含铬废水处理方法与控制管理.pdf
全国排水委员会2006年年会论文集 含铬废水处理方法与控制管理 张宁刚 (天津钢管公司东丽排水管理处，天津) 摘要：天津管源通不锈钢有限公司连续退火酸洗机组经漂洗处理后产生的废水，含有C、Cr3+、ZnZ+等，在含铬废水中，六价铬(C-)化合物具有很强的毒性。六价铬废水是一种比较复杂的化学污染源，其浓度随生产周期密度和工艺变化而变化，特别是C-的浓度需要严格控制(C-≤0.5mg/L)。因此，公司按照化学处理遵循的基本原则，将生产线产生的废水通过密闭管道引入污水站含铬废水调节池，再进行针对性的化学和物理处理。 经过大量的调查研究和比较分析，综合考虑废水处理方案的适用性、可靠性、先进性和经济性，决定采用化学法为主，辅以在线自动检测和监控技术，消除人为操作造成的偏差，使废水处理时断时续，始终达标排放。关键词：六价铬，1l处理原理与方法化学法又称“氧化还原法、酸碱中和法、化学沉淀法、固液分离法”，是国内外最早、应用最广泛的处理方法，也适用于浓度变化较大的含铬废水。其基本原理是在酸性条件下利用能作为还原剂的化学试剂，将溶液中的六价铬还原为三价铬。随后加入碱，如石灰或氢氧化钠，在碱性条件下与其它金属离子生成不溶性的Cr(On)3沉淀和金属氢氧化物沉淀。 在澄清池中加入混凝剂（PAM）加速沉淀，再进行泥水分离，除去Cr(On)3等金属氢氧化物沉淀，从而将铬的总量控制在安全范围内。
澄清液流入pH调节池，调节DH值至6.5～8.5后，经过滤达标排放。1.1废水的氧化还原法利用化学药剂与含铬废水中的污染物发生氧化还原反应，将废水中有毒有害污染物转化为无毒或低毒物质的方法称为氧化还原法。在氧化还原反应中，参加化学反应的原子或离子得到或失去电子，从而导致价数升高或降低，失去电子的过程称为氧化，得到电子的过程称为还原。常采用药剂还原法处理含铬废水，常用的还原剂为亚硫酸氢钠。 常用的处理工艺是在还原反应池中用硫酸调节废水的pH值至2.5以下，同时加入还原剂（亚硫酸氢钠）控制ORP小于370mV。（该参数范围由设计提出，然后通过实验确定）。含铬废水可以通过六价铬的还原，还原为三价铬，大大降低铬的毒性。1.2废水的中和中和是使废水发生酸碱中和反应，调节废水的pH值，使之适合下一步的处理或为中性或接近中性的pH值。生成Cr(OH)3沉淀和其他金属氢氧化物沉淀，再加入混凝剂（PAM）提高沉淀效果。通过固液分离去除Cr(OH)3等金属氢氧化物沉淀。化学还原中和工艺反应如下：.276. 张宁刚：含铬废水的处理方法及控制管理Ca(OH)2+Zn2+_Ca"+Zn(OH)22废水处理工艺流程含铬废水处理工艺流程示意图如图1所示。
图1含铬废水处理工艺流程示意图。工艺流程描述：各生产车排出的含铬废水首先进入调节池，在调节池充分均化后，由差压式液位计设定液位，链条提升泵输送至一级、二级还原池，经pH/ORP计检测并传输至监控站。PLC控制气动隔膜阀向还原池中加入稀硫酸（浓度10%左右），使还原池pH值小于2.5。同时控制气动隔膜阀向还原池中加入还原性亚硫酸氢钠溶液（浓度：10%~15%，温度：55.C），控制ORP在370mV以下。 六价铬还原为三价铬后自流进入接收池储存，见图2。图2 UVK含铬还原工艺流程图。277.全国排水委员会2006年年会论文集采用差压液位计连锁控制接收池内两台输送泵(互为备用泵)将废水提升至一级中和池，重力流N--一级中和池进行中和反应，由pH计控制石灰乳气动管夹加入石灰乳进行搅拌，调节一、二、三级pH值(分别为8～8)。一级中和池石灰乳经过高密度污泥池，与石灰乳混合搅拌，提高工艺性能。 通过化学反应，废水中的三价铬离子与其他金属离子反应生成金属氢氧化物，在重力作用下流入澄清池，金属氢氧化物形成污泥沉至池底沉淀，计量泵向反应澄清池中加入混凝剂（PAM）进行助凝，搅拌后加速污泥沉淀，提高沉淀效果。
池底污泥经气动隔膜泵加压后输送至板框压滤机以泥饼形式外运，泥水返回接受池。上清液在重力作用下流至最终pH调节池，由pH计控制向管道加入稀硫酸的电磁阀的开启与关闭，经搅拌调节pH值（6.5～8.5）后在重力作用下流至中间水池。然后由两台出水泵和反冲洗泵（互为备用泵组）将水输送至两台砂滤器过滤去除SS（控制在70mg/L以下）并反冲洗。过滤后的水流至回用排放池，达标排放或回用。3反应过程及在线自动控制本废水处理系统设计为间歇式，即含铬废水连续进入调节池后，充分均质后，设定启停液位，并与输送泵联锁。 在一级、二级还原槽内安装有PH/ORP计，设定控制参数（pH2.5，），使还原槽pH值小于2.5。同时通过控制电动隔膜阀向还原槽内加入还原剂（亚硫酸氢钠），流动的废水与试剂在搅拌器作用下迅速混合反应，反应完成后经溢流口流出反应槽。反应槽的进出水量要始终保持动态平衡，才能达到反应处理的效果。间歇处理的关键是在线实时检测和自动控制，其方法是将用于测量化学反应终点的pH、ORP电极等传感器的实际测量值与标准设定值进行比较，将得到的差值电信号放大、处理后以数字信号的形式送给执行机构，控制执行机构的动作。
使得控制阀门相应开启或关闭加药、加酸动作，从而保证各环节废水处理结果控制在标准设定范围内。接收池水位也采用差压式液位计测量，并设定启停液位，联锁输送泵（互相备用）将废水提升至一级、二级中和反应池。一级、二级中和反应池内安装两台pH计，设定不同的pH值（具体参数值的设定要考虑滞后因素，并进行调试）。两台气动管夹阀的开启与关闭联锁，添加石灰乳，调节一级、二级中和反应池内的pH值（分别为8-8.5和9-9.5）。 pH调节池同样通过设定pH值来控制电磁阀的开启与关闭，调节稀硫酸的投加量，搅拌调节后控制出水H值在6.5～8.5范围内，靠重力流至中间水箱。再由出水泵、反冲洗泵（互为备用泵组）送至两台砂滤器过滤、反冲洗。两台砂滤器的过滤、反冲洗过程均为自动化，由PLC设定时间并开启、关闭相关气动蝶阀，以达到工艺要求。其工作顺序为：过滤（8小时）—气洗（3分钟）—水洗（3分钟）—待机（2分钟），反复循环。废水中SS（小于70rag/L）去除后即达到排放标准。 注：（互为备用泵组：当所用泵发生故障时，备用泵自动启动。）4 结束语本系统经过调试运行，效果良好，满足工艺要求，但需要注意的是，为保证各仪表检测的准确性，pH. 278. 仪表探头及pH/ORP检测器应经常清洗（至少每周一次），并定期用标准溶液校准。pH值、ORP、液位、时间参数等各项参数的设定可根据工艺效果适当调整，以达到最佳值。参考文献[11 罗耀宗. 电镀含铬废水处理. 上海科学技术出版社[21 崔志涵，何伟庆. 工业废水处理. 冶金工业出版社。[3] 廖长初. pLc编程及应用. 机械工业出版社。电话：. 279. -