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含酸廢水處理的現(xiàn)狀

鹽酸是一種常用的化工產(chǎn)品，廣泛用于鋼鐵、電鍍和鋼鐵結(jié)構(gòu)件的酸洗生產(chǎn)。同時(shí)，也用于化工、稀土生產(chǎn)過程中。一條年產(chǎn)４５萬噸冷乳鋼板的酸洗機(jī)組，每年需要用鹽酸２萬噸左右，產(chǎn)生的含鹽酸廢液（約５％鹽酸，１０＿１２％氯化亞鐵）也將近２萬噸／年。在化工生中，比如染料和農(nóng)藥，每年產(chǎn)生的含鹽酸廢水則無法統(tǒng)計(jì)。

可以想象，如果不采取措施對(duì)這些廢水、廢酸液進(jìn)行處理，那么對(duì)環(huán)境的污染、破壞和資源的浪費(fèi)是十分驚人的。現(xiàn)在搞好廢水、廢酸液的治理，實(shí)際上關(guān)系著每個(gè)生產(chǎn)企業(yè)的效益與生存命運(yùn)。目前，處理鹽酸廢水、廢鹽酸的方法有三種：焙燒法，萃取法和蒸發(fā)法。焙燒法主要從國外引進(jìn)，適合鋼鐵酸洗行業(yè)產(chǎn)生的廢鹽酸處理，回收鹽酸較多，但是，卻存在二次污染，投資大，需要消耗高能燃料，技術(shù)難度大，設(shè)備體積大，管理、維修困難等缺點(diǎn)。萃取法是使用有機(jī)相組成的萃取液進(jìn)行逆流萃取，而萃取相循環(huán)使用的方法。投資仍然較高，操作也不方便，不太適用。而蒸發(fā)法主要消耗蒸汽，對(duì)含鹽酸廢水（廢鹽酸）進(jìn)行加熱蒸發(fā)，獲得鹽酸和濃縮液相。優(yōu)點(diǎn)是投資低，操作方便。但是，就一般的蒸發(fā)工藝來講，卻存在著回收得到是濃度較低的稀鹽酸，并且往往由于回收鹽酸濃度太低而無法直接使用。另外，由于設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，一般來講，設(shè)備運(yùn)行不超過３個(gè)月。綜上所述，鑒于目前含酸廢水、廢酸液治理的嚴(yán)峻形勢(shì)，開發(fā)新型、先進(jìn)的含酸廢水、廢酸液工藝與設(shè)備勢(shì)在必行，對(duì)加強(qiáng)我國的環(huán)境保護(hù)具有重要的意義！

板框壓濾機(jī)的工作原理

Plate and frame filter press由交替排列的濾板和濾框構(gòu)成一組濾室。濾板的表面有溝槽，其凸出部位用以支撐濾布。濾框和濾板的邊角上有通孔，組裝后構(gòu)成完整的通道，能通入懸浮液、洗洚水和引出濾液。板、框兩側(cè)各有把手支托在橫梁上，由壓緊裝置壓緊板框。板框之間的濾布起密封墊片的作用。由供料泵將懸浮液壓入濾室，在濾布上形成濾渣，直至充滿濾室。濾液穿過濾布并沿濾板溝槽流至板框邊角通道，集中排出。過濾完畢，可通入清洗滌水洗滌濾渣。洗滌后，有時(shí)還通入壓縮空氣，除去剩余的洗滌液。隨后打開壓濾機(jī)卸除濾渣，清洗濾布，重新壓緊板、框，開始下一工作循環(huán)。板框壓濾機(jī)對(duì)于濾渣壓縮性大或近于不可壓縮的懸浮液都能適用。適合的懸浮液的固體顆粒濃度一般為10％以下，操作壓力一般為０.３~１.６兆帕，特殊的可達(dá)３兆帕或更高。過濾面積可以隨所用的板框數(shù)目增減。板框通常為正方形，濾框的內(nèi)邊長(zhǎng)為320~2000毫米，框厚為16~80毫米，過濾面積為１~1200ｍ２。板與框用手動(dòng)螺旋、電動(dòng)螺旋和液壓等方式壓緊。板和框用木材、鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼、聚丙烯和橡膠等材料制造。

板框壓濾機(jī)在廢水處理、環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用

filter press對(duì)于濾渣壓縮性大或近于不可壓縮的懸浮液都能適用。適合的懸浮液的固體顆粒

濃度一般為10％以下。隨著中國社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)環(huán)境要求越來越高，對(duì)于處境的處理越來越機(jī)械化，自動(dòng)化，壓濾機(jī)這樣的性能優(yōu)越的環(huán)保設(shè)備必將在環(huán)保行業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。

壓濾機(jī)是一種很好實(shí)現(xiàn)固液分離的機(jī)械設(shè)備，在環(huán)保、廢水處理領(lǐng)域，過濾機(jī)可以減少水資源的污染，也可以促使水資源循環(huán)使用，對(duì)水資源的凈化和再生水的循環(huán)發(fā)揮著不可磨滅的作用。

絮凝的原理及水處理中的應(yīng)用

絮凝沉降（或浮上）進(jìn)行固液分離的方法是目前水處理技術(shù)中重要的分離方法之一，采用水溶液高聚物為絮凝劑來處理工業(yè)廢水、生活廢水、工業(yè)給水、循環(huán)冷卻水、民用水時(shí)，具有促進(jìn)水質(zhì)澄清，加快沉降污泥的過濾速度，減少泥渣數(shù)量和濾餅便于處置等優(yōu)點(diǎn)．絮凝劑按化學(xué)成分的不同，分為無機(jī)絮凝劑、有機(jī)絮凝劑。

絮凝劑的絮凝原理可分為化學(xué)絮凝和物理絮凝兩種．前者假設(shè)粒子以明確的化學(xué)結(jié)構(gòu)凝集，并由于彼此的化學(xué)反應(yīng)造成膠質(zhì)粒子的不穩(wěn)定狀態(tài).后者則是由于存在雙電層及某些物理因素，當(dāng)加入與膠體粒子具有不同電性的離子溶液時(shí)，會(huì)發(fā)生凝結(jié)作用.當(dāng)發(fā)生凝結(jié)作用時(shí)，膠體粒子必失去穩(wěn)定作用或發(fā)生電性中和，不穩(wěn)定的膠體粒子再互相碰撞而形成較大的顆粒.當(dāng)加入絮凝劑時(shí)，它會(huì)離子化，并與離子表面形成價(jià)鍵.為克服離子彼此間的排斥力，絮凝劑會(huì)由于攪拌及布朗運(yùn)動(dòng)而使得粒子間產(chǎn)生碰撞，當(dāng)粒子逐漸接近時(shí)，氫鍵及范德華力促使粒子結(jié)成更大的顆粒.碰撞一旦開始，粒子便經(jīng)由不同的物理化學(xué)作用而始凝集，較大顆粒粒子從水中分離而沉降。無機(jī)高分子絮凝劑是一類新的水處理劑，它與傳統(tǒng)的絮凝劑比較效能更優(yōu)異，且比有機(jī)高分子絮凝劑價(jià)格低廉，而被廣泛用于給水、工業(yè)廢水以及城市污水的各種流程，逐漸成為主流絮凝劑。

無機(jī)高分子絮凝劑能強(qiáng)烈吸引膠體微粒，通過黏附、架橋和交聯(lián)作用，促進(jìn)膠體凝聚，同時(shí)還發(fā)生物理化學(xué)變化，中和膠體微粒及懸浮物表面的電荷，降低了電位，從而使膠體離子發(fā)生互相吸引作用，破壞了膠團(tuán)的穩(wěn)定性.促進(jìn)膠體微粒碰撞，形成了絮狀沉淀。無機(jī)高分子絮凝劑既有吸附脫穩(wěn)作用，又可發(fā)揮橋聯(lián)和卷掃絮凝作用。有機(jī)絮凝劑主要依靠架橋作用使粒子沉降，故又把有機(jī)絮凝劑叫做絮凝劑或助凝劑。有機(jī)聚合物，也稱為聚電解質(zhì)，相對(duì)電子量由數(shù)個(gè)至1000萬以上不等，它含有帶電的官能基或中性的官能基，能溶于水中而具有電解質(zhì)的行為。有機(jī)物可分為三類：合成有機(jī)高分子絮凝劑、天然有機(jī)高分子改性絮凝劑、微生物絮凝劑。聚丙烯酰胺是一種線性的水溶性聚合物，是水溶性聚合物中應(yīng)用最為廣泛的品種之一.它是由丙烯酰胺聚合而成，因此在其分子的主鏈上帶有大量的側(cè)基－酰胺基。酰胺基的化學(xué)活性很大，可以和多種化合物反應(yīng)而產(chǎn)生許多聚丙烯酰胺的衍生物.酰胺基的獨(dú)特之處還在于它能與多種氫鍵的化合物結(jié)合。這樣，聚丙烯酷胺不僅具有一系列衍生物，而且具有多種寶貴的性能，如絮凝、增粘（獨(dú)）性、表面活性。

絮凝效果的影響因素

PAC對(duì)原水PH值應(yīng)用范圍比較寬，但也有一定的限制，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)檢測(cè)及實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，如果污水PＨ值過低，配位水解反應(yīng)困難，使用聚合氯化錯(cuò)鐵絮凝效果就會(huì)較差。隨著原水PH值增大，COD去除率明顯提高，當(dāng)原水PH值為6-8的范圍之內(nèi)，絮凝效果最佳，在PH值等于7時(shí)，COD去除率出現(xiàn)最高值，達(dá)到85％以上，當(dāng)PH值超過8后，COD去除率反而迅速降低。這是因?yàn)楫?dāng)PH值較小時(shí)，PAC易與H形成絡(luò)合物或者硫酸鋁等物質(zhì)，當(dāng)PH值較大時(shí)，易與OFF形成氫氧化鋁等物質(zhì)，使得其不易與污染物結(jié)合Ｊ且礙了絮凝反應(yīng)的順利進(jìn)行，極大地降低了處理效率。雖然PAC適應(yīng)PH值較寬，但在水質(zhì)PH值呈中性時(shí)水處理效果最好。

板框壓濾機(jī)在含酸廢水處理工藝中的新應(yīng)用

原含酸廢水處理工藝流程含酸廢水處理工藝流程如下：含酸廢水—含酸調(diào)節(jié)池曝氣中和池—混凝池—澄清池—中間水池—最終排放池。其中曝氣中和池將水中Fe２＋氧化為Fe３＋，提供架橋反應(yīng)電荷，混凝池中投加無機(jī)高分子絮凝劑，通過螯合反應(yīng)將水中小分子絮核絮凝為大分子絮核，在澄清池中進(jìn)行幅流沉降，去除水中顆粒物，達(dá)到降低濁度及ＣＯＤ的目的。

現(xiàn)階段含酸廢水處理工藝中存在的問題

現(xiàn)階段含酸廢水處理存在的主要問題為廢水來水的水質(zhì)波動(dòng)較大，包括ＰＨ值不穩(wěn)定（２-４），鐵離子含量無規(guī)則波動(dòng)（２ｇ／Ｌ-３０ｇ／Ｌ）。由于絮凝劑的絮凝效果影響因素為ＰＨ值及Ｆｅ３＋含量，水質(zhì)的較大波動(dòng)極易造成絮凝不完全，沉降時(shí)間延長(zhǎng)，澄清池中絮團(tuán)不能完全沉降，部分絮團(tuán)隨澄清池中上清液一同進(jìn)入最終排放池，增加出水的濁度及ＣＯＤ，存在重大的環(huán)保隱患。

板框壓濾機(jī)的新應(yīng)用

針對(duì)含酸廢水來水水質(zhì)復(fù)雜，波動(dòng)較大，致使絮凝效果極不穩(wěn)定，極易造成環(huán)保事故的現(xiàn)狀，遂提出如下工藝改進(jìn)方案，充分發(fā)揮板框壓濾機(jī)工作能力。改進(jìn)后含酸廢水處理工藝方案：含酸廢水—含酸調(diào)節(jié)池—曝氣中和池—混凝池—澄清池—板框壓濾機(jī)—最終排放池。此方案中弱化澄清池功能，由沉降出水池變?yōu)閺U水中和絮凝后的儲(chǔ)水池，澄清池中的廢水通過板框壓濾機(jī)進(jìn)行二次擠壓過濾進(jìn)入最終排放池外排。３工藝改進(jìn)效果分析：

１、徹底解除絮凝效果對(duì)含酸廢水處理工藝的制約。經(jīng)長(zhǎng)期觀測(cè)，因含酸廢水的ＰＨ值波動(dòng)，絮凝后的絮團(tuán)粒徑約為ｌ-５ｍｍ；３-５ｍｍ粒徑絮團(tuán)沉降時(shí)間較短，易沉降，ｌ-２ｍｍ粒徑絮團(tuán)沉降時(shí)間較長(zhǎng)，不易沉降，懸浮于水中，極易隨清水流淌排出。板框壓濾機(jī)濾布過濾孔徑為３７ｕｍ，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)所有粒徑的絮團(tuán)進(jìn)行過濾。避免絮團(tuán)因ＰＨ值姨動(dòng)造成粒徑過小不沉降懸浮于水中直接外排導(dǎo)致環(huán)保事故。

２、外排出水指標(biāo)得以保障。含酸廢水處理后外排主要觀測(cè)兩個(gè)排放指標(biāo)：ＰＨ、濁度、ＣＯＤ；工藝改進(jìn)后，板框壓濾機(jī)對(duì)水中顆粒物的過濾效率可達(dá)到９９％以上，有效的降低外排水濁度外排水中ＣＯＤ的產(chǎn)生因素為水中不飽和的Ｆｅ２+進(jìn)一步被氧化失去電子變?yōu)椋疲澹?，通過曝氣中和工藝將廢水中Ｆｅ２+氧化成為Ｆｅ３+，Ｆｅ３+通過架橋及螯合反應(yīng)形成絮團(tuán)被板框壓濾機(jī)過濾攔截，可使排水ＣＯＤ下降至３０以下。

３、保障工藝連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行；板框壓濾機(jī)峰值過濾流量為３５ｍ３/ｈ，均值過濾流量為２５ｍ３/ｈ，含酸廢水來水量均值為２０ｍ３/ｈ，完全可滿足工藝連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

reach a verdict

通過對(duì)含酸廢水處理工藝的改進(jìn)，消減澄清池沉降溢流功能，充分利用板框壓濾機(jī)的過濾能力，能夠有效的解除絮凝效果對(duì)含酸廢水處理工藝的制約，保證外排水指標(biāo)符合國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)，并能保證工藝的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。