1、离子交换盐酸废水处理零排放的工程应用 尚鸿艳 尹拥军 孙敬权 利民化工股份有限公司 HSE 部 摘 要： 采用电子除垢仪+高效金属电沉积+精密过滤+超滤+MVR 技术为主体工艺, 设计规模 1000 m3/d, 该工艺对离子交换过程产生的盐酸废水有较好的处理效果:出水 pH=78, 浊度5 NTU, COD30 mg/L, 氯化物250 mg/L, 总硬度250 mg/L, 总溶解性固体1000 mg/L, 达到企业回用水的指标要求。该工艺为离子交换盐酸废水的零排放处理提供新思路, 有效解决了现有处理技术对离子交换盐酸废水处理运行成本高、无经济效益的不足, 实现中水回用的目的, 经济与环保效益
2、相统一。关键词： 离子交换废水; 零排放; 工程应用; 作者简介：尚鸿艳 (1984-) , 女, 江苏新沂人, 硕士研究生, 中级工程师, 主要从事化工三废处理技术研究及管理工作。收稿日期：2017-09-14Engineering Application of Zero-discharge for Ion-exchange Wastewater TreatmentShang Hongyuan Yin Yongjun Sun Jingquan Limin Chemical Co., Ltd.; Abstract： The scale of 1000 m3/d is designed by u
3、sing electronic cleaning instrument + high efficiency metal electrodeposition + precision filtration + ultrafiltration + MVR technology. The process has good effect on the hydrochloric acid wastewater produced by ion exchange process: effluent pH=78, turbidity 5 NTU, COD 30 mg/L, chloride 250 mg/L,
4、total hardness 250 mg/L, total dissolved solids 1000 mg/L, to meet the requirements of corporate water reuse. This process provides a new idea for the zero-discharge treatment of ion-exchange hydrochloric acid wastewater, which effectively solves the shortcomings of the existing treatment technology
5、 for the high cost and no economic benefit of the ion exchange hydrochloric acid wastewater treatment, the purpose of realizing the reuse of water, the economic and environmental benefits Unified.Keyword： Ion exchange wastewater; zero discharge; engineering application; Received： 2017-09-14金属选矿及冶炼废水
6、中含大量重金属与类金属离子, 废水中含盐量很大, 能对环境造成严重污染1-2。因为重金属离子很难被微生物降解且毒性较强3, 因此采取措施妥善处理使其排放量减小, 甚至将其资源化并综合利用是解决问题的有效途径, 将废水再生并回用, 达到节能减排、可持续发展的目的4。为了使金属冶炼废水资源化并使其能进行回用, 首先就要将金属冶炼废水进行处理使其达到回用的标准。国内外关于金属冶炼废水的处理技术已有大量的报道5-8。并且针对不同的废水, 提出了不同的处理方法。总的来说分为物理、化学、物化和生化处理这四类。比较如下:吸附法:采用多孔性物质作为吸附剂吸附金属离子, 适合低浓度重金属废水处理, 一般与其他工
7、艺组合使用, 存在吸附剂再生费用高, 解析液回收利用困难的缺陷。中和法:体系加入碱, 生产氢氧化物沉淀, 操作简单, 易于实现连续运转, 运行费用低, 但产生大量沉淀物, 产生二次污染, 处理费用较高, 操作环境恶劣。膜分离法:利用膜的选择透过性将离子或分子等从水中分离, 处理效果好, 可回收有用物质, 但膜组易污染, 运行成本高。离子交换法:借助离子交换剂上的离子和水中的离子进行交换反应去除水中有害离子态物质, 处理效果好, 易于操作, 但仍存在交换剂易污染, 运行成本高的问题。混凝沉淀法:混凝剂与水中的胶体物质发生电中和, 形成絮体沉降, 操作简单, 处理成本低, 但产生大量重金属污泥,
8、给固废处理增加成本。生物法:重金属离子附着在生物制剂上面, 得以除去。适用于末端处理, 一般与其他工艺组合使用, 仍存在重金属污泥的问题。从技术先进性及节约原料成本方面综合考虑, 采用电子除垢仪+高效金属电沉积+精密过滤+超滤+MVR 技术为主体工艺处理离子交换盐酸废水, 处理效果良好, 出水满足企业要求的回用水指标, 实现循环经济目的。1 水质水量离子交换盐酸废水水质水量如下表所示:表 1 离子交换盐酸废水水质水量参数 Tab.1 Ion exchange of hydrochloric acid wastewater water quality and water parameters 下
9、载原表 2 工艺流程及说明2.1 工艺流程针对传统处理方法的不足, 依据废水水质参数, 设计采用电子除垢仪+高效金属电沉积+精密过滤+超滤+MVR 技术进行处理, 具体工艺流程如图 1 所示。图 1 离子交换盐酸废水处理工艺流程图 Fig.1 Process flow chart of ion exchange hydrochloric acid wastewater treatment 下载原图2.2 工艺说明第一步, 废水收集:车间废水进入废水收集池, 由提升泵输送至高效金属电沉积单元, 废水输送过程经电子除垢仪改变水质性能, 防止硬质水垢的沉积。废水输送泵与收集池液位高低位连锁, 实现自
10、动化废水输送。第二步, 高效金属电沉积:在直流电作用下去除废水中的金属离子, 是处理含有高浓度金属废水的一种有效方法。电沉积通常应用于废水中重金属的回收, 这是一个不存在残余物的“清洁”技术。废水经高效电沉积设备后, 重金属离子被附着于阴极, 去除率高达 90%。第三步, 超滤系统:高效金属电沉积出水进入中间池, 经泵输送入超滤系统。在一定的压力下, 当水流过膜表面时, 只允许水、无机盐和小分子物质透过膜, 而阻止水中的悬浮物、胶体、蛋白质微生物等大分子物质透过, 以达到净化分离的目的。第四步, 精密过滤系统:将废水中带入下一步处理单元的金属进行精密过滤, 截留的少部分混合重金属可考虑回收或安
11、全处置。第五步, MVR 蒸发系统:含盐废水进入 MVR 蒸发系统进行脱盐处理, 脱出的盐做副产, 蒸出水回用于车间。3 主要设施设备设计参数本处理工艺主要设施设备设计参数见表 2。表 2 主要设施设备设计参数 Tab.2 Design parameters of major facility equipment 下载原表 4 运行效果表 3 离子交换盐酸废水处理工艺效果 Tab.3 Effect of Ion Exchange Hydrochloric Acid Wastewater Treatment Process 下载原表 系统安装调试完成后, 实现连续稳定运行, 处理效果见表 3。工
12、艺设计为 DCS控制系统, 废水收集池液位与进料提升泵高低位连锁实现智能化操作, 大大降低操作难度。调试时将关键参数设置好, 严格控制参数, 即可达到设计指标要求。5 结论采用电子除垢仪+高效金属电沉积+精密过滤+超滤+MVR 方式处理离子交换盐酸废水, 有效将金属离子去除, 处理后废水回用于生产, 实现了变废为宝的目的。整个流程通过 PLC 进行有效控制, 多处设置连锁, 实现生产自动化并有效节能降耗。此工艺对离子交换盐酸废水处理效果好, 自动化操作, 有效解决了现有处理技术处理运行成本高、产生 VOCs 污染、无经济效益的不足。参考文献1吴乔松, 顾继东, 王庆伟, 等.多金属选矿废水深度
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