1 概述
鋁型材加工過(guò)程中，會(huì )產(chǎn)生各種有害廢水，主要污染物質(zhì)是酸、堿和各種金屬離子。這三種廢水的水質(zhì)差異較大，廢水中主要污染物質(zhì)的種類(lèi)大不相同，相應的處理方法也不同。其中，噴涂車(chē)間排出的廢水中，含有國家《污水綜合排放標準》(GB8978-l996)中從嚴控制的污染物質(zhì)——重金屬離子鉻，必須單獨處理。
本文主要介紹我們?yōu)閲鴥饶充X材廠(chǎng)噴涂車(chē)間設計的含鉻廢水處理系統，處理后的廢水水質(zhì)達到了國家規定的一級排放標準，經(jīng)廠(chǎng)區排水管網(wǎng)直接排人附近河流。
2 廢水處理工藝
2．1 廢水水量、水質(zhì)和排放標準
噴涂車(chē)間的總排水量為12m3/h。為減少投資降低含鉻廢水的處理規模，對噴涂車(chē)間排出的性質(zhì)不同的廢水分別進(jìn)行治理，即將生產(chǎn)線(xiàn)前段化學(xué)處理排出的酸堿廢水與氧化車(chē)間酸堿廢水合并處理，對鉻化槽以后排出的含鉻廢水單獨處理。這樣一來(lái)，須處理的含鉻廢水水量減少為5m3/h。該工程的含鉻廢水水質(zhì)及需要達到的排放標準如表1所示。
2．2廢水處理工藝
含鉻廢水中的主要污染物是鉻離子，適合采用物理化學(xué)方法處理。由于重金屬離子鉻對水體和魚(yú)類(lèi)養殖危害*，國家環(huán)保部門(mén)對此類(lèi)污染物從嚴控制，因此含鉻廢水的處理原則是確保穩定達標。在含鉻廢水的處理過(guò)程中，溶解態(tài)的六價(jià)鉻離子會(huì )轉變成固體物質(zhì)從水中沉淀分離出來(lái)，產(chǎn)生的含鉻污泥屬于危險廢棄物，需要運到危險廢棄物處置中心單獨處理，不能隨便填埋。因此，應當盡量減少含鉻污泥的產(chǎn)量并避免含鉻污泥污染其它污泥，以降低污泥處理的費用，減少運行成本。廢水處理工藝流程如圖1所示。
因為含鉻廢水的處理水量較小，而對處理后的水質(zhì)穩定達標要求很高，故本設計采用序批的間歇方式進(jìn)行處理。采用三座含鉻廢水綜合處理槽，每座槽都具有儲存、調節、還原、中和、絮凝、沉淀的作用。從噴涂車(chē)間來(lái)的含鉻廢水進(jìn)入吸水池，由提升泵依次送入三座綜合處理槽，在槽中均和水質(zhì)、水量之后，與加入的還原劑進(jìn)行充分的還原反應，然后向槽中投人中和劑進(jìn)行中和，中和后的廢水再與加入的絮凝劑進(jìn)行絮凝混合、反應，靜止沉淀。理想的沉淀條件保證了固、液的有效分離。
綜合處理槽排泥后，清水由過(guò)濾泵送入機械過(guò)濾器、活性炭吸附塔，過(guò)濾和吸附之后的出水可回用于生產(chǎn)或排入廠(chǎng)區排水管網(wǎng)。
沉淀之后的污泥定期排入含鉻污泥池，然后由污泥泵送入廂式壓濾機壓成泥餅，泥餅作為含重金屬的危險廢棄物送往專(zhuān)門(mén)的處置場(chǎng)所。廂式壓濾機排出的濾液和機械過(guò)濾器、活性炭吸附塔排出的反沖洗廢水都返回含鉻廢水吸水池進(jìn)行再次處理。
以下對各主要處理工序進(jìn)行詳細說(shuō)明。
2．2．1 儲存調節、還原反應工序
儲存調節的作用，一是臨時(shí)存放噴涂車(chē)間送來(lái)的含鉻廢水，二是均和水質(zhì)、調節水量。
六價(jià)鉻與還原劑的反應效果是影響鉻去除的關(guān)鍵因素之一。穩定而適當的pH值和充足的反應時(shí)間是反應順利進(jìn)行的必要保障。本設計采用間歇處理方式，對控制還原反應穩定進(jìn)行是有利的。在綜合處理槽中設有pH在線(xiàn)自動(dòng)監測系統和酸投加系統，以保證廢水的pH值滿(mǎn)足設計要求。
為減少污泥量，采用亞硫酸鈉作為還原劑，并利用硫酸調節廢水的pH值。
2．2．2 中和處理工序
充分還原之后，在綜合處理槽中投入堿性中和劑。根據pH在線(xiàn)自動(dòng)監測系統調整并顯示廢水的pH值，以保證水中的重金屬離子形成沉淀的*佳pH值，使廢水中的三價(jià)鉻轉化為固體氫氧化物析出，同時(shí)還需要保證出水的pH值達標和廢水絮凝反應的*佳pH值范圍。
為減少含鉻污泥量，本設計采用工業(yè)燒堿作為堿性中和劑。
2．2．3絮凝沉淀處理工序
中和反應生成的金屬氫氧化物顆粒細小，單純依靠重力沉淀很困難，必須投加混凝劑和絮凝劑。在絮凝沉淀處理工序，經(jīng)中和處理之后的廢水與投入的混凝劑和絮凝劑進(jìn)行充分的混合、反應，使廢水中的懸浮物形成粗大的礬花之后，進(jìn)行沉淀處理。在完全靜止的情況下沉淀，具有處理效果好、生產(chǎn)效率高、藥劑用量少等優(yōu)點(diǎn)。
沉淀之后的綜合處理槽中泥水分離，上部是清澈的廢水，下部是沉淀的污泥。此時(shí)首先將槽中的污泥排入污泥池，然后用過(guò)濾泵將槽中清水送往過(guò)濾吸附處理單元。騰空的綜合處理槽進(jìn)入下一個(gè)處理周期。
2．2．4過(guò)濾吸附處理
過(guò)濾吸附處理單元由機械過(guò)濾器和活性炭吸附塔兩部分組成，是含鉻廢水處理的把關(guān)環(huán)節，用來(lái)進(jìn)一步降低廢水中鉻含量，確保處理后的水質(zhì)符合要求。針對該工程待處理的含鉻廢水而言，活性炭對六價(jià)鉻具有十分優(yōu)異的優(yōu)先吸附能力，去除六價(jià)鉻的能力很強，并且可以同時(shí)去除三價(jià)鉻；活性炭免去了離子交換樹(shù)脂再生和再生廢液處理的諸多麻煩。因此，設計中采用活性炭吸附塔作為含鉻廢水處理的把關(guān)工藝；機械過(guò)濾器用來(lái)保護活性炭吸附塔免受懸浮物的堵塞。
過(guò)濾器和吸附塔的反沖洗排水含有大量的懸浮物，可返回含鉻廢水調節反應池進(jìn)行再次處理。
2．3 廢水處理設施
主要處理設施及其規格數量見(jiàn)表2。
3 處理效果
該工程2002年底投產(chǎn)，至今已經(jīng)過(guò)一年半的運行。實(shí)測數據表明，廢水水量為4-8m3/h，初始廢水中Cr6+含量為100-180mg/L(平均150 mg/L)；經(jīng)過(guò)上述處理，沉淀后的出水中Cr6+的含量為0．5～1．5mg/L，Cr的總含量為1．0～2．5mg/L；過(guò)濾吸附后的出水中Cr6+的含量為0．05～0．2mg/L，Cr的總含量為0．5～1．0mg/L，出水水質(zhì)滿(mǎn)足國家排放標準的要求。
實(shí)際操作表明，還原反應的效果對出水中的Cr6+含量和Cr的總含量影響較大。pH值的控制和充足的反應時(shí)間可以確保將六價(jià)鉻充分地還原成三價(jià)鉻，從而給下一步的處理打下基礎。
4 結語(yǔ)
① 采用本文所述的處理工藝可以保證含鉻廢水的穩定達標排放；
② 實(shí)踐表明，充分而完善的還原反應是六價(jià)鉻達標排放的必要條件，在設計時(shí)應予重視；
③ 過(guò)濾和吸附處理是整套系統的把關(guān)工序，對減小水質(zhì)、保證廢水的穩定達標排放十分關(guān)鍵；
④ 應重視含重金屬污泥的二次污染。設計中應充分考慮特殊污泥的處置問(wèn)題，確定合理的處理工藝，避免實(shí)際遠行時(shí)給業(yè)主造成困擾。
