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蓄电池废水处理简介

蓄电池废水处理简介

 

 

 


 

蓄电池制造生产过程中产生大量的酸性重金属工业废水,如果未经处理任意排放,必然给环境与社会带来极大的危害。废水中的铅、镉为一类污染物,在车间或者车间处理设施排放口必须达到排放要求,因此蓄电池工业废水的治理与综合利用是环境保护的一项重要任务,它对保证人民身体健康和工农业生产的有序发展有着重要的意义。

目前对重金属废水的处理方法主要包括化学沉淀法、离子交换树脂法、电解法、活性炭吸附法、反渗透法、电渗析法、蒸发浓缩法和生物法等,其中化学沉淀法简单易行,应用广泛,通过投加NaOH、石灰或Na2CO3调节废水的pH,使重金属离子形成沉淀,然后采用沉淀或过滤等后续工艺将沉淀物与废水分离,从而达到净化废水的目的。微滤、纳滤等膜处理技术因具有高效的固液分离能力,不仅可以确保重金属废水处理后完全达标,而且还可将膜处理后的透过液作为生产工艺回用水的补充,故被越来越多地用于废水处理工程中。

某蓄电池材料有限公司坐落于X市工业园区,主要从事废旧铅酸蓄电池的回收和铅基合金、电解铅的生产。由于厂区无组织排放废水中含有少量铅、镉等重金属,公司决定建设一套集处理和回用于一体的废水处理系统,使处理后出水水质达到《污水综合排放标准》(GB 8978–1996)的一级标准,并回用于生产,以达到节能减排的目的。

一、蓄电池废水处理

1、废水水质及处理要求
考虑后续生产能力的扩大,根据业主要求,并征求地方环保管理部门的意见,废水站处理能力按5m3h设计,要求处理后出水水质达到《污水综合排放标准》(GB 8978–1996)的一级标准。废水水质及排放标准见表1

二、 工艺流程及特点

蓄电池废水处理:

2工艺流程
废水处理工艺流程如图1所示。

蓄电池废水处理:

22主要处理构筑物与设备

调节池
初期雨水及厂区无组织排放废水排入调节池,调节时间为34 d,有效容积为4032 m3,有效水深为42 m,总深为45 m。进口处设格栅1台。池体为钢混结构,并做防渗、防腐处理。

斜板竖流式沉淀池
该设备为成套定制,处理能力为50 m3h,外形尺寸为26 m×35 m,表面负荷为094 m3(m2&S226;h)。设备材质为钢板,内、外壁均做防腐处理。污泥送往污泥池。

混合反应槽
该设备共3套,分一次pH调节槽、PAM混凝槽、二次pH调节槽,设备外形尺寸为Ø12 m×15m,每个反应槽带有搅拌装置,电机功率为175kW

膜处理系统
采用纳滤双膜分离技术处理蓄电池重金属废水,具体流程见图2

多介质滤器规格为D800 mm×2 500 mm1套,投药系统2套,超微滤和纳滤膜系统各1套。

中间水池
中间水池尺寸为30 m×50 m1座,有效水深为25 m,总深度为30 m。池体为钢混结构,并做防渗、防腐处理。

清水池
清水池尺寸为30 m×70 m1座,有效水深为25 m,总深为30 m。膜处理系统出水进入清水池贮存并回用于生产。

污泥池
污泥池尺寸为30 m×20 m1座,有效深度为25 m,总深度为30 m。池体做防渗、防腐处理。

三、调试运行情况

蓄电池废水处理:

3运行结果
通过近2个月的调试,环境监测部门对该废水处理工程设施进行了两个周期连续24 h监测,主要监测项目为pH、总铅、总镉,监测结果见表2

由表2可以看出,蓄电池重金属废水经两次pH调节和混凝沉淀处理后,出水pH、总铅、总镉已满足《污水综合排放标准》(GB 8978–1996)的一级标准,经过膜处理后,总铅、总镉的浓度进一步降低,总铅浓度为0103 mgL。总镉浓度为001002 mgL

蓄电池废水处理: 32主要经济指标
废水处理站总占地面积为400 m2,总投资约为6184万元,药剂费为050元/m3,电费为141元/m3,人工费为100元/m3,维修费为050元/m3,总运行费用为341元/m3

蓄电池废水处理: 33运行管理
针对蓄电池废水处理的废水水质特点,采取pH调节/混凝沉淀/膜处理工艺的思路是正确的。首先对酸性重金属废水进行pH调节,使其处于理想的碱性环境,采用混凝沉淀去除废水中的重金属离子,沉淀出水再经二次pH调节,出水水质已基本满足排放标准,而膜处理工艺是为了确保水质达标以及回用的深度处理。

调节池起到了均质、均量的作用,它能有效减缓水量不均、浓度不均所带来的冲击,保证后续处理连续、稳定地进行。

调节池废水由提升泵进入一次调节槽,由pH自动控制仪控制NaOH的投加,将废水的pH值控制至100±05。原因是:Pb(OH)2的溶度积为20×10-16。,尽管去除铅的最佳pH值在各种报道中差异很大,但溶解度的理论计算和一些工厂数据表明,当pH值为95105时,氢氧化物沉淀法除铅最有效,若pH值高于此范围,则开始出现反溶现象,pH>13时沉淀完全溶解;另一方面,氢氧化镉为难溶于水的化合物,有报道称当pH值为10时,对镉的去除率可达9925%。综上所述,将pH值控制在100±05,有利于两种重金属离子同时沉淀。

一次pH调节出水溢流进入PAM混凝反应槽(机械搅拌),计量投加PAM作为混凝剂,以利于污泥的絮凝沉淀,并改善污泥的脱水性能。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

PAM混凝反应出水溢流进入斜板竖流式沉淀池。沉淀池上部为圆筒形的沉淀区,下部为截头圆锥状的污泥斗,两层之间为缓冲层。废水从中心管自上而下流入,经反射板向四周均匀分布,沿沉淀区的整个断面上升,澄清水由池四周集水槽收集。集水槽大多采用三角形锯齿堰,比普通水平堰更易加工,也更易保证出水均匀。

斜板竖流式沉淀池出水溢流进入二次pH调节槽,为了保证出水pH值在69之间,投加H2SO4将废水的pH值调至70±05

二次pH调节槽出水进入中间水池,然后用水泵将废水送入膜处理系统进行深度处理。采用纳滤双膜分离技术处理蓄电池重金属废水,不仅可以确保重金属废水处理后完全达标,还可使用膜处理后的透过液作为生产工艺回用水的补充,回用率可达75%。

斜板沉淀池沉积的污泥排入污泥池后通过螺杆泵进入厢式压滤机进行压滤处理,厢式压滤机浓缩污泥时问短,成饼效率高。

蓄电池废水处理: 4结语
由于蓄电池废水重金属含量高,且铅、镉均为一类污染物,必须在车间或者车间处理设施排放口达到排放要求,单一的沉淀处理很难达标。采用混凝沉淀/膜处理组合工艺可进一步确保出水水质达标。半年多的实际运行表明,该工艺运行稳定,出水水质达到《污水综合排放标准》(GB 8978–1996)的一级排放标准,并实现了回用(回用率>70)

 

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