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磷化废水处理设备、中水回用及零排放

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【摘要】:
磷化清洗污水处理零排放1、处理规模客户新上两条磷化线,磷化线清洗时,产生含磷清洗废水,前处理清洗废水排放量2m3/h。根据太湖流域和电镀排放废水要求,需要进行无氮无磷排放,故系统采用零排放工艺。生产中前处理线除油槽、表调槽、磷化槽产生的液废作为母液处理。2、前处理清洗废水水质参数根据客户提供的相关资料及我公司对同类型废水的处理经验可知主要污染物产生及预计排放情况表,经检测贵公司原废水指标,得出水质

磷化清洗污水处理零排放

1、处理规模

客户新上两条磷化线,磷化线清洗时,产生含磷清洗废水,前处理清洗废水排放量2m3/h。

根据太湖流域和电镀排放废水要求,需要进行无氮无磷排放,故系统采用零排放工艺。生产中前处理线除油槽、表调槽、磷化槽产生的液废作为母液处理。

2、前处理清洗废水水质参数

根据客户提供的相关资料及我公司对同类型废水的处理经验可知主要污染物产生及预计排放情况表,经检测贵公司原废水指标,得出水质参数如表2-1。

表2-1前处理清洗废水水质表

项目

清洗废水水质

CODcr

500mg/l

SS

380 mg/l

PH

7以上

总磷

78mg/l

石油类

----

3、处理出水指标

磷化清洗废水经处理后实现75~80%回收利用,25~20%的容量进行蒸发处理,实现零排放。

回用水出水水质指标

序号

监测因子

水质浓度(mg/L)

1. 

PH

6.5~8

2

SS

≤5

3

电导率

≤300微西门子

4

回用水量

1.3~1.4t/h

清洗废水处理工艺

2.1清洗废水处理工艺方案选择原则

    污水处理工程的建设和运行作为水污染控制的关键环节,其意义非常重大。由于污水处理工程的建设和运行不单耗资较大,而且受多种因素的制约和影响,其中处理工艺的优化选择对确保处理设施的运行效果和降低费用最为关键。因此有必要根据确定的标准和一般原则,从整体优化的观念出发,结合设计规模、污水水质特性以及业主的实际条件和要求,选择切实可行、经济合理的处理工艺方案,经全面技术经济比较后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。

污水处理设施处理工艺选择遵循以下原则:

●  采用处理效果好,管理方便的处理工艺。

● 运行稳定,耐冲击负荷,能适应污水的水质、水量变化。

● 建设投资少,能耗及运行费用低。

● 污水处理设施总图布置紧凑、合理、尽量减少用地。

● 采用先进可靠的自动化控制及仪表监测系统,提高污水处理管理水平。

● 整体工艺协调优化,适应周围环境条件。

2.2前处理清洗废水处理工艺方案的选择与确定(具体工艺参见工艺流程图)

2.2.1废水处理部分工艺描述

a、处理工艺选择是关系到废水能否达标处理并排放的至关重要的环节。处理工艺选择应根据废水进水水质、出水要求、处理设施规模、现场场地尺寸及地质情况、业主方的特别要求等条件综合考虑。

b、工业废水为产品清洗废水。生产清洗废水主要来自:自来水清洗废水、酸洗工件带出产生废水、纯水清洗废水、热水清洗产生废水。清洗废水中主要污染物质是有机清洗剂,氮磷等物质,其水质特征较为简单。

C、清洗废水为低浓度的清洗废水,可采用物化沉淀的处理工艺,不仅可降低CODcr,BOD浓度,还可去除水中的氨氮及磷等污染物,使废水达标排放。

D、清洗经管道收集后,经过调节池均质后。调节池内污水经过回水混合,均匀水质水量。废水通过提升泵进入后续物化处理系统处理。

E、原水槽的废水经过提升泵进入反应处理槽,反应处理槽工作采用连续式工作模式。物化处理主要投加NaOH、PAC、PAM、Cacl2,降低COD、BOD、SS和重金属等污染物,反应时间在15~20分钟左右;反应结束,水进入1#沉淀槽进行沉淀,降低水中的锌和磷,同时水中的悬浮颗粒物得到沉降。

F、1#沉淀槽出水进入中间水槽后,由提升泵提升后进入2#反应槽和2#凝集槽,调节pH后,投加NaOH、PAC、PAM,进一步进行物化反应。凝集槽出水自流进入2#沉淀槽进行沉淀,沉淀槽出水自流进入清水槽。

清水槽中的水经提升泵泵入砂滤和碳滤装置,进一步过滤水中的残留悬浮和有机物。通过石英砂和活性炭过滤器的过滤,可以进一步降低水的COD含量。

G、经过的水进入PH调整槽,通过在线控制的PH仪投加硫酸,将废水PH值调节到6~9范围内,满足进入中水回用要求。

2.2.2中水回用部分

1)、废水经过PH调整后,进入保安过滤,过滤水中的悬浮物,过滤精度达到5微米,保安过滤器选用滤芯精度为5um,在工艺中主要用于截留前置管道、设备中可能泄漏的机械杂质或破裂的活性炭颗粒,确保RO进水的清洁度,以防前级过滤器泄漏的机械杂质进入反渗透膜组件,这种颗粒经高压泵加速后可能击穿反渗透膜组件,造成大量盐份的泄漏,同时可能划伤高压泵的叶轮,保安过滤器内的滤元采用聚丙烯喷熔工艺制作,过滤微孔具有:孔形呈锥形结构;过滤效率高,可进入深层过滤;纳污容量大,使用寿命长;采用卡式结构,便于快速更换。

2)、保安过滤后水进入超滤系统,超滤(简称UF)膜分离技术是近年发展起来的分子水平的高新分离技术。膜孔径在0.01-0.001μm,截留分子量可分为10万、5万、2万、6千等。比常见细菌的分子量小百余倍,可将细菌、菌尸、细菌碎片、病毒、与细菌大小相仿的微小悬浮物、胶体、热源等近100%地截留。超滤是一种以压力作为推动力的膜法物理分离技术。一般采用错流过滤方式,物料以流动的方式流过膜的一侧,当给物料加以一定的压力后,净化液即透过膜从膜的另一侧流出。从而达到净化的目的。
    中空纤维超滤膜是采用高分子PVDF、PVC合金、聚矾(聚丙烯腈)作为主要原料,通过干-湿法纺制而成,具有化学性能好,膜不用支撑体,装填密度大,透水量大,机械强度高等优点,其过程无相转化、不需加热、常温操作、节约能源配套装置少、操作运转简便,设备维修费用低,清洗再生简单.超滤配套控制系统功能:

3)、阻垢剂加药系统

当原水进入反渗透组件以后,在水流前进方向上,随着淡化水不断渗透出去,浓水越来越浓。当水利用率达到75%时,原水被浓缩四倍,一级反渗透二段末端膜元件的浓水中CaCO3、MgCO3、CaSO4、MgSO4、BaSO4、SrSO4、SiO2的浓度积大于其平衡溶解度常数时会有结晶析出,堵塞膜元件流水通道。为此,在原水进入反渗透元件之前,应投加适量的阻垢剂,以便防止碳酸盐、二氧化硅、硫酸盐等晶体析出。阻垢剂的投加量根据原水水质经工艺计算确定,反渗透设备运行时,投药量一定要适当,且任何时候不得间断,操作人员必须经常观察药箱,确保阻垢剂每时每刻都在投加。若原水水质产生变化,阻垢剂的投加量也要随着调整。在原水水质较差的情况下,阻垢剂准确投加是确保反渗透装置能否成功运行的关键因素之一。

4)、反渗透装置

反渗透是一种借助选择透过(半透过)性膜的功能,以压力为推动力的膜分离技术膜组件,由反渗透膜导流布和中心管等制作而成,将多根RO组件装入玻璃钢耐压壳体内,组成RO组件。本工艺脱盐系统的关键,成熟的工艺设计和合理的操作,控制及管理,直接决定着系统的正常、稳定出水。并关系到反渗透膜的使用寿命,经反渗透处理后的出水,去除了绝大部分无机盐和几乎所有的有机物,微生物(细菌、热源等)从而确保了本系统产品水的高质量、高品质。

完成预处理后的出水其出水由淤积密度指数SDI测试仪监测,当SDI值<4时,即可进入RO系统,由高压泵增压后进入反渗透系统(RO),反渗透出水(脱盐纯水)去中间水箱,另一部分由管道汇集后成浓水(主要含盐份、机械杂质、胶体、有机物等)随小部分未透过水排入下水道。反渗透主体设备选用美国HYDRANAUTICS公司生产的高脱盐率低压PROC-10-8040超低压膜元件。该膜组件属节能型低压膜,是世界上最先进的卷式RO膜组件,具有结构紧凑,产水量特别大(单支RO膜产水量可达1t/h),脱盐率高(单支膜试验数据>99.75%),操作压力低,耐细菌侵蚀性好,适用PH范围广(PH为3~10)的优点。  

经过反渗透处理后,出水指标盐分指标达到自来水标准,作为磷化前处理初洗用水。反渗透浓缩水进入浓水收集箱后,经过蒸发处理。

2.2.3、三效蒸发系统工艺流程概述

此套蒸发器的技术方案综合吸收了国外同类产品的设备构造、工艺及控制特点;采用三效管式外加热式循环形式。该过程主要设备由一效加热器和一效分离器、二效加热器和二效分离器、三效加热器和三效分离器、冷凝器、循环泵、真空泵等构成。

物料流向: 料液由客户送至—原料罐—进料泵送至冷凝水预热器与一效生蒸汽产生的冷凝水进行换热。料液从一效加热器上管箱进入,经液体分布及成膜装置,均匀分配到各换热管内,在重力和真空诱导及气流作用下,成均匀膜状自上而下流动。流动过程中,被壳程加热介质加热汽化,产生的蒸汽与液相共同进入蒸发器的分离室,汽液经充分分离,蒸汽进入下一效蒸发器作为加热介质,从而实现多效操作,液相则由分离室排出。本套设备连续进料、连续出料。蒸汽流向、冷凝水流向:生蒸汽经过调节阀进入到一效加热室壳程。一效管程内的废水受热蒸发在一效分离器生成低压蒸汽,到二效加热室的壳程作为二效蒸发的热源,同样管程内的废水受热蒸发在二效分离室生成低压蒸汽到三效作为其热源,三效的低压蒸汽最后进入到乏汽预热器,与原料进行换热再到间接冷凝器冷凝成冷凝水,一效、二效、三效加热室壳的蒸汽冷凝成冷凝水排出和三效低压蒸汽生成的冷凝水一起进入冷凝水罐经过冷凝水泵回用于生产。

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