含铬废水处理的工艺优化与运行控制

含铬废水处理的工艺优化与运行控制张会刚(上海梅山钢铁股份有限公司，南京210039)摘要介绍了梅钢冷轧含铬废水处理工艺流程和运行控制要点，对引起总铬超标的反应时间、控制参数的设定、还原剂的投加量以及合铬沉淀的形成等问题进行了分析，提出了相应的改进措施，使出水达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)要求，并对新建工程设计提出了建议。关键词含铬废水工艺优化控制参数1工程概况梅钢冷轧2009年建成投产，其中镀锡板的产能为20万t／a，镀锡机组排放的含铬废水水量为17m3／h，Cr6+浓度158mg／L，每月检修时排放的含铬废水15m3，Cr6+浓度为1185mg／L。废水处理站含铬废水设计处理能力为20m3／h，主要处理工艺为：含铬废水在调节池均质后经泵提升进入一、二级还原罐，在pH2～3环境中加入NaHSQ将Cr6+还原为饼+，出水重力流人反应澄清池，投加石灰、聚丙烯酰胺(PAM)进行中和、絮凝、沉淀、固液分离，反应澄清池上清液经pH调节、过滤后通过泵提升排人梅钢回用水厂，系统产生的污泥经浓缩、脱水后外运。含铬废水处理工艺流程见图1。2运行及存在问题2．1含铬废水事故池含铬废水事故池有效容积38m3，主要用于存放机组每月检修时排放的高浓度含铬废水，这部分废水逐步排人调节池稀释处理，稀释后的废水Cr6+浓度不超过300mg／L，系统可正常处理。2．2Cr6+的还原Cr6+的还原取决于反应时间、废水pH、还原剂投加量等因素。2．2．1反应时间Cr6+还原反应时间约为30min。含铬废水系统处理能力为20m3／h，一、二级还原罐有效容积均为12m3，水力停留时间36min，满足Cr6+的还原反应时间。2．2．2废水pH废水pH的控制与pH计安装位置、控制参数设定、pH计清洗校验等因素有关。(1)pH计安装位置。一般情况下，pH计安装在还原罐出水口处且和进水口、加酸或加碱点有一定距离，减小对pH测定的影响。(2)控制参数设定。①酸碱中和反应。酸碱中4．3社会效益矿井废水回用后，减轻了现有水源井供水系统的压力，节约了水资源，同时避免了大面积打井修管道而破坏农田问题，无论在经济、环境保护、工农业可持续发展等方面都有非常重要的意义。5结语豫东永夏矿区虽然水资源丰富，但地下水开采严重，塌陷区较多，已经严重影响了矿区的发展，对矿井废水进行处理回用势在必行。通过工程实例证明，对矿井废水进行回收再利用，不但在技术上和经济上是可行的，而目具有较好的环境效益和社会效益，值得推广。参考文献1冯逸仙，杨世纯．反渗透水处理工程．北京：中国电力出版社，20002邓仁健，任伯帜，王政华，等．高悬浮物煤矿废水处理工程的调试与运行．给水排水，2009，35(11)：66～683陶氏(美国)化学公司．反渗透和纳滤膜产品与技术手册．2009§通讯处：476600河南省永城市侯岭乡河南龙宇煤化工有限公司给排水厂电话：13837094450E_mail：sanke0821@163．com收稿日期：2013一09—13修回日期：2013—10一27给水排水V01．40N0．1201451万方数据含铬废水图1含铬废水处理工艺流程和反应原理以向还原罐中加酸中和碱为例进行说明。还原罐pH计和酸投加电磁阀联锁，设定高、低报警值，当废水pH大于或小于某一设定值时，酸投加电磁阀自动打开或关闭；由于pH反馈具有一定的滞后性，如高报警设定值为3．1，低报警设定值为3．o，还原罐的pH波动可能为2～4。所以实际生产过程中正常情况下仅在一级还原罐中加酸，二级还原罐中不加酸，二级还原罐的作用是延长反应时间，均质后进入后续处理设施。②参数设定。含铬废水pH低，有利于Cr6+的还原，pH>3时，反应速度变得很慢，实际生产中pH控制在2～3L¨。一级还原罐pH计高报警设定值2．5，低报警设定值2．4。考虑到pH计测量值存在误差，减少二级还原罐不必要的盐酸投加，二级还原罐pH计高报警设定值3，低报警设定值2．9。从实际生产上看，一级还原罐pH波动在2～3，二级还原罐pH波动在2．3～2．6，满足Cr6一的还原反应为pH2～3的环境。(3)pH计清洗校验。pH计探头每天清洗，每周用pH分别为4和7的缓冲液两点校验，首先用pH为7的缓冲液校验，传感器测量数值为ym。，然后将pH探头用清水清洗，再用pH为4的缓冲液校验，传感器测量数值为‰。，定义斜率(y—X)／(7—4)来测量传感器性能。为实现最佳传感器性能，斜率应介于54～62。2．2．3还原剂投加量(1)还原剂NaHS()。配比浓度。镀锡机组排放的含铬废水Cr6+浓度一般在100～200mg／I．，NaH—S()3的配比浓度按还原Cr6+浓度3∞mg／I。用量计算，每次向NaHS(五溶解罐中投加NaHS(兔150妇(10袋，15kg／袋)。52给水排