導 語
生態環境保護實用技術和示范工程是我會面向所有環保企事業單位的免費年度技術推廣服務,從1991年至今我們已累計推廣先進技術和工程4100多項。為便于相關方使用《2021年重點生態環境保護實用技術和示范工程名錄》(詳見關于發布《2021年重點生態環境保護實用技術和示范工程名錄》的公告),我會編制了入選技術和工程的簡介,將陸續在我會官微和公布。簡介內容均由入選項目的申報單位提供。
2021-33
技術名稱
陜西福天寶——電鍍廢水處理及資源回用技術
申報單位
陜西福天寶環保科技有限公司
推薦單位
陜西省環境保護產業協會
適用范圍
SCR系統屬于水污染防治領域,適用于電鍍廢水處理與回收再利用,綜合處理電鍍廢水,同時對鹽分濃縮結晶、重金屬等資源進行回收利用。
主要技術內容
一、技術簡介
基本原理
綜合運用各種物理化學分離技術包括電除鹽技術、膜技術及蒸發技術來實現鹽分濃縮結晶、有價金屬回收利用及中水回用的目的,簡稱Separation Concentration Recycle(SCR工藝)。本方法包含固液分離系統、電除鹽系統、反滲透系統、MVR蒸發系統。
電鍍廢水零排放及資源再生回用的工藝系統(SCR)將含氰、含鉻、含鎳、酸銅的電鍍廢水經過預處理后,與企業的綜合廢水一起進入綜合收集池,主要包括預處理、高級氧化、超濾、電除鹽、反滲透、MVR 蒸發以及污泥干燥等工藝。SCR三聯柱離子交換技術保障有價金屬離子的有效富集,電積技術實現金屬離子的分類單質化,SCR電滲析膜分離和濃縮技術可高效分離重金屬和濃縮鹽分,同時能高效去除COD、氨氮和其他有害物質,使得水體中重金屬的去除更加容易徹底。
工藝路線
(1)首先將電鍍產線的廢水按照環保要求以及資源回收的原則分為綜合廢水、含氰廢水、含鎳廢水、酸銅廢水和含鉻廢水。將酸銅廢水和含鎳廢水中銅(Cu)、鎳(Ni)等有價金屬通過離子交換和金屬電積等濕法冶金工藝提煉出來;含鉻廢水、含氰廢水經充分地去除一類污染物的預處理后與綜合廢水一并進行酸度調節,沉淀金屬離子,然后經過固液分離,污泥送干燥后委外處理或進一步回收金屬;
(2)該方法得到的溶液進一步經過電除鹽設備處理得到電除鹽濃水和電除鹽淡水,其中重金屬離子和鹽分都集中在電除鹽濃水中;
(3)該方法得到的電除鹽淡水再經過反滲透系統得到RO產水 (淡水)和RO濃水,RO淡水送回生產線使用,RO濃水返回電除鹽進水,鹽分最終進入電除鹽濃縮濃水中;
(4)該方法得到的電除鹽濃水經過調節酸度值,沉淀富集的重金屬離子,得到上清液和污泥,污泥送干燥后委外處理或進一步回收金屬;
(5)該溶液送MVR蒸發系統進行蒸發,得到蒸發水和結晶鹽,該蒸發水返回到反滲透系統進行處理,該結晶鹽可作為工業原材料出售。
最終本工藝將各分離和濃縮系統有機耦合在一起,通過控制各個系統的出水和進水要求,實現了電鍍廢水中重金屬的富集和分離、水和鹽的品質控制,并保證了該過程產水回用和鹽的資源化使用。
技術應用數量
技術應用數量為1項。
應用效果
SCR工藝基于物料平衡及資源回收的設計理念,區別于以減排為目的的傳統工藝技術。在傳統工藝無法達到穩定達標排放及資源回收的情況下,SCR工藝可以做到:
(1)經資源化處理,污泥量減少50%;
(2)完全做到變廢為寶,將廢泥無害化處理變成新型材料;
(3)通過分離及蒸發系統將濃液變成工業鹽,成為原材料;
(4)降低藥劑使用,減少環境負擔,將水100%回用至電鍍生產線,不產生二次污染。
玉環福天寶沙門水廠運用SCR工藝以日處理3000 m3處理電鍍廢水為例:
(1)每年節約淡水資源100萬m3;
(2)每年回收有價金屬資源160噸,不但為我國緩解戰略資源短缺矛盾做了貢獻,而且避免了環境的重金屬污染;
(3)每年產出工業副產鹽8000噸,可以減少約3.1萬畝的土壤輕度鹽堿化(土壤深度30 cm)。電鍍污泥排放減量約50%,減少了二氧化碳總排放量(焚燒填埋處理),同時還減少了污泥焚燒產生的二氧化硫、氮氧化物等大氣污染物。
技術特點
(1)相對于傳統工藝,SCR系統出水水質穩定,滿足《電鍍污染物排放標準》(GB 21900—2008)表3標準;傳統工藝由于技術本身的局限性,在水質不斷變化的情況下,系統兼容性不夠,系統負荷的變化造成出水水質無法穩定達標;
(2)SCR系統通過大量在線
傳感器來實現系統的自動運行,在水質波動的情況下,可自適應調整相應運行參數,減輕人員工作強度,避免人為失誤。同時后臺自動記錄水質及運行參數,初步實現數據采集和分類,為下一步實現大數據分析及AI智能打下基礎,進一步優化系統運行;
(3)采用三聯柱離子交換技術,保障有價金屬離子的有效富集。通過領先的電積技術,實現金屬離子的分類單質化,最大限度實現有價金屬的回收,且沒有二次或次生污染。相較于傳統工藝通過化學沉淀形成金屬氫氧化物進行固液分離的方法,無需加藥,提高了回收率,且污泥量大為減少;
(4)SCR工藝很好地利用了高級氧化的作用,高效去除COD的同時,還兼有去除氨氮和其他有害物質,使得水體中重金屬的去除更加容易和徹底;
(5)SCR工藝的電滲析膜分離和濃縮技術,更節能高效地分離重金屬和濃縮鹽分,相比于采用多級反滲透的傳統方法更加節能高效,運行壽命更長;
(6)SCR工藝采用電滲析淡水作為反滲透系統的進水,確保了反滲透膜組件的使用壽命;
(7)SCR工藝的反滲透產水,水質優于《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)Ⅳ類水質標準,可根據車間生產要求100%回用,實現水系的閉路循環,真正做到水體零排放;
(8)SCR采用的MVR蒸發,相比于傳統的單效和多效蒸發更加節能且自動化程度高;
(9)采用微波干燥技術,相比傳統的火法降低污泥水分,更高效節能地去除污泥水分,且不產生二次污染;實現污泥減量化,從而降低了污泥委外處置成本;
(10)PLC全廠控制系統,實現了遠程觀察和控制的同時相比同規模的傳統法污水處理廠大幅度地節省了相應人力成本;
(11)最重要的一點:SCR系統所產副產鹽,純度高、雜質少、含水率低,可以用于印染、切削、融雪等眾多領域。
二、典型應用案例
案例名稱
浙江玉環福天寶沙門濱港工業城電鍍廢水零排放項目。
案例簡介
本項目位于浙江臺州玉環市沙門濱港工業城電鍍中心,2018年福天寶作為招商引資項目落戶玉環,在沙門濱港工業城電鍍中心購買土地建設玉環福天寶沙門濱港工業城電鍍廢水零排放污水處理廠,服務于玉環沙門濱港工業城電鍍中心六家電鍍企業,得到當地政府及各級職能部門的大力支持與幫扶,運用我公司自主研發的SCR(Separation Concentration Recycle)電鍍廢水零排放及資源再生回用工藝技術,解決了電鍍廢水中有機污染物、重金屬和鹽分對水體的破壞,將廢水變廢為寶。電鍍廢水以管網形式接入廠內,現已投運,運行良好平穩,將處理完的水全部回用至電鍍企業生產線,完全符合生產需要。此項目為高起點設計,采用最先進的工藝,現代自動化運行,是一具有功能性、示范性的污水處理中心。此中心日處理水量約為3000 m3。項目占地面積6721 m2,建筑面積13573 m2,其中辦公面積2904 m2,主廠房面積10669 m2,投資1.39億人民幣,同時將成立現代化中心實驗室,為周邊企業服務。
達到的標準或性能要求
業主單位
玉環福天寶環保科技有限公司。
投運時間
2020年11月19日正式進企業電鍍廢水。
工藝流程
1、首先將電鍍產線的廢水按照環保要求以及資源回收的原則分為綜合廢水、含氰廢水、含鎳廢水、酸銅廢水和含鉻廢水。將酸銅廢水和含鎳廢水中銅(Cu)、鎳(Ni)等有價金屬通過離子交換和金屬電積等濕法冶金工藝提煉出來;含鉻廢水、含氰廢水經過充分去除一類污染物的預處理后與綜合廢水一并進行酸度調節、沉淀金屬離子,然后經過固液分離,污泥送干燥后委外處理或進一步回收金屬;
2、該方法得到的溶液進一步經過電除鹽設備處理得到電除鹽濃水和電除鹽淡水,其中重金屬離子和鹽分都集中在電除鹽濃水中;
3、該方法得到的電除鹽淡水再經過反滲透系統得到RO產水(淡水)和RO濃水,RO淡水送回生產線使用,RO濃水返回電除鹽進水,鹽分最終進入電除鹽濃縮濃水中;
4、該方法得到的電除鹽濃水經過調節酸度值,沉淀富集的重金屬離子,得到上清液和污泥,污泥送干燥后委外處理或進一步回收金屬;
5、該溶液送MVR蒸發系統進行蒸發,得到蒸發水和結晶鹽,該蒸發水返回到反滲透系統進行處理,該結晶鹽可作為工業原材料出售。
最終本工藝將各分離和濃縮系統有機耦合在一起,通過控制各個系統的出水和進水要求,實現了電鍍廢水中重金屬的富集和分離、水和鹽的品質控制,并保證了該過程產水回用和鹽的資源化使用。
運行情況
從2020年11月19日進水開始,系統每天處理企業進廢水1400 m³(企業受疫情等情況影響,排水量比設計水量小),其中包括綜合廢水、含鉻廢水、含鎳廢水、酸銅廢水、含鎳廢水等。經過公司的SCR處理工藝之后,得到的RO產水水質穩定達標回用到企業生產車間,具體水質指標見附件。水處理過程的廢氣處理設施運行穩定正常,排氣筒出氣的檢測結果顯示,外排氣體達標。SCR工藝得到的工業副產鹽,送檢第三方檢測,經過專家論證鑒定不屬于危險廢物,可以直接用于印染、機械加工等行業,具體檢查結果和專家評審結果見附件。
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實用技術指在一定時期內,同國家生態環境保護需求和經濟發展水平相適應的先進適用生態環境保護技術,包括污染防治、碳減排、生態環境修復、資源綜合利用、環境監測及智慧化環境監控管理等領域的技術、裝備和材料。
示范工程指采用先進生態環境保護技術、裝備、材料或創新服務模式,具有示范推廣意義的工程,包括污染防治工程、生態修復工程、資源綜合利用工程、碳減排及生態環境綜合治理工程。
原標題:實用技術 |? ??陜西福天寶——電鍍廢水處理及資源回用技術