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【污水處理】電解處理鈷酞菁染料生產(chǎn)廢水

【污水處理】電解處理鈷酞菁染料生產(chǎn)廢水

 

創(chuàng)飛格環(huán)保電解處理鈷酞菁染料生產(chǎn)廢水解決方案

1 廢水的水質(zhì)、水量及排放標準

 
1.1 廢水的水質(zhì)、水量 

  鈷酞菁混合廢水的水質(zhì)、水量見表1。 
表1 鈷酞菁混合廢水的水質(zhì)、水量
 
總水量/(t·d-1) pH CODcr/(mg·L-1) BOD5/(mg·L-1) Co2+/(mg·L-1) SS/(mg·L-1) 色度/倍
120 11 7000~12000 432 311 627 1500

1.2 廢水的排放標準
 

  廢水處理要求達到GB8978-1996《污水綜合排放標準》表4中二級標準,標準值見表2。
 
表2 鈷酞菁混合廢水的二級排放標準
 
pH CODcr/(mg·L-1) BOD5/(mg·L-1) Co2+/(mg·L-1) SS/(mg·L-1) 色度/倍
6~9 ≤200 ≤60 ≤1 ≤150 <80

2 廢水處理工藝及電解機理

2.1 廢水處理工藝流程 

  根據(jù)廢水的污染物性質(zhì),確定廢水的處理工藝流程見圖1。

 

2.2 電解處理機理 

  電解的主體裝置為電解池,池內(nèi)有一組相隔一定間距的平行電極片。當相鄰兩塊電極接到直流電的正、負極時,每兩塊極板間就形成了一個小的電解池。其處理廢水的原理為在極板間發(fā)生的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電解斷鍵、電解凝聚氣浮及沉降三種作用。以可溶性的鐵電極為例,電解池中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)如下: 

  陽極:Fe-2e→Fe2+ 

  陰極:2H++2e→H2↑ 

  Fe2+與OH-及空氣接觸后進一步發(fā)生反應(yīng),生成活性較強的絮凝劑Fe(OH)2、Fe(OH)3,而在陰極生成的氫氣泡細小密度低,由于兩者之間的粘附作用,故生成的絮體大,密度小,染料顆粒易于上浮分離。 

  電解斷鍵作用是電極次生反應(yīng)所產(chǎn)生的,次生反應(yīng)非常復雜,其最主要的陽極反應(yīng)為: 

  4OH--4e→O2+2H2

  陰極反應(yīng)為發(fā)色基因“-N=N-”得到電子打開雙鍵而被破壞,可使染料廢水明顯脫色,同時染料分子斷鏈變成了較小的分子,斷鏈后的產(chǎn)物和一些中間體被處理成較易生化的物質(zhì),從而大大地提高了廢水的可生化性。 

2.3 工藝流程說明
 

  染料水洗廢水、鈷酞菁水洗廢水經(jīng)管道收集直接自流入中和反應(yīng)池,中和反應(yīng)池上安裝混凝劑投加裝置及攪拌裝置,經(jīng)調(diào)整pH值后,用泵將廢水打入斜管沉淀池,出水自流入電解氣浮池。 

  電解氣浮池將對大分子污染物和難降解物質(zhì)進行氧化還原反應(yīng),大幅度提高廢水的可生化性,處理后的廢水排入混合池。 

  其他廢水直接由管道流入混合池,經(jīng)調(diào)質(zhì)混合后進入接觸氧化池中進行生化處理,生化處理后的廢水流入氣
浮池,經(jīng)固液分離后,出水達標排放。 

  斜管沉淀池及氣浮池產(chǎn)生的污泥定期排入污泥濃縮池,經(jīng)濃縮調(diào)質(zhì)后的污泥打入壓濾機,污泥經(jīng)壓濾后送交危險廢物處置中心處置。

3 主要設(shè)計參數(shù)

  ①中和池:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),地下式,玻璃鋼防腐,L×B×H=6.0m×4.0m×3.0m,有效容積65m3,池內(nèi)設(shè)加酸、加混凝劑裝置。采用BLD12-17-4型攪拌裝置,攪拌速度為80r/min。 

 ?、诨旌铣兀轰摻罨炷两Y(jié)構(gòu),地下式,L×B×H=4.0m×6.0m×3.0m,有效容積65m3,帶空氣攪拌系統(tǒng)。 

 ?、坌惫艹恋沓兀轰摻Y(jié)構(gòu),防腐,L×B×H=3.0m×2.0m×3.2m,水力負荷1.0m3/(m2·h),池底設(shè)排泥管和放空管。 

  ④電解氣浮池:鋼結(jié)構(gòu),120A型,電極板為復合鈦板,電流密度為10A/m2。 

 ?、萁佑|氧化池:鋼結(jié)構(gòu),防腐,有效容積80m3,池內(nèi)設(shè)曝氣裝置,容積負荷為1.0kg[CODcr]/(m3·d)。 

  ⑥氣浮系統(tǒng):包括氣浮池、溶氣罐及自控系統(tǒng),鋼結(jié)構(gòu),負荷為5.0m3/h。

4 處理效果及主要技術(shù)經(jīng)濟指標

4.1 處理效果
 

  各處理單元的進、出水水質(zhì)實測平均值見表3。 

4.2 主要技術(shù)經(jīng)濟指標
 
表3 進、出水水質(zhì)監(jiān)測平均值
 
項目 pH CODcr/(mg·L-1) BOD5/(mg·L-1) Co2+/(mg·L-1) SS/(mg·L-1) 色度/倍
進水 11 7100 432 221 627 1122
斜管沉淀池出水 7.5 2500 189 1 220 210
電解氣浮池出水 7.5 1020 390 1 220 18
接觸氧化池出水 7.5 340 82 1 200 102
氣浮池出水 7.5 187 45 0.8 120 53

  廢水處理的技術(shù)經(jīng)濟指標為總投資50萬元,每立方米廢水的藥劑費為2.5元,電耗為0.7kWh,處理成本為3.8元。

 

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