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深圳市盛鑫華業(yè)環(huán)保設(shè)備有限公司
主營產(chǎn)品: 等離子油煙凈化器,uv光解除臭設(shè)備,紫外線消毒器 |

電絮凝系統(tǒng)在研磨廢水處理中的作用
2019-7-26 閱讀(628)
振動研磨廢水膜處理系統(tǒng)設(shè)計方案
深圳市盛鑫華業(yè)環(huán)保設(shè)備有限公司
(處理量20T/D)
章 工程概況
1.1項目概況
振動研磨機(jī)在自行車、鋁壓鑄件、鋅壓鑄件、家具五金、服裝五金、箱包五金件、眼鏡配件、鐘表配件、鎖、電子配件、各類首飾、珠寶及粉末冶金、樹脂等;針對于不銹鋼、鐵、銅、鋅、鋁、鎂合金等材質(zhì)經(jīng)沖壓、壓鑄、鑄造、鍛造,針對于線材、陶瓷、玉石、珊瑚、合成樹脂、塑料、瓷器等材質(zhì)物品表面拋光、倒角、去除毛邊、除銹、粗磨光、精密磨光、光澤打光。
研磨機(jī)光飾機(jī)帶來諸多好處的同時,在研磨光飾過程中會產(chǎn)生或多或少的研磨廢水|光飾廢水。如果這些污水沒有妥善處理,將對環(huán)境造成不良影響,而且會導(dǎo)致產(chǎn)生昂貴的污水處理費用和相關(guān)風(fēng)險。
膜分離技術(shù)在大規(guī)模廢水處理和回用中的應(yīng)用是近幾年才被接受和發(fā)展起來的新技術(shù)。但是膜的造價和易污染的問題使許多企業(yè)難以接受。東莞市天天環(huán)保有限公司開發(fā)的電化學(xué)預(yù)處理+管式膜(使用期限5-10年)振動研磨廢水處理技術(shù)工藝能有效的幫助企業(yè)解決水處理環(huán)保問題,并降低企業(yè)環(huán)保運作成本。
為實現(xiàn)節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)。委托深圳市盛鑫華業(yè)環(huán)保設(shè)備有限公司設(shè)計、生產(chǎn)、安裝一套涂料廢水處理系統(tǒng),用于處理該企業(yè)涂料廢水。該廢水處理系統(tǒng)日處理量≥10m3/d,每小時處理量≥1m3/h。
1.2項目目標(biāo)
廢水經(jīng)過該廢水處理系統(tǒng)處理后,其產(chǎn)水回用至生產(chǎn)工序。
1.3設(shè)計范圍
(1)廢水處理系統(tǒng):系統(tǒng)每小時處理量≥1m3/h。
(2)主要內(nèi)容包括:工藝流程,平面布置,相應(yīng)的工藝設(shè)施,設(shè)備選型,管道,配水,配電等。
第二章 設(shè)計原則
2.1設(shè)計原則
(1)采用*的處理工藝,設(shè)計合理可靠;
(2)合理選擇符合工藝的設(shè)備和材料;
(3)滿足設(shè)計處理指標(biāo)的同時,盡可能的節(jié)約投資和占地面積;
(4)運行維護(hù)方便,處理成本低;
(5)處理系統(tǒng)的設(shè)計、施工、安裝應(yīng)遵守國家相關(guān)法律、法規(guī)及當(dāng)?shù)匾?guī)定。
第三章 廢水處理系統(tǒng)工藝設(shè)計
3.1設(shè)計工藝
根據(jù)廠方提供資料,設(shè)計工藝系統(tǒng)如下:
收集生產(chǎn)過程中產(chǎn)的涂料廢水,由管道引至研磨廢水均質(zhì)池,該廢水處理系統(tǒng)的工藝流程為:廢水收集池—— 均質(zhì)池 —— pH反應(yīng)箱1 —— 脈沖電絮凝系統(tǒng) —— pH反應(yīng)箱2 —— 斜管沉淀池 —— 濃縮水箱—— 管式膜系統(tǒng) —— pH中和水箱 —— 回用。
3.2廢水處理工藝原理
該廢水處理系統(tǒng)采用脈沖電絮凝+管式膜過濾工藝的聯(lián)合處理工藝技術(shù)對其進(jìn)行達(dá)標(biāo)排放處理。
(1)廢水中含有的有機(jī)物質(zhì),在酸性條件下進(jìn)入脈沖電絮凝系統(tǒng),通過系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生的高頻脈沖電流引起的一系列電化學(xué)反應(yīng),將有機(jī)物質(zhì)打散成為小分子的有機(jī)物質(zhì),并同時發(fā)生氧化還原作用,進(jìn)而將有機(jī)污染物質(zhì)反應(yīng)形成懸浮物而被過濾去除,大幅度降低廢水中的COD值含量和去除廢水的色度;
(2)濃縮污泥經(jīng)板框壓濾機(jī)脫水后形成的干泥餅送往廢物處理中心處理。濾液返回到濃縮水箱進(jìn)行再處理。
進(jìn)出水水質(zhì)表 | |||
序號 | 成分 | 原水水質(zhì) | 出水水質(zhì) |
1 | CODcr | 3500 | 500 |
2 | BOD5 | 300 | 60 |
3 | PH | 6-9 | 6-9 |
4 | 懸浮物 | 1000 | 80 |
3.3進(jìn)出水水質(zhì)表第四章 系統(tǒng)主要設(shè)備簡介
此套廢水處理系統(tǒng)主要采用了*的脈沖電絮凝+管式膜處理工藝。
4.1 脈沖電絮凝系統(tǒng)
①設(shè)備簡介
脈沖電絮凝膜處理設(shè)備是當(dāng)今世界新一代電化學(xué)水處理設(shè)備。該技術(shù)突破傳統(tǒng)低電壓高電流之電解法,而采用高電壓小電流的高壓脈沖電絮凝法,利用電化學(xué)原理,借助外加高電壓作用產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng),把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,在特定的電絮凝設(shè)備流程中,對廢水中的有機(jī)或無機(jī)污染物質(zhì)進(jìn)行氧化及還原反應(yīng),進(jìn)而凝聚、浮除將污染物從水體中分離,對乳化油、大分子有機(jī)物、微生物、重金屬離子、氟離子、濁度和部分有色類物質(zhì)具有良好的去除效果,包括Cr6+,Zn2+,Ni2+,Cu2+,Cd2+ 等重金屬,CN,油,磷酸鹽以及COD,SS與色度等各種有害污染物。
和傳統(tǒng)化學(xué)混凝相比,脈沖電絮凝膜處理工藝具有分離效果好、泥渣含水率低、占地面積小、易于實現(xiàn)自動控制等優(yōu)點。
高頻直流電流具如下功能特點:
①生物學(xué)效應(yīng)
當(dāng)高頻電流施加于水中的污染物時,由于電流的頻率高、方向變化快,使帶污染物組織中的離子不會發(fā)生顯著的位移,離子濃度的變化很小,只能在平衡位置附近來回振動,因磨擦而生熱,所以高頻電絮凝也能產(chǎn)生熱效應(yīng)。
熱效應(yīng)
由于高頻電流引起帶污染物組織內(nèi)微粒的運動,在帶污染物的液體內(nèi)就可產(chǎn)生熱效應(yīng),其產(chǎn)生原理如下:
當(dāng)高頻電流通過帶污染物的液體組織中,帶污染物的液體中離子(A),帶電膠體顆粒(B)在電場中產(chǎn)生快速沿電力線方向的來回移動或振動,以傳導(dǎo)電流形式通過污染物組織,帶污染物的液體中的電介質(zhì)分子(C)(D)在高頻電場中,無極分子產(chǎn)生電子位移極化,有極分子產(chǎn)生取向極化,以電位移電流形式通過污染物組織,隨著頻率的增高,傳導(dǎo)電流所占的比重逐漸減少而位移電流所占比重逐漸增加。高頻電流通過液體時,傳導(dǎo)電流引起機(jī)體內(nèi)的歐姆耗損,位移電流引起液體內(nèi)的介質(zhì)耗損,因而在各種組織中產(chǎn)生程度不同的熱效應(yīng)。(1)高頻電流→導(dǎo)體部分→離子及帶電膠體振動→傳導(dǎo)電流(包括渦流)→歐姆耗損→熱效應(yīng)。(2)高頻電流→電介質(zhì)(包括電容)→偶極子取向及旋轉(zhuǎn)→位移電流→介質(zhì)耗損→熱效應(yīng)。
非熱效應(yīng)
當(dāng)以上變化強(qiáng)度小到不足以產(chǎn)生溫度升高的情況下,高頻電流仍可使離子,帶電膠體,偶極子發(fā)生振動和轉(zhuǎn)動,亦有可能改變組織變化,生物物理學(xué)特性,即電磁場振蕩效應(yīng)。如由于共振吸收產(chǎn)生的選擇性點狀產(chǎn)熱;乳脂,紅血球帶電顆粒沿電場力線分布排列成串珠狀(E)現(xiàn)象,帶污染物的液體內(nèi)磁性物質(zhì)受到不同程度的磁場改變等,由此產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)稱非熱效應(yīng)。
高頻電絮凝具有如下功能, 可視乎水質(zhì)情況調(diào)整:
短波電絮凝
應(yīng)用波長為100~10米的高頻交流電在帶污染物的液體內(nèi)產(chǎn)生磁場院或電場以此來達(dá)到電絮凝目的的方法,稱短波電絮凝法。由于采用電纜線圈電極,電絮凝時主要利用高頻交變電磁場通過帶污染物液體組織時產(chǎn)生渦流而引起組織產(chǎn)熱。短波電絮凝法產(chǎn)生渦電流屬傳導(dǎo)電流,重點作用電阻小的液體,通過帶污染物的液體與電極距離達(dá)到電絮凝作用。
超短波電絮凝
應(yīng)用波長10~1米的超高頻交流電處理帶污染物的液體,以達(dá)到電絮凝的的方法,常用電容電場電絮凝,亦稱超高頻電絮凝法,主要生物學(xué)效應(yīng)是熱效應(yīng)及非熱效應(yīng),它的熱效應(yīng)與短波不*相同,因在超高頻電場作用下,以位移電流點優(yōu)勢,介質(zhì)損耗產(chǎn)熱為主,產(chǎn)熱分布比較均勻,但由于某些污染物,熱量不易為水流帶走,易產(chǎn)生過熱,在實際電療時可調(diào)整與電極距離使溫度升高。超短波在用低強(qiáng)度作用,且用目前一切方法不能測出溫度升高時,其生物學(xué)效應(yīng)仍非常明顯,而同樣外源熱作用則無類似效應(yīng)。非熱效應(yīng)在低強(qiáng)度作用時表現(xiàn)明顯,高強(qiáng)度作用時這種特殊作用就被熱效應(yīng)所掩蓋。
微波電絮凝
微波電絮凝法是應(yīng)用波長為1米~1毫米的特高頻電磁波作用于處理污水的方法,它與短波、超短波不同,是一種定向電磁波輻射療法,根據(jù)波長不同可將微波分為分米波(波長100~10cm),厘米波(波長10~1cm頻率2,450Hz)。微波的波長介于長波紅外線與超短波之間,因此某些物理性質(zhì)類似光波,如呈波束狀傳播,具有彌漫性能,遇不同介質(zhì)可引起反射、折射、繞射、吸收、聚集等;微波輻射帶污染物的液體時,一部分能量被吸收,另一部分能量則為各層組織所反射,其中富于水分的組織較多地吸收微波能量,而脂肪組織反射較多。因此微波的熱效應(yīng)應(yīng)以富于水份的組織及界面多的物質(zhì)產(chǎn)熱大。
⑦射頻電絮凝
應(yīng)用無線電波作用于污水處理的方法稱為射頻電絮凝法。高頻,超高頻及特高頻(微波)電磁波都屬于射頻范圍。作用機(jī)理:由于部份污染物生長用短波與微波波段,主要利用其產(chǎn)生的高溫以處理。作用機(jī)理:由于污染物生長畸形,當(dāng)射頻電能為組織吸收轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏刮廴疚锝M織溫度升高時,從而達(dá)到破壞目的, pH降低;同時使污染物細(xì)胞內(nèi)的脫氧核糖核酸,核糖核酸及蛋白質(zhì)合成受到抑制,此外污染物細(xì)胞漿內(nèi)的溶酶體活性增強(qiáng),并有大量新的溶酶體產(chǎn)生,后導(dǎo)致污染物溶解。同時,抗拒放射線的S期細(xì)胞對高溫敏感,易被殺滅,還能增強(qiáng)乏氧期細(xì)胞對放射線的敏感性。因此,射頻高溫電絮凝法能顯著提果。
和傳統(tǒng)化學(xué)混凝相比,脈沖電絮凝處理工藝具有分離效果好、泥渣含水率低、占地面積小、易于實現(xiàn)自動控制等優(yōu)點。
②設(shè)備主要特點
運行穩(wěn)定:脈沖電絮凝處理工藝運行平穩(wěn),水質(zhì)穩(wěn)定,同時克服了由于藥劑生產(chǎn)廠家的變化,藥劑質(zhì)量變化、藥劑配比性變化、藥劑投加量的變化以及來水水質(zhì)變化等因素造成的處理質(zhì)量的不穩(wěn)定;
運行成本低:投資方面與傳統(tǒng)的加藥處理工藝基本相當(dāng),但運行成本僅為傳統(tǒng)加藥處理工藝的1/10;以交流電直接供電(工業(yè)用電220V/380V可直接供電),耗電少(處理1m3廢水耗電量為1~3 kW.h,具體視水質(zhì)情況而定),僅為化學(xué)法和其它處理方法的1/5~1/3;
減少污泥量:脈沖電絮凝處理法產(chǎn)生的污泥量比傳統(tǒng)的加藥處理工藝產(chǎn)生的污泥量少40%,從而大大降低了污泥的處置費;
占地面積少:投資成本較低、使用范圍廣、設(shè)備占地面積少,約0.5m2/CMD(約僅占一般生化處理的1/5);
處理效果好:脈沖電絮凝處理法產(chǎn)生的氫氧化物比藥劑法的活性高,凝聚吸附能力強(qiáng), 處理效果好,可達(dá)到A2級水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(化學(xué)處理法難以達(dá)到);在脈沖電絮凝處理過程中,陽極上產(chǎn)生的氧和氯可使有機(jī)物發(fā)生氧化而成為無害成分,并起到殺菌作用;在脈沖電絮凝膜處理過程中,陰極上發(fā)生的還原作用使氧化型色素還原而成為無色物質(zhì);
可調(diào)節(jié)性高:可通過調(diào)節(jié)極板組合、電壓強(qiáng)度、電流密度、PH值、電導(dǎo)率等而得到很好的處理效能;
全自動控制:采用邏輯式控制系統(tǒng)全自動控制系統(tǒng),操作方便簡單,維護(hù)容易,勞動強(qiáng)度低;
使用壽命長:在正常及正確使用下壽命可長達(dá)10年以上。
4.2 管式膜系統(tǒng)
管式膜系統(tǒng)是依靠膜將固體從溶液中分離出來的低壓分離工藝?,F(xiàn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于研磨廢水循環(huán)回用。下面是管式膜系統(tǒng)的簡單介紹及其操作步驟:
(1)廢水直接進(jìn)入調(diào)節(jié)池后再進(jìn)入管式膜系統(tǒng)。在個反應(yīng)池里,反應(yīng)池的出水靠重力流到微濾的濃水罐里。這就開始了固體分離。來自濃水罐的水被泵提升到微濾膜組件。
(2)利用錯流過濾技術(shù),廢水中的污泥被高速打到膜管中間,然后回到濃水罐。澄清水或滲透水透過膜后進(jìn)到終pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)。每通過膜一次,污泥就濃縮一點。為了阻止快速的堵塞或污堵膜要用氣和干凈的產(chǎn)水反洗。從而迫使膜孔內(nèi)或膜表面的堵塞物回到污泥流里。
(3)在濃水罐里安裝了一套液位計來控制微濾供給泵的啟和停。這個罐子的目的是保證被打到膜組件的水固體濃度在3%-5%之間,固體的脫水是自動的。濃水罐的固體被用一個氣動隔膜泵打到污泥濃縮池或壓濾機(jī)。氣動隔膜泵的周期和頻率是自動控制的。有時,運行人員需要從濃水罐里取樣做一個簡單的沉降測試。這個測試的結(jié)果可能有時導(dǎo)致氣動隔膜泵的現(xiàn)場調(diào)節(jié)。
(4)產(chǎn)水流量連續(xù)監(jiān)測。如果運行人員觀察到流量低到預(yù)定值時,那么膜就需要化學(xué)清洗。根據(jù)膜組件的排列布置,可以對全部或部分膜進(jìn)行清洗。清洗一次需要2~3個小時完成。在清洗操作時,運行人員需要手動開關(guān)閥門。酸性清洗液用來清洗無機(jī)污垢,NaClO用來去除有機(jī)物。在重新投入運行前,需要用新鮮水沖洗膜?;瘜W(xué)清洗罐和新鮮水罐以及循環(huán)泵是就地清洗系統(tǒng)的主要部分。
(5)膜組件的產(chǎn)水在壓力下流到終pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
(6)濃水罐里的污泥被泵周期性的打到污泥濃縮池或壓濾機(jī)。
管式微濾膜系統(tǒng)包括固定架、反洗裝置、循環(huán)泵、就地清洗系統(tǒng)、清洗罐、氣動隔膜泵、電力控制、儀表、濃水罐等。這個系統(tǒng)配齊了運行的所有管道、線纜和設(shè)備。
①相比傳統(tǒng)的混凝沉淀+砂濾的工藝,它的優(yōu)點如下:
自動化程度非常高,操作簡單
可靠的過濾水質(zhì) (的膜過濾)
可以間歇運行
由于不需要快速沉降,所以減少了水處理藥劑的添加,如PAM、PAC
③市場領(lǐng)域及具體應(yīng)用(見下表)
市場領(lǐng)域 | 具體應(yīng)用 |
金屬電鍍 | 去除重金屬離子,經(jīng)處理后離子濃度低于0.1 ppm |
印刷電路板 | 去除重金屬離子,經(jīng)處理后離子濃度低于0.1 ppm |
半導(dǎo)體 | 經(jīng)處理后砷化合物濃度低于0.1 ppm 經(jīng)處理后氟化合物濃度低于5 ppm 減少硅的流失 去離子 從鉛到錫的電鍍廢水中回收金屬 |
回灌地下水 | 去除重金屬離子,經(jīng)處理后離子濃度低于0.1 ppm |
電池制造 | 去除污水中的鉛與鎘 |
汽車制造 | 去除磷酸鹽處理工程中含有的鋅與磷酸鹽 |
工業(yè)一般用途 | 去除焚燒清洗水中的重金屬物質(zhì) 用于廢水回用中在反滲透前的預(yù)處理 在循環(huán)水中用于軟化水 整體的重金屬去除率達(dá)到0.1 ppm 在砂濾工藝后代替澄清池 |
振動研磨廢水膜處理系統(tǒng)設(shè)計方案
深圳市盛鑫華業(yè)環(huán)保設(shè)備有限公司
(處理量20T/D)
章 工程概況
1.1項目概況
振動研磨機(jī)在自行車、鋁壓鑄件、鋅壓鑄件、家具五金、服裝五金、箱包五金件、眼鏡配件、鐘表配件、鎖、電子配件、各類首飾、珠寶及粉末冶金、樹脂等;針對于不銹鋼、鐵、銅、鋅、鋁、鎂合金等材質(zhì)經(jīng)沖壓、壓鑄、鑄造、鍛造,針對于線材、陶瓷、玉石、珊瑚、合成樹脂、塑料、瓷器等材質(zhì)物品表面拋光、倒角、去除毛邊、除銹、粗磨光、精密磨光、光澤打光。
研磨機(jī)光飾機(jī)帶來諸多好處的同時,在研磨光飾過程中會產(chǎn)生或多或少的研磨廢水|光飾廢水。如果這些污水沒有妥善處理,將對環(huán)境造成不良影響,而且會導(dǎo)致產(chǎn)生昂貴的污水處理費用和相關(guān)風(fēng)險。
膜分離技術(shù)在大規(guī)模廢水處理和回用中的應(yīng)用是近幾年才被接受和發(fā)展起來的新技術(shù)。但是膜的造價和易污染的問題使許多企業(yè)難以接受。東莞市天天環(huán)保有限公司開發(fā)的電化學(xué)預(yù)處理+管式膜(使用期限5-10年)振動研磨廢水處理技術(shù)工藝能有效的幫助企業(yè)解決水處理環(huán)保問題,并降低企業(yè)環(huán)保運作成本。
為實現(xiàn)節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)。委托東莞市天天環(huán)保科技有限公司設(shè)計、生產(chǎn)、安裝一套涂料廢水處理系統(tǒng),用于處理該企業(yè)涂料廢水。該廢水處理系統(tǒng)日處理量≥10m3/d,每小時處理量≥1m3/h。
1.2項目目標(biāo)
廢水經(jīng)過該廢水處理系統(tǒng)處理后,其產(chǎn)水回用至生產(chǎn)工序。
1.3設(shè)計范圍
(1)廢水處理系統(tǒng):系統(tǒng)每小時處理量≥1m3/h。
(2)主要內(nèi)容包括:工藝流程,平面布置,相應(yīng)的工藝設(shè)施,設(shè)備選型,管道,配水,配電等。
第二章 設(shè)計原則
2.1設(shè)計原則
(1)采用*的處理工藝,設(shè)計合理可靠;
(2)合理選擇符合工藝的設(shè)備和材料;
(3)滿足設(shè)計處理指標(biāo)的同時,盡可能的節(jié)約投資和占地面積;
(4)運行維護(hù)方便,處理成本低;
(5)處理系統(tǒng)的設(shè)計、施工、安裝應(yīng)遵守國家相關(guān)法律、法規(guī)及當(dāng)?shù)匾?guī)定。
第三章 廢水處理系統(tǒng)工藝設(shè)計
3.1設(shè)計工藝
根據(jù)廠方提供資料,設(shè)計工藝系統(tǒng)如下:
收集生產(chǎn)過程中產(chǎn)的涂料廢水,由管道引至研磨廢水均質(zhì)池,該廢水處理系統(tǒng)的工藝流程為:廢水收集池—— 均質(zhì)池 —— pH反應(yīng)箱1 —— 脈沖電絮凝系統(tǒng) —— pH反應(yīng)箱2 —— 斜管沉淀池 —— 濃縮水箱—— 管式膜系統(tǒng) —— pH中和水箱 —— 回用。
3.2廢水處理工藝原理
該廢水處理系統(tǒng)采用脈沖電絮凝+管式膜過濾工藝的聯(lián)合處理工藝技術(shù)對其進(jìn)行達(dá)標(biāo)排放處理。
(1)廢水中含有的有機(jī)物質(zhì),在酸性條件下進(jìn)入脈沖電絮凝系統(tǒng),通過系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生的高頻脈沖電流引起的一系列電化學(xué)反應(yīng),將有機(jī)物質(zhì)打散成為小分子的有機(jī)物質(zhì),并同時發(fā)生氧化還原作用,進(jìn)而將有機(jī)污染物質(zhì)反應(yīng)形成懸浮物而被過濾去除,大幅度降低廢水中的COD值含量和去除廢水的色度;
(2)濃縮污泥經(jīng)板框壓濾機(jī)脫水后形成的干泥餅送往廢物處理中心處理。濾液返回到濃縮水箱進(jìn)行再處理。
進(jìn)出水水質(zhì)表 | |||
序號 | 成分 | 原水水質(zhì) | 出水水質(zhì) |
1 | CODcr | 3500 | 500 |
2 | BOD5 | 300 | 60 |
3 | PH | 6-9 | 6-9 |
4 | 懸浮物 | 1000 | 80 |
3.3進(jìn)出水水質(zhì)表第四章 系統(tǒng)主要設(shè)備簡介
此套廢水處理系統(tǒng)主要采用了*的脈沖電絮凝+管式膜處理工藝。
4.1 脈沖電絮凝系統(tǒng)
①設(shè)備簡介
脈沖電絮凝膜處理設(shè)備是當(dāng)今世界新一代電化學(xué)水處理設(shè)備。該技術(shù)突破傳統(tǒng)低電壓高電流之電解法,而采用高電壓小電流的高壓脈沖電絮凝法,利用電化學(xué)原理,借助外加高電壓作用產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng),把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,在特定的電絮凝設(shè)備流程中,對廢水中的有機(jī)或無機(jī)污染物質(zhì)進(jìn)行氧化及還原反應(yīng),進(jìn)而凝聚、浮除將污染物從水體中分離,對乳化油、大分子有機(jī)物、微生物、重金屬離子、氟離子、濁度和部分有色類物質(zhì)具有良好的去除效果,包括Cr6+,Zn2+,Ni2+,Cu2+,Cd2+ 等重金屬,CN,油,磷酸鹽以及COD,SS與色度等各種有害污染物。
和傳統(tǒng)化學(xué)混凝相比,脈沖電絮凝膜處理工藝具有分離效果好、泥渣含水率低、占地面積小、易于實現(xiàn)自動控制等優(yōu)點。
高頻直流電流具如下功能特點:
①生物學(xué)效應(yīng)
當(dāng)高頻電流施加于水中的污染物時,由于電流的頻率高、方向變化快,使帶污染物組織中的離子不會發(fā)生顯著的位移,離子濃度的變化很小,只能在平衡位置附近來回振動,因磨擦而生熱,所以高頻電絮凝也能產(chǎn)生熱效應(yīng)。
熱效應(yīng)
由于高頻電流引起帶污染物組織內(nèi)微粒的運動,在帶污染物的液體內(nèi)就可產(chǎn)生熱效應(yīng),其產(chǎn)生原理如下:
當(dāng)高頻電流通過帶污染物的液體組織中,帶污染物的液體中離子(A),帶電膠體顆粒(B)在電場中產(chǎn)生快速沿電力線方向的來回移動或振動,以傳導(dǎo)電流形式通過污染物組織,帶污染物的液體中的電介質(zhì)分子(C)(D)在高頻電場中,無極分子產(chǎn)生電子位移極化,有極分子產(chǎn)生取向極化,以電位移電流形式通過污染物組織,隨著頻率的增高,傳導(dǎo)電流所占的比重逐漸減少而位移電流所占比重逐漸增加。高頻電流通過液體時,傳導(dǎo)電流引起機(jī)體內(nèi)的歐姆耗損,位移電流引起液體內(nèi)的介質(zhì)耗損,因而在各種組織中產(chǎn)生程度不同的熱效應(yīng)。(1)高頻電流→導(dǎo)體部分→離子及帶電膠體振動→傳導(dǎo)電流(包括渦流)→歐姆耗損→熱效應(yīng)。(2)高頻電流→電介質(zhì)(包括電容)→偶極子取向及旋轉(zhuǎn)→位移電流→介質(zhì)耗損→熱效應(yīng)。
非熱效應(yīng)
當(dāng)以上變化強(qiáng)度小到不足以產(chǎn)生溫度升高的情況下,高頻電流仍可使離子,帶電膠體,偶極子發(fā)生振動和轉(zhuǎn)動,亦有可能改變組織變化,生物物理學(xué)特性,即電磁場振蕩效應(yīng)。如由于共振吸收產(chǎn)生的選擇性點狀產(chǎn)熱;乳脂,紅血球帶電顆粒沿電場力線分布排列成串珠狀(E)現(xiàn)象,帶污染物的液體內(nèi)磁性物質(zhì)受到不同程度的磁場改變等,由此產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)稱非熱效應(yīng)。
高頻電絮凝具有如下功能, 可視乎水質(zhì)情況調(diào)整:
短波電絮凝
應(yīng)用波長為100~10米的高頻交流電在帶污染物的液體內(nèi)產(chǎn)生磁場院或電場以此來達(dá)到電絮凝目的的方法,稱短波電絮凝法。由于采用電纜線圈電極,電絮凝時主要利用高頻交變電磁場通過帶污染物液體組織時產(chǎn)生渦流而引起組織產(chǎn)熱。短波電絮凝法產(chǎn)生渦電流屬傳導(dǎo)電流,重點作用電阻小的液體,通過帶污染物的液體與電極距離達(dá)到電絮凝作用。
超短波電絮凝
應(yīng)用波長10~1米的超高頻交流電處理帶污染物的液體,以達(dá)到電絮凝的的方法,常用電容電場電絮凝,亦稱超高頻電絮凝法,主要生物學(xué)效應(yīng)是熱效應(yīng)及非熱效應(yīng),它的熱效應(yīng)與短波不*相同,因在超高頻電場作用下,以位移電流點優(yōu)勢,介質(zhì)損耗產(chǎn)熱為主,產(chǎn)熱分布比較均勻,但由于某些污染物,熱量不易為水流帶走,易產(chǎn)生過熱,在實際電療時可調(diào)整與電極距離使溫度升高。超短波在用低強(qiáng)度作用,且用目前一切方法不能測出溫度升高時,其生物學(xué)效應(yīng)仍非常明顯,而同樣外源熱作用則無類似效應(yīng)。非熱效應(yīng)在低強(qiáng)度作用時表現(xiàn)明顯,高強(qiáng)度作用時這種特殊作用就被熱效應(yīng)所掩蓋。
微波電絮凝
微波電絮凝法是應(yīng)用波長為1米~1毫米的特高頻電磁波作用于處理污水的方法,它與短波、超短波不同,是一種定向電磁波輻射療法,根據(jù)波長不同可將微波分為分米波(波長100~10cm),厘米波(波長10~1cm頻率2,450Hz)。微波的波長介于長波紅外線與超短波之間,因此某些物理性質(zhì)類似光波,如呈波束狀傳播,具有彌漫性能,遇不同介質(zhì)可引起反射、折射、繞射、吸收、聚集等;微波輻射帶污染物的液體時,一部分能量被吸收,另一部分能量則為各層組織所反射,其中富于水分的組織較多地吸收微波能量,而脂肪組織反射較多。因此微波的熱效應(yīng)應(yīng)以富于水份的組織及界面多的物質(zhì)產(chǎn)熱大。
⑦射頻電絮凝
應(yīng)用無線電波作用于污水處理的方法稱為射頻電絮凝法。高頻,超高頻及特高頻(微波)電磁波都屬于射頻范圍。作用機(jī)理:由于部份污染物生長用短波與微波波段,主要利用其產(chǎn)生的高溫以處理。作用機(jī)理:由于污染物生長畸形,當(dāng)射頻電能為組織吸收轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏刮廴疚锝M織溫度升高時,從而達(dá)到破壞目的, pH降低;同時使污染物細(xì)胞內(nèi)的脫氧核糖核酸,核糖核酸及蛋白質(zhì)合成受到抑制,此外污染物細(xì)胞漿內(nèi)的溶酶體活性增強(qiáng),并有大量新的溶酶體產(chǎn)生,后導(dǎo)致污染物溶解。同時,抗拒放射線的S期細(xì)胞對高溫敏感,易被殺滅,還能增強(qiáng)乏氧期細(xì)胞對放射線的敏感性。因此,射頻高溫電絮凝法能顯著提果。
和傳統(tǒng)化學(xué)混凝相比,脈沖電絮凝處理工藝具有分離效果好、泥渣含水率低、占地面積小、易于實現(xiàn)自動控制等優(yōu)點。
②設(shè)備主要特點
運行穩(wěn)定:脈沖電絮凝處理工藝運行平穩(wěn),水質(zhì)穩(wěn)定,同時克服了由于藥劑生產(chǎn)廠家的變化,藥劑質(zhì)量變化、藥劑配比性變化、藥劑投加量的變化以及來水水質(zhì)變化等因素造成的處理質(zhì)量的不穩(wěn)定;
運行成本低:投資方面與傳統(tǒng)的加藥處理工藝基本相當(dāng),但運行成本僅為傳統(tǒng)加藥處理工藝的1/10;以交流電直接供電(工業(yè)用電220V/380V可直接供電),耗電少(處理1m3廢水耗電量為1~3 kW.h,具體視水質(zhì)情況而定),僅為化學(xué)法和其它處理方法的1/5~1/3;
減少污泥量:脈沖電絮凝處理法產(chǎn)生的污泥量比傳統(tǒng)的加藥處理工藝產(chǎn)生的污泥量少40%,從而大大降低了污泥的處置費;
占地面積少:投資成本較低、使用范圍廣、設(shè)備占地面積少,約0.5m2/CMD(約僅占一般生化處理的1/5);
處理效果好:脈沖電絮凝處理法產(chǎn)生的氫氧化物比藥劑法的活性高,凝聚吸附能力強(qiáng), 處理效果好,可達(dá)到A2級水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(化學(xué)處理法難以達(dá)到);在脈沖電絮凝處理過程中,陽極上產(chǎn)生的氧和氯可使有機(jī)物發(fā)生氧化而成為無害成分,并起到殺菌作用;在脈沖電絮凝膜處理過程中,陰極上發(fā)生的還原作用使氧化型色素還原而成為無色物質(zhì);
可調(diào)節(jié)性高:可通過調(diào)節(jié)極板組合、電壓強(qiáng)度、電流密度、PH值、電導(dǎo)率等而得到很好的處理效能;
全自動控制:采用邏輯式控制系統(tǒng)全自動控制系統(tǒng),操作方便簡單,維護(hù)容易,勞動強(qiáng)度低;
使用壽命長:在正常及正確使用下壽命可長達(dá)10年以上。
4.2 管式膜系統(tǒng)
管式膜系統(tǒng)是依靠膜將固體從溶液中分離出來的低壓分離工藝。現(xiàn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于研磨廢水循環(huán)回用。下面是管式膜系統(tǒng)的簡單介紹及其操作步驟:
(1)廢水直接進(jìn)入調(diào)節(jié)池后再進(jìn)入管式膜系統(tǒng)。在個反應(yīng)池里,反應(yīng)池的出水靠重力流到微濾的濃水罐里。這就開始了固體分離。來自濃水罐的水被泵提升到微濾膜組件。
(2)利用錯流過濾技術(shù),廢水中的污泥被高速打到膜管中間,然后回到濃水罐。澄清水或滲透水透過膜后進(jìn)到終pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)。每通過膜一次,污泥就濃縮一點。為了阻止快速的堵塞或污堵膜要用氣和干凈的產(chǎn)水反洗。從而迫使膜孔內(nèi)或膜表面的堵塞物回到污泥流里。
(3)在濃水罐里安裝了一套液位計來控制微濾供給泵的啟和停。這個罐子的目的是保證被打到膜組件的水固體濃度在3%-5%之間,固體的脫水是自動的。濃水罐的固體被用一個氣動隔膜泵打到污泥濃縮池或壓濾機(jī)。氣動隔膜泵的周期和頻率是自動控制的。有時,運行人員需要從濃水罐里取樣做一個簡單的沉降測試。這個測試的結(jié)果可能有時導(dǎo)致氣動隔膜泵的現(xiàn)場調(diào)節(jié)。
(4)產(chǎn)水流量連續(xù)監(jiān)測。如果運行人員觀察到流量低到預(yù)定值時,那么膜就需要化學(xué)清洗。根據(jù)膜組件的排列布置,可以對全部或部分膜進(jìn)行清洗。清洗一次需要2~3個小時完成。在清洗操作時,運行人員需要手動開關(guān)閥門。酸性清洗液用來清洗無機(jī)污垢,NaClO用來去除有機(jī)物。在重新投入運行前,需要用新鮮水沖洗膜?;瘜W(xué)清洗罐和新鮮水罐以及循環(huán)泵是就地清洗系統(tǒng)的主要部分。
(5)膜組件的產(chǎn)水在壓力下流到終pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
(6)濃水罐里的污泥被泵周期性的打到污泥濃縮池或壓濾機(jī)。
管式微濾膜系統(tǒng)包括固定架、反洗裝置、循環(huán)泵、就地清洗系統(tǒng)、清洗罐、氣動隔膜泵、電力控制、儀表、濃水罐等。這個系統(tǒng)配齊了運行的所有管道、線纜和設(shè)備。
①相比傳統(tǒng)的混凝沉淀+砂濾的工藝,它的優(yōu)點如下:
自動化程度非常高,操作簡單
可靠的過濾水質(zhì) (的膜過濾)
可以間歇運行
由于不需要快速沉降,所以減少了水處理藥劑的添加,如PAM、PAC
③市場領(lǐng)域及具體應(yīng)用(見下表)
市場領(lǐng)域 | 具體應(yīng)用 |
金屬電鍍 | 去除重金屬離子,經(jīng)處理后離子濃度低于0.1 ppm |
印刷電路板 | 去除重金屬離子,經(jīng)處理后離子濃度低于0.1 ppm |
半導(dǎo)體 | 經(jīng)處理后砷化合物濃度低于0.1 ppm 經(jīng)處理后氟化合物濃度低于5 ppm 減少硅的流失 去離子 從鉛到錫的電鍍廢水中回收金屬 |
回灌地下水 | 去除重金屬離子,經(jīng)處理后離子濃度低于0.1 ppm |
電池制造 | 去除污水中的鉛與鎘 |
汽車制造 | 去除磷酸鹽處理工程中含有的鋅與磷酸鹽 |
工業(yè)一般用途 | 去除焚燒清洗水中的重金屬物質(zhì) 用于廢水回用中在反滲透前的預(yù)處理 在循環(huán)水中用于軟化水 整體的重金屬去除率達(dá)到0.1 ppm 在砂濾工藝后代替澄清池 |