东日电源厂镉镍废水处理实例

东日电源厂镉镍废水处理实例

东日电厂镉镍废水处理采用调节-混凝-沉淀-过滤工艺，处理电池生产过程中产生的高pH值镉镍废水，处理后水质达到国家排放标准，工艺流程简单，投资少。

东日电厂是高能镉镍电池专业生产企业，在电池生产过程中，如浸渍、化成等工序，废水中都会排出金属镉和镍离子。含镉废水主要来自负极化成车间，污水量为40m3/d，Cd2+浓度为0.5~3mg/L，pH值为11~14。含镍废水主要来自浸渍、化成车间，污水量为100m3/d，Ni2+浓度为0.5~40mg/L，pH值为10~14。镉和镍离子均属于国家污水排放标准中第一类禁止随意排放的污染物，因其能在环境及动植物体内富集，对人体健康产生长期的不利影响。 因此含有该类物质的污水，无论行业、排放方式如何，也无论接受水体的功能、类别如何，都有一个Cd2+废水处理方案的最高允许排放浓度。

1. 工艺确定

氢氧化物沉淀法是处理镉、镍废水的基本方法。在碱性条件下，镉和镍均能形成不溶性稳定的沉淀物。根据不同pH条件下处理此类废水的统计数据，当pH值大于10时，此类离子的氢氧化物沉淀更完全，处理效果最好[1]。从原水水质来看，废水的pH值均大于10，因此采用氢氧化物沉淀法处理工厂废水是必然的。

污水处理的效果很大程度上取决于沉淀物的分离效率。由于高pH条件下生成的镉、镍氢氧化物沉淀物呈胶体状，不易沉降和过滤。不断投加沉淀剂，可提高沉淀物的沉降速度，从而大大提高沉淀效果。

通过污水水质及污水排放特性分析，确定如下工艺流程：

2 工艺设备及主要结构设计参数

2.1 调节池

调节水量及pH值，两种交替使用，Ni2+污水：V=2×（3m×7m×2m），有效容积为40m3/座；Cd2+污水：V=2×（1.7m×7m×1.8m），有效容积为21m3/座。

2.2 加药系统

所用混凝剂为强阴离子聚丙烯酰胺PH-PAM-1干粉，PAM投加量为5mg/L，用玻璃纤维溶剂混合器配制成0.25%溶液，用计量泵以78L/h投加量加入。

2.3 反应沉淀

混合设备采用三单元列管式静态混合器。反应沉淀器是本工艺的关键设备，为我院自主研发的钢制涡流反应斜管沉淀一体化设备，其结构如图3所示。水流从反应器下部进入，呈旋流向上流动，随着旋流速度与上升速度的逐渐减小，速度梯度G逐渐减小，有利于絮体的进一步增大，具有停留时间短、体积小、成本低的特点。沉淀器中的斜管，增大了过水段的湿周，减小了水力半径，大大降低了雷诺数Re，大大提高了弗劳德数，减少了沉淀时间，提高了沉淀效率。

涡旋反应器：φ1 400mm，反应时间t=6.55min。

斜管沉淀器：φ2 600 mm，斜管长1 000 mm，颗粒沉降速度0.4 mm/s，清水区上升速度3 mm/s，沉淀时间4.75 min。

2.4 过滤

钢制高效快速纤维球精过滤器，机械搅拌反冲洗。φ，Q=20m3/h，反冲洗时间10min，去除率96%。

2.5 污泥处理

污泥经WL-200型卧式螺旋卸料过滤机脱水后，滤液返回调节池，污泥外运，回收镉、镍。

3 结论

东日电厂镉镍废水处理工程于1994年11月设计，1995年6月安装，同年8月运行调试合格后移交给甲方，投入三班运行。多年的运行证明，整个系统设计合理，工艺流程简单，主要设备占地面积小，操作维护方便，运行稳定。处理后的水中镉、镍离子含量达到国家排放标准，并已通过当地环保部门的验收。东日电厂镉镍废水处理工程总投资86万元，运行费用0.15元/t。工程概要如下：

（1）当pH值较高（pH值大于10）时，可采用氢氧化物沉淀法直接去除废水中的镉、镍。过滤前加入适量混凝剂提高颗粒物的沉降性能，可大大改善出水水质。与碳酸盐、硫化物沉淀法相比，具有更高的经济性和可操作性。

（2）无论采用何种处理技术，通过良好的车间内部管理和改进生产工艺来减少镉、镍污染，都可以减少处理量和运行成本。

（3）调节池内pH值采用投加氢氧化钠或氢氧化钙来控制。经运行比较，氢氧化钠便于储存、投入使用，价格较高。氢氧化钙法使处理后的水中镉、镍浓度较低。