含镍废水处理工程方案
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含镍废水处理方法效果看得见!
含镍废水处理方法常用于处理电镀镍、化学镀镍、镍合金等等行业中。
含镍废水处理方法也需要根据镍在水中不同的形态,进行针对性处理:1、较为单一的离子态2、较为复杂的络合态如电镀镍就是离子态的含镍废水,处理起来相对比较容易。
离子态含镍废水处理方法:1)通过电化学作用,将溶液中的镍离子沉积在镀件表面,废水中的镍离子可与水形成水合离子,遇到部分氢氧化物即可反应生成沉淀,达到去除废水镍的效果。
2)使用片碱是另外一种处理方法,把pH调节至碱性条件11左右,氢氧根会与镍离子结合生成氢氧化镍沉淀,把镍去除。
以上这两种方法很难处理达标排放含镍污水处理排放要求一般是≤0.5mg/l (具体以当地环保要求为准)3)更多的污水处理工程师会选择直接投加重金属捕捉剂——除镍剂进行沉淀处理,通过絮集和网捕作用提高沉淀速度和去除率,使含镍废水达标排放。
除镍剂实验小试取2L要处理的废水,调pH值到9-10;再分为几杯相同量500ml已调pH 的废水;取除镍剂不同的量,分别加入到要处理的废水中;搅拌2分钟左右,让药剂充分反应;加入适量的希洁药剂;混凝沉淀后取上清液测定镍离子残余浓度。
除镍剂投加使用须结合现场具体情况,工程师会为您进行“1对1”的指导。
络合态的含镍废水处理起来就比较麻烦一点。
废水中镍离子被有机络合物牢牢吸附成络合基团,使OH-无法与镍离子接触发生反应。
需要先进行破络处理。
一般破络处理会用芬顿、次氯酸钠、光化学氧化、臭氧氧化等方法。
经过破络后的废水再用常规的方法处理。
含镍废水处理操作规程含镍废水是指废水中含有镍元素的废水,通常来自于冶金、化工、电镀、电池制造、矿山等工业生产或废物处理和污水处理等环节。
由于镍是一种有害的重金属元素,过高的镍浓度会对环境和人体健康造成严重的危害。
因此,对含镍废水进行有效的处理至关重要。
下面是含镍废水处理操作规程。
一、废水处理前的准备工作1.1 废水质量监测:定期对含镍废水进行监测,测定其镍浓度、总悬浮物、COD、pH值等指标,以了解废水的性质和变化趋势。
1.2 化学试剂准备:按照处理工艺的要求,准备好所需的化学试剂,包括沉淀剂、中和剂、氧化剂、脱色剂等。
二、镍离子的去除2.1 调整废水的pH值:根据废水的pH值情况,选择合适的中和剂进行废水中镍离子的沉淀和pH值的调整。
2.2 沉淀剂的投加:将适量的沉淀剂投加到搅拌槽中,搅拌废水,促使镍离子与沉淀剂发生反应生成沉淀物。
2.3 沉淀物的分离:经过适当的沉淀时间后,将底部沉淀物通过沉淀池或离心机进行分离。
2.4 沉淀物的处理:经过分离的沉淀物可以进行再处理或处置,有效地回收或减少对环境的影响。
三、COD的降解3.1 氧化剂的投加:根据废水中COD的含量,选择合适的氧化剂进行投加,促使有机物的氧化反应发生。
3.2 搅拌反应:将氧化剂充分混合到废水中,并进行充分的搅拌反应,提高氧化剂与废水中有机物的接触反应速率。
3.3 沉淀分离:氧化反应后形成的氧化物通过沉淀池或离心机分离。
3.4 氧化物处理:经过分离的氧化物可以进行进一步处理或处置,达到无害化或资源化利用的目的。
四、脱色处理4.1 脱色剂的选择:根据废水的颜色及其原因,选择合适的脱色剂进行投加。
4.2 搅拌加药:将适量的脱色剂投加到废水中,并进行充分的搅拌反应,使脱色剂与废水中的色素反应。
4.3 沉淀物分离:经过适当的反应时间后,将形成的沉淀物通过沉淀池或离心机进行分离。
4.4 沉淀物处理:经过分离的脱色沉淀物可以进行进一步处理或处置。
电解镍污水处理工程方案1. 概述该项目旨在设计和实施一个有效的电解镍污水处理工程方案。
本文档将介绍方案的目标、技术特点以及实施计划。
2. 目标- 将电解镍污水中的有害物质去除至符合环境排放标准;- 最大程度地提高处理效率,以减少处理成本;- 确保处理过程安全可靠,符合相关法规和标准。
3. 技术特点3.1 电解技术通过电解技术处理电解镍污水是一种有效的方法。
其中,阴极和阳极之间的电解池起到去除污染物的作用。
在电解过程中,污染物被氧化成无害的产物,并在阳极或阴极上析出。
3.2 投加剂使用为了提高电解效率,我们将使用合适的投加剂。
这些投加剂能够增加电解的反应速度和效果,同时减少能耗。
投加剂的选择将在实验室中进行若干试验,以确保最佳方案。
3.3 过滤和沉淀处理过程中,将采用适当的过滤和沉淀技术来去除电解污水中的悬浮物和沉淀物。
这些技术可有效地减少污染物的含量,提高电解效率。
4. 实施计划4.1 实验室试验在正式实施之前,我们将进行一系列实验室试验,以确定最佳的电解技术和投加剂配方。
这些试验将评估处理效果、能耗以及产出物的安全性。
4.2 工程设计根据实验室试验的结果,我们将进行工程设计。
工程设计将包括电解池的尺寸、设备选型以及处理过程的详细参数。
我们将确保设计符合相关法规和标准。
4.3 建设和运营一旦工程设计完成,我们将开始建设和安装电解镍污水处理设备。
建设过程将严格按照设计要求进行,并确保工程质量和安全。
一旦设备安装完毕,我们将负责设备的运营和维护,确保正常运行。
5. 结论本方案旨在通过电解和其他相关技术来处理电解镍污水。
这个方案具备高效、安全和符合法规的特点。
我们将依据实验室试验结果进行工程设计和实施,以确保获得最佳的处理效果。
化学镍废水处理方法镍废水是指含有高浓度镍离子的工业废水。
由于镍在工业生产中广泛应用,如电镀、镍盐制备、合金制备等,导致镍废水的排放量逐年增加。
高浓度镍离子的废水对环境和人体健康都会造成严重的影响,因此需要采取适当的处理方法。
沉淀法是常用的处理方法之一、沉淀法通过添加适量的沉淀剂,使废水中的镍离子与沉淀剂反应生成难溶性的镍沉淀物,从而达到去除镍的目的。
常用的沉淀剂有氢氧化钠、氢氧化钙等。
沉淀法的优点是操作简单、工艺成熟,但需要处理后的沉淀物进行二次处理。
离子交换法是通过固体交换剂与废水中的金属离子发生置换反应,实现镍离子的去除。
该方法适用于镍离子浓度较低的废水处理。
离子交换材料常用的有阴离子交换树脂和阳离子交换树脂。
离子交换法的优点是去除效果稳定,但使用过程中会产生大量废液,需要进行后续处理。
膜分离法是近年来发展起来的一种处理技术,可以高效地去除镍离子。
膜分离法利用膜的选择性渗透性,使废水中的镍离子通过膜的渗透,从而实现去除的效果。
常用的膜分离方法有超滤、反渗透和电渗析等。
膜分离法的优点是操作简单、操作成本相对较低,但需要进行定期清洗和更换膜的维护工作。
除了以上三种主要的化学方法,还可以采用氧化还原反应、电化学法、生物法等进行镍废水处理。
氧化还原反应是通过氧化剂或还原剂对镍离子进行反应,从而实现去除的目的。
常用的氧化剂和还原剂有过氧化氢、次氯酸钠、亚硫酸钠等。
氧化还原法的优点是操作简单、高效快速,但要求对氧化剂和还原剂的投加量进行控制。
电化学法是利用电化学原理进行镍离子去除。
通过电解槽中的电极对废水进行电解,使废水中的镍离子在阳极或阴极上发生电化学反应,并在电极表面沉积下来。
电化学法的优点是具有较高的去除效率,但设备投资和运行成本相对较高。
生物法是利用微生物对镍离子进行降解或吸附,实现废水的净化。
常用的生物法有顺式反硝化过程、微生物吸附等。
生物法的优点是环保无毒,但需要对微生物的培养和维护进行管理。
含镍废水如何处理电镀生产中含镍废水主要来自镀槽翻洗缸角退镀液、化学液、废镀液等,镀镍槽液使用时间长后,铁、铜、锌等离子会积累,另外某些有机添加剂也会破坏而失掉,从而引起镀层的各种质量题目。
那么含镍废水如何处理?对于化学镀镍废水,废水中含有柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乳酸等络合剂,络合剂会与镍离子结合生成小分子,络合小分子在废水中很稳定,使用氢氧化钠、硫化钠、一般的液体重捕剂或者固体重捕剂均不能破坏络合剂与镍离子的结合键,镍离子难以去除。
本文提出使用高效除镍剂M2进行处理的办法,高效除镍剂中含有大量的除镍基团,除镍基团在微观条件下会极化变形,表面形成负电荷场,从而吸附镍离子生成沉淀,除镍剂去除化学镍时的用量在镍含量的10倍左右,能够稳定达标在0.1mg/L以下。
而对于比较难处理的EDTA镍,有时需要在前端进行次钠氧化处理,次氯酸钠在进行简单破络以后,络合健的结合力会变弱,有利于除镍剂M2进行螯合反应。
一些人问:水污染成因与污水处理方法?含酚废水主要来自焦化厂、煤气厂、石油化工厂、绝缘材料厂等工业部门以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纤维、合成染料、有机农药和酚醛树脂生产过程。
含酚废水中主要含有酚基化合物,如苯酚、甲酚、二甲酚和硝基甲酚等。
酚基化合物是一种原生质毒物,可使蛋白质凝固。
水中酚的质量浓度达到0.1一0.2mg/L时,鱼肉即有异味,不能食用;质量浓度增加到1mg/L,会影响鱼类产卵,含酚5—10mg/L,鱼类就会大量死亡。
饮用水中含酚能影响人体健康,即使水中含酚质量浓度只有0.002mg/L,用氯消毒也会产生氯酚恶臭。
通常将质量浓度为1000mg/L的含酚废水.称为高浓度含酚废水,这种废水须回收酚后,再进行处理。
质量浓度小于1000mg/L的含酚废水,称为低浓度含酚废水。
通常将这类废水循环使用,将酚浓缩回收后处理。
回收酚的方法有溶剂萃取法、蒸汽吹脱法、吸附法、封闭循环法等。
含酚质量浓度在300mg/L以下的废水可用生物氧化、化学氧化、物理化学氧化等方法进行处理后排放或回收。
含镍废水处理方法含镍废水方法研究1引言(Introduction)镀镍作为金属表面修饰的主要方式,其过程会产生大量的含镍废水,其中除了有以硫酸镍和氯化镍为主的游离态镍,还有因生产工艺需要添加各种络合剂,如酒石酸钾钠(TA)、柠檬酸(CA)、焦磷酸钠(SP)等,它们会与废水中的Ni2+形成更稳定的TA-Ni、CA-Ni、SP-Ni 等酸性络合镍,使得含镍废水难以有效处理,而镍是国际上公认的致癌物,在GB8978—1996《污水综合排放标准》中被归为第一类污染物,其超标排放会对环境造成严重污染.目前,处理含镍废水最常用的方法是以氢氧化物和硫化物为主的传统化学沉淀法,其主要适用于游离态镍处理,但对低浓度络合Ni很难有效脱除,其他方法如电解法、离子交换法、吸附法、高级氧化还原法,虽能保证出水总镍达标,但普遍存在处理成本较高,反应时间长,易引起二次污染等,限制了其实际应用.随着废水排放标准日益严格,特别是广东省环保厅要求处理后的含Ni电镀废水中残留Ni2+浓度低于《电镀污染物排放标准(GB21900-2008)》特别排放限值0.1mg·L-1,因此需要开发一种更稳定有效深度脱除低浓度络合Ni的方法.以二硫代氨基甲酸类(DTC)为代表重金属捕集剂因其强大的螯合能力,可直接与络合态重金属离子形成强稳定性的螯合沉淀物,从而有效脱除废水中的重金属污染物,受到广泛关注.近些年来,学者已经开始利用DTC类重金属捕集剂来处理含镍废水,并取得较好的效果.合成四乙烯五胺多(二硫代甲酸钠,TEPAMDT)来处理含游离和络合Cu2+及Ni2+废水,去除率均在99.8%以上.Fu等(2007)利用合成的重金属捕集剂BDP和DDTC处理Ni2+和CA-Ni废水,其对Ni的沉淀效率达到98%以上,出水Ni2+浓度低于1.0mg·L-1.然而,绝大多数学者研究的都是较高浓度的含镍废水(>50mg·L-1),尤其对于低浓度络合Ni废水的研究较少.本研究结合实际需要,选用自主合成的多硫代巯基类重金属捕集剂N,N-双(二硫代羧基)乙二胺,以CA-Ni、TA-Ni、SP-Ni3种低浓度模拟络合镍废水为研究对象,系统研究了EDTC 投加量、初始pH、反应时间、沉淀时间等因素对Ni去除效果的影响,同时探讨了螯合沉淀物的浸出特性及EDTC深度脱除络合Ni的机理,为实际低浓度含镍废水的高效深度处理提供理论依据.2材料与方法(Materials and methods)2.1实验材料氯化镍(NiCl2·6H2O),分析纯,天津市百世化工有限公司;柠檬酸(CA),分析纯,成都市科龙化工试剂厂分析;氢氧化钠(NaOH)分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司;酒石酸钾钠(TA)分析纯,成都市科龙化工试剂厂;焦磷酸钠(SP)分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司;浓硝酸,分析纯,天津市百世化工有限公司;阴离子型聚丙烯酰胺(PAM),分子量300万,分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司;自制重金属捕集剂N,N-双(二硫代羧基)乙二胺(EDTC)2.2实验方法 2.2.1重金属捕集剂EDTC的制备往配有搅拌和冷凝的三口烧瓶中加入40mL的混合溶剂(V乙醇/VH2O=1∶2),后在搅拌过程中加入乙二胺0.1mol(6.68mL),在冰水浴中缓慢滴加CS20.25mol(15.08mL),滴加完成后升温至室温,稳定反应2h,抽滤,分别用去离子水和无水乙醇洗涤产物2次,40℃真空干燥至恒重,得白色粉末固体,即为重金属捕集剂EDTC.2.2.2低浓度络合镍的捕集实验在室温条件下,在烧杯中加入100mL5mg·L-1模拟络合镍废水(由六水氯化镍与TA、CA、SP按物质量比1∶1配制,后稀释至5mg·L-1),调节初始pH,投加一定量重金属捕集剂EDTC,置于六联搅拌器中快速(250r·min-1)搅拌2min,投加絮凝剂PAM1.0mg·L-1,并缓慢搅拌(50r·min-1)5min,静置10min后取液面以下2cm处清液,用原子吸收分光光度计测定上清液中残留的Ni浓度,计算去除率.具体流程如图1所示.图1重金属捕集剂EDTC处理含镍废水实验流程图2.2.3螯合沉淀物浸出实验将EDTC与络合Ni按最佳条件反应生成的螯合产物经去离子水和乙醇各洗涤两次、过滤,于40℃真空干燥后备用,参照Chang等(2002)的方法对沉淀物进行半自动溶出实验(SDLT),测定螯合沉淀物的稳定性.SDLT实验步骤如下:将螯合沉淀物加入4个具塞锥形瓶内,按100∶1(mL·g-1)的固液比分别加入pH为3.0和5.0的醋酸溶液、pH 为7.0的水溶液及pH为9.0的NaOH溶液.进行静置溶出实验.每隔一段时间测定溶出的Ni2+浓度.2.3分析方法pH指标:采用雷磁pHS-25酸度计测定;Ni2+浓度:采用火焰原子吸收分光光度计测定(日立Z2000型,检出限0.02mg·L-1,日本日立仪器有限公司);重金属捕集剂EDTC反应前后表征:(1)采用KBr压片法,Nicolet380傅里叶变换红外光谱仪(Nicolet380,美国THERMO Fisher Scientific)在波数4000-400cm-1范围内测定透光率,仪器分辨率为0.4cm-1.(2)采用有机元素分析仪(2400Ⅱ,美国PerkinElmer)测定捕集剂和螯合产物碳氢氮硫含量.3结果与讨论(Results and discussion)3.1EDTC投加量对Ni去除效果的影响取浓度为5mg·L-1各络合Ni废水100mL,调节初始pH为6.0,投加不同剂量的重金属捕集剂EDTC,反应2min,PAM为1.0mg·L-1,慢搅5min,静置10min,考察EDTC投加量对Ni去除效果的影响,结果如图2所示.图2EDTC投加量对络合Ni2+去除的影响(T=25℃,pH=6.0,PAM=1.0mg·L-1,t=5min)随着EDTC投加量的增加,Ni的去除效率迅速增加,当投加量与Ni2+达到一定比例时,去除率趋于稳定,继续增大EDTC投加量,去除率反而有所下降.主要原因是DTC基团电离时带有负电荷,当EDTC投加量过量时,EDTC与Ni2+螯合形成的细絮体微粒上带有过剩的负电荷,导致絮体间的静电斥力加大,影响絮凝效果,去除率有所降低(刘立华等,2012).对于CA-Ni、TA-Ni、SP-Ni,EDTC的最佳投加量分别为60mg·L-1、55mg·L-1和70mg·L-1,对应的Ni去除率分别为99.31%、99.23%和99.51%,残留浓度均远小于0.05mg·L-1,达到《电镀污染物排放标准(GB21900—2008)》中关于Ni污染物特别排放限值要求(<0.1 mg·L-1).可以看出,EDTC对3种低浓度络合镍均能有效脱除,表明EDTC对Ni2+的螯合能力强于TA、CA、SP.3.2初始pH对Ni的去除影响取5mg·L-1的各络合Ni废水100mL,用稀HNO3或NaOH水溶液调节废水初始pH,PAM 用量为1mg·L-1,同时以传统的碱中和沉淀法做对比,考察初始pH对络合Ni去除效果的影响,结果如图3所示.图3废水初始pH对络合Ni2+去除的影响(a.MEDTC=0,b.MEDTC为最佳加药量)由图3a可知,EDTC投加前,调节体系pH为1~11,没有Ni(OH)2产生,Ni的去除率接近于0,这说明CA-Ni、TA-Ni、SP-Ni在酸碱条件都很稳定,传统的碱中和沉淀法不能处理络合镍废水.由图3b可以看出,投加EDTC后,当pH<4时,Ni的去除率随着pH的增大而增加;当pH范围为4~8时,Ni的去除率稳定在98%以上,残留浓度低于0.1mg·L-1;而当pH>8时,Ni的去除率迅速下降,反应先后反应体系pH变化不大.废水pH对络合Ni去除影响较大的原因如下:EDTC与Ni2+反应的实质是DTC(二硫代氨基甲酸基)基团与Ni2+的螯合作用,DTC基团在反应体系中存在式(1)电离平衡(郝学奎等,2008),随着pH值的上升,H+浓度不断减小,电离平衡向右移动,解离出更多的DTC基团与Ni2+进行螯合,去除率逐渐上升;当体系在碱性条件下(pH>8),络合离子如柠檬酸、焦磷酸等酸效应较弱,其与Ni2+形成的螯合物稳定性较强,抑制了EDTC对络合Ni的捕集,Ni的去除率迅速下降,特别是当pH=11时,Ni的去除率下降至65%左右;当在强酸条件下,大量的H+一方面会抑制—CSSH的电离,即式(1)中的平衡向左移动,同时EDTC还可能分解为CS2和质子化胺(Saegnsa et al.,1978),如式(2)所示,使得反应体系中DTC基团减少;另一方面体系中H+浓度过高,可能会与Ni2+竞争DTC基团上的螯合活性位点(Bai et al.,2011),导致Ni的去除率迅速降低.因实际电镀含镍废水多为酸性废水(pH为6.0左右),传统的化学沉淀法一般需要在反应前后消耗大量的酸碱调节pH,甚至需要提前经过破络,而EDTC可以直接用于酸性含镍废水的处理,克服了传统化学沉淀法的不足(王贞等,2010).(1)(2)3.3反应时间对Ni的去除影响反应时间对于废水处理工艺设计尤为重要,直接关系到反应池的池容,进而影响所需反应设备的选型等(胡运俊等,2013).取5mg·L-1的各络合Ni废水100mL,调节初始pH=6.0,EDTC投加量为各最佳投加量,PAM用量为1.0mg·L-1,调整慢搅时间0~12min,考察反应时间对Ni去除效果的影响,结果如图4所示.图4反应时间对络合Ni2+去除的影响(T=25℃,pH=6.0,PAM=1.0mg·L-1)可以看出,在前2min,EDTC对络合Ni的去除率随着反应时间的增加而迅速增大,在2min后,反应达到稳定,Ni的去除率稳定在99%以上,出水浓度<0.05mg·L-1,远低于国家排放标准,这表明EDTC与Ni2+能迅速发生反应,而当反应时间超过8min后,Ni的去除率却有所下降,但仍在98%以上.分析原因:反应完成后,过量延长搅拌时间会导致沉淀絮体颗粒破碎,沉降不完全,影响出水水质.总体来说,反应时间对含镍废水处理有一定影响,但不如EDTC投加量和初始pH大.考虑的经济成本,故选择最佳反应时间2min.3.4螯合沉淀物的沉降性取5mg·L-1的各络合Ni废水100mL,调节pH值为6.0,投加对应最佳EDTC用量,分别沉淀1~20min,考察螯合沉淀物的沉降性能,如图5所示.图5沉淀时间对络合Ni2+去除的影响(T=25℃,pH=6.0)螯合沉淀物的沉降性能较好,EDTC对Ni2+的去除效率随着沉降时间的延长而增加.当沉淀时间为8min时,Ni的去除率可达到98%以上,残留Ni2+浓度低于0.1mg·L-1,之后去除率逐渐趋于稳定.与传统的化学沉淀法相比,其沉降性能大大提高,同时减少了絮凝剂的使用.如硫化物沉淀法处理低浓度重金属废水时,生成的沉淀颗粒较小,沉淀周期较长,同时需要添加一定量的混凝剂和絮凝剂(Kelly-Vargas et al.,2012).因此,选用EDTC处理低浓度重金属废水,具有沉降周期短,固液易分离、所需设备体积小、效率高等优点.3.5EDTC与Ni2+的螯合机理按上述最佳反应条件(PAM除外)得到EDTC与3种络合Ni废水的螯合沉淀物,沉淀物经过滤、洗涤、真空干燥后进行红外光谱分析,沉淀物和EDTC的红外光谱图如图6所示.图6EDTC与3种螯合沉淀物的红外光谱图(4000~400cm-1)(a.EDTC,b.EDTC和SP-Ni 的反应沉淀物,c.EDTC和CA-Ni反应沉淀物,d.EDTC和TA-Ni反应沉淀物)由图6a可知:3231cm-1处的强吸收峰为N—H的伸缩振动峰;2952cm-1为C—H伸缩振动峰,且低于3000cm-1,该峰为C—H的饱和吸收峰;2576cm-1为—SH的弱的特征吸收峰峰;1508cm-1为N—CS2的伸缩振动峰,此峰介于C—N单建(1300cm-1)和CN双键(1600 cm-1)之间,具有部分双键性质;在1480~1510cm-1处的ν(C—N)伸缩振动及在940~990 cm-1处的ν(C—S)伸缩振动表明二硫代甲酸盐是双齿配体,即S—CS(Oktavec et al.,1980);1007cm-1为C—S的红外特征吸收峰,低于CS双键的特征吸收(1501~1200cm-1),而且是一个较强的吸收峰.对比沉淀物和EDTC的红外光谱图可知,EDTC与Ni发生反应后,2576cm-1处的—SH 的特征吸收峰消失,1508cm-1处的N-CS2的伸缩振动峰和1007cm-1处的C—S红外特征吸收峰出峰强度有所减弱,这几个吸收峰为螯合反应的关键基团,分析原因是EDTC分子上的S与Ni发生作用,降低了S的电负性,引起了峰的变化(Liu et al.,2013).由此推断EDTC捕集Ni的主要官能团是—SH,其余基团未参与反应.进一步,对3种螯合沉淀物进行元素分析,结果如表1所示.由表1可知,3种螯合沉淀物的各元素百分含量与EDTC-Ni(EDTC 与Ni摩尔比为1∶1)的理论含量基本一致,由此推断EDTC与络合Ni废水的产物化学式为EDTC-Ni.表13种螯合沉淀物(b、c、d)和EDTC-Ni理论元素含量对比由上述推论可知,EDTC与Ni的作用机理为脱络-螯合,即反应时,由于EDTC对Ni2+的螯合能力更强,使Ni2+先与CA等络合剂分离,后EDTC与Ni2+生成更稳定的螯合沉淀物EDTC-Ni,进而可以深度脱除低浓度络合Ni,其本质是由于EDTC 分子为左右对称结构,含有二硫代羧基基团—CSSH,二硫代羧基基团上的S原子半径较大,电负性强,具有3对孤立的电子对,其中2对可以占用镍离子的空d轨道,形成配位键.根据配位场理论,在d轨道全空的情况下,容易形成正四面体型的结构,这样各电子对之间的相互排斥力小,而S原子外层4对电子也形成互斥力小的正四面体构型,形成稳定的交联网状螯合物(Zhen et al.,2012),其反应方程式如式(3)所示.此外,EDTC分子中N-C键有很强的电负性,通过电子传递作用,使得二硫代羧基上的S原子电负性增强,促进S原子更易失去电子而极化变形形成电场,从而与废水中Ni2+趋向形成强稳定的疏水性螯合沉淀物(严苹方等,2015;李清峰等,2014).由于螯合产物中不含有CA等络合剂,使得三螯合沉淀物的红外图谱基本一致,如图6b、c、d所示,三者的出峰强度的差异体现了EDTC与3种络合Ni反应的差异:3种络合剂结构不同,对Ni2+的螯合能力大小不同,当EDTC 对络合Ni脱络时,所需能量不同,引起键能发生变化,导致了3种螯合沉淀物红外图谱的差异.其中,M代表3种络合剂(CA、TA、SP).(3)3.6螯合沉淀物的溶出特性图7为螯合产物EDTC-Ni在不同pH值下溶出Ni2+的累积分数.由SDLT实验结果可知:在pH=3.0时,30d的溶出Ni2+累积分数达到0.575%;而在pH=5.0和7.0时,Ni2+溶出积分数仅有0.005%和0.008%;pH=9.0时的30d累积分数为0.105%.这说明螯合沉淀物EDTC-Ni 在酸性和弱碱性环境下能稳定存在,可以长期稳定安全放置.图7SDLT中EDTC-Ni沉淀溶出Ni的累积分数随时间变化曲线4结论(Conclusions)1)自主合成的重金属捕集剂EDTC能快速高效脱除低浓度络合态Ni,处理初始浓度5 mg·L-1的CA-Ni、TA-Ni、SP-Ni,EDTC的最佳投加量分别为60mg·L-1、55mg·L-1和70mg·L-1,对应去除率分别为99.31%、99.23%和99.51%,残留Ni2+浓度达到《电镀污染物排放标准(GB21900-2008)》中关于Ni 污染物特别排放限值要求(<0.1mg·L-1).2)EDTC具有较宽的pH的适用范围,在pH值为4~8时,EDTC 对络合Ni2+的去除率均在98%以上,可以直接用于酸洗含镍废水处理,而反应时间对含镍废水处理有一定影响,但不如EDTC投加量和初始pH大.3)EDTC与络合Ni反应时,与络合剂(CA、TA、SP)竞争Ni2+,并与Ni2+生成更稳定螯合沉淀物EDTC-Ni.沉降性实验和SDLT实验表明螯合沉淀物EDTC-Ni沉降性能好,稳定性强,自然堆积条件下不易返溶而引起二次污染.。
含银电镀废水处理方案业主生产中排放的废水为二种废水,镇回收水及清洗水,镇回收水含有脱脂剂、硫酸镇、硼酸等,清洗水中含有柠檬酸、柠檬酸钾。
工艺流程工艺说明1、调节池由于业主排放的废水为混合废水,废水水质、水量变化系数大,因此只有足够的调节池容量才能使进入处理系统的水质、水量稳定,所以我们设置调节池保证进入处理系统水质、水量稳定。
调节池为混凝土结构,因废水中含有硫酸镁、硫酸脱模剂、柠檬酸等,PH值呈酸性所以内衬环氧玻璃钢防腐。
2.提升泵调节池后设废水提升泵1台,废水提升泵采用耐腐自吸泵。
废水由废水提升泵均衡地送入后序处理设备。
自吸泵的特点为不须另设底阀,材质为PP,耐腐性好,基本无噪声,运转稳定。
3、中和絮凝槽因业主排放的电镀废水由二种废水组成:镇回收水及清洗水,镇回收水含有脱脂剂、硫酸镁、硼酸等,清洗水中含有柠檬酸、柠檬酸钾,由此可见废水水质呈酸性。
废水中主要含锲离子,在碱性条件下,操能生成难溶、稳定的沉淀物,所以此中和反应主要用于去除废水中的银重金属离子。
本工艺通过投加NaOH作为中和剂与镁离子形成氢氧化物沉淀去除废水中的银离子,其具有沉淀效果好、产生的污泥量少的特点。
其反应式为:Ni2++2OH-→Ni(0H)21经实践表明在碱性条件下能使水中的重金属形成氢氧化物后沉淀去除。
当PH值在10左右时,氢氧化物去除镁的效果最佳,工艺中投加的NaOH同时作为中和剂起到调节废水PH值的作用,使废水PH值调整至10-10.5,NaOH的投加由计量泵投加并由PH仪自控装置控制。
为了提高沉淀效果及为后级气浮装置的提供更好的条件,同时向废水投加絮凝剂FeSO4、助凝齐(JPAM o FeSO4、PAM的投加由计量泵定量投加。
为了提高中和絮凝效果,中和絮凝反应采用机械搅拌,搅拌器采用不锈钢材质,减速机为摆线针轮减速机。
中和反应槽材质采用碳钢环氧玻璃钢防腐。
中和絮凝时间≥60分钟。
1、气浮装置本工艺设置的气浮装置主要去除废水中的银离子及CoD、SS 等。
化学镍废液处理工艺方案化学镍废液是由含镍化合物和离子组成的废水,一般是炼油、化工、电镀等行业的生产废水。
化学镍废液的处理对环境保护具有重要意义。
本文将从化学镍废液处理的基本原理、工艺流程、处理技术和设备等方面展开详细描述,并提出一套可行的化学镍废液处理工艺方案。
一、化学镍废液处理的基本原理化学镍废液处理的基本原理是利用化学反应将废水中的镍离子转变成易于沉淀或吸附的化合物,达到净化水质、减少废水对环境的污染的目的。
常用的方法有化学沉淀、离子交换、吸附、还原和电解等。
二、工艺流程化学镍废液的处理主要包括预处理、主处理和后处理等三个阶段。
预处理:包括除油、除铁、酸碱度调整等,可根据实际情况选择。
主处理:主要采用化学沉淀法和离子交换法。
化学沉淀法:采用沉淀剂与废水中的镍离子反应,生成沉淀物将其从水中剥离出来。
沉淀剂常用的有氢氧化钙、氢氧化钠、氢氧化铝等,具体使用根据水质的不同选择。
反应后的沉淀物除去后,获得废水中含镍量较低的水。
离子交换法:将废水通过离子交换树脂,将离子通过反应被树脂吸附,达到废水净化的目的。
离子交换树脂一般包括马弗石和磷酸树脂等,其中马弗石吸附镍的效果较好。
离子交换后脱除镍的废树脂再生处理。
后处理:后处理主要是采用氧化、沉淀、滤除等方法将处理后的废水进一步进行净化,确保其达到排放标准,并适当进行回收。
三、处理技术和设备1. 化学沉淀法:需要反应釜、混合器、装有沉淀剂的罐和沉淀池等设备。
2. 离子交换法:需要离子交换柱、控制阀门、电导计和回收装置等设备。
3. 氧化法:可以选择使用氧化剂如氯气、臭氧等氧化废水中的污染物,需要反应釜和氧化剂输送系统等设备。
4. 滤除:可以使用压滤机、带式压滤机、离心机等设备,将废水中的固体杂质进行滤除,得到清洁的废水。
四、化学镍废液处理工艺方案1. 预处理:除铁、除油、酸碱度调整首先将废液中的大颗粒费铁化合物采用过滤、沉淀等方式去除,在去除铁的也需要将废液中的油类物质进行除去。
含镍废水处理工程方案近年来,随着人们生活水平的提高以及工业的不断发展,废水排放量也在不断增加,其中一些含有镍的废水对环境和人类的健康造成了很大的威胁。
针对这种情况,含镍废水处理工程方案应运而生。
本文将就此方案进行详细解读和探讨。
一、含镍废水的危害含镍废水是指废水中镍离子的浓度超过了环境规定的安全水平,对环境和人体健康都会产生一定的危害。
首先,该废水会对水生生物造成很大的影响,直接影响水域的生态平衡;其次,食用含镍废水的水产品会使人体患上急性或慢性中毒,严重的可能会引发癌症等疾病。
二、含镍废水处理工程方案为了有效地解决含镍废水的问题,需要采取一些特殊的工程处理方案。
以下是几种常见的含镍废水处理工程方案。
1. 化学还原法化学还原法是将废水中的镍离子还原成金属镍,主要的还原剂是氢气。
该方法处理简单,能够彻底地将水中的镍离子还原,但是有时也会产生较强的废气和固体废料等副产物。
2. 离子交换离子交换法是将废水中的镍离子和钠离子等杂质通过离子交换树脂进行吸附和分离的过程。
该方法处理速度较快,处理效果也比较显著,但需要定期更换树脂,该方法的运行成本以及所需的设备成本也比较高。
3. 膜分离膜分离是指通过不透水的膜将废水中的镍离子和其他杂质进行分离的一种技术。
该方法处理速度较慢,但却可以将废水彻底分离,处理效果较好。
但是,该方法的成本也较高,需要安装和维护较多的设备和人力。
4. 活性炭吸附法活性炭吸附法是将废水中的镍离子通过活性炭进行吸附分离的方法。
该方法处理简单易行,成本低廉,但处理效果相较于其他方法会稍微弱一些。
三、含镍废水处理工程方案的选择为了选取适合的含镍废水处理工程方案,我们需要从以下几个方面考虑:1. 废水的水质和每天的排放量;2. 废水的成份和污染物的种类和浓度;3. 工程建设的投资成本和日常运营成本。
综合考虑上述因素,我们可以发现不同的处理方案在不同的场景下都有着较为合适的应用场景。
例如,针对每天排放量不太大的工厂,较为适合采用活性炭吸附法等较为低成本的方案;而对于排放量比较大的工厂,则更适合采用膜分离等能够彻底分离的方案。
含镍废水处理工程设计方案设计单位:白金环保科技有限公司方案编号:BJ10008编制日期:2011-1-16目录一、工程概况 (1)二、设计依据、规、原则及围 (2)2.1、设计依据及规 (2)2.2、设计原则 (3)2.3、设计围 (3)三、设计水量及水质 (4)3.1、设计处理水量 (4)3.3、设计出水指标 (4)四、工艺设计 (5)4.1、设计指导思想 (5)4.2、工艺流程选择 (6)4.3、处理工艺流程说明 (7)五、工程设计 (8)5.1、调节池 (8)5.2、氧化槽及PH调整槽 (9)5.3、絮凝反应槽 (9)5.4、斜管沉淀池 (9)5.5、PH回调池 (10)5.6、污泥浓缩池 (10)5.7、加药系统 (11)5.8、板框压滤机 (13)六、电气与自控 (14)6.1、自控要求 (14)6.2、用电负荷一览表 (14)7.1、电费 (14)7.2、药剂费 (15)7.3、人工费用 (15)7.3、合计 (15)十、管道安装及铺设 (17)十一、服务承诺 (19)一、工程概况中国重汽集团商用车有限公司,主要从事斯太尔、黄河系列整车生产和各类汽车零部件生产,厂区总占地面积46万平方米。
公司现有各类专业技术人员530人,公司下辖总装配厂、传动轴厂、车轮厂、饰件厂、橡胶密封件厂、汽车部件厂、底盘零件厂、精密铸造厂八个工厂。
整车制造于2007年底完成搬迁,形成年产5万辆整车的生产能力,成为中国商用汽车的又一重要生产基地。
公司拥有主要生产设备1531台(套),其中89台为精、大、稀设备。
拥有国领先的各类生产流水线15条,其中整车装配线两条,驾驶室总成焊接线、车架总成铆接线、饰装配线各一条。
零部件生产线涵盖机加工、橡胶、塑料、铸造、热处理、涂装等多种产品及工艺。
贵公司原有一套废水处理设施,根据环境保护法及当地环保部门要求,含重金属废水要在生产地点就地处理(如:不排出生产车间),处理后的重金属或污染物低于排放标准可以排放或回用。
形成新的重金属浓缩产物尽量回收利用或加以无害化处理。
根据贵公司的要求,本设计主要是去除镍离子,不考虑去除其它污染物。
公司在生产过程中,产生的含镍废水主要来源于车身车间和车架车间的磷化液槽的清洗液以及水洗液。
产生的主要污染物为镍。
镍离子是废水排放标准中第一类禁止随意排放的污染物,由于它能在环境和动植物体蓄积,对人体健康产生长久不良影响,因此含有此类物质的废水,不分行业和排放方式,也不分受纳水体的功能和类别,其最高允许排放浓度Ni2+<1.0 mg/L。
我公司受建设单位的委托,根据贵方提供的废水水量和要求,结合同行业的资料,借鉴相关工程实际运行经验,本着投资省、处理效果好、运行成本低的原则,编制了该初步设计方案,供建设单位和有关部门决策参考。
二、设计依据、规、原则及围2.1、设计依据及规《省小清河流域水污染物综合排放标准》《污水综合排放标准》GB8978-96《中华人民国环境保护法》《电镀废水治理设计规》GBJ136《污水综合排放标准》GB8978《室外排水设计规》GBJ14《给水排水设计手册》《建筑给水、排水设计手册》《城市区域环境噪声标准》GB3096《通用用电设备配电设计规》GB50055《低压配电装置及线路设计规》GBJ54《建筑结构荷载规》GBJ9《水处理设备制造技术条件》JB/T2932《钢制焊接常压容器技术条件》JB2880《手工电焊焊接接头的基本形式尺寸》GB13985《水处理设备原材料入厂检验》ZBJ98004《水处理设备油漆包装技术条件》ZBJ98003建设单位提出的设计要求和提供的其它基础资料我公司电镀废水处理工程实例及工程实践经验2.2、设计原则✧工艺设计充分考虑氧化车间和喷涂废水水量、水质的复杂性、多变性,选用技术先进可靠、工艺成熟稳妥、处理效率高、运行成本低、操作管理方便的污水处理工艺。
✧本设计方案严格执行有关环境保护的各项规定,废水处理首先必须确保各项出水水质均达到当地环保部门规定的排放标准;✧针对本工程和具体情况和特点,采用简单、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺,以达到节省投资和降低运行管理费用的目地;✧处理系统运行有一定的灵活性和调节余地,以适应水质水量的变化;✧管理、运行、维修方便,尽量考虑操作自动化,减少操作劳动强度。
设备选型采用通用产品,选购的产品在国应是技术先进、质量保证、性能稳定可靠、工作效率高、管理方便、维修维护工作量少、价格适中及售后服务好的产品;✧在保证处理效率的同时工程设计紧凑合理、节省工程费用、减少占地面积、减少运行费用;✧设计美观、布局合理、降低噪声、消除异味及固体废弃物,改善处理站及周围环境,避免二次污染。
2.3、设计围✧本次设计围包括系统的工艺、设备、管道的制作、安装、调试。
✧进水以由总体直接接入污水处理系统调节池。
其它接口以污水处理设备外1米为交接点。
✧电气以电控柜的上接线柱为交接点。
具体设计围另行协商。
三、设计水量及水质3.1、设计处理水量根据业主提供数据,本工程设计废水日常处理水量为:车身车间15m3/d,按2m3/h,工作为8小时制。
车架车间15m3/d,按2m3/h,工作为8小时制。
在两车间各建一套相同的处理设施。
3.2、设计进水水质根据业主提供的水质情况,污染物主要为镍≤4mg/l。
本方案主要处理镍离子。
3.3、设计出水指标根据甲方的要求:在车间外建一套预处理设施,使其建筑物于车间相连接,成为车间的一部分,使经处理后的水质镍含量≤1mg/l。
四、工艺设计4.1、设计指导思想✧严格执行环境保护的各项规定,确保经处理后废水的排放水质达到及当地有关排放标准;✧本着技术先进,运行可靠,操作管理简单的原则选择废水处理工艺,使灵活性、先进性和可靠性有机的结合起来;✧用成熟的先进技术工艺,同时充分考虑废水的冲击负荷对系统的影响,确保系统在稳定状态下运行;✧强化除臭和噪音防治措施,避免二次污染;✧主要设备国产化,采用公司专有的技术装备,尽量降低工程投资和运行费用;✧平面布置和工程设计时,结合厂区现状,布局力求紧凑、简洁,工艺流程合理通畅,尽可能缩短建、构筑物间的管路距离;4.2、工艺流程选择该废水由于所含的重金属离子浓度低,不具备回收价值,在处理方法的选择上一般不进行诸如电解、离子交换等处理法的回收处理选择,而采用投资低、技术成熟的中和沉淀法。
4.3、处理工艺流程说明车间废水自流入调节池,均质水质水量。
用耐腐蚀提升泵提升到至PH调整槽,在碱性条件下重金属镍离子形成氢氧化镍的沉淀物得到去除。
处理后废水流入絮凝反应槽。
向反应槽投加PAC,PAM;在机械搅拌作用下,使析出的重金属离子氢氧化物颗粒脱稳而互相聚合、增大。
废水经混凝絮凝反应后形成“混合液”流入斜管沉淀器。
在沉淀器中,废水中的悬浮物(可沉降固体颗粒)在重力的作用下,沉入泥斗,实现固、液分离,污染物得到有效去除,废水澄清。
至此废水的镍离子含量已达到排放标准。
向PH调整槽中投加硫酸中和废水,使废水的PH值调整在中性(6~9)围,至此废水的PH值达到排放标准4.4、工艺控制说明调节池中设高低液位控制仪,水位到达低液位时自动停泵,起到保护水泵免招损坏,PH调节槽、PH回调池设置PH控制仪确保工艺控制精度,加药装置采用计量泵投加。
工艺主要控制参数为:(1)pH调整池控制pH值9.5-10(3)pH回调池控制pH值7.0-7.5五、工程设计5.1、调节池车间废水进入调节池进行水量、水质的调节均匀,保证后续处理系统水量、水质的均衡、稳定,并增设曝气或搅拌系统,用于充氧搅拌,对废水中有机物起到一定的降解功效,提高整个系统的处理效果。
调节池:根据现场而定外形尺寸:L×B×H数量:1座防腐:贴玻璃钢防腐配套设备鼓风机:1台型号:HC-50S风量: 1.12m3/Min转速:430rpm功率: 1.5KW生产厂家:海福德废水提升泵:2台型号:IHF25-20-125单台流量: 3.2m3扬程:20m电机功率:0.75KW生产厂家:宜兴宙斯布气系统:一套(UPVC)液位控制器型号:FK2数量:2只5.2、PH调整槽PH调整槽中设置穿孔曝气装置1套,调节PH及混合药剂。
PH调节槽规格: 1.5×1.2×3.0m数量:1套材质:碳钢贴玻璃钢防腐搅拌形式:曝气搅拌PH 计GPP02数量1台5.3、絮凝反应槽规格: 1.5×1.2×3.0m数量:1套材质:碳钢贴玻璃钢防腐搅拌形式:曝气搅拌5.4、斜管沉淀池规格: 1.5×1.2×3.0m数量:1套材质:碳钢贴玻璃钢防腐搅拌形式:曝气搅拌PH 计GPP02数量1台斜管填料型号PP-50布水系统布水形式穿孔八脚管均匀布水数量1套5.5、PH回调池规格: 1.5×1.2×3.0m数量:1套材质:碳钢贴玻璃钢防腐液位控制器FK2数量2只5.6、污泥浓缩池沉淀池的污泥,PH调节槽、絮凝槽的污渣定期排入污泥浓缩池,进行浓缩处理,浓缩池设置一座。
浓缩池上清液回流至调节池进行再处理。
浓缩后的污泥用压滤机进行压滤。
外形尺寸:L×B×H=2.0×2.0×2.0m材质:钢砼结构数量:1座5.7、加药系统1、加酸装置数量1套溶药箱0.3M3数量1只材质UPVC 加药泵数量1台流量10~50L/h扬程 1.0mpa功率0.25KW加药点PH回调池2、碱加药装置数量1套溶药箱0.3M3数量1只材质UPVC 碱加药泵数量1台流量10~50L/h扬程 1.0mpa功率0.25KW加药点PH调整槽3、PAC加药装置数量1套溶药箱0.3M3数量1只材质UPVC PAC加药泵型号数量1台流量10~50L/h 扬程 1.2mpa功率0.25KW 加药搅拌机数量1台功率0.55KW 4、PAM加药装置数量1套溶药箱0.3M3数量1只材质UPVCPAM加药泵型号数量1台流量10~50L/h扬程 1.2mpa功率0.25KW 加药搅拌机数量1台功率0.75KW 5.8、板框压滤机处理量:2m3/h有效面积:5m2电机功率:1.5kw数量:1台污泥脱水效果:含水量为70~85%。
六、电气与自控6.1、自控要求☆采用全自动可编程序控制,设手动、自动两种控制方式。
☆调节池污水泵由浮球液位器控制,低水位停止,高水位启动,超警戒水位二台同时启动,正常工作为一台水泵,且能自动切换,切换时间每4小时切换一次;☆控制时序均可任意调节,并备有过流、缺相、过压、欠压等故障情况自动保护声光报警功能。
☆为保证污水站正常运行,有必要设置双电源,电源采用三相五线制。
6.2、用电负荷一览表七、运行成本测算7.1、电费每天电耗28.2kw,按每度电0.5元计则电费:28.2×0.5=14.1元/天7.2、药剂费PAC用量0.5kg/d,按2.0元/kg计,即1元/天PAM用量0.05kg/d,按20元/kg计,即1元/天碱用量6kg/d,按0.6元/kg计,即3.6元/天酸用量0.3kg/d,按4元/kg计,即1.2元/天小计:6.8元/天7.3、人工费用每天运行时间8小时,可有别的岗位人员兼职,人工费用可省略。