摘 要： 在铝制品加工过程中, 产生大量含重金属废水, 一直是困扰企业快速发展的环保瓶颈。含重金属的铝制品废水如果没有得到有效治理, 一旦排入外环境, 将对生态环境造成极大危害。
关键词： 含铬废水; 污水处理; 铝制品;
0、 前言
中国铝加工业已经历经60多年的历史, 目前中国已经是全球较大的铝材生产国、出口国和消费国, 已成为国际市场重要的铝挤材供应基地。特别是在过去10年, 铝加工企业抓住机遇, 经历了发展的黄金期。当前, 中国铝加工业在进入规模化的新台阶后, 增速放缓, 今年以来市场更是进入中低速发展期, 产能过剩及营商环境逐渐恶化, 铝加工企业进入运行的微利时代, 也正处于变革与转型的重要时期。但是, 在铝制品加工过程中, 产生大量含重金属废水, 一直是企业快速发展的环保瓶颈。含重金属的铝制品废水如果没有得到有效治理, 一旦排入外环境, 将对生态环境造成极大危害。由于重金属具有不可降解的特点, 依靠自然净化、分解不现实, 因此, 重金属废水的治理一直都是国家环保部门重点监管的内容。为了更好地完成铝制品行业含重金属废水处理项目, 从先进技术探索、工程实践、实地考察、资料检索和调研的基础上, 对实验手段、技术条件、研究基础和工程实践能力等综合对比后, 采用先进可靠的“多级物化”处理工艺。
1、 设计原则
(1) 根据铝制品废水水质特点, 选用技术先进可靠、工艺成熟、处理效率高、运行成本低的废水处理工艺, 确保出水达到排放标准。 (2) 选用质量可靠、维修简便、能耗低的设备, 尽可能降低处理系统的运行费用。 (3) 考虑废水处理过程中的污泥排放, 力求在处理工艺中减少污泥的产量, 并提出污泥处置的措施。 (4) 平面布置紧凑, 占地面积少, 与厂区整体建筑风格相协调, 达到人性化的目的。
2、 设计标准及规范
(1) 中华人民共和国国务院令第253号文《建设项目环境保护管理条例》。 (2) 《辽宁省污水综合排放标准》GB 21/1627—2008。 (3) 《污水综合排放标准》GB 8978—1996。 (4) 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB/T 50062—2008。 (5) 《室外排水设计规范》GB 50014—2006。 (6) 《建筑设计防火规范》GB 50016—2006。 (7) 《给水排水工程结构设计规范》GB50069—2002。
3、 设计指标
3.1、 设计水量
本方案设计的综合废水水量:Q=400m3/d;含铬废水水量:Q=40m3/d。
3.2、 进水水质
根据同行业的水质, 设计进水水质如下:第一类综合废水水质, 悬浮物 (SS) 不大于2000mg/L, p H值4~6;第二类含铬废水水质, 六价铬不大于5mg/L, 悬浮物 (SS) 不大于2000mg/L, p H值4~6。
3.3、 出水水质
铝材废水设计出水水质如下:六价铬小于0.5mg/L, 悬浮物 (SS) 小于300mg/L, p H值6~9。
4、 处理工艺
4.1、 综合废水处理工艺流程
综合废水→调节池→中和反应池→斜板沉淀池→厢式压滤机→达标排放。
4.2、 含铬废水处理工艺流程
含铬废水→铬调节池 (加入硫酸、液碱、还原剂、PAM) →厢式压滤机→达标排放。
5、 流程说明
综合废水自流入综合调节池, 然后经提升泵提升至中和反应池中, 同时加入中和药剂与絮凝剂并搅拌, 废水在中和反应池中完成中和、絮凝的过程, 然后经提升泵提升至斜板沉淀器中进行沉淀, 上清液达标排放。污泥用螺杆泵打入综合厢式压滤机中, 经过脱水后的污泥外运处理。
含铬废水自流入铬调节池中, 在调节池中加入硫酸, 使p H值调整到3, 然后加入还原剂进行还原反应。经还原反应后, 加入中和药剂与絮凝剂, 然后用污泥泵打入铬厢式压滤机中, 经过脱水后的污泥运至危废中心处理。
6、 主要工艺构 (建) 筑物、处理设备
6.1、 综合调节池
综合废水在综合调节池内进行水质均衡、水量调节。配套设备:提升泵、液位控制系统。
6.2、 中和反应池
综合废水在中和反应池中完成中和、絮凝的过程。主要配套设备:液位控制系统、搅拌器、斜板沉淀器、螺杆泵、综合厢式压滤机。
6.3、 含铬调节池
含铬废水在含铬调节池内进行水质均衡、水量调节。同时在含铬调节池中进行还原、中和、絮凝沉淀反应。配套设备:提升泵、液位控制系统、搅拌器、螺杆泵、铬厢式压滤机。
7、 电气设计与控制
7.1、 用电负荷及等级
本处理站总装机容量约为31.2k W, 运行容量为17.1k W;电负荷均为380V和220V低压用电负荷。铝材废水装置以80%的设计能力运行, 日总耗电量约205.2k W。
7.2、 电源状况
废水处理工程用电从厂变电站以380V/220V三相四线电缆将所需容量电源引入控制室配电柜, 然后分送到各用电设备。控制系统的电源负荷裕度应为40%, 电源设有浪涌保护。
7.3、 生产管理
本废水站在运行过程中发生故障, 由于废水处理站必须连续投运的机电设备均有备用, 则可启动备用设备, 保证设施的正常运行, 同时对废水处理设施进行检修。铝材废水处理站综合废水可实行20h运转, 含铬废水可实际10h运转;处理水量综合废水400t/d, 含铬废水40t/d。需配备4个工作人员, 综合废水两班制, 含铬废水一班制。进行废水处理设备的巡视、管理、保养、维修。
8、 投资估算 (表1)
9、 经济指标
铝制品行业废水处理工程主要经济指标如下:设计规模为400m3/d, 工程总投资58.07万元, 单位水量投资0.145元/m3污水, 其中电费145.2元/d, 药剂费660元/d, 废水运行成本2.01元/m3污水。
10、结语
根据铝制品行业废水相关数据, 设计水平达到《辽宁省污水综合排放标准》DB21/1627—2008废水排放标准与《污水综合排放标准》 (GB8978—1996) 排放标准。采用的处理铝材废水处理工艺, 具有技术成熟可靠、处理效果好、经济合理、管理方便等优点。
表1 投资估算表
参考文献：
[1][美]C P小莱斯利格雷迪, 享利C利姆编着.李献文, 杨西昆等译.废水生物处理理论与应用[M].北京:中国建筑工业出版社, 2009.
[2]曹姝文, 梅作汉, 袁启顺, 等.强化一级方法处理生活污水技术[J].中国环保产业, 2001 (3) :36-37.
