5.1.5 沿河企业重金属废水高标准排放技术

 【技术简介】

 沿河企业重金属废水高标准排放技术,即采用Cu/活性炭+O3 Fenton破络、混凝与管式微滤膜过滤、离子交换树脂吸附与反渗透系统(RO)等工艺组合单元,对集成电路、面板、电镀、冶炼等行业重金属废水进行处理,实现高产水率回用与高标准排放的目的。该技术具有适用范围广(能处理多种重金属废水)、排放标准高(重金属出水指标可达到地表饮用水要求)、操作简单、产水回用可实现资源化、运行费用低等优点,市场前景广阔。

【应用范围】 

该技术适用于多种重金属废水高标准排放与回用的新建/提标改造废水项目。

【技术原理】

 沿河企业重金属废水高标准排放技术,由氧化破络单元、双膜过滤与特种树脂吸附等单元构成。

 (1)Cu/AC+O3  Fenton破络。调节废水pH 值并加入 H2O2 和FeSO4,同时加入Cu/AC催化剂并通入 O3 曝气。

 (2)降低 ORP值。将步骤 (1)中得到的处理水调节pH 值为6~8,加入 NaHSO3 调节ORP值为150~250mV。

(3)混凝反应。将步骤 (2)中得到的处理水调节pH 值为9~11,先加入聚合氯化铝(PAC)进行混凝反应30min,再加入重金属离子捕捉剂反应30min。

 (4)DF过滤。将步骤 (3)中得到的处理水进入 DF系统进行过滤,去除混凝反应产生的沉淀物。

 (5)离子交换树脂吸附。将 DF出水以及后续 RO产生的浓水混合后依次进入阳型和阴型离子交换树脂塔,分别去除破络后产生的阳离子与阴离子。树脂再生后,调节再生废液pH 值并排入沉淀池,使沉淀池中的重金属离子形成氢氧化物沉淀而去除,沉淀后的上清液进入小型螯合树脂塔进行重金属离子的吸附。

 (6)RO产水回用。将步骤 (5)中得到的处理水的pH 值调至中性后进入 RO 系统,浓水回流至树脂塔。

【技术要点】

(1)相比于传统单一的Fenton方法,通过向 Fenton体系中加入催化剂与 O3,提高破络效果,并增加对重金属络合物的去除率;相比于电化学方法,该方法降低运行费用与污泥产生量,对重金属络合物的去除率大大增加。

 (2)可提高 RO产水率,减少 RO清洗次数;树脂塔浓水加碱沉淀,进一步提高了整个处理系统的排放标准,上清液进入螯合树脂塔吸附,最终水中铜、镍等重金属离子浓度均低于检测限,符合国家地表饮用水水质要求。

【应用前景】

 电子行业印制电路板、半导体生产过程中会产生大量的含有络合态与离子态的铜、镍、铅等重金属废水。目前现行的常规预处理方式,对该类强络合态重金属去除存在诸多问题:破络不充分甚至无破络预处理、耗能高、污泥量大等。而在一些生态脆弱地区,电子电镀行业排水需执行《电镀污染物排放标准》中表三标准,出水指标要求极为严格,因此采用常规预处理方式时,出中重金属指标难以达到该标准要求。

 日后随着国家环保标准的日趋严格,重金属废水高标准排放与水资源回用势在必行。重金属废水高标准排放技术,不仅可以实现重金属指标达到地表饮用水水平,还可以同步实现废水进入回收单元进行回用,满足资源化利用的要求。

 【技术局限性】

 沿河企业重金属废水高标准排放技术采用特制催化剂提效高级氧化技术实现对重金属络合物的去除,因此催化剂一次投入费用较高。

【典型案例】

 江苏某研究所废水系统项目项目地点:江苏省

 实施单位:江苏中电创新环境科技有限公司

 项目模式:EPC模式(设计施工总承包)

 项目概述:本项目为新建废水处理工程,废水收集系统以重力方式,将FAB区产生的混合重金属废水收集至废水站调节池,再经由提升泵定量输送至废水站的相关废水收集槽。重金属废水水量为120t/d,其中总铜含量为211mg/L,总镍含量为39mg/L,涉及重金属类别多达7种。项目工艺采用重金属废水高标准排放技术,经强化破络+双膜过滤+特种树脂吸附方式,使得出水各项重金属指标可同时满足《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T31962—2015)表1A、《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》(DB32/1072—2007)表3、《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)、《电镀污染物排放标准》(GB21900—2008)四个标准中最严格的指标要求。