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铜材加工含油废水处理工程实例

楼主:乾来环保 时间:2018-09-10 15:09:26


某铜材加工企业生产过程中产生大量油含量高、COD高、乳化严重的生产废水,根据含油及含铜量不同其可以分为乳化液、含铜含油酸性废水、含油废水等,这些废水共同的特点是含油量高,其中乳化液含油量在20000mg/L 以上, 而含铜含油酸性废水中还含有大量废酸及一定的有价铜。在上述废水处理中,根据各类含油废水水质特点选择合适的处理工艺是非常重要的,这不但有利于废水处理稳定达标,同时也能有效降低工程投资及运行费用以减轻企业环保成本。

1 处理工艺的要求及选择

某铜材加工企业是国内知名的高精度空调制冷铜管生产企业和高性能、高精度铜合金板带、压延铜箔生产基地,其中铜管分公司和板带分公司的铸轧、压延、蚀洗、表面处理等工序中排出各类含油废水,油类主要为乳化油及浮油。各类废水的水量及水质及最终排放要求详见表1 和表2


根据上述各类废水不同的水质特点及排放要求,综合分析考虑,采取以下工艺对废水进行分类分质处理:乳化液采用二级破乳+ 涡凹气浮工艺进行预处理;含铜含油酸性废水采用铁置换+ 破乳+ 隔油沉淀工艺进行预处理;预处理后的乳化液及含铜含油废水与其他含油废水混合后采用一级破乳+ 涡凹气浮+ 树脂过滤吸附+ 活性炭过滤进行处理。

2 废水处理工艺

废水处理工艺流程简述。乳化液先由泵直接输送至一级破乳池,在破乳池加入高分子破乳剂进行破乳以提高废水的油水分离性,破乳池出水后排入一级涡凹气浮。在气浮絮凝区投加PAC PAM 进行反应形成絮体,之后在气浮分离段进行油水分离,出水依次进入二级破乳池、二级涡凹气浮进行二级除油。

二次涡凹气浮出水排入含油废水调节池,所有浮渣排至集油池贮存外运。含铜含油酸性废水直接由泵送至铁置换池,利用铁屑与含铜酸性废水接触时发生铁与铜的置换反应,被置换的铜析出附着在铁屑表面,可达到回收海绵铜的作用;未参加置换的铁与废水中的游离酸发生反应,产生亚铁离子,在后续中和反应中可起到絮凝剂的作用。经过置换池的废水进入中和池,投加适量的NaOH 溶液,控制pH 8.5 左右,使残留铜及其他重金属离子生成难溶性的氢氧化物沉淀;之后在絮凝池投加PAC PAM 形成絮体后进入隔油沉淀池,浮油在上层形成浮渣通过螺旋除油机排至集油池,沉淀池底泥通过泵送至压滤机进行脱水。隔油沉淀池出水由泵提升至后续涡凹气浮。

其它含油废水与经过预处理的乳化液均排入含油污水调节池混合均匀后,和经过预处理的含铜含油酸性污水一样由泵同时送至破乳池,在破乳池加入高分子破乳剂进行破乳以提高废水的油水分离性,之后排入涡凹气浮。在气浮絮凝区投加PAC PAM 进行反应形成絮体后在气浮分离段进行油水分离,产生的浮渣排至集油池,出水排入中间水池后经泵提升进入树脂除油器,除油器内设置具有高效吸附能力的树脂填料层,对废水中的残余的油类进行高效吸附,进一步降低废水含油量。除油器出水通过泵加压送至活性炭过滤器进一步去除油类后达标外排。

3 主要构筑物及设备参数

① 涡凹气浮:乳化液预处理采用WQAF-5 型涡凹气浮系统2 套,单套处理能力5m3/h; 含油废水处理采用WQAF-100 型涡凹气浮系统1 套,单套处理能力100m3/h;②除油过滤器:采用CNO-30 型树脂除油过滤器4 台,单套处理能力30m3/h, 内置高效吸附树脂填料。③活性炭过滤器:采用GLH-30 型活性炭过滤器4 台,单套处理能力30m3/h, 内置果壳活性炭填料。④铁置换池:按废水停留时间取6h 计,设置2 个系列并联运行,铁屑填充率为45%。⑤压滤机:采用全自动厢式压滤机1 台,过滤面积60m2,配自动气吹扫及集液翻板功能。⑥ 隔油沉淀池:隔油沉淀池设计尺寸为2500×12000mm,有效水深2.5m,设计表面负荷为0.7m3/m2.h ;沉淀池设刮油刮渣机和螺旋输送机各1台。

4 运行效果分析

工艺经过一年多连续运行,出水水质能确保稳定达标,其运行效果详见表3


5 运行成本分析

本工程投入正常运行后,运行平均直接成本为2.96 /t(包括电费、药剂费、职工薪酬等,不含固定资产折旧费),详见表4

6 结论

①工程实践表明,采用铁置换、隔油沉淀、涡凹气浮、树脂过滤吸附、活性炭过滤等工艺单元组合并分类分质处理此类含油废水,具有占地面积小、工程投资及运行成本低、处理效果好等优点。②采用涡凹气浮系统处理含油废水是经济有效的。涡凹气浮不同于传统的压力溶气气浮,其是通过特制的专利曝气机来产生微气泡的,可以省去空压机、循环泵、压力溶气罐、释放器或喷嘴等气浮附属设备,相对于后者可以节约70% 的能耗及50% 的占地面积,其对油类的去除率在98% 以上。③除油过滤器利用CN-01 改性树脂吸附废水中油份,其特点是溶液在通过树脂时,利用树脂对油份具有较强的亲和力,将溶液中夹杂的油份有效吸附。在进水含油量不大于100mg/L 其出水含油量可以控制在10mg/L以下,是工艺稳定达标的重要关键。④采用铁置换池对含铜含油酸性废水进行预处理,可以回收废水中50% 的有价铜,且产生的亚铁离子可以作为后续工艺的絮凝剂使用。


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