高浓度含铬废水的预处理

邹平，高廷耀，彭海清，何群彪
（同济大学城市污染控制国家工程研究中心，上海　200092）

　　摘　要：介绍了高浓度含铬废水的预处理工程实例，其设计处理水量为335m³/d，出水水质可以达到《上海市污水综合排放标准》(DB 31/199—1997)中的规定(总铬≤1.5mg/L，Cr⁶⁺≤0.5mg/L)。整个系统运行稳定、可靠，可实现全自动控制。
　　关键词：高浓度含铬废水；预处理；自动控制
　　中图分类号：X505
　　文献标识码：C
　　文章编号：1000-4602(2002)08-0070-02

　　巴斯夫(中国)化工有限公司现有废水处理站一座，设计处理能力为7000m³/d，已投入运行，而金属络合染料车间所排出的含铬废水需进行预处理，达到车间排放标准后再并入废水处理站一起处理。?

1　废水量、水质及处理要求?

1.1　废水量
　　金属络合染料车间的无压和有压工艺两条生产线都是间歇性地排放废水(由母液、第一次冲洗水及地面冲洗水三部分组成)，
其中无压生产线排水量为135m3/d，有压生产线排水量为200m³/d。
1.2　废水水质
　　金属络合染料车间因生产多种染料产品而产生多种含铬废水，其中无压工艺生产线所排放的黑色含铬废水和有压工艺生产线排放的黄色、橙色含铬废水为3种有代表性的废水，其水质见表1。

表1　3种典型有色含铬废水的水质 项目 黑色 黄色 橙色 色度(倍) 3200 400 400 pH值 4.8 4.7 3.8 COD(mg/L) 31046 15725 15 120 SS(mg/L) 1742 908 1379 总铬(mg/L) 　330 380 390 Cr⁶⁺(mg/L) 　0 0 0

1.3 处理要求
　　根据《上海市污水综合排放标准》(DB1/199—1997)中的规定，含铬废水在车间排放口必须达到以下标准：总铬≤1.5mg/L，Cr⁶⁺≤0.5mg/L。?

2　工艺流程

　　金属络合染料车间含铬废水中的铬是以酚或芳香酸配体与铬形成的络合离子形式存在，稳定性高。试验结果表明，温度和酸度这两个因素对这类铬络合物的热力学稳定性有较大的影响。采用物化方法提高温度可使酚与铬形成的络合物的稳定性变差，易被碱中和形成金属铬的氢氧化物。这三种铬络合物经酸化后易析出沉淀而使络合物结构受到破坏，再经中和、澄清可将总铬浓度降低到1.5mg/L以下，从而达到预处理要求。?
2.1　无压工艺生产废水
　　无压工艺废水处理流程为：?

　　废水经调节池后进入酸化池，其中加入厂内现有的废酸溶液使pH＜1，然后进入反应池并将水温提升到60℃，同时加入铁粉完成反应过程，之后废水进入沉淀池进行沉淀，沉淀池出水输送至厂区原有的调节池，然后进入到原有的中和池，投加10%的Ca(OH)₂和絮凝剂进行中和、澄清等处理后最终进入废水处理站。沉淀池污泥进入污泥池后进行板框脱水，泥饼定期外运。
2.2　有压工艺生产废水
　　有压工艺废水流程为：?

　　废水进入调节池，然后经加热池将水温提高到70℃，升温后废水进入中和池并投加10%的Ca(OH)₂溶液，随后进入反应池再投加高分子混凝剂(PAM)，反应完成后废水进入沉淀池进行泥水分离，然后进入滤池过滤，出水则进入现有的中和池，投加10%的Ca(OH)₂和PAM进行中和、澄清等处理后最终进入废水处理站。沉淀池污泥进入污泥池后进行板框脱水，泥饼定期外运。?

3　电气及自控设计?

　　采用现场控制和中央控制室控制相结合的方式，设置了多种在线监测仪表(如超声波液位测定仪、液体电磁流量计、气体电磁流量计、pH值测定仪、自动加药计量泵、温度控制仪等)可实现对处理系统的全自动控制。

4　运行结果?

　　该预处理工程于2001年2月通过了国家验收，系统运行一直稳定可靠，其出水水质满足总铬≤1.5mg/L、Cr⁶⁺≤0.5mg/L的要求，出水总铬检测数据见表2。

表2　总铬检测结果 日期 进水 　 　 出水 有压工艺 无压工艺 有压工艺 无压工艺 8月9日 320.6 85.5 0.45 0.56 8月10日 275.8 335.8 0.51 0.78 8月11日 145.1 347.6 0.27 1.02 8月12日 238.9 178.4 0.34 0.47 8月13日 56.3 298.3 0.21 0.59 8月14日 278.4 47.5 0.62 0.35

　　该工程总投资约为656万元，其中土建部分约159万元，设备及安装部分约323万元，仪表及监控部分约135万元，其他费用约39万元。废水处理成本约为17.62元/m³(包括动力费、药剂费、蒸汽、人员工资、福利、设备折旧及维修费等)，具体见表3。

表3　经济分析结果 项目 数量 单位成本(元/m³) 处理水量(10⁴m³/a) 12.32 　 耗电量［10⁴ (kW·h)/a］ 21.02 　 固定资产(万元) 656.14 　 总成本(万元) 238.76 17.62 动力费(万元) 13.03 1.06 药剂费(万元) 35.03 2.84 蒸汽费(万元) 119.84 9.73 工资及福利 　 0.16 折旧费 　 3.30 维修费 　 0.53

　　 综上所述可知，金属络合染料车间的含铬废水经预处理后可达到车间排放标准。该预处理系统处理效果好、运行稳定、可靠。

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　　电　话：(021)65985607?
　　收稿日期：2002-04-15