【正文】 ↓ +3Na2SO4 圖 1 含鉻廢水工藝流程圖 含氰廢水（系統(tǒng) B） 廢 水在堿性條件下，次氯酸鹽將氰根氧化分解為無毒的物質(zhì)，其反應原理為在堿性條件下，用次氯酸鈉作氧化劑，使氰根氧化成氮氣、氫氣和碳酸鹽，反應分兩步進行： ① NaCN＋ NaClO＋ H2O=CNCl＋ 2NaOH CNCl＋ 2NaOH=NaCNO＋ H2O＋ NaCl ② 2NaCNO+2HOCl=2NaCl+N2↑ +2CO2↑ +H2↑ 氧化反應分兩步進行：①通過 PH 控制系統(tǒng)自動控制堿的加入量，調(diào)節(jié)廢水含鉻廢水 調(diào)節(jié)池 破鉻反應池 綜合廢水調(diào)節(jié)池 某廠電鍍廢水治理與回用工程設計 4 的 PH 值至 10～ 11，同時通過 ORP 自動控制系統(tǒng)控制氧化劑的加入量，使廢水的ORP 值在 650～ 550mV 之間；②通過 PH 控制 系統(tǒng)自動控制酸的加入量，調(diào)節(jié)廢水的 PH 值為 8～ 9，同時通過 ORP 自動控制系統(tǒng)控制氧化劑的加入量，使廢水的 ORP值為 500550mV。破氰后的廢水匯入到綜合廢水調(diào)節(jié)池中 ,和系統(tǒng) D 的廢水合并以進行后續(xù)處理。 圖 2 含氰廢水工藝流程圖 含焦磷酸銅廢水（系統(tǒng) C） 利用重金屬硫化物的溶度積非常小的原理，先投加 Na2S 破絡，通過 PH 控制系統(tǒng)自動投加石灰，調(diào)節(jié) PH 值至 ，然后自流到混凝池中，使廢水中磷酸根離子與鈣離子生成羥基磷酸鹽，反應完全后，經(jīng)過絮凝池投加 PAM，然后自流到沉淀池 靜置沉淀，上清液流入綜合廢水調(diào)節(jié)池，沉渣由重力排入污泥池。 反應式如下： Y2＋ +S2－ =YS↓ 圖 3 含焦磷酸銅廢水工藝流程圖 含銅、鎳酸堿綜合廢水（系統(tǒng) D） 含鎳、酸堿綜合廢水流入其綜合廢水調(diào)節(jié)池中和上述廢水合并，然后提升到pH調(diào)整池中，加入氫氧化鈉調(diào)整 PH值在 左右，然后自流到混凝池中 ,這時鎳、鉻等離子形成溶度積極小的沉淀物，通過投加石灰和絮凝劑，使水中顆粒在絮凝劑的作用下加大，然后在斜管沉淀池中利用淺層沉淀的原理加速沉淀分離，達到去除重 金屬的目的，上清液流入中和池調(diào)節(jié) PH 至 69。經(jīng)預處理的廢水調(diào)含焦磷酸銅廢水 調(diào)節(jié)池 pH 調(diào)整池 混凝池 絮凝池 斜管沉淀池 綜合廢 水調(diào)節(jié)池 污泥池 含氰廢水 調(diào)節(jié)池 一級、二級破氰反應池 綜合廢水調(diào)節(jié)池 某廠電鍍廢水治理與回用工程設計 5 PH= 左右，反應式如下： H+＋ OH－ =H2O Mn+＋ nOH=M(OH)n↓ 圖 4 綜合廢水工藝流程圖 超濾系統(tǒng) 圖 5 超濾系統(tǒng)工藝流程圖 超濾膜分離過程是一種與膜孔徑大小相關的篩孔分離過程，以膜兩側的壓力差為驅(qū)動力，以超濾膜為過濾介質(zhì)，即在一定壓力作用下，當含有大、小分子溶質(zhì)的混合溶液流過膜表面時，溶劑和小分子溶質(zhì)（如無機鹽類）將透過膜。大分子溶 質(zhì)則由于體積大于膜孔徑而被膜截留，作為濃縮液被回收。因而實現(xiàn)對原液的凈化、分離和濃縮的目的。 原液一般指需要凈化、分離或濃縮的溶液，透過液指原液中透過超濾膜而被濾除大分子溶質(zhì)的那部分液體，濃縮液則是原液中因分離出透過液而剩余的高濃度溶液。在凈化水工程中，原液是指原水進水，透過液即為凈化水，濃縮液則是排放到廢水處理站的廢水。 超濾的過濾孔徑在 m 之間的過濾膜稱為超濾膜，而一般膠體體積均≥ m，乳膠≥ m，大腸菌、葡萄球菌等細菌體積≥ m，懸浮物、微粒子等體積≥ 5μ m，因此超 濾膜可以過濾出溶液中的細菌、膠體、懸浮物、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)。 超濾膜的分離過程具有以下幾個顯著特點： 綜合廢水 綜合調(diào)節(jié)池 pH 回調(diào)池 混凝池 絮凝池 斜管沉淀池 中和池 污泥池 中間池 1 砂濾罐 碳濾灌 保安過濾器 超濾膜組件 中間池 2 某廠電鍍廢水治理與回用工程設計 6 * 在常溫和低壓下進行分離，因而能耗低，設備的運行費用低。 * 設備體積小、結構簡單，投資費用低。 * 超濾分離過程只是簡單的加壓輸送液體，工藝流程簡單，易于操作管理。 * 超濾膜是由高分子材料制成的均勻連續(xù)體，純物理方法過濾，物質(zhì)在分離過程中不發(fā)生質(zhì)的變化，在使用過程中不會有任何雜質(zhì)脫落，運行穩(wěn)定，保證超濾液的純凈。 以上特點決定了超濾膜的應用非常廣泛，從普通家用飲水的凈化到工業(yè)水處理都有大規(guī)模的應用。 (1)超濾增壓泵 超濾系統(tǒng)的運行壓力為 ～ ，增壓泵為其提過穩(wěn)定的壓力和流量。 (2)超濾膜組 采用奧力原中空纖維超濾膜，奧力原超濾膜屬毛細管式中空纖維膜，是以高分子材料經(jīng)特殊的膜制造工藝生產(chǎn)的非對稱超濾膜，所用的制膜材料是聚砜或聚丙烯腈，其具有良好的機械性能和耐熱、耐化學性能以及較強的抗污染能力。它的切割分子量為 310 萬道爾頓，單根超濾膜組件包含了數(shù)百根到數(shù)千根內(nèi)徑，外徑 的中空膜絲，屬于內(nèi)壓式過濾，即原液先進入中空膜絲內(nèi)部，經(jīng)壓力差的驅(qū)動，沿徑向由內(nèi)向外滲透過中空膜絲 ，從而可以濾除原液中的各種細菌、膠體、雜質(zhì)等大分子物質(zhì)。 系統(tǒng)設置 1套超濾膜組，采用 10 支膜組件。系統(tǒng)產(chǎn)水量為 179。/備全部采用氣動蝶閥，實現(xiàn)超濾進水、正沖、反沖等工序的自動運行（要求用戶提供無油壓縮空氣）。 (4)超濾反洗裝置 超濾的反洗過程即從中空纖維膜絲的產(chǎn)水側把等于或優(yōu)于透過液質(zhì)量的水輸向進水側，與過濾過程的水流方向相反。因為水被從反方向透過中空纖維膜絲，從而松解并沖走了膜外表面在過濾過程中形成的污物。設計 1套超濾反洗裝置，反洗水利用超濾產(chǎn)水。 反洗裝置由反洗泵、反洗閥和反洗進出水管道 組成。 (5)超濾化學清洗 在實際膜分離技術應用中，盡管選擇了較合適的膜和適宜的操作條件，在長期運行中，過濾通量隨運行時間增加必然產(chǎn)生下降現(xiàn)象，即膜污染問題必然發(fā)生。濃差極化是超濾膜截留溶質(zhì)的必然結果，因此必須使?jié)獠顦O化降到最低程度。 某廠電鍍廢水治理與回用工程設計 7 清洗系統(tǒng)包括清洗溶液箱、清洗水泵及清洗過濾器。該清洗為手動過程，通常采用手動配藥方式，且需將待清洗裝置停機后進行。系統(tǒng)設計一套化學清洗系統(tǒng)，并與反滲透系統(tǒng)共用。 (6)控制儀表 為了控制、監(jiān)測超濾系統(tǒng)正常運行，在整套超濾系統(tǒng)中需配置一系列監(jiān)測儀表。包括超濾產(chǎn)水和濃水流量計，顯 示產(chǎn)水和濃水流量；超濾進口和濃水壓力表，顯示超濾的運行壓力和濃水壓力；反洗水泵出口設置壓力表，控制反沖洗壓力小于 ；超濾主機泵組前設置低壓保護開關，當主機泵進口壓力低于限定值時將停止泵的運行，以保證泵和超濾系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。 (7)中間水池 2 中間水池 2用于儲存超濾系統(tǒng)的產(chǎn)水，起到緩沖水量的作用。同時配套液位控制系統(tǒng)，與各水泵及系統(tǒng)連鎖控制，達到保護系統(tǒng)的作用。 反滲透系統(tǒng) 圖 6 反滲透工藝流程圖 反滲透技術是當今最先進、最節(jié)能、效率最高的分離技術。反滲透原理是在高于 溶液滲透壓的壓力下，借助于只允許水分子透過的反滲透膜的選擇截留作用，將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分離，從而達到純凈水的目的。反滲透膜是一種采用錯流過濾以制取純水的工藝，被處理料液以一定的速度流過膜面，透過液從垂直方向透過膜，同時大部分截留物被濃縮液夾帶出膜組件。錯流過濾模式減小了膜面濃度極化層的厚度，可以有效降低膜污染。 反滲透是工藝的核心部分，經(jīng)反滲透系統(tǒng)處理能去除水體中 99%無機鹽類和有機物、微生物、細菌等。 RO 裝置在水質(zhì)分離過程中具有無相變，脫鹽率高，設備體積小，自控運行，適應性強，應用范圍廣，無環(huán)境污染等優(yōu) 點。 (1)阻垢劑加藥裝置 當難溶鹽在 RO 系統(tǒng)內(nèi)不斷被濃縮并超過其溶度積時，這些難溶鹽就會在 RO膜表面上不斷析出而結垢。為了防止 RO 濃水端，特別是壓力容器最后一根膜元件的濃水側出現(xiàn)難溶性鹽類結晶析出，濃水朗格里爾指數(shù) LSI＞ 0，在膜表面形成垢層，從而損壞膜元件的應有性能，故在系統(tǒng)中設置加阻垢劑系統(tǒng)。 阻垢加藥裝置放置于反滲透系統(tǒng)的進水口，通過計量泵向管道中投加反滲透中間池 2 精密過濾器 反滲透組件 回用池 某廠電鍍廢水治理與回用工程設計 8 專用阻垢劑。 (2)高壓泵 反滲透裝置在運行過程中，水的流向和運動是逆自然滲透的，要改變這種逆自然的滲透，必須給液體一個動力，使它改變自然滲透過 程中淡水向濃水方向運動、鹽份向淡水方向滲透的規(guī)律，而提高這個動力有效的措施是增加外界壓力，高壓泵為反滲透膜組提供足夠的進水壓力，維持反滲透膜的正常運行。高壓泵與其他泵間互相連鎖，與中間水箱液位計連鎖，低液位停泵，與回用水箱液位計連鎖，水滿停機。 （ 3）反滲透裝置 反滲透膜組是整個脫鹽系統(tǒng)的執(zhí)行機構。它主要負責脫除水中的可溶性鹽份、膠體、有機物及微生物，使出水達到要求。反滲透裝置的膜組件采用日本東麗公司生產(chǎn)的 TML20370 型抗污染復合膜。 TML系列膜是東麗公司研制開發(fā)的適用于苦咸水脫鹽淡化的架橋芳香族聚 酰胺復合膜，它既具有低壓運行、產(chǎn)水量高、除鹽性能好的優(yōu)點，同時又具有耐污染性的特點。由于采用了專利技術在復合膜的表面涂加了特殊物質(zhì)，改善了膜表面的電荷以及光滑度，同時在結構上縮短了膜片的長度，增加了膜袋的頁數(shù)，可減少有機物及微生物在膜表面的吸附，大大提高了膜元件在高生物污堵條件下的性能和化學清洗的恢復性能。 TML 20370 膜元件適合于含鹽量約 10000ppm 以下的給水，專門應用于有較嚴格預處理、但原水仍含有有機物等污染物的領域，由于其膜片呈現(xiàn)電中性，大大減少了細菌、微生物在膜面吸附，最寬的給水流道，不 僅具有較強的抗污染性，更利于化學清洗后有效的恢復性?？捎糜诔鞘形鬯约肮I(yè)廢水的再處理利用，微污染地表水的脫鹽、發(fā)電廠鍋爐補給水、冷卻循環(huán)排污水回用等各種脫鹽應用領域。 根據(jù)產(chǎn)水水質(zhì)要求，系統(tǒng)設置 1 套 10m179。/h 的反滲透主機。依據(jù)東麗反滲透技術手冊和設計軟件，系統(tǒng)需要 TML20370 膜元件 20支，采用玻璃鋼材質(zhì) 80160型壓力容器，每支壓力容器可裝 4 支膜元件，系統(tǒng)的進水為 10m179。/h，回收率大于 75％。 （ 4）回用水池 回用水池用于儲存反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水，起到緩沖水量的作用。系統(tǒng)產(chǎn)水已經(jīng)達到回用要求，可通過 泵和管道系統(tǒng)輸送至生產(chǎn)線。 某廠電鍍廢水治理與回用工程設計 9 （ 5）反滲透沖洗系統(tǒng) 當反滲透裝置停機時，因膜內(nèi)部的水已經(jīng)處于濃縮狀態(tài)，在靜止狀態(tài)下，容易造成膜組件的污染，因此還需要用淡水沖洗膜表面，以防止污染物沉積在反滲透膜表面，影響膜的性能。在自控方面設置了開機時自動低壓排出反滲透膜內(nèi)的空氣，同時自動沖洗膜表面；在停機時，對反滲透膜表面進行低壓大流量的沖洗，更換出濃縮水，防止結垢物質(zhì)的沉積。此過程由控制系統(tǒng)自動控制，這樣可延長了 RO 膜的使用壽命。 （ 6）化學清洗系統(tǒng) 系統(tǒng)在運行過程中，反滲透膜的表面將會由于原水中亞細微粒、膠體、有機物、微 生物等污染物質(zhì)的存在及運行過程中對難溶鹽的成倍濃縮而產(chǎn)生沉積，形成對膜的污染。膜被污染后，就會出現(xiàn)系統(tǒng)產(chǎn)水量減少、脫鹽率下降等膜性能方面的變化。因此，需要定期對膜進行化學清洗，以恢復膜的優(yōu)良特性。 當任一支壓力容器中的進出口壓差達到初始值的 150％時，或標準化的產(chǎn)水流速降低超過 10％時，或標準的產(chǎn)水質(zhì)量降低超過 20％時，需要對超濾和反滲透膜進行化學清洗，以恢復膜的優(yōu)良特性。根據(jù)不同的污垢類型選擇不同的化學清洗藥劑?；瘜W清洗系統(tǒng)工藝流程如下： 圖 7 化學清洗系統(tǒng)工藝流程圖 （ 7） 控制儀表 為了控制、監(jiān)測反滲透系統(tǒng)正常運行，在整套反滲透系統(tǒng)中還需配置一系列監(jiān)測儀表。包括反滲透產(chǎn)水和濃水流量計，顯示反滲透進水、產(chǎn)水和濃水流量；進口和濃水壓力表，顯示反滲透的運行壓力和濃水壓力；產(chǎn)水電導率儀，顯示產(chǎn)水的電導率，從而可以得出反滲透的除鹽效果，并由此確定反滲透產(chǎn)水水質(zhì)是否達標。 反滲透裝置的高壓泵出口裝有高壓保護開關，進口裝有低壓保護開關。進水壓力低于設定值，會自動發(fā)出信號停止高壓泵，保護高壓泵不在空轉(zhuǎn)情況下工作。當因其它的原因誤操作，使高壓泵的出口壓力超過某設定值時，高壓泵出口高壓保護開關會 自動切斷高壓泵供電，保護系統(tǒng)不在高壓下運行。 清洗水 箱 清洗泵 清洗過濾器 反滲透裝置 超濾裝置 某廠電鍍廢水治理與回用工程設計 10 （ 8）控制系統(tǒng) 整個系統(tǒng)的主控元件為 PLC（可編程控制器），配合觸摸屏、液位計、全自動水質(zhì)監(jiān)測儀（包括 PH 在線檢測儀、 PH/ORP 控制儀和電導率儀）等監(jiān)控設備組合成為完善的電控 系統(tǒng)；反滲透主機采用變頻器和氣動閥作為執(zhí)行元件，有效避免高壓泵啟動時對反滲透膜產(chǎn)生強大水錘沖擊；除此之外，系統(tǒng)還設有手動操作功能，以備自動系統(tǒng)出現(xiàn)故障或進行系統(tǒng)設備維護及調(diào)試之用。電控系統(tǒng)的作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面： * 水泵和閥門的啟閉 * 藥液的自動投加 * 缺水低壓保護 * 操作 壓力設定控制 * 儲存 RO 滿水位停機 * 機組馬達附保護裝置 * 控制全自動操作 * 全自動水質(zhì)監(jiān)測 * 自動沖洗功能 * 化學清洗系統(tǒng)的運行 7 工藝設計參數(shù) 含鉻廢水調(diào)節(jié)池 結構：鋼砼防腐 設計