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離子交換法處理含鎳電鍍廢水的運轉效果

文章出處:未知發表時間:2021-11-22 13:25:44


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目前,電鍍廢水的處置辦法有化學沉淀、蒸發濃縮、電滲析、膜別離和離子交換等。其中,離子交換法由于具有資源回收功用及本錢上的優勢,被普遍應用于含鎳電鍍廢水的處置和回用。

 

  江蘇無錫某電鍍廠,主要進行鍍鎳處理,需對產生的含鎳電鍍廢水進行處理。江蘇銘盛環境設備工程有限公司針對含鎳電鍍廢水的水質和水量特性,采用了多介質預過濾與樹脂離子交換法相聯合的處置工藝對其實行處置。工程與20218月開始運行,工程運轉理論標明,處置出水鎳質量濃度≤0.5mg/L,濁度≤1.0NTU,電導率≤100μS/cm,到達《電鍍污染物排放規范》(GB21900—2008)的限值請求。該工程具有處置效果穩定和環境效益明顯的優點。

 

  1離子交換法處置含鎳電鍍廢水系統運轉效果

 

  1.1、預過濾系統

 

  運轉期間,廢水pH4.0~6.5,水溫為11.5~15.0℃。多介質過濾器濾速為8.3m/h,運轉前經過約7h沖洗后實行過濾,待過濾出水表觀明澈后再流入精細過濾器。運轉距離相同時間對精細過濾器出水連續取樣,調查預過濾系統的處置效果。

 

  結果標明,廢水中的懸浮物和顆粒雜質得到了有效去除,精細過濾器出水濁度在1.0NTU以下,COD<1.0mg/L,游離氯<0.1mg/L,能滿足后續離子交換系統的進水請求,防止樹脂污染。

 

  多介質過濾器運轉30~45d后需實行氣水反沖洗。肯定氣反洗強度為16.5L/(s?m2),歷時2~3min,水反洗強度為10.6L/(s?m2),歷時5~6min,中間為氣水同時反沖洗,反沖洗過程中收縮率控限制50%

 

  預處置系統裝備有1Q=30m3/hH=32mP=7.5kW的水泵和1Q=4.0m3/minH=49.2kPaP=5.5kW的風機。精細過濾器正常工作狀況下,可維持較長運用壽命,當進出端壓差>0.10MPa時需改換濾芯。

 

  1.2離子交換系統

 

  離子交換系統由陽床、陰床、混床、加壓水箱和管閥件組成。廢水經預過濾系統后應用余壓進入陽床,陽床產水由泵加壓后再依次進入陰床和混床。各級樹脂床均裝有取樣閥,在混床出水處設有pH計、流量計和電導率儀,對出水水質實行實時在線監測。

 

  離子交換系統經調試正常運轉以來,運轉良好,出水水質、水壓和水量穩定。思索到當含鎳廢水電導率在100μS/cm以下時,出水中根本檢測不出鎳離子,故監測中對各級床層出水pH和電導率作了重點調查。

 

  工程連續運轉2個月離子交換系統出水pH和電導率的變化如圖1和圖2所示。

 

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  出水pH的變化可在一定水平上反映樹脂的飽和水平和再生周期。由圖4可知,運轉期間離子交換系統出水pH根本維持在5.5~6.5。當pH<6.0時樹脂存在需求再生的可能。由圖5可知,正常狀況下離子交換系統出水電導率維持在100μS/cm以下,相應的鎳離子質量濃度<0.5mg/L,鎳去除率可達95%以上。當出水電導率超越100μS/cm時,需思索對樹脂實行再生。

 

  1.3離子交換法處置含鎳電鍍廢水再生系統

 

  樹脂再生效果受再生液濃度、溫度、流速和再生時間等要素影響。再生系統中再生液進液流速控制為4~7m/h,陽床可采用接近上限流速,陰床可采用接近下限流速;再生液溫度不宜超越30℃;再生液采用質量分數為5%~10%HClNaOH;再生周期為5~6d

 

  2、經濟剖析

 

  工程總投資約150萬元,包括建()筑物、預過濾系統、離子交換系統和電氣自控等隸屬系統的設備和儀器等。其中建()筑物投資約55萬元,預過濾系統和離子交換系統投資約70萬元,隸屬系統投資約20萬元,其他費用約5萬元。

 

  工程運轉費用主要包括電耗、人工費及藥劑耗費等。工程總裝機功率為46.6kW,耗電量為102.8kW?h/d,單位水量耗電0.66kW?h/m3,電費單價0.83/(kW?h),則電費為0.55/m3;人工定員3人,人均工資為2500/月,則人工費為1.60/m3;藥劑耗費主要包括HClNaOHHCl單價為1.50/kgNaOH單價為3.5/kg,一個再生周期內(5d)需用藥劑各約31.2kg,則藥劑費為31.2/d,合0.2/m3。合計工程運轉費用為2.35/m3

 

  3、結論

 

  (1)采用多介質預過濾與樹脂離子交換聯合的工藝進行含鎳電鍍工業廢水處是可行的。在處置廢水量為6.5m3/h,進水鎳質量濃度為100~150mg/L,多介質過濾器濾速為8.3m/h離子交換總停留時間為37min條件下,處置出水鎳質量濃度≤0.5mg/L,濁度≤1.0NTU,電導率≤100μS/cm,主要出水指標到達設計請求。

 

  (2)本工程投資150萬元,工程占地400m2,運轉費用為2.35/m3

 


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