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環保技術 TECHNOLOGY

廢水處理技術

信息來源:嘉善水工社      發布時間:2016/03/23

我司的廢水處理主要包括化學混凝、Fenton法、活性污泥法和化學除磷、鉻系廢水處理等


廢水原理說明

  A、鉻系廢水

  a) 處理原理

  鉻在水中常以三價(Cr3+)和六價(Cr6+)離子存在。

  在廢水中鉻主要以六價形態(如CrO42-,Cr2O72-)存在。

  六價鉻處理方法有:  

  1、還原法

  2、離子交換法

  3、電化學還原法

  此處即使用還原法

  還原處理是先用硫酸將廢水的PH調節到2-3,再以化學還原劑,如:二氧化硫,亞硫酸氫鈉,硫酸亞鐵,氯化亞鐵等,將六價轉化成三價鉻,使三價鉻生成氫氧化物沉淀。

  CrO42-+Fe2++8H+→Cr3++3Fe3++4H2O

  Cr3++NaOH→Cr(OH)3↓

  b) 處理流程

  c) 控制條件
  i. PH1:2~3

  ii. 以SO2、NaH SO3當還原劑時ORP:+250mv

  以FeCl2當還原劑時ORP:+430mv

  iii. PH2:7.5

  iv. PAN:1~5PPM

  d) 加藥計算

  PAA加藥量(ml/hr)=加藥濃度(PPM)÷PAA濃度(﹪)  

  ÷PAA比重(㎏/L)×進水量(m3/hr)


B、氰系廢水

  b) 處理原理

  氰化物是極毒物質,特別是處于酸性PH值(6↓)范圍內時,將轉變爲劇毒的氫氰酸。含氰廢水通常的處理方法,是將氰化物氧化成毒性較低的氰酸鹽或完全氧化成二氧化碳和氮。

  氰化法處理氰化物通常加入次氯酸鹽將氰化物氧化成氰酸鹽,在PH≥10的條件下反應快速完全,其反應式如下:

  NaCH+CL2+2NaOH→NaCNO+2NaCL+H2O

  2NaCNO+3CL3+8NaOH→N2+2Na2CO3+6NaCL+4H2O

  c) 處理流程


  d) 控制條件

  i. PH:10~11

  ii. ORP:+330mv


C、鎳系廢水

  a) 處理原理

  環境中的鎳主要以二價(Ni2+)離子狀態存在,Ni2+能與許多無機的有機結合物生成溶于水的鎳鹽,

如[Ni(H2O)6]2+,  

  Ni(NH3)6]2+Ni(OH)2沉淀法是含鎳系廢水中處理常用的方法,反應式如下:

  Ni2++NaOH→Ni(OH)2↓

  但制程中常加入某些螯合劑,如檸檬酸,琥珀酸鹽,酒石酸鹽等,會影響Ni2+,的處理效果,因此須添加硫化物(S2-)與螯合劑競爭鎳離子

  Ni2++S2-→NiS↓

  b) 處理流程

  c) 控制條件

  i. PH:10.5

  ii. 重補劑:50PPM

  iii. PAA:1~5PPM

  d) 加藥量計算

  i. 重補劑加藥量(ml/hr)=加藥濃度(PPM)÷重補劑濃度(﹪)  

  ÷重補劑比重(㎏/L)×進水量(m3/hr)

  ii. PAA加藥量(ml/hr)=加藥濃度(PPM)÷PAA濃度(﹪)  

  ÷PAA比重(㎏/L)×進水量(m3/hr)


D、鍍鋅廢水

  a) 處理原理

  天然環境中鋅以二價離子狀態存在,可與無機結合劑,CL-,SO42-,CO32-,HCO3-等發生結合反應,與有機結合劑氨基酸有機酸等發生結合及螯合作用。

  Zn2++NaOH→Zn(OH)2↓

  但Zn2+容易與其他物質發生結合及螯合作用,會影響鋅的氫氧化物沉淀物的形成,因此要改善Zn的處理,可以用硫化物來産生硫化鋅沉淀。

  Zn2++S2-→ZnS↓

  b) 處理流程

  

  c) 控制條件

  i. PH:10

  ii. 重補劑:50PPM

  iii. PAA:1~5PPM

  d) 加藥量計算

  i. 重補劑加藥量(ml/hr)=加藥濃度(PPM)÷重補劑濃度(﹪)  

  ÷重補劑比重(㎏/L)×進水量(m3/hr)

  ii. PAA加藥量(ml/hr)=加藥濃度(PPM)÷PAA濃度(﹪)  

  ÷PAA比重(㎏/L)×進水量(m3/hr)


E、總磷

  a) 處理原理

  在水處理或廢(污)水處理程式裡,化學混凝沉淀為最主要的除磷方法,石灰(Ca(OH)2)、明礬(Al2(SO4)3˙14H2O)和鐵鹽(FeCl3,Fe(SO4)3)等都是常用于除磷的混凝劑,一般來說化學處理法其除磷效率可在85﹪~95﹪之間

  Ca2+:   5 Ca2++OH-+3PO43-→Ca5OH(PO4)3↓

  Al 3+:   Al2(SO4)3˙14 H2O+2 PO43-→2 Al PO4↓+3 SO42-+14H2O

  Fe3+:   Fe3++PO43-→Fe PO4↓

  Fe2+:   3Fe2++2PO43-→Fe3(PO4)2↓

  混凝劑 沉淀物 KSP PH值范圍

  石灰Ca(OH)2 Ca5(OH)(PO4)3 1×10-90 10~11

  明礬Al2(SO4)3˙14H2O Al PO4 1×10-21 6.5~8.0

  FeCl3,Fe2(SO4)3 Fe PO4 1×10-23 4.5~5.5

  FeCl2 Fe3(PO4)2 1×10-30 7.0~8.0

  b) 處理流程

  c) 控制條件

  i. Ca(OH)2:PO43-=1:1

  ii. PH:10~11

  iii. PAA:1~5PPM

  d) 加藥量計算

  i. Ca(OH)2加藥量(ml/hr)

 ?。郊铀帩舛龋≒PM)÷Ca(OH)2濃度(﹪)÷Ca(OH)2比重(㎏/L)×進水量(m3/hr)

  ii. PAA加藥量(ml/hr)=加藥濃度(PPM)÷PAA濃度(﹪)  

  ÷PAA比重(㎏/L)×進水量(m3/hr)


F、生物處理

  a) 植種

  菌種MLSS最好在2000~4000mg/L

  b) 控制條件

  1. PH:6.5~7.5

  2. D.O:3~4 mg/L

  3. Temp:18℃~35℃(最好控制在25℃)

  4. MLSS:3500~4500mg/L(適用活性污泥法)

  5. 進實際廢水時採用1/4量,分析COD的去除效率;往后增加20~30﹪水量,直至設計進水量

  c) 營養鹽添加

  i. NH4Cl或尿素或硫酸銨(選其一)

  ii. 磷酸或磷酸鉀或磷酸鈉(選其一)

  iii. COD:N:P=100:5:1

  總加量:廢水流量(Q)×COD(mg/L)×5/100=N

  廢水流量(Q)×COD(mg/L)×1/100=P

  在依化學式的含量求出總量

  iv. 通常泡為5﹪~10﹪濃度

  d) N/P加藥量計算

  進水量:3 m3/hr             COD:300 mg/l

  氮(CH4N2O)46﹪             磷(H3PO4)85﹪

  COD:N:P=100:5:1

  N重=3×300×5/100=45 g/hr

  P重=3×300×1/100=9 g/hr

  CH4N2O重=45 g×Mole CH4N2O/Mole N=45 g×60/28=96.4 g/hr

  96.4 g÷46﹪=209.6 g/hr

  H3PO4重=9 g×Mole H3PO4/Mole P=9 g×98/31=28.5 g

  28.5 g÷85﹪=33.5 g

 ?。–H4N2O重+H3PO4重)/水重=5﹪-10﹪

  以10﹪計算

 ?。?09.6+33.5)/10﹪=2.431㎏

 ?。?.431㎏里有209.6的CH4N2O及33.5 g的H3PO4)

  藥品槽調製量計算  

  以1 m3的水量CH4N2O必須添加1000㎏/2.431×0.2096㎏

 ?。?6.2㎏

  H3PO4必須添加1000㎏/2.431×0.0335㎏=13.8㎏

  13.8㎏/1.692(比重)=8.2 L

  ∴1 m3的水加CH4N2O  86.2㎏      H3PO4    8.2 L


G、高濃度廢液

  a) 處理原理

  廢酸:FeCl2

  鍍鋅廢液:Zn2+、光澤劑、柔軟劑

  脫脂廢液:grease、NaOH、脫脂劑

  磷化廢液:PO43-

  前處理機制是以吸附、電性中和達到共沉現象

  磷化+廢酸

  Fe2++PO43-→Fe3(PO4)2↓

  廢酸+脫脂

  FeCl2+NaOH→Fe(OH)2↓+Na++Cl-

       吸附油脂

  鍍鋅+脫脂

  Zn2++NaOH→Zn(OH)2↓

  吸附油脂

  b) 控制條件

  1. 磷化:廢酸:水=1:1:1

    PH控制7.0~8.0

  2. 脫脂:廢酸:水=1:1:2

   PH控制8.0~8.2

  3.  脫脂:鍍鋅:水=1:1:1

  PH控制7.0~7.3


H、酸洗廢水

  a) 處理原理

  Fe2+為一極不穩定離子,因此處理Fe2+須先將其氧化為Fe3+,再形成氫氧化物沉淀去除。

  Fe2++O2→Fe3+

   Fe3++NaOH→Fe(OH)3↓+Na+

  其氧化劑有曝氣、NaOCl等

  b) 處理流程



  

  c) 控制條件

  i. PH1:6

  ii. ORP:+330mv

  iii. PH2:8

  iv. PAA:1~5PPM

  d) 加藥量計算

  i. PAA加藥量(ml/hr)=加藥濃度(PPM)÷PAA濃度(﹪)  

  ÷PAA比重(㎏/L)×進水量(m3/hr)


I、化學氧化法

  a) 處理原理

  以去除廢水中COD為主

     Fenton法:亞鐵+H2O2


  反應式:

  H++H2O2+Fe++→Fe3++H2O+OH?

  Fe3++NaOH→Fe(OH)3↓

  反應條件 PH:2.5~3.5

  影響OH?氧化能力的物質:PO43-、CO32-、Cr3+.


  注意事項:

  1. 正常情況下污泥應為金黃帶紅

  2. H2O2過多及PH不對將造成污泥上浮

  3. Fe2+過多時污泥成墨綠色

  b) 處理流程

  c) 控制條件

  i. PH1:2.5~3.5

  ii. H2O2:COD=1:1

  iii. PH2:8~9

  iv. PAA:1~5PPM

  d) 加藥量計算

  i. H2O2  FeCl2

  設水量3m3/hr,欲去除率COD:300mg/L

  H2O2=300mg/L÷1.1÷27.5﹪×3m3/hr=2975ml/hr

  FeCl2加藥濃度=300mg/L÷34g/mole×127g/mole=1121mg/L

  FeCl2加藥量=1121mg/L÷10﹪÷1.35×3m3/hr=24911 ml/hr

  ii. PAA加藥量(ml/hr)=加藥濃度(PPM)÷PAA濃度(﹪)  

  ÷PAA比重(㎏/L)×進水量(m3/hr)


  J、 鉛系廢水

  a) 處理原理

  廢水中可溶性鉛,一般先使之形成鉛沉淀物(Pb(OH)2 、PbCO3、Pb3(PO4)2再去除。

  Pb2++NaOH→Pb(OH)2↓

  Pb2++Na2S→PbS↓

  b) 處理流程


  

  c) 控制條件

  i. PH :10

  ii. 重補劑:50PPM

  iii. PAA:1-5 PPM

  d) 加藥量計算

  i. 重補劑加藥量(ml/hr)=加藥濃度(PPM)÷重補劑濃度(%)

  ÷重補劑比重(kg/l)×進水量(m3/hr)

  ii. PAA加藥量(ml/hr)=加藥濃度(PPM)÷PAA濃度(%)

  ÷PAA比重(kg/l)×進水量(m3/hr)


K、銅系廢水

  a) 處理原理

  銅和大多數重金屬的常規處理方法是沉淀法,即在鹼性條件下使其形成不溶性的氫氧化物,或使其形成硫化物。

  Ca2++NaOH→Ca(OH)2↓

  Ca2++Na2S→CaS↓

  b) 處理流程


  c) 控制條件

  i. PH:8

  ii. 重補劑:50ppm

  iii. PAA:1~5ppm

  d) 加藥量計算

  i. 重補劑加藥量(ml/hr)=加藥濃度(PPM)÷重補劑濃度(%)

  ÷重補劑比重(kg/l)×進水量(m3/hr)

  ii. PAA加藥量(ml/hr)=加藥濃度(PPM)÷PAA濃度(%)

  ÷PAA比重(kg/l)×進水量(m3/hr)

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