李林(工控系)
當(dāng)前,隨著一系列水污染事件的發(fā)生,嚴(yán)重影響了人們的生產(chǎn)生活,威脅著人們的身體健康,引起了國家的高度重視。在水污染事件中,污染源主要來自冶金化工行業(yè),因此,國家環(huán)保部十分重視冶金化工行業(yè)的污水處理,出臺一系列措施防止冶金化工行業(yè)污水未經(jīng)處理直接排放,相關(guān)行業(yè)積極改進(jìn)企業(yè)污水處理,使企業(yè)排放廢水符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
建滔化工集團(tuán)現(xiàn)時為全球最大覆銅面板生產(chǎn)商之一。集團(tuán)自一九八八年成立第一間生產(chǎn)覆銅面板的工廠以來,一直積極進(jìn)行垂直和橫向雙線擴(kuò)展。發(fā)展至今,分廠超過六十間,經(jīng)營范圍已由覆銅面板發(fā)展至印刷線路板、化工產(chǎn)品、包括甲醇、甲醛、雙氧水、苯酚/丙酮、雙酚A、燒堿、PVC、焦煤及焦炭;銅箔、玻璃纖維布、玻璃紗、漂白木漿紙、液晶體顯示屏及磁電產(chǎn)品等多個領(lǐng)域。其旗下的建滔(連州)銅箔有限公司最主要業(yè)務(wù)是生產(chǎn)電解銅箔。
冶金化工行業(yè)污水是指化工企業(yè)或者冶金企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、廢液等。其中有許多隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間體、產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物。隨著我國冶金化工行業(yè)的高速發(fā)展,相關(guān)企業(yè)產(chǎn)生的污水?dāng)?shù)量急速增加,污水中所含有毒有害物質(zhì)種類逐漸增多,對水體的污染也日趨廣泛,對人類的身體健康和生命安全帶來了嚴(yán)重的威脅。
冶金化工行業(yè)污水的主要特點(diǎn)是被污染水水量大、污水中有毒有害物質(zhì)種類多、污水水質(zhì)不穩(wěn)定,復(fù)雜多變。按污水來源和特點(diǎn)對污水進(jìn)行分類:主要有冷卻水、酸洗廢水、洗滌廢水(除塵、煤氣)或煙氣下沖渣廢水、煉焦廢水以及由生產(chǎn)中凝結(jié)、分離或溢出的污水等化工冶金污水。
污水處理方法按照其作用分為物理處理法、化學(xué)處理法、物理化學(xué)處理法和生物處理法四大類。其中,接觸過濾技術(shù)作為一種物理化學(xué)處理方法,在冶金化工行業(yè)污水處理中應(yīng)用效果較好,工藝簡單,處理費(fèi)用低廉。
接觸過濾技術(shù)也叫微絮凝—接觸過濾技術(shù)。微絮凝是指在含有懸浮顆粒、重金屬的污水中,加入適宜量的絮凝劑,在短時間內(nèi)形成微小的聚集體,使懸浮顆?;蛑亟饘匐x子絮凝的過程。微絮凝與過濾技術(shù)結(jié)合,就形成新的單元處理過程——微絮凝過濾。接觸過濾是指在原水中加入絮凝劑后,原水立即進(jìn)入過濾池,使絮凝反應(yīng)的全過程在過濾池中進(jìn)行。
微絮凝—接觸過濾技術(shù)將混凝過程與過濾過程在過濾池內(nèi)同步完成,省去了沉淀過程,是一種新型的接觸絮凝過濾技術(shù)。這種過濾技術(shù)將污水處理流程進(jìn)行簡化,降低了污染設(shè)施投資費(fèi)用,減少了運(yùn)行費(fèi)用,還能夠?qū)⑦^濾周期延長,提高污水處理量,提升出水水質(zhì)。
微絮凝接觸過濾系統(tǒng)主要由全自動取水設(shè)備、管道混合器、微絮凝接觸過濾器、加藥設(shè)備及消毒裝置等組成,處理工藝流程為:全自動取水設(shè)備一管道混合器一微絮凝接觸過濾器一出水。
(1)管道混合器設(shè)備簡單,不需要外加動力設(shè)備,也無需建設(shè)土建物,而且緩和效果好,水頭損失小,在設(shè)計(jì)的額定流量范圍內(nèi)能達(dá)到較好的混合效果。
(2)微絮凝接觸過濾技術(shù)的過濾精度高,不僅能將水中95%以上懸浮物去除,而且還能去除病毒、細(xì)菌、膠體、重金屬離子和大分子有機(jī)物質(zhì)等。該技術(shù)納污量大,速度快,反沖洗耗水量極低。
(3)絮凝劑自動加藥系統(tǒng)采用游動電位原理,可以在線測量污水中加入絮凝劑后的靜電荷強(qiáng)度,可以依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)自動改變絮凝劑的投加量,以達(dá)到最佳的絮凝效果,節(jié)省藥劑。
建滔化工集團(tuán)旗下的建滔銅箔(連州)有限公司的污水處理系統(tǒng)建成于2005年,當(dāng)時設(shè)計(jì)的處理能力為4300立方米/天,生產(chǎn)過程中對含鋅污水處理采用的是兩段石灰中和工藝。近年來,企業(yè)不斷增大環(huán)保投入,管理力度加強(qiáng),更新生產(chǎn)技術(shù),使得污水處理系統(tǒng)的實(shí)際量只有1000立方米/天,減污增效效果顯著。
2013年采用接觸過濾技術(shù)后外排廢水水樣應(yīng)檢測數(shù)據(jù)的月平均值
標(biāo)準(zhǔn)8--9 70 100 2.00 0.1 1.0 0.05 0.5 0.5
從該數(shù)據(jù)中不難看出,在采用接觸過濾技術(shù)后,水樣應(yīng)檢測的數(shù)據(jù)中的固體懸浮物SS被去除,其他污染物也達(dá)到了工業(yè)污染物的排放標(biāo)準(zhǔn),出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)穩(wěn)定。
為了進(jìn)一步加強(qiáng)污水處理,節(jié)約水資源,該公司于2006年進(jìn)行污水處理工藝改造,將接觸過濾技術(shù)應(yīng)用于二級濃密箱出水口,取得了較好的處理效果。接觸過濾技術(shù)在該廠的污水處理中具體應(yīng)用分析如下:在該廠污水處理系統(tǒng)中,對原有的一、二級濃密箱填料進(jìn)行變更,在原二次濃密箱出口增設(shè)絮凝混合裝置,通過絮凝劑混凝沉淀水中的重金屬離子和懸浮物等。絮凝裝置之后再增設(shè)接觸過濾器2臺,使得污水在經(jīng)過增設(shè)的絮凝裝置進(jìn)行處理后,進(jìn)行深度過濾,保證廢水能夠達(dá)到國家相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn),保證對環(huán)境危害降低。
該公司在采用接粗過濾技術(shù),對原有污水處理系統(tǒng)進(jìn)行改造之后,通過相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,污水中固體懸浮物SS被有效除去,污水中重金屬離子含量在相應(yīng)國家水質(zhì)二類標(biāo)準(zhǔn)以上,出水水質(zhì)達(dá)標(biāo),其他污染物的排放量也達(dá)到相應(yīng)的行業(yè)排放限值以下。
2012年未使用接觸過濾技術(shù)前后排放廢水樣本數(shù)據(jù)對比
8月111.2 3.33 0.06 9月105 2.63 0.06 10月107 2.84 0.07 11月97.5 2.87 0.07 12月104.4 2.94 0.07
實(shí)踐表明,絮凝接觸過濾技術(shù)在該廠污水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了企業(yè)污水排放的深度凈化,污水回用率由10%提高到70%左右,外排廢水中總鋅含量、總鎘含量分別小于1.50mg/L和0.05mg/L,污水排放合格率100%。
冶金化工行業(yè)作為我國污水來源的主要行業(yè),加強(qiáng)相關(guān)企業(yè)的污水處理系統(tǒng)建設(shè),積極改善污水排放質(zhì)量,對保護(hù)環(huán)境,保護(hù)水體不受污染意義重大。絮凝接觸過濾技術(shù)作為一種化學(xué)物理處理技術(shù),在污水處理中不僅處理效果好,而且投資使用費(fèi)用較低等特點(diǎn),應(yīng)在冶金化工行業(yè)的污水處理中廣泛應(yīng)用。
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