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电镀工业园区污水处理厂的设计与运行
摘要:电镀工业园区中所产生的工业三废能够直接影响到周边区域的土壤环境和水环境稳定性,其中重金属离子和有机物含量比例普遍偏高,更需要部署和应用系统化的污水处理措施和运行监测机制。在设计与运行污水处理厂的过程中,需要对不同污水处理技术工艺流程和物化性质进行重点监测。本文将着重探析电镀工业园区污水处理厂的设计与运行要点。
关键词:电镀;工业园区;污水处理厂;设计运行
电镀工业园区与其他工业园区相比,工业三废中废水的含量比例普遍偏高,并且能够间接影响到工业园区内部水处理系统的稳定运行状态。因此在建设和施工污水处理厂相关基础设施的过程中,需要将构筑物的功能结构与污水处理技术工艺流程精准适配,才能够有效降低环境污染指数。污水处理厂的设计与运行也需要建立在污水处理工艺的基础之上。
1 电镀工业园区的废水特征
电镀工业园区的工业废水主要涵盖含铬离子、氰化物、脱脂有机物、酸碱、镍离子等等,不能够选用单一的污水处理工艺流程。不同类别重金属离子和有机化合物都会直接影响到工业废水的酸碱度和离子平衡状态[1]。其中以上工业废水容纳物质的pH值、SS值、COD值存在一定差异。例如含铬废水,pH值在3-7之内,呈酸性,SS为100,COD为200,氨氮、总氮、总磷、总氰、总镍、总铬、总铜、总锌以及石油类总量等数据参数指标与其他工业废水存在一定差异。含氰废水呈碱性,含镍废水呈酸性,脱脂废水呈碱性,酸碱废水的pH值在3-10之间。很多工业园区会集中建设和应用中水回用系统,并对进水口的水质水量进行动态监测和统计分析。但是部分电镀工业园区的污水处理措施并不具有实效性,还会额外浪费较多水资源和化工资源,产生有毒有害成分超标的工业废水。根据以上电镀工业园区的工业废水基本特征,污水处理厂的污水处理系统和自动控制系统需要对不同物理化学成分进行集中处理和并行水质水量监测[2]。
2 电镀工业园区污水处理厂的设计
2.1 含铬废水的处理
在设计电镀工业园区污水处理厂的过程中,需要对其不同类别的构筑物和污水处理工艺进行初步设计和深化设计,才能够从技术和经济两个维度进行可行性评估和量化统计分析。根据污水处理厂现有的含铬废水预处理技术工艺,相关部门负责人需要对各类调节池和综合池的构筑物流通方向进行精准界定。在含铬废水预处理工艺流程中,pH调节工序是非常关键的,并且对应的构筑物需要具备抗腐蚀以及抗渗透等物化性能[3]。在流程化处理含铬废水的过程中,需要采用三级酸碱度调节机制,并对物化处理方式和水质水量监测数据结果进行精细化管控,确保含铬废水在三级酸碱度调节控制节点上能够呈现出稳定的物化性能指标,对应中水回用系统采集到的进水水量水质数据信息,将含铬废水的水量水质和其他物化性质指标的变化趋势进行动态监测和统计分析。在经过两级混凝沉淀之后,含铬废水需要被统一投入到沙滤池之中,并将质量合格的含铬废水转运到综合池之中即可。
2.2 含氰废水的处理
在电镀工业园区的污水处理厂中,含氰废水的整套处理工序相对比较简洁,但是也需要对三级酸碱度调节的控制操作过程进行严格监控和质量监督,含氰废水普遍呈碱性,因此三级酸碱度调节环节普遍选用氢氧化钠以及硫酸,并在两级破氰环节内应用酸性次氯酸钠、碱性次氯酸钠进行集中处理[4]。通过两级破氰处理将废水中的CN-转化为N2和CO2,从而将CN-去除。针对含氰废水,污水处理厂的处理工艺流程和相应的构筑物都需要具备较为稳定的物化耐受性,因此需要对构筑物主体功能进行详细设计和深化设计。含氰废水需要配备的构筑物主要涵盖酸碱度调节池、破氰池以及混凝絮凝池等等。
2.3 含镍废水的处理
电镀工业园区的含镍废水呈现酸性,会对不同材质的污水处理管道产生严重的损害,也容易产生更多环境污染问题,因此污水处理厂需要选用Fenton+脱气+混凝沉淀+石英砂过滤+离子交换的污水处理工艺流程,才能够将环境影响范围和严重程度降到最低[5]。含镍废水的污水处理工艺中,只需要进行两次酸碱度调节即可,可以尽量减少化学原料的整体投放量,节约水资源。但是在进行催化处理的过程中,也需要对脱气以及混凝沉淀过滤等关键工序进行严格的质量控制和安全监测分析工作。在将其投入到综合池之前,还需要利用低碳环保的石英砂以及树脂进行过滤吸附操作,避免出现较多漂浮物和杂质。含镍废水处理工艺中的构筑物主要涵盖酸碱度调节池、石英砂过滤器以及树脂离子交换塔等等,所应用的化学原料相对较少,处理工艺的成本也会随之降低。
2.4 酸碱和脱脂废水处理
在电镀工业园区中,污水处理厂在集中处理有毒有害重金属离子之后,还需要对酸碱成分以及脱脂有机物进行集中处理和水质监控分析,以免影响到工业废水综合池运行状态的稳定性。酸碱废水的处理采用混凝沉淀+Fenton+脱气+混凝沉淀工艺,脱脂废水的处理采用破乳+混凝沉淀+Fenton+脱气+混凝沉淀工艺。酸碱废水以及脱脂废水的整体物化处理工艺流程相对比较简洁,投入的化学原料也比较有限,能够有效降低污水处理成本。但是在集中处理酸碱废水的过程中,需要对两次混凝沉淀工序进行严格的质量控制,并深度去除重金属离子和微生物成分。在集中处理脱脂废水的过程中,需要对其酸碱度变化趋势进行动态监测和量化统计分析,在调节酸碱度到8.5之后才能够进行最终混凝沉淀操作。酸碱废水处理工艺流程中会涉及到酸碱度调节池、混凝絮凝池、脱气池等构筑物,脱脂废水处理工艺流程中会涉及到破乳池、酸碱度调节池以及脱气池等构筑物,也需要严格管控各项物化原料的实际投放比例。
3 电镀工业园区污水处理厂的运行要点
3.1 分类单独物化处理
在电镀工业园区的污水处理厂改造设计运行阶段,需要将工业废水进行详细分类,并进行单独物化处理操作,才能够进一步降低污水处理工艺流程对周边自然生态环境产生的严重影响,还能够有效降低物理预处理以及生化处理系统的原料投入比例,从而降低整体运行成本费用。但是在对电镀工业园区的污水处理厂进行分类管理的过程中,也需要对中水回用系统、生产系统中的关键控制环节进行严格监控和安全检测,才能够确保各项构筑物主体功能结构的稳定性和安全可靠性。在物理处预处理系统中,污水处理厂需要对八类工业废水预处理之后的结果投入到综合废水池中。根据电镀工业园区的不同企业业务领域范围,可以将工业废水分类为含氰废水、含铬废水、含镍废水、含铜废水、化学镀与络合废水、前处理废水、混排废水、酸碱综合废水。在单独处理以上八类电镀工业废水的过程中,需要将其单独设计的物化预处理流程以及构筑物功能结构进行精准适配。考虑到电镀园电镀废水的水质特性,特将中水回用系统设置在生化处理工段之后,保证中水回用系统的稳定运行。在对电镀工业废水进行分类物化处理和生化处理之后,需要对中水回用系统的进出水量以及水质进行重点监测和量化统计分析,并对改造设计方案的实际运行效率进行客观评估和分析。
3.2 重点监测重金属离子的处理效率
在电镀工业园区的污水处理厂运行阶段,不同污水处理环节能够间接影响到中水回用系统的整体运行效率,因此相关操作人员需要重点监测重金属离子的处理效率,并需要对物理预处理以及生化处理系统中的关键控制节点进行详细记录计分析。尤其对于不同重金属工业废水,系统操作人员需要对化学处理法、电解法、离子交换法以及膜渗透法的实际运行效率进行动态监测和统计分析。尤其在应用碱性氯化法处理含氰废水的过程中,系统操作人员需要充分运用专业以及高精密的试验仪器设备,对废水中的氰化物含量比例进行在线统计分析,也需要对氧化剂和二氧化氯投放量进行严格控制,并对酸碱度和反应温度等相关物理指标进行统计分析。在应用化学还原法的过程中,需要对铬离子的变化区间范围进行精准界定,并确保还原剂和投入比例精准对应。在集中处理重金属离子和化合物的过程中,系统控制人员还需要对综合废水池之前的预处理工序进行严格的质量监控,并对混凝沉淀效果进行动态监测。在电镀工业园区的污水处理厂中,系统管理人员需要对八种分类的实际运行质量和操作效率进行动态监测和统计分析,并对离子交换系统、生化处理系统、浓水处理系统、深度处理系统、污泥脱水系统等系统功能结构的稳定性进行量化评估和风险预测,以免影响到重金属离子的精准分离效能。
3.3 重点监测有机物的处理效率
在电镀工业园区的污水处理厂中,需要重点监测各类有机物的实际处理效率,对酸碱废水和脱脂废水的处理工艺流程进行严格监控,确保综合废水中不会存在难以降解的有机物。脱脂废水中有机物、油脂及总磷含量过高,首先调整废水至酸性,使后续投加的破乳剂能发挥最大效应,油水分离后,自流进入混凝反应池充分混合反应。沉淀后的清水进行高级氧化,回调pH至8.5后,再次进行混凝沉淀。但是在应用不同污水处理工艺方法的过程中,污水处理厂的生产管理部门以及质量检测部门需要对各类有机物的氧化以及还原反应过程进行重点监测,对有氧环境和无氧环境下各类催化剂以及还原剂的实际投入比例进行量化统计分析,才能够精准界定混凝沉淀池中是否存在难以降解的有机物。重点监测各类有机物的实际处理效率,能够充分保障中水回用系统的稳定运行状态,并能够对电镀工业园区中的工业废水来源进行严格控制,有效降低环境影响数据指标。
3.4 全面应用污水处理自动控制系统
在电镀工业园区的污水处理厂中,需要全面应用污水处理自动控制系统,并对PLC控制逻辑规则进行严格设定,对各类反应池以及调节池等构筑物的各项工艺参数指标进行精准采集,才能呈现信息共享以及数据互联互通的状态。在全面应用污水自动控制系统的过程中,需要对系统网络操作流程、组态、仪器仪表装置进行严格设计和运行测试,确保废水处理工序的连贯性和系统功能一致性。
结束语
随着工业的快速迅猛发展,我国工业区的数量在快速增长,工业区污染治理的任务也越来越繁重。电镀园区的电镀废水成分复杂,处理难度大,必须进行单独处理,达到排放标准后才允许排放。根据电镀工业园区的水质特点和出水水质要求,可以采用含氰废水、含铬废水等电镀废水类别进行分类预处理,然后与综合废水一起处理的方案。
参考文献:
[1]陈彩华.电镀污水处理方法及工艺研究[J].化工管理, 2020(21):126-127.
[2]钟伟东.基于STM32的电镀污水信号处理系统设计[J].电镀与环保,2020,40(04):57-59.
[3]王艳萍.当前零排放技术在电镀污水处理中的应用[J].环境与发展,2020,32(05):82+84.
[4]许发财.电镀废水处理中的问题与措施[J].化学工程与装备,2021(11):272-273+278.
[5]房世宇.电镀废水治理与回用技术的研究[J].清洗世界, 2021,37(09):110-111.
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