镀锌废水处理

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1 废水来源及水质

电镀锌机组生产工艺中,为提高产品质量,对生产工艺进行了改进,导致大量的Zn2+随废水排出,从而使酸碱废水处理系统中排放水Zn2+超标:排放标准为≤4 mg/L,平均为14.26~9.71mg/L,造成月缴排污费20~30万元;另一方面造成了资源浪费。引起排水锌含量超标的废水主要来自机组中的溶锌坑和废水坑,水质变化无规律,其成份详见表1。

表 1  冷轧含锌废水水质

内容

数值

含锌浓度 /(mg·L-1)

≤800

pH

1 ~ 5

SO42-/(mg·L-1)

≤23000

TFe/(mg·L-1)

≤50

游离酸 /(mg·L-1)

≤450

因此有必要在加强工艺控制管理的同时,对冷轧含锌废水进行治理,同时设法对锌进行回收利用。

2 中和—薄膜过滤工艺的确定

某冷轧厂电镀含锌废水处理,受总图布置的局限,最大可利用面积为600m2,由于处理水量较大,若采用中和—沉淀法,占地面积需800 m2以上。经比较并考虑到宝钢实际生产过程中现代化技术水平、现场总图布置及技术经济指标选择采用了中和—过滤法,使占地面积降至400 m2。虽然中和—过滤法的单元技术是成熟的,但作为大型工业的整体废水处理系统,尚不多见。设计方案中采用先进的膜分离技术即薄膜液体过滤器,国内尚无应用于处理电镀含锌废水的先例。为慎重起见,先进行了必要的模拟试验,探索运行条件,如滤前废水的pH、滤脱精度、滤速,以确定合适的设计参数。

镀锌废水处理: 2.1 工艺流程

由冷轧电镀锌机组排出的高锌浓度废水进入中和反应池,以工业消石灰为中和剂中和,废水pH由1~2提高到 8.5~9,然后经薄膜液体过滤器作固液分离,过滤后滤液达标排放,污泥送现有酸碱废水处理污泥系统。
工艺流程见图1。

整个处理工艺采用PLC控制,设备和阀门均设现场控制操作箱,同时在操作室内设中央控制和人机操作界面工作站。系统工作状态根据设置的CRT画面进行动态显示,并可实现设备故障统计、运行状态显示以及历史记录查阅。

镀锌废水处理: 2.2 设计参数
  废水处理量:120~150 m3/h
  废水水质:详见表1
  中和反应pH控制值:8.5~9.0
  石灰乳制备能力:20 m3/h
  石灰乳浓度:8%~10% Ca(OH)2
  压缩空气用量:35 m3/min,压力为0.2 MPa
  薄膜过滤器过滤膜孔:0.5 μ
  薄膜过滤器过滤压力:0.1~0.2 MPa
  过滤清液Zn2+浓度(或含量):Zn2+≤4 mg/L

镀锌废水处理: 2.3 工艺流程

由冷轧电镀锌机组排出的高锌浓度废水进入中和反应池,以工业消石灰为中和剂中和,废水pH由1~2提高到 8.5~9,然后经薄膜液体过滤器作固液分离,过滤后滤液达标排放,污泥送现有酸碱废水处理污泥系统。。

整个处理工艺采用PLC控制,设备和阀门均设现场控制操作箱,同时在操作室内设中央控制和人机操作界面工作站。系统工作状态根据设置的CRT画面进行动态显示,并可实现设备故障统计、运行状态显示以及历史记录查阅。

电镀含锌废水处理装置由四个单元组成:

(1)中和反应及固液分离单元。这是整个水处理工艺的核心部分,充分反应有效控制pH值以使ZN2+形成Zn(OH)2沉淀析出,是确保废水合格排放的前提,而高效率的固液分离是保证合格排放的关键。本单元由3座中和反应池、3台薄膜液体过滤器以及空气搅拌装置和控制仪表等组成。

(2)石灰乳制备及供给单元。该部分由石灰料仓、石灰乳制备及供应投加系统组成,包括仓体、螺旋给料机、混合器、溶解槽、搅拌机组及石灰乳输送泵等设施。制备好的石灰乳浓度为8%~10%,由输送泵送中和反应池。

(3)污泥处理单元。由污泥收集池、泥浆泵等组成。污泥经浓缩后送压滤机压滤。

(4) 盐酸活化清洗单元。由盐酸池和输送循环泵等组成。该部分是为了清洗滤膜上残存的CaSO4和Zn(OH)2以免堵塞膜孔影响过滤流量。