貴金屬鎳被廣泛應用于機械、汽車和電子等行業的鍍件表面處理,并由此產生大量的離子交換法處理含鎳電鍍廢水。含鎳電鍍廢水污染大,對其進行處理不僅可減少環境污染,同時可實現對金屬鎳離子和中水資源的回收利用,這對電鍍行業發展循環經濟具有重要意義。
針對含鎳電鍍廢水的水質和水量特點,采用了多介質預過濾與樹脂離子交換法相結合的處理工藝對其進行處理。工程運行實踐表明,處理出水鎳質量濃度≤0.5 mg/L,濁度≤1.0 NTU,電導率≤100 μS/cm,達到《電鍍污染物排放標準》(GB 21900—2008)的限值要求。該工程具有處理效果穩定和環境效益明顯的優點。
1、廢水水量、水質
該公司含鎳電鍍廢水主要來源于電鍍鎳和鍍件清洗工序,廢水水量為6.5m3/h。廢水水質:鎳質量濃度為100~150mg/L,pH為4.0~6.5,濁度為5.0~10.0 NTU,電導率為350~850 μS/cm。處理出水需滿足《電鍍污染物排放標準》(GB 21900—2008)限值要求。
2、工藝流程
該處理工藝中離子交換為核心單元,前端以多介質過濾器和精密過濾器為預處理單元,以保證進入離子交換系統的水質滿足離子交換系統要求。含鎳電鍍廢水經調節池、多介質過濾器和精密過濾器后依次進入陽離子樹脂床、陰離子樹脂床和混合樹脂床。樹脂飽和后陽床采用質量分數為5%~10%的HCl溶液洗脫再生,陰床采用質量分數為5%~10%的NaOH溶液洗脫再生,混床采用先酸后堿順序再生。高含量鎳離子洗脫液濃縮后可回用,出水可作為系統清洗水和生產工藝漂洗水回用
3、主要構筑物(設備)
3.1、調節池
設調節池1座,分2格,入端布隔油、隔渣池,以實現廢水均質均量,減輕系統負荷沖擊。調節池尺寸為9.8m×3.2m×3.5m,停留時間14h,有效容積94m3,有效水深3m,采用地下鋼砼結構,內壁三布四涂環氧樹脂防腐。
3.2、預過濾系統
3.2.1、多介質過濾器
多介質過濾器主要用于去除廢水中的懸浮物和膠體等雜質,降低廢水濁度。選取無煙煤和石英砂為介質濾料。無煙煤密度為1.4~1.6g/cm3,粒徑0.8~1.8mm;石英砂密度為2.60~2.65g/cm3,粒徑0.5~1.2mm。罐體采用碳鋼襯膠,尺寸為D1.0m×3.0m,濾床高度1.2m。設有氣水反沖洗設備,配有氣動閥、壓力表和傳感器監控運行狀態。
3.2.2、精密過濾器
精密過濾器主要用于截留多介質過濾器出水中的微小雜質,防止其進入離子交換系統污染樹脂。精密過濾器外形尺寸為D0.3m×1.0m,Q=10m3/h,內裝精度5μm濾芯。精密過濾器出水須嚴格控制濁度<1.0NTU,COD<1.0mg/L,游離氯<0.1mg/L,鐵質量濃度<0.3mg/L。
3.3、離子交換系統
3.3.1、陽離子樹脂床
陽床樹脂采用爭光D001型大孔強酸性樹脂,苯乙烯系骨架,—SO3-功功能團,質量交換容量≥4.25mmol/g,體積交換容量≥1.8mmol/mL,濕視密度為0.77~0.85g/mL,濕真密度為1.25~1.28g/mL,粒度為0.315~1.25mm。碳鋼襯膠罐體,尺寸為D1.2m×3.5m,床層容積1.5m3。
3.3.2、陰離子樹脂床
陰床樹脂采用爭光D201型大孔強堿性樹脂,苯乙烯系骨架,—N+(CH3)3功能團,質量交換容量≥3.8mmol/g,體積交換容量≥1.2mmol/mL,濕視密度為0.65~0.73g/mL,濕真密度為1.05~1.10g/mL,粒度為0.315~1.25mm。碳鋼襯膠罐體,尺寸為D1.2m×3.5m,床層容積1.5m3。
3.3.3、混合樹脂床
混床樹脂采用D001酸性陽樹脂和D201堿性陰樹脂,兩者質量比約為1∶2。碳鋼襯膠罐體,尺寸為D1.2m×3.5m,床層容積1.0m3。
3.4、再生系統
再生系統用于對陰床、陽床以及混床樹脂的再生,由酸堿儲液罐、進液泵、洗脫液收集和清洗單元組成。配備儲液罐2個,規格3000L,材質FRP;進液泵3臺(2用1備),Q=7.0m3/h,H=30m,P=2.2kW;清洗泵4臺(3用1備),Q=20.0m3/h,H=30m,P=4.0kW。管閥件包括射流器、流量計和球閥等,保證再生液流量和濃度恒定。


