1=0．22。
7不确定度报告【31
一般分析煤样灰分的测定结果：
A庐23．91％±0．220 2％，k=2。
参考文献：
[1]韩玉婷，林玉佳，陈科全．GB,rI'212—2008煤的工业分析方法
[s]．北京：中国标准出版社出版，2008．
[2]李慎安，施昌彦，刘风．JJGl059—1999测量不确定度评定
与表示：S]．北京：中国计量出版社出版，2011．
[3]倪育才．实用测量不确定度评定[M]．北京：中国计量出版
社．2011．
(责任编辑：高志凤)
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(上接125页)
mg／L；Ni：68 mS／L；b)平均回收水水质：pH：7．3；Ni：

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