王者荣耀妲己在卧室被躁
您現在的位置: 中國污水處理工程網 >> 污水處理技術 >> 正文

耦合工藝在高鹽含氰廢水零排放的應用

發布時間:2019-10-22 15:23:36  中國污水處理工程網

目前,黃金生產企業大多采用氰化法提金工藝,氰化法提金工藝在氰化貧液、洗礦和尾礦漿會產生大量 的 含 氰 廢 水,其 主 要 成 分 為 CN- 、SCN- 、
Cu(CN)2- 、Fe(CN)2- 、Ni(CN)2- 、Zn(CN)2等.同時由于提取過程中加入了大量的酸,中和后廢水中的含鹽量也很高.
針對冶金廢水高含鹽、高 COD 和含氰的特點,處理工藝采用多種技術有機耦合,分步去除水中的膠體有機物、氰化物、金屬離子、硬度和鹽,最終達到固液分離,處理后的水返回生產工藝中回用,分離出來的鹽進行固廢處理.
1 工藝和設備
1.1  工藝優化
冶金廢水由于成分復雜,沒有哪一種工藝能夠低耗高效地直接解決高鹽、COD、氰化物等問題,因此將各個分步處理工藝有機耦合來處理冶金廢水是必由之路.通過對各個處理工藝進行優化,綜合考慮處理效率和處理費用后,優選冶金廢水處理工藝見圖1.
冶金廢水在調節池充分混勻后,進入臭氧發生裝置,去除水中的氰化物和部分 COD,除氰后的水一部分返回浮選工藝回用,另一部分深度處理.深度處理的廢水先加堿去除水中的重金屬離子,再進一 步用純堿來降低廢水中的鈣鎂硬度,經絮凝沉淀后加酸調節pH 至中性,再用蝶管式反滲透(DTRO)進行減量濃縮,DTRO 的濃縮液再經臭氧處理除氰后采用蒸汽機械再壓縮枝術(MVR)進行蒸發結晶,
DTRO 的淡液和 MVR 的冷凝水進反滲透裝置進一步脫鹽處理,反滲透的淡水返回工藝回用,濃水回原液調節池.
1.2  設備
在上述工藝基礎上,研制出一套冶金廢水處理系統裝置,該裝置由各個分裝置有機組合.

 
1.2.1  調節池
調節池池容1000 m3,來水400 m3/d,停留時間50h,調節池為鋼砼結構,內部防腐.用于調節來水水量和水質.
1.2.2  臭氧發生裝置
氰化物處理的方法很多[1-2],有堿氯法[3]、酸氯法[4]、因科法[5]、中和法[6]、臭氧法、電解法、離子交法[4]、因科法[5]、中和法[6]、臭氧法、電解法、離子交換法、活性炭催化氧化法[7]、生物法、加壓水解法等.多種方法綜合比較,優選臭氧作為除氰的主要方法.臭氧作為一種強氧化劑,用于含氰廢水處理,不存在余氯問題,不引入其他化學藥劑,所以處理后水質好、污泥量少、操作簡單.以空氣為原料,沒有原料供應和運輸問題.氰的臭氧氧化包括兩個步驟:先迅速被氧化生成 CNO- ;然后被水解產生 N2 和 CO 2- .臭氧的氧化能力極強,電極電位為2.07 mV,僅次于氟,可分解其他氧化劑不能分解的成分.臭氧氧化處理氰化物的化學反應機理如下:
2CN- +O →CNO- +O
在堿性條件下:2CNO- +·OH→CO 2- +N
臭氧處理法消耗電能較大[8],因此為節約能源,除臭氧發生設備外,主要應考慮臭氧在廢水中的分散度,延長氣、液相的接觸時間,即高效的氣 -液反應器.
1.2.3  加藥裝置
廢水中含鹽量很高,不僅有重金屬離子,而且硬度高,為使后續反滲透設備能夠正常穩定地運行而不結垢,需先將廢水中的重金屬和硬度降低到一定濃度.投加的藥劑有氫氧化鈉、碳酸鈉、聚合氯化鋁
(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)、鹽酸等.
金屬離子在堿性條件下反應生成沉淀物析出:
Cu2+ +OH- →Cu(OH)2↓ Fe3+ +OH- →Fe(OH)3↓ Mg2+ +OH- →Mg(OH)2↓ Mn2+ +OH- →Mn(OH)2↓
純堿法降低鈣硬度:
Ca2+ +CO 2- →CaCO3 ↓
投加PAC 和 PAM 使水中的微小顆粒雜質形成大顆粒,加速沉降.加鹽酸回調pH 至6~7. 1.2.4  DTRO 裝置
DTRO 與普通反滲透相比具有以下特點:(1)通道寬,膜片間通道(導流盤)為6 mm,而普通卷式反滲透膜流道僅為0.2 mm;(2)流程短,液體在膜表面的流程僅為7cm,而普通卷式反滲透膜液體表面流程為100cm;(3)湍流運行,在高壓作用下,進料液經過導流盤上的凸點后形成高速湍流,在湍流沖刷作用下,膜表面不易沉降污染物,而普通卷式反滲透膜容易在網狀通道處形成靜水區,污染物容易沉降,導致膜污染.
基于以上結構特點,DTRO 對預處理要求較低,出水受預處理影響小[9].DTRO 通過對廢水濃縮減量,可降低 MVR 裝置的運行負荷.
1.2.4  MVR 裝置
MVR 又稱熱泵技術,是重新利用蒸發濃縮過程中產生的二次蒸汽的冷凝潛熱,從而減少濃縮過程中對外界能源需求的一項先進的節能技術.MVR相比于多效蒸發,具有以下無可比擬的優點[10],因此得到了廣泛的應用:(1)啟動時無需消耗生蒸汽,或僅需少量生蒸汽以維持蒸汽溫度,運行成本主要為壓縮機的電耗,運行費用比其他蒸發器大幅下降;
(2)結構簡單,現多為單效蒸發,簡化蒸汽管道系統;(3)公用工程配套少,二次蒸汽在蒸發器中冷凝成水,無需另設冷凝器,無需使用冷卻循環水.
2 應用效果
整套裝置在山東招金金合科技有限公司進行了
現場應用,來水為濕法氰化提金廢水,水量400 m3/
h,其中300 m3/h 除氰后返回浮選車間回用,剩余
100 m3/h 進一步深度處理,達到零排放.原水水質見表1.

 
2.1  臭氧除氰裝置
含氰廢水氰化物質量濃度在60~250mg/L,加堿調節pH 到10 以上,經臭氧氧化后,氰化物質量濃度低于20 mg/L.臭氧裝置處理后的水質見表2.
2.2  加藥沉降裝置
為防止 DTRO 膜結垢污堵,廢水進入 DTRO前需預先去除水中的重金屬和降低硬度.經過實驗,用氫氧化鈉調節最佳pH 在11時,對重金屬離子有很好的去除率,當碳酸鈉的投 加量為質量分數
0.05%~0.1%時,鈣硬度有較好的去除效果,PAC的最佳投加量為10~20mg/L,PAM 最佳投加量為3~
5mg/L,沉降時間60~120min.處理后的水質見表3.

2.3  DTRO 裝置
DTRO 裝置將廢水濃縮減量,處理能力為100
m3/d,運行壓力10~12 MPa,回收率50%,濃水含鹽量10%~12%(質量分數),再進一步經臭氧氧化除氰,總氰降低到0.5 mg/L 以下,進 MVR 蒸發濃縮結晶.DTRO 裝置脫鹽率大于97%,淡水電導率小于1500μS/cm,進入工藝用水反滲透處理裝置處理回用.
DTRO 裝置初始運行時產水電導率為 1375
μS/cm,產水量2.4 m3/h,運行30d 后產水電導率上升到1550μS/cm,產水量下降到1.8m3/h.分別用氫氧化鈉和檸檬酸進行了清洗,如圖2所示,清洗
后系統產水量和產水水質得到了恢復.氫氧化鈉的清洗效果優于檸檬酸的清洗效果,分析原因為,膜的污染主要是絮凝劑所致,因此對加藥量進行了調整,調整后運行正常.

2.4  MVR 裝置
MVR裝置設計處理能力50m3/d,冷凝水含鹽量小于200mg/L,與工藝用水反滲透處理裝置淡水混合回用,結晶鹽固廢單獨處理.MVR 裝置每次停機前用淡水沖洗管路,每個月用酸堿清洗一次,防止設備結垢污堵。

 

3 費用分析
該工程的運行費用主要包括電費和藥劑費,見表4和表5.

 
從表4和表5 可知,高鹽含氰廢水處理直接運行成本為56.77 元/噸,其中電費為51.90 元(電費按0.6元/度計),藥劑處理成本4.87元.
4 結論
采用耦合工藝處理高鹽含氰廢水達到了零排放,系統總投資1125萬元,其中深度處理每噸水運行費用56.77元.臭氧氧化能力強,破氰的同時去除了大部分的 COD.DTRO 將質量分數5% 的高鹽水減量濃縮到10% 以上,減少了后面 MVR 的蒸發費用.MVR 是目前蒸發結晶運行費用較低的工藝,在最近幾年得到了普遍的應用.該組合工藝方法適用于20~200 mg/L 的含氰高鹽廢液的零排放處理,運行費用較其他方法低,COD 和氰化物去除率高,廢水處理后可循環應用,解決了行業難題.目前,冶金行業的高鹽含氰廢水水量大、毒副作用強,如果得不到有效的處理,將會對人體和環境造成極大的危害.項目工藝成功應用于山東招金金合科技有限公司的冶金廢水處理,取得了良好的效果.

作者:溫永杰,路江尚,王樂譯,王兵厚,李文國

相關推薦
技術工藝案例
王者荣耀妲己在卧室被躁 捕鱼达人3d外挂有出售 足球亚盘投注app 北京28被骗经历 代理招标如何赚钱 赛车pk10长期稳赚诀窍 fg美人捕鱼模拟器 同花顺最赚钱的选股条件 红马计划软件app下载 斗三公怎么玩 真实模拟汽车越野游戏 下载二人斗地主 吉林时时专家计划 澳洲28是正规彩票吗 美国股票涨跌幅限制 8码怎么倍投 水果拉霸机破解规律