重金属废水回用减排在金属表面处理剂工厂中应用的研究

2015-08-22王婕

资源节约与环保 2015年11期

关键词：反应釜用水量预处理

王婕

（汉高化学技术（上海）有限公司上海 201507）

1 研究背景

重金属废水，由于其对自然环境危害大，国内外普遍十分重视此类废水的处理，采取将有毒化为无毒、将有害转化为无害，并且回收其中的贵重金属，将废水循环使用等措施，消除和减少重金属的排放量。

本项目的重金属废水来自金属表面处理剂装置设备清洗排水、实验室排水及酸雾洗涤塔排水。这些废水中的第一类污染物主要有六价铬、总铬、总镍、总钴、总钒，需要分别单独收集处理。

2 重金属废水回收处理工程设计

含第一类污染物重金属废水预处理方案为还原、中和沉淀：首先在废水中加入还原剂硫酸亚铁FeSO4，重金属离子与Fe2+反应由高价还原为低价：

然后加入碱液调节废水pH值8.5～9.5，废水中重金属离子形成难溶的氢氧化物沉淀：Mn++n OH-Fe(OH）n

最后加入絮凝剂PAM以加快氢氧化物沉降速度并使沉降更加彻底，经分离后废水中第一类污染物绝大部分被除去，出水浓度达到排放标准要求。

采用沉淀法处理含金属离子废水，其出水浓度与进水浓度无关，只要控制废水pH值在适当的范围，可以使废水中金属离子残存浓度到达很低范围，满足出水达标要求。该法在重金属废水处理中常用方法之一，运行效果稳定可靠。

项目含第一类污染物废水经单独预处理后与其他有机废水混合后的混合废水（包括经隔油处理后的含油废水），混合废水厂内预处理采用絮凝沉淀工艺进行适当处理，达到纳管标准要求。

3 重金属废水回用减排措施

3.1 回用控制原则

在污水处理过程中，既要本着达标处理的原则，又要结合清洁生产做好源头控制。采用技术创新配合管理措施，加强污染治理及总量控制，减少污染排放及对环境影响。

3.2 回用减排措施

3.2.1 重金属清洗水回用

各班次生产前清洗反应釜和产品切换时浸泡反应釜用水，简称“洗釜水”和“泡釜水”。洗釜水：由于前处理产品的种类较多且需求量大，根据每天的生产需求，在不同类别的产品切换前必须清洗反应釜以保证产品洁净度。以往操作是通常用80kg压力的水管人工清洗罐壁。因为是头道清洗，这类洗釜水的重金属浓度达700mg/L～1000mg/L，每批清洗产生80kg～100kg洗釜水。泡釜水：由于一些产品含不易溶解物料，罐壁会有结块。直接用清洗水难以冲洗干净，因此需要静置浸泡4h～8h使其溶解。因为是整釜浸泡，一次性会产生大量泡釜水约6t，浓度大约250mg/L。

首先以含镍产品为例，用吨桶分别收集洗釜水和泡釜水，在下个批次前实验回用，并请质检部门测试产品参数。确认对产品质量无影响后，再次回用。经多次实验认证，每批洗釜水可持续循环使用，泡釜水可循环使用7～8次。同样实验应用在其他重金属工艺。在确定了循环使用可行性后，我们对每种重金属废水准备多个吨桶盛放，设立专门区域分类存放，建立台账记录和回收标准流程。几个月来，洗釜水回收率达100%，泡釜水回收率也到65%。各类重金属污水在达标前提下排放量有明显下降，同时减少新鲜用水量。

3.2.2 清洗设备改进

除了采用传统工艺，工厂也在考虑技术改进来减少清洗反应釜的用水量，以减少重金属废水的排放。

以往使用的清洗工艺是用80kg左右的水管对釜内进行清洗。但是由于人工操作时存在距离和视线上的限制，需要反复清洗。经过技术人员的探索，工厂改用釜内200kg高压清洗喷头，这类喷头设有多个喷水孔。优点在于高压清洗全覆盖，不但节约了用水量，减少了洗涤次数，而且工人的劳动强度也有效降低。

3.3 重金属废水回收减排经济效益

重金属废水回收减排，优点在于减少了重金属的产生排放，同时减少了新鲜用水量。考虑含钒废水产生量非常少约每年10t左右，在此初步估算按照每月回用201t含镍废水和245t含铬废水，每月重金属废水约回用446t，全年回用超过5000t，这也意味着减少了5000t新鲜水使用。目前工厂废水预处理后排至化工区内污水处理厂。按20元/m3收取处理费，全年减少污水处理费10万元。同时，工业用水1.3元/m3，每年节省6000元。同时在社会效益和环保效益上，减少了重金属排放超标的风险。