含氟廢水處理方案

2021-09-11 01:34:23 字數 4596 閱讀 9619

目錄一概述 2

二改造範圍 2

三設計依據和設計要則 4

四廢水水質水量以及排放標準 4

五廢水處理工藝流程 5

六工藝裝置以及構築物的設計引數和選型 9

七自動控制設計 13

八工程投資估算 14

根據貴公司現場運**況以及所提的供相關資料,目前貴公司汙水處理工程主要處理的廢水為車間酸鹼廢水、含氟廢水和再生酸鹼廢水等。本技術改造方案主要考慮含氟廢水處理工藝和再生酸鹼廢水處理工藝的改造工作,使其達標排放。廢水中主要汙染物為:

f-、酸、鹼等。

本工藝技術改造方案設計原則為工藝技術先進、可靠,裝置執行穩定、安全,操作管理簡便;同時,在系統執行可靠的基礎上做到本工程各構築物及裝置布局整齊,造型美觀。實現本工程實用性、經濟性、美觀性的統一。處理後廢水可以達標排放。

根據目前貴公司現場運**況,結合貴公司實際生產情況,本工程廢水處理量分別為:車間酸鹼廢水35m3/h;含氟廢水17.5m3/h;再生酸鹼廢水90m3/次,每次3小時,酸性廢水和鹼性廢水的排放時間均為1.

5小時,先排酸後排鹼。

原設計廢水處理工藝分為酸鹼廢水處理工藝和含氟廢水處理工藝兩套工藝,酸鹼廢水處理工藝主要處理處理車間酸鹼廢水和再生酸鹼廢水,含氟廢水處理工藝主要處理含氟廢水。

根據貴公司目前現場運**況,現有工藝存在如下問題:

a、再生酸鹼廢水進入酸鹼廢水處理系統後對系統衝擊大,ph調節困難,酸和鹼的加藥量都很大,存在大量浪費的現象。

b、原設計含氟廢水系統進水氟離子濃度為400mg/l,實際進水氟離子濃度為1600mg/l,大大超出設計負荷範圍,出水氟離子不達標。

c、含氟廢水處理系統裝置存在老化和鏽蝕現象,主要裝置已經開始漏水。

根據以上情況,我公司設計人員經過對現場情況的細緻了解,結合我公司廢水治理經驗以及貴公司生產廢水排放實際情況,建議將再生酸鹼廢水單獨分開處理,原酸鹼廢水處理系統只處理車間酸鹼廢水;鑑於氟廢水實際來水與設計不符,且裝置老化嚴重,建議重新複核工藝,選擇合適的裝置,確保含氟廢水能夠達標排放。

綜上所述,本廢水處理工程技術改造方案改造範圍為:再生酸鹼廢水90m3/次,每次3小時,酸性廢水和鹼性廢水的排放時間均為1.5小時,先排酸後排鹼;含氟廢水17.

5m3/h,氟離子設計進水濃度為1600mg/l。

1 設計依據

1.1 汙水處理工程現場運**況記錄以及所提供的車間生產情況;

1.2 《汙水綜合排放標準》(gb8978-1996);

1.3 《水處理裝置製造技術條件》(jb2932-86);

2 設計原則

2.1 嚴格執行環境保護的各項規定,確保廢水處理後水質符合國家標準《汙水綜合排放標準》gb8978—1996;

2.2 盡可能的利用原有工藝構築物和裝置,優化廢水處理工藝流程。

2.3 採用技術先進、執行可靠、執行費用低、操作管理簡單的工藝,使先進性和可靠性有機地結合起來;

2.4 採用成熟先進技術提高處理效率,盡量降低投資和執行費用;

2.5 採用先進的控制手段,保證操作執行與維護管理方便可靠。

1 廢水水質水量及設計處理能力

需要改造部分廢水主要**於生產工藝產生的再生酸鹼廢水和含氟廢水。

廢水水質水量情況如下:

a、再生酸鹼廢水90m3/次,每次排放3小時,酸性廢水和鹼性廢水的排放時間約為1.5小時和1.5小時,先排酸後排鹼;

b、含氟廢水17.5m3/h,氟離子濃度為1600mg/l,ph為2左右。

2 排放標準

嚴格執行國家《汙水綜合排放標準》(gb8978-1996)。

1 廢水處理原理

a、再生酸鹼廢水的特點是酸鹼廢水是廢水處理時最常見的一種。廢水處理中酸的質量分數差別很大,低的小於1%,高的大於10%。酸鹼廢水具有較強的腐蝕性,需經適當廢水處理方可外排。

對於酸鹼廢水處理,考慮到經濟原因,該類廢水處理應該首先考慮中和處理。而中和處理應首先考慮以廢治廢的廢水處理原則。如酸、鹼廢水相互中和或利用廢鹼(渣)中和酸性廢水,利用廢酸中和鹼性廢水。

在沒有這對鹼性廢水進行中和時可首先考慮採用酸性廢水的中和治理。本汙水處理工程,再生酸鹼廢水中的酸性廢水和鹼性廢水量相當,可考慮中和再加酸或加鹼處理,使出水ph達到6-9。工業上一般用採用液鹼處理酸性廢水,硫酸和鹽酸處理鹼性廢水。

硫酸**較鹽酸便宜且對廢水中的重金屬能起沉澱的作用,因此本工程考慮用硫酸處理中和後的酸鹼廢水。

b、當前,國內外高濃度含氟廢水的處理方法有數種,常見的有吸附法和沉澱法兩種。其中沉澱法主要應用於工業含氟廢水的處理,吸附法主要用乾飲用水的處理。

沉澱法是高濃度含氟廢水處理應用較為廣泛的方法之一,是通過加藥劑或其它藥物形成氟化物沉澱或絮凝沉澱,通過固體的分離達到去除的目的,藥劑、反應條件和固液分離的效果決定了沉澱法的處理效率。

化學沉澱法主要應用於高濃度含氟廢水處理,採用較多的是鈣鹽沉澱法,即石灰沉澱法,通過向廢水中投加鈣鹽等化學藥品,使鈣離子與氟離子反應生成caf2沉澱,來實現除去使廢水中的f-的目的。該工藝簡單方便,費用低,但是存在一些不足。處理後的廢水中氟含量達15mg/l後,再加石灰水,很難形成沉澱物,因此該方法一般適合於高濃度含氟廢水的一級處理反應,很難達到國標一級標準。

鋁鹽除氟法是在水中加入硫酸鋁、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁等的鋁鹽混凝劑,利用al3+與f-的絡合以及鋁鹽水解後生產的a1(oh)3礬花,去除廢水中的f- ,效果不錯。由於藥劑投加量少、成本低,並且一次處理後出水即可達到國家排放標準,因此鋁鹽混凝沉降法在含氟廢水處理中常作為二級處理反應。

吸附法是將裝有活性氧化鋁、聚合鋁鹽、褐煤吸附劑、功能纖維吸附劑、活性炭等吸附劑的裝置放入工業廢水中,使氟離子通過與固體介質進行特殊或常規的離子交換或者化學反應,最終吸附在吸附劑上而被除去,吸附劑還可通過再生恢復交換能力。為了保證處理效果,廢水的ph值不宜過高,一般控制在5左右,另外吸附劑的吸附溫要加以控制,不能太高。該方法一般在工業含氟廢水處理中用於末端的保護措施,效果十分顯著。

本工程f-離子濃度為1600mg/l,濃度較高,應考慮採用鈣鹽+鋁鹽二級處理反應除氟。考慮到反應後形成的caf2較難沉澱,如果只做一級沉澱很難達到國家排放標準,因此本工程採用二級反應+二級沉澱去除廢水中的氟離子,活性炭吸附作為保障措施。

2 廢水處理工藝流程說明

2.1 再生酸鹼廢水處理系統

再生酸鹼廢水的每次排水時間約為3小時,先酸後鹼,待排水2小時後啟動再生酸鹼廢水調節池攪拌系統,排水結束後根據水池內ph計探測值確定加酸(或加鹼)量,調節ph至6-9後停止攪拌,由提公升幫浦提公升排放。

2.2 含氟廢水處理系統

含氟廢水提公升至反應槽後首先加入naoh調節ph至12 左右,同時加入cacl2,經過攪拌使廢水充分接觸反應,再加入鹽酸調ph至8.5,同時加入cacl2,經過攪拌使廢水完成預反應,然後反應槽二級投加pac,進行混凝反應。反應槽出水進入一級斜板沉澱器,同時加入pam進行混凝沉澱。

一級沉澱斜板器出水進入反應槽,同時加入naoh調節ph至12左右,同時加入cacl2,經過攪拌使廢水充分接觸反應,再加入鹽酸調ph至8.5,同時加入cacl2,經過攪拌使廢水完成預反應,然後反應槽二級投加pac,進行混凝反應。反應後出水進入二級斜板沉澱器,同時加入pam進行混凝沉澱,出水進入中間水池。

中間水池廢水由幫浦提公升至多介質過濾器和活性炭過濾器,過濾達標排入清水池溢流和酸鹼廢水統一排放。多介質過濾器和活性炭過濾器反沖洗水源來自清水池,反沖洗出水排入含氟廢水調節罐。

3.3 汙泥處理系統

「斜板沉澱器」產生的汙泥,利用靜壓定期排入汙泥池,由原有汙泥處理系統處理。

1 廢水處理構築物

1.1再生酸鹼廢水調節池

設計再生酸鹼廢水調節池1座。用於調節和處理再生酸鹼廢水,池底布置曝氣管道,用於廢水充分接觸反應,達到穩定處理效果。尺寸規格為:

4000×6000×5000mm(深),總容積為120m3;有效高度為4.2m,有效容積為100m3。平均停留時間3小時。

再生酸鹼廢水調節池擬建為地下式鋼筋混凝土結構,進行防水防滲漏處理並且內壁環氧玻璃鋼防腐處理。

1.2提公升幫浦房

設計再生酸鹼廢水調節池提公升幫浦房1座。用於放置再生酸鹼廢水提公升幫浦。尺寸規格為: 4000×3000×5000mm(深)。

提公升幫浦房擬建為地下式鋼筋混凝土結構,進行防水防滲漏處理。

1.3 中間水池

設計中間水池1座,用於收集含氟廢水二級斜板沉澱器處理後的廢水。尺寸規格為:4000×3000×4500mm(深),總容積為54m3;有效高度為3.

80m,有效容積為45m3。平均停留時間約為:2.

0h。中間水池擬建為地上式鋼筋混凝土結構,進行防水防滲漏處理。

1.4 清水池

設計清水池1座,用於收集處理達標後的含氟廢水和提供過濾器反沖洗水。尺寸規格4000×3000×4500mm(深),總容積為54m3;有效高度為3.80m,有效容積為45m3。

平均停留時間約為:2.0h。

中間水池擬建為地上式鋼筋混凝土結構,進行防水防滲漏處理。

2 主要水處理裝置

2.1反應槽

用於含氟廢水處理系統。

處理能力:20m3/h

規格:3000×3000×5500mm(h) (內帶4臺攪拌機)

材質:q235-a,環氧玻璃鋼防腐

功率:4.5kw

數量:2臺

2.2 斜板沉澱器

用於含氟廢水處理系統。

處理能力:20m3/h

規格:9000×3000×5200mm(h)

材質:q235-a,玻璃鋼防腐

數量:2臺

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