含鎘廢水處理方案.docx

含鎘廢水處理方案發(fā)布時間：2009-8-24 9:41:58 中國污水處理工程網(wǎng) 含鎘廢水是危害最嚴重的重金屬廢水之一。金屬鎘雖無病理學意義，但鎘的化合物則毒性很大。含鎘廢水有劇毒，鎘易在生物體內(nèi)聚集，如未經(jīng)處理直接排放，易引起人畜的慢性中毒，給環(huán)境帶來很大危害。魚在含鎘濃度為0.01-0.02毫克/升的水中生活就會中中毒，0.2-1.1毫克/升濃度時，就會死亡。鎘的毒性能嚴重抑制微生物的生長，濃度0.1-1.0毫克/升時，微生物死亡率可達50%左右。灌溉水中含鎘，不僅污染土壤，且種植的稻米中鎘含量大于4ppm時，米不成熟。蠶吃了含鎘的桑樹葉后，不僅不吐絲，還大量死亡。人體的鎘中毒，主要是通過消化道與呼吸道引起的，內(nèi)服硫酸鎘30毫克/升可以致死。長期接觸低濃度鎘化合物，將引起貧血、肺氣腫、神經(jīng)痛、胃痛、骨質(zhì)疏松癥等等急病。含鎘廢水處理最常用的方法為中和沉淀法，Cd2+在堿性狀態(tài)下水解生成Cd(OH)2沉淀，并且含鎘廢水中往往含有CN-、NH3等其它離子，CN-、NH3與鎘離子絡(luò)合將影響Cd2+的水解沉淀，故廢水的處理首先必須去除CN-和NH3。由于氰化物是劇毒物質(zhì)，因此，處理后指標必須絕對達標。原水的氰化物濃度隨時在變化，故采用兩池間歇處理，加氯量隨濃度變化而變化，處理后水質(zhì)測定達標后才能進行下一步處理。成都某（集團）有限責任公司，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生電鍍廢水，廢水污染物主要為Zn2+、Cu2+、Cd2+、CN-，該廢水經(jīng)現(xiàn)有設(shè)施處理后，Cd2+含量未能達到國家排放標準。成都某（集團）有限責任公司含鎘廢水與其它電鍍廢水分開單獨處理，含鎘廢水水質(zhì)指標詳見表0-1。表0-1含鎘電鍍廢水水質(zhì)水量表PH Cd 2+ (mg/l) CN - (mg/l) Zn 2+ (mg/l) 水 量 (m 3 /d) 8 50-250 25 30 10-50 表中數(shù)據(jù)參照同類廢水水質(zhì)數(shù)據(jù)，車間兩個月排放一次槽液約50kg。1.含鎘廢水處理工藝流程選擇目前，實用的含鎘廢水處理方法包括氫氧化物或硫化物沉淀法、吸附法、離子交換法。氧化還原法、鐵氧體法、膜分離法等。因為中和沉淀法操作簡單、工藝成熟、投資省、中和劑來源廣，所以最常用的方法為中和沉淀法。在含鎘廢水中一般含有絡(luò)合劑（如氰化物），鎘離子難于沉淀，如果廢水中存在相當量的絡(luò)合劑，則必須預(yù)處理以破壞這些絡(luò)合劑，所以電鍍廢液及漂洗水中鎘的有效沉淀程度取決于絡(luò)合劑的預(yù)處理情況。1.1廢水處理工藝流程詳見圖1-11.2工藝流程說明含鎘、氰、鋅廢水收集在調(diào)節(jié)池一、調(diào)節(jié)池二，進行兩池交換間歇處理，在池中采用加堿調(diào)PH值至8.59，同時加入NaClO并通入壓縮空氣攪拌，待完全去氰后，用泵抽入JD-5型電鍍廢水處理機氣浮一去除Zn2+；氣浮一出水進入反應(yīng)箱一加堿調(diào)PH值=1112，經(jīng)氣浮二、氣浮三去除Cd（OH）2，至此，廢水中的重金屬離子去除完畢，但PH值超標，因此，氣浮三出水進入反應(yīng)箱二調(diào)PH值至69，然后流入中間水箱，為了確保出水水質(zhì)達標，在中間水箱用泵將處理水打入過濾罐過濾，過濾后的水進入清水箱，檢驗合格后排放，處理工藝完成。氣浮浮渣進入污泥干化池干化，干化后的污泥外運填埋。由于含鎘污泥有劇毒，需做混凝土池子密封深埋，防止其二次污染。氣浮所需的壓力溶氣水來自處理后的清水箱，無需再用專門的清水，從而節(jié)約用水。壓力溶氣釋放器采用TV-型不銹鋼專利產(chǎn)品，保證處理效果。槽液人工裝入氰、鎘廢水槽液預(yù)處理槽，經(jīng)預(yù)處理后用泵打入污泥干化池去掉沉渣，槽液廢水流入調(diào)節(jié)池與其他廢水一并處理。1.3反應(yīng)原理及主要化學方程式：1.3.1含氰廢水處理：一般采用堿性氯化法，即向含氰廢水中投加氯系氧化劑，使氰化物第一步氧化為氰酸鹽（稱為不完全氧化），第二步氧化為二氧化碳和氮（稱為完全氧化）。工程中也常采用一次調(diào)整PH=8.5-9，加氯氧化一小時，使氰化物氧化為氮及二氧化碳。有關(guān)化學反應(yīng)式如下：CN-+HClOCNCl+OH-CNCl+2OH-CNO-+Cl-+H2O2CNO-+4OH-+3Cl22CO2+N2+6Cl-+2H2O1.3.2含鎘廢水處理：最常用的方法為中和沉淀法，Cd2+在堿性狀態(tài)下水解生成難溶、穩(wěn)定的Cd(OH)2沉淀，CN-、NH3與鎘離子絡(luò)合將影響Cd2+的水解沉淀，故廢水的處理首先必須去除CN-和NH3。鑒于132廠含鎘廢水不含NH3，故僅需加入NaClO或其它氯系氧化物破氰即可。鎘離子在堿性狀態(tài)下發(fā)生水解的反應(yīng)式如下：Cd2+2H2OCd(OH)2+2H+這一平衡反應(yīng)隨著堿度升高向右移從而利于Cd(OH)2的沉淀。但隨著堿度增加易生成HCdO2-離子，導致水溶液中總鎘升高，故PH應(yīng)準確控制在1112，才能使鎘離子完全沉淀。1.3.3含鋅廢水處理：鋅是一種兩性元素，它的氫氧化物，既溶于強酸，又溶于強堿。在鋅鹽溶液中加適量的堿可析出Zn(OH)2白色沉淀，再加過量的堿沉淀又復(fù)溶解：Zn2+2OH-Zn(OH)2Zn(OH)2+2OH-ZnO22-+2H2O反之，在鋅鹽溶液中，加適量的酸也可析出Zn(OH)2白色沉淀，再加過量的酸沉淀又復(fù)溶解：ZnO22-+2H+Zn(OH)2Zn(OH)2+2H+Zn2+2H2O據(jù)試驗，鋅酸鹽溶液中用堿調(diào)整PH至8.5-9.0，則氫氧化鋅的沉淀快速而完全。2.主要設(shè)備設(shè)施2.1調(diào)節(jié)池：在原有池子基礎(chǔ)上改建，池子規(guī)格LBH=7.73.42.3m，有效容積=59.6m3，調(diào)節(jié)時間10小時。2.2原水泵：采用25CQ-15型磁力驅(qū)動泵，Q=6.6m3/h，H=15mH2O，N=1.1KW，一用一備。2.3酸液提升泵、NaClO提升泵：塑料隔膜泵，型號104SJ32-25-100，Q=5m3/h，H=7mH2O，N=0.55KW。2.4加堿泵、氰鎘槽液預(yù)處理泵：采用25CQ-15型磁力驅(qū)動泵，Q=6.6m3/h，H=15mH2O，N=1.1KW，四臺，二用二備。2.5JD-5型一體化電鍍廢水處理設(shè)備，外形尺寸LBH=4.52.82.7m，處理能力5t/h。2.6高、低位酸槽：LBH=1.00.751.0m，有效容積0.64m3，PVC材料。低位酸槽設(shè)置抬升濃硫酸罐的裝置，避免發(fā)生工傷事故；在將酸倒入低位酸槽時應(yīng)多次、緩慢注入，邊加邊用壓縮空氣攪拌（注意壓縮空氣氣量），避免因加酸發(fā)生工傷事故和酸稀釋時大量放熱損壞酸槽。高位酸槽設(shè)水位計及液位計，自動控制將低位酸槽的酸打入高位酸槽。2.7高位堿槽：LBH=0.750.751.0m，有效容積0.51m3，不銹鋼材料。低位堿槽：LBH=1.50.751.0m，有效容積1.0m3，不銹鋼材料。堿用手動葫蘆吊入。高位堿槽設(shè)水位計和液位計，自動控制將低位堿槽的堿打入高位堿槽。2.8高、低位NaClO槽：LBH=1.00.751.0m，有效容積0.64m3，不銹鋼材料。高位NaClO槽設(shè)液位計，自動控制將低位NaClO槽的NaClO液打入高位NaClO槽。2.9氰、鎘槽液預(yù)處理槽：LBH=1.00.751.0m，有效容積0.64m3，不銹鋼材料。2.10污泥干化池：LBH=2.51.21.0m，有效容積1.5m3，兩座，輪流使用。2.11雨棚：LBH=107.54.5m，面積75m2，采用鋼架結(jié)構(gòu)，雨棚采用阻燃材料，四周采用鋼欄桿隔斷，地坪采用環(huán)氧玻璃鋼（三布五油）地坪。3.運行成都某(集團)有限責任公司含鎘廢水處理站于1999年10月25日開始施工，12月18日竣工。從1999年12月22日開始正式投入運行，在以后的四個多月里，由成都某（集團）有限責任公司環(huán)境保護監(jiān)測站對該站進行了連續(xù)監(jiān)測，該站運行正常，出水也完全達到達到國家GB8978-96（污水綜合排放標準）中規(guī)定排放標準。有關(guān)部分監(jiān)測結(jié)果見表3-1。表3-1成都某（集團）有限責任公司含鎘廢水處理站總鎘監(jiān)測結(jié)果監(jiān)測時間 監(jiān)測方法 處理前含量 (mg/l) 處理后含量 (mg/l) 排放標準 (mg/l) 2000.01.10 原子吸收分光光度法 70.9 0.035 0.5 2000.01.11 原子吸收分光光度法 98.3 0.035 0.5 2000.04.13 原子吸收分光光度法 6.78 0.051 0.5 4.結(jié)論目前，國內(nèi)含鎘廢水的成功治理工程很少，而我公司已在成都某（集團）有限責任公司含鎘廢水處理站中成功地處理了此類廢水，接著，又在陜西省漢中市某廠成功處理該類廢水。在含鎘廢水中一般含有絡(luò)合劑（如氰化物、氨等），絡(luò)合劑使鎘離子難于沉淀，如果廢水中存在相當量的絡(luò)合劑，則必須預(yù)處理以破壞這些絡(luò)合劑，所以電鍍廢液及漂洗水中鎘的有效沉淀程度取決于絡(luò)合劑的預(yù)處理情況。中和沉淀法操作簡單、工藝成熟、投資省、中和劑來源廣，所以除鎘最常用的方法為中和沉淀法。中和沉淀法去鎘的關(guān)鍵是嚴格控制PH值在11-12之間。含鎘污泥也有劇毒，需用混凝土密封深埋。本工程采用一體化采用了JD-5型一