安特工業(yè)化學(xué)鎳廢水處理工程案例

工程概述

惠州安特科技有限公司位于廣東省惠城區(qū)惠環(huán)斜下平南工業(yè)區(qū)，三人行環(huán)境設(shè)計(jì)范圍為含鎳廢水從安特公司廢水站高級(jí)氧化反應(yīng)前開始，再回到高級(jí)氧化反應(yīng)槽反應(yīng)為止，過濾系統(tǒng)直接從排放水池取水處理后直接排放為止的設(shè)備設(shè)計(jì)，工藝設(shè)計(jì)，非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的選型， 其中化學(xué)鎳廢水處理能力120 m ^3/d，按每天運(yùn)行20小時(shí)，即6m3/h。排放水280m³/d， 按每天運(yùn)行20小時(shí)，過濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)量為14 m³/h。

廢水特點(diǎn)來源

化學(xué)鍍鎳廢水含有大量的次磷酸鹽和其被氧化的產(chǎn)物亞磷酸鹽，由于次磷酸鈣的溶解難度較大，重金屬鎳含量高，不易處理，影響污水達(dá)標(biāo)排放。

設(shè)計(jì)出水質(zhì)

1、設(shè)計(jì)進(jìn)出水的水質(zhì)：

污水工藝流程

工藝設(shè)施說明

MEOS系統(tǒng)

MEOS系統(tǒng)是微電解反應(yīng)(Micro Electrolysis)和高級(jí)氧化反應(yīng)(Advanced Oxidation)有機(jī)組合系統(tǒng)的簡稱。

A、微電機(jī)反應(yīng)原理

微電解反應(yīng)主要通過微電解填料(簡稱“MEOS填料”)實(shí)現(xiàn)，MEOS填料的主要組分是零價(jià)鐵和活性炭，另外添加了催化劑，通過高溫?zé)Y(jié)而成。

當(dāng)將零價(jià)鐵和碳顆粒浸沒在酸性廢水中時(shí)，由于鐵和碳之間的電極電位差，廢水中會(huì)形成無數(shù)個(gè)微原電池。這些細(xì)微電池是以電位低的鐵成為陽極,電位高的碳做陰極,在含有酸性電解質(zhì)的水溶液中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的。為了增加電位差，促進(jìn)鐵離子的釋放,在鐵-碳床中加入一定比例催化劑。其中電位低的鐵成為陽極，電位高的碳成為陰極，在酸性充氧條件下發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)過程如下：

陽極(Fe): Fe- 2e→ Fe2+, Eo(Fe/Fe)=0.4V

陰極(C) : 2H++2e→ 2[H]→H2, Eo(H+/H2)=0V

反應(yīng)中，產(chǎn)生的了初生態(tài)的Fe2+和原子H，它們具有高化學(xué)活性,能改變廢水中許多有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和特性,使有機(jī)物發(fā)生斷鏈、開環(huán)等作用。在這個(gè)反應(yīng)過程中，破除次磷酸鹽的絡(luò)合作用，便于后續(xù)氧化反應(yīng)過程中把次磷酸鹽氧化為亞磷酸鹽和磷酸鹽，再通過混凝沉淀徹底去除。

在反應(yīng)同時(shí)增加曝氣，還會(huì)發(fā)生下面的反應(yīng)：

O2+ 4H+ +4e→2H2O, Eo(O2)=1.23V;

O2+ 2H2O+ 4e→4OH-,Eo(O2/OH-)=0.41V;

2Fe2+ +O2+4H+→2H2O+ Fe3+。

反應(yīng)中生成的OH-是出水pH值升高的原因，而由Fe2+氧化生成的Fe3+逐漸水解生成聚合度大的Fe(OH)3膠體絮凝劑,可以有效地吸附、凝聚水中的污染物,從而增強(qiáng)對(duì)廢水的凈化效果。

B、高級(jí)氧化反應(yīng)原理

高級(jí)氧化反應(yīng)系統(tǒng)利用企業(yè)原有設(shè)施。

微電解反應(yīng)后加H2O2，陽極反應(yīng)生成的Fe2+可作為后續(xù)催化氧化處理的催化劑,即Fe2+與H2O2構(gòu)成Fenton試劑氧化體系。陰極反應(yīng)生成的新生態(tài)[H]能與廢水中許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng),破壞絡(luò)合物的絡(luò)合性。

Fenton試劑之所以具有極強(qiáng)的氧化能力,是由于HO被Fe催化分解產(chǎn)生·OH(羥基自由基)。能有效降解大分子為小分子，破除絡(luò)合物的絡(luò)合特性。

C、去除磷酸鹽和鎳離子的反應(yīng)原理

化學(xué)鍍鎳廢水中含有大量的次磷酸鹽和其被氧化的產(chǎn)物亞磷酸鹽，由于次磷酸鈣的溶解度較大，直接采用CaO沉淀法不能有效的除去次磷酸鹽，經(jīng)過MEOS系統(tǒng)微電解破絡(luò)合后的次磷酸根，在高級(jí)氧化反應(yīng)階段通過添加適當(dāng)?shù)难趸瘎╇p氧水即可除去。當(dāng)廢液的pH值在7左右時(shí)，亞磷酸鈣的溶解度將急劇下降，試驗(yàn)表明，在pH值為5.5～7時(shí)，廢水中亞磷酸鹽的除去率在95%以上。對(duì)于未徹底除去的亞磷酸鹽利用芬頓試劑產(chǎn)生的·OH(羥基自由基)作為氧化劑將多余的次磷酸鹽及亞磷酸鹽氧化為磷酸鹽。在含有磷酸鹽的廢液中加入CaO，調(diào)節(jié)廢液的pH值在9.5以上，磷酸鈣的溶解度較小，生成的沉淀物很容易過濾除去。

經(jīng)過MEOS反應(yīng)后，鎳離子被破除絡(luò)合，以裸態(tài)即離子狀態(tài)存在廢水中，在后續(xù)的反應(yīng)沉淀池中只要調(diào)pH11～12混凝沉淀即可全部去除，從而保證排放水達(dá)標(biāo)。

D、MEOS系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

MEOS系統(tǒng)采用三相流化床技術(shù)，氣、液、固三相在流化床內(nèi)充分接觸反應(yīng)，鐵碳顆粒在廢水中是不停運(yùn)動(dòng)、摩擦的，猶如沸騰般，故又稱“沸騰床”，填料表面不斷更新，不會(huì)發(fā)生板結(jié)，反應(yīng)活性強(qiáng)。我們應(yīng)用結(jié)果證實(shí)，流化床內(nèi)反應(yīng)15分鐘效果遠(yuǎn)比滲濾床3個(gè)小時(shí)好，效率提高10多倍。

利用MEOS系統(tǒng)強(qiáng)的破絡(luò)和及氧化還原能力，從而把化學(xué)鍍鎳廢水中的絡(luò)合物破解進(jìn)而把鎳離子離解出來，把次磷酸鹽氧化成磷酸鹽，再通過后續(xù)混凝沉淀除去，確保出水這兩項(xiàng)離子達(dá)標(biāo)。

工程圖片

東莞市三人行環(huán)境科技有限公司是一家集設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營為一體的環(huán)保治理企業(yè)，主要服務(wù)方向?yàn)椋簭U水處理、廢氣處理等，特別擅長工業(yè)廢水處理，熟悉多種廢水處理研發(fā)生產(chǎn)工藝，從源頭上控制污染源的排放量，減少污泥量，更有利于達(dá)標(biāo)排放和節(jié)約運(yùn)營成本。