鍍錫線鈍化工序需運(yùn)用重鉻酸鈉溶液，為減少鍍錫板黑灰缺陷及鍍錫板上殘留Cr6+的含量，鈍化后需大量的清水實(shí)施沖洗，沖洗廢水中含有大量的Cr6+，是一種高毒性的物質(zhì)，其毒性為Cr3+的100倍，是電鍍行業(yè)主要污染物之一。

　　復(fù)原沉淀法處置含鉻廢水是一種應(yīng)用恰當(dāng)?shù)膹?fù)原劑將Cr6+復(fù)原為Cr3+，然后在堿性條件下使Cr3+發(fā)作沉淀而去除的工藝，該技術(shù)工藝簡(jiǎn)單，本錢低，80%以上含鉻廢水處置均采用此辦法。衡水某廠鍍錫線鈍化產(chǎn)生的含鉻廢水采用復(fù)原沉淀法處置，固然出水Cr6+可以到達(dá)排放規(guī)范，但存在藥劑投加量大，鉻泥產(chǎn)量大的問題，鉻泥屬于風(fēng)險(xiǎn)廢物，需交由資質(zhì)部門處置，處置本錢高。本文經(jīng)過深化研討問題產(chǎn)生的緣由，提出優(yōu)化處理計(jì)劃，降低系統(tǒng)加藥量，并完成鉻泥減量化。

　　1、原含鉻工業(yè)廢水處理工藝概略

　　該廠鍍錫線含鉻廢水產(chǎn)量約100m3/d，廢水中Cr6+含量約100mg/L，處置工藝采用連續(xù)式二級(jí)復(fù)原沉淀工藝，其工藝流程如圖1所示。

　　廢水首先進(jìn)入調(diào)理池調(diào)理水量，然后經(jīng)過潛水泵連續(xù)泵入后序反響系統(tǒng)。復(fù)原池分為兩級(jí)，均設(shè)置機(jī)械攪拌安裝，一級(jí)復(fù)原池內(nèi)投加HCl調(diào)理pH，運(yùn)用復(fù)原劑NaHSO3在適宜的pH下將Cr6+復(fù)原，該池進(jìn)水點(diǎn)和加藥點(diǎn)均位于池體上方。藥劑在一級(jí)復(fù)原池內(nèi)混合后進(jìn)入二級(jí)復(fù)原池充沛反響，然后進(jìn)入調(diào)堿凝聚池，該池設(shè)有機(jī)械攪拌，投加Ca(OH)2溶液調(diào)理pH至堿性，使Cr3+構(gòu)成沉淀，同時(shí)投加PAC和PAM，使沉淀凝聚增大，易于沉降，該池的加藥點(diǎn)位于池體上方。經(jīng)過調(diào)堿凝聚后，廢水進(jìn)入沉淀池，池內(nèi)設(shè)置有斜管填料，廢水在沉淀池內(nèi)完成泥水別離，上清液達(dá)標(biāo)排放，污泥進(jìn)入板框壓濾機(jī)實(shí)施污泥脫水，產(chǎn)生危廢鉻泥，脫出水返回調(diào)理池實(shí)施二次處置，工藝主要運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)見表1。

　　該工藝運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，出水Cr6+和總Cr雖能到達(dá)《電鍍污染物排放規(guī)范》(GB21900-2008)的排放規(guī)范，但產(chǎn)生的危廢鉻泥量高，藥劑投加量大，需求實(shí)施優(yōu)化，以降低運(yùn)轉(zhuǎn)本錢。

　　2、工藝診斷

　　2.1 工藝運(yùn)轉(zhuǎn)剖析

　　藥劑的投加量與工藝的運(yùn)轉(zhuǎn)方式和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)控制親密相關(guān)。經(jīng)過系統(tǒng)診斷，本處置工藝主要有以下幾個(gè)方面的缺乏：

　　(1)連續(xù)式運(yùn)轉(zhuǎn)下藥劑投加偏向大。

　　在連續(xù)式的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，藥劑需求連續(xù)投加，由于現(xiàn)場(chǎng)管理和設(shè)備計(jì)量問題，藥劑的投加大多靠人工控制，也不能跟據(jù)進(jìn)水狀況及時(shí)實(shí)施調(diào)整，為了保證出水可以達(dá)標(biāo)，藥劑普通都是遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)量連續(xù)投加，造成大量藥劑糜費(fèi)，這是形成加藥量大的主要緣由。

　　(2)一級(jí)復(fù)原池和調(diào)堿凝聚池存在短流現(xiàn)象。

　　兩池的出水和加藥點(diǎn)均位于反響池上部，構(gòu)成了“上進(jìn)上出”的短流現(xiàn)象，即藥劑和廢水不能在反響器內(nèi)充沛混合反響即流向了下一個(gè)環(huán)節(jié)，造成反響不充沛，大量藥劑被無效運(yùn)用。

　　(3)pH控制不精確。

　　HCl和Ca(OH)2投加點(diǎn)與pH計(jì)的裝置點(diǎn)均位于反響池上方，由于加藥點(diǎn)左近，藥劑和廢水混合不平均，會(huì)造成測(cè)定值呈現(xiàn)較大偏向。

　　(4)PAC和PAM同池內(nèi)同時(shí)投加，影響凝聚沉淀效果。

　　PAC主要作用是中和電荷，使膠體脫穩(wěn)構(gòu)成細(xì)小絮體，PAM主要作用是將脫穩(wěn)的細(xì)小絮體架橋吸附，逐步構(gòu)成更大的絮凝體，有利于沉淀。假如兩種藥劑在同池內(nèi)同時(shí)投加，其作用會(huì)遭到影響，增加藥劑投加量。

　　2.2 鉻泥產(chǎn)生剖析

　　為了弄分明鉻泥成分的來源途徑，對(duì)鉻泥主要成分實(shí)施剖析，以找出對(duì)鉻泥產(chǎn)量奉獻(xiàn)較大的環(huán)節(jié)，有的放矢，鉻泥主要成分剖析結(jié)果如表2、圖2所示。

　　由圖2能夠看出，鉻泥中含量最高的元素是Ca、Cr、Mg，主要以CaCO3、CaCr2O4、CaMg(CO3)2方式存在，其中Ca是主要成分。鉻泥中占比最大的CaCO3成分主要來源可能是在熟石灰制備過程中存在一局部Ca(OH)2與空氣中的CO2反響生成，最終Ca元素以CaCO3、CaCr2O4、CaMg(CO3)2等方式進(jìn)入鉻泥，造成了鉻泥產(chǎn)量增大。

　　3、廢水處置工藝優(yōu)化

　　3.1 工藝運(yùn)轉(zhuǎn)優(yōu)化

　　(1)改連續(xù)式運(yùn)轉(zhuǎn)方式為半序批式。

　　半序批式反響是指改工藝中的最關(guān)鍵的復(fù)原反響按序批式實(shí)施，后續(xù)反響仍按連續(xù)式實(shí)施。出水Cr6+能否可以達(dá)標(biāo)，關(guān)鍵在于復(fù)原反響能否實(shí)施的完整。因而將廢水的復(fù)原過程按批次處置實(shí)施，經(jīng)過測(cè)定每個(gè)批次的水質(zhì)狀況來肯定該批次的藥劑投加量，運(yùn)轉(zhuǎn)管理請(qǐng)求低，可防止藥劑的過量投加。同時(shí)也可對(duì)每個(gè)批次復(fù)原池Cr6+單獨(dú)實(shí)施檢測(cè)，保證出水達(dá)標(biāo)。

　　(2)優(yōu)化加藥點(diǎn)設(shè)置，消弭短流。

　　加藥點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)該跟進(jìn)反響池進(jìn)出水的方向肯定，而且進(jìn)水和出水的位置應(yīng)該相反。關(guān)于下進(jìn)水，上出水的反響器，加藥點(diǎn)應(yīng)該設(shè)置在反響池下部;關(guān)于上進(jìn)水，下出水的反響池，加藥點(diǎn)應(yīng)該設(shè)置在反響池的上部。加藥點(diǎn)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離出水口，這樣能避免短流，使藥劑與廢水充沛混合。

　　(3)優(yōu)化控制參數(shù)。

　　原處置工藝參數(shù)控制儀表的裝置位置和精度方面的緣由，造成控制參數(shù)不精確，因而需求改換并校準(zhǔn)pH計(jì)，同時(shí)在復(fù)原池增加ORP計(jì)，經(jīng)過ORP來準(zhǔn)確控制加藥量，并將儀表的裝置位置選在藥劑充沛混合區(qū)域。

　　3.2 藥劑優(yōu)化

　　(1)調(diào)堿劑優(yōu)化。

　　經(jīng)過對(duì)鉻泥來源剖析可知，鉻泥中大量成分來源于調(diào)堿劑Ca(OH)2，Ca最終構(gòu)成的沉淀物是鉻泥的主要來源，因而將調(diào)堿劑改為NaOH，主要有以下優(yōu)勢(shì)：①NaOH反響后不會(huì)構(gòu)成沉淀，會(huì)以鹽的方式隨出水排放，不會(huì)殘留到污泥當(dāng)中去，可有效降低鉻泥產(chǎn)量;②可運(yùn)用片堿制備，易溶解，溶于水后根本不產(chǎn)生懸浮物，不容易發(fā)作管道阻塞等問題。

　　(2)PAC和PAM投加優(yōu)化。

　　為充沛發(fā)揮PAC和PAM的作用，PAC和PAM分池先后投加，兩者的投加比例堅(jiān)持不變。

　　(3)控制參數(shù)優(yōu)化。

　　該工藝主要控制參數(shù)是復(fù)原池和調(diào)堿池的pH，保證復(fù)原和沉淀的最佳pH條件，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，復(fù)原池的最佳pH在2～3，調(diào)堿池pH在8～9.2。另外復(fù)原池增加ORP控制，以指導(dǎo)復(fù)原劑的投加，最佳ORP在220～230mV。

　　4、含鉻廢水處置工藝優(yōu)化結(jié)果

　　4.1 優(yōu)化后的工藝

　　優(yōu)化后的工藝采用了半序批式的運(yùn)轉(zhuǎn)方式，將復(fù)原池兼并，并加裝了ORP計(jì)，底部加裝穿孔管曝氣，起到攪拌混勻作用;調(diào)堿反響、混凝和絮凝反響分池實(shí)施，提升反響效率;優(yōu)化了加藥點(diǎn)的布置，使廢水和藥劑“上進(jìn)下出”或“下進(jìn)上出”，消弭了短流現(xiàn)象，藥劑反響愈加充沛;調(diào)堿劑調(diào)整為NaOH。

　　廢水首先進(jìn)入調(diào)理池調(diào)理水量，然后泵入復(fù)原池，實(shí)施該批次的復(fù)原反響，反響完成后，從復(fù)原池泵入后續(xù)單元，依次實(shí)施調(diào)堿、混凝、絮凝和泥水別離。調(diào)堿池、混凝池和絮凝池的有效容積相同，均為復(fù)原池有效容積的1/2，保證后續(xù)反響充足的反響時(shí)間，優(yōu)化后的工藝流程見圖3。

　　優(yōu)化后主要運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)如表3所示。

　　4.2 優(yōu)化后的運(yùn)轉(zhuǎn)效果

　　(1)出水指標(biāo)。經(jīng)過工藝優(yōu)化改造后，出水Cr6+和總Cr均勻值分別為0.1mg/L、0.52mg/L，且能穩(wěn)定到達(dá)《電鍍污染物排放規(guī)范》(GB21900-2008)中規(guī)則的Cr6+<0.2mg/L，總Cr<1.0mg/L的排放請(qǐng)求。

　　(2)優(yōu)化前后的藥劑投加狀況。優(yōu)化前后對(duì)該工藝藥劑的耗費(fèi)量實(shí)施了統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出每月實(shí)踐的均勻藥劑運(yùn)用量，見表4。

　　從表4中能夠看出，改造前復(fù)原劑的投加量為2350kg/月，折合Cr6+∶NaHSO3質(zhì)量比約為1∶7.8，大大超越了理論值1∶3以及普通實(shí)踐用量1∶4～5，闡明改造前關(guān)于復(fù)原劑的投加把握不準(zhǔn)，形成了大量糜費(fèi)，而改造后復(fù)原劑的用量降落了21.7%，降至1840kg/月，折合Cr6+∶NaHSO3質(zhì)量比約為1∶6，較為合理，但是投加量還是略微偏大，緣由可能是由于應(yīng)用了穿孔管曝氣，對(duì)復(fù)原池的復(fù)原氣氛產(chǎn)生了一定影響，造成了NaHSO3對(duì)Cr6+的復(fù)原效果有所降落，使得復(fù)原劑的投加量略微偏大。

　　將調(diào)堿劑由氫氧化鈣換成了氫氧化鈉，運(yùn)用量明顯減少，闡明改造后關(guān)于pH的控制愈加精準(zhǔn)，加藥量控制愈加精確。

　　PAC和PAM的投加量也有明顯的降落，投加比例(與處置水的質(zhì)量比)由約0.77‰和0.072‰分別降落到0.47‰和0.042‰，但PAC和PAM的投加比例根本堅(jiān)持10∶1的關(guān)系不變。

　　(3)優(yōu)化前后的鉻泥產(chǎn)量狀況。經(jīng)過數(shù)月對(duì)鉻泥產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)，改造前后鉻泥產(chǎn)量均勻分別為10t/月和3.9t/月，均勻降落了61%，鉻泥產(chǎn)量降落明顯。對(duì)優(yōu)化后的鉻泥主要成分剖析結(jié)果見表5。

　　優(yōu)化后Ca成分比例大幅降落，闡明改換調(diào)堿劑對(duì)鉻泥減量化奉獻(xiàn)明顯，同時(shí)Cr的比例有明顯的上升，這就對(duì)Cr起到了富集作用，愈加有利于鉻泥中Cr的資源化回收。

　　4.3 優(yōu)化效益剖析

　　經(jīng)過計(jì)算，每月儉省藥劑投入費(fèi)用約6200元。鉻泥產(chǎn)量由均勻10t/月降落至3.9t/月，依照鉻泥處置本錢5500元/t計(jì)算，可節(jié)約鉻泥處置費(fèi)用33550元/月，同時(shí)由于鉻泥量的大幅減少，污泥脫水的運(yùn)轉(zhuǎn)本錢以及鉻泥貯存本錢也會(huì)大幅降低。綜上所述，優(yōu)化后共計(jì)可節(jié)約處置費(fèi)用39750元/月，折合47.7萬元/年。

　　5、結(jié)論和倡議

　　衡水某廠鍍錫線含鉻廢水復(fù)原沉淀法處置工藝存在的藥劑投加量大和鉻泥產(chǎn)量高的問題，經(jīng)過對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)方式、控制參數(shù)和藥劑選用的優(yōu)化，有效降低了藥劑耗費(fèi)，鉻泥產(chǎn)量降落61%，儉省處置費(fèi)用47.7萬元/年。分離本次理論，提出以下幾點(diǎn)結(jié)論和倡議：

　　(1)運(yùn)用Ca(OH)2作為工藝的調(diào)堿劑固然原料價(jià)錢廉價(jià)，但會(huì)造成大量危廢鉻泥的產(chǎn)生而增加處置費(fèi)用，運(yùn)用NaOH鉻泥產(chǎn)量小，綜合處置本錢低，且更利于鉻泥中Cr的資源化回收。

　　(2)序批式的運(yùn)轉(zhuǎn)方式愈加容易控制，對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)管理請(qǐng)求較低，加藥量也更易于控制。

　　(3)受現(xiàn)場(chǎng)工藝改造限制，本次優(yōu)化后各反響器的反響時(shí)間偏長(zhǎng)，占空中積大，仍有進(jìn)一步優(yōu)化空間。

　　(4)經(jīng)測(cè)定，產(chǎn)生的鉻泥含水量在55%以上，降低其含水量可進(jìn)一步完成鉻泥減量化目的。