1、引言

　　噴涂工藝中鎳的根本處理原則首先是改革生產(chǎn)工藝，不用毒性大的重金屬。其次可以采用合理的工藝流程、科學(xué)的管理和操作，減少鎳的含量和隨廢水的流失量，盡量減少外排廢水量。含鎳廢水應當在產(chǎn)生地點(diǎn)就地處理。不能不經(jīng)過(guò)處理直接排入城市下水道，以免對環(huán)境造成重大影響。根據生產(chǎn)實(shí)際情況和客戶(hù)的嚴格要求，該企業(yè)將廢水中的鎳在不改變其化學(xué)形態(tài)的條件下進(jìn)行濃縮和分離，根據廢水水質(zhì)、水量等情況組合使用，應用樹(shù)脂回用和MVR蒸發(fā)工藝將其徹底去除并達到生產(chǎn)廢水零排放，維護簡(jiǎn)單方便，易于長(cháng)期使用。

　　2、工程設計情況

　　園區某外資企業(yè)噴涂工藝產(chǎn)生的廢水采用樹(shù)脂回用+MVR蒸發(fā)工藝，項目規模8t/d或500/h，項目已實(shí)施，目前處于正常運營(yíng)階段。

　　2.1 噴涂工藝中廢水排放種類(lèi)及來(lái)源

　　該企業(yè)噴涂工藝中廢水排放種類(lèi)包括酸性廢水/堿性廢水(W1~W2)1200t/a，排放流量250L/h，含磷廢水(W3~W4)1200t/a，排放流量250L/h，超聲波清洗廢水(W5)78t/a，噴淋塔廢水(W6)50t/a，濕式打磨廢水(W7)5t/a。重金屬鎳主要來(lái)源于金屬表面處理加工所需化學(xué)品中。

　　2.2 噴涂工藝中廢水排放進(jìn)水設計和出水標準

　　酸堿廢水W1/W2和含磷廢水W3/W4經(jīng)混合后通過(guò)樹(shù)脂離子交換系統處理后回用于生產(chǎn)線(xiàn)，作為W3/W4生產(chǎn)線(xiàn)和噴淋塔的補充水。再生產(chǎn)的廢液與W5~7混合后經(jīng)酸堿中和利用蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)處理，蒸發(fā)后的冷凝水再經(jīng)過(guò)樹(shù)脂離子交換系統處理后作為W3/W4生產(chǎn)線(xiàn)和噴淋塔的補充水。蒸發(fā)后產(chǎn)生的濃縮廢液委外處理，整個(gè)工廠(chǎng)實(shí)現無(wú)廢水外排。廢水系統內的任何收集池或處理槽不允許有液體溢出系統只允許補水，不能產(chǎn)生任何多余的水使系統無(wú)法及時(shí)處理或超出使用點(diǎn)使用量(超聲波清洗不使用回用水)。

　　全廠(chǎng)水污染產(chǎn)生及排放情況如表1所示。

　　廢水經(jīng)處理后達到零排放，處理后水質(zhì)可滿(mǎn)足?城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)?(GB/T19923-2005)中工藝與產(chǎn)品用水標準后進(jìn)入回用水池，直接回用于生產(chǎn)。其中W1/W2和W3/W4經(jīng)離子交換樹(shù)脂處理系統處理后能滿(mǎn)足下列出水水質(zhì)如表2所示。

　　W5~W7和離子交換樹(shù)脂系統產(chǎn)生再生廢液經(jīng)蒸發(fā)系統處理后能滿(mǎn)足下列出水水質(zhì)(表3)。

　　2.3 工藝流程及說(shuō)明

　　W1/W2酸堿廢水和W3/W4含磷廢水經(jīng)收集后混合，通過(guò)預處理過(guò)濾器和活性碳過(guò)濾器去除水中大部分懸浮物和有機物，然后再通過(guò)離子樹(shù)脂交換系統交換并吸附水中陰陽(yáng)離子，使水質(zhì)滿(mǎn)足工藝回用水標準。離子交換樹(shù)脂的技術(shù)中，最常見(jiàn)的是，將原液中的鹽類(lèi)交換為離子交換樹(shù)脂的反離子H離子或OH離子的「脫鹽」。鹽類(lèi)在溶液中可電離陽(yáng)離子(Cation)與陰離子(Anion)，在陽(yáng)離子交換樹(shù)脂中，陽(yáng)離子與H離子進(jìn)行交換，而陰離子與OH離子在陰離子交換樹(shù)脂中進(jìn)行交換(圖1)。

　　當樹(shù)脂飽和后，通過(guò)再生恢復樹(shù)脂的吸附功能，再生產(chǎn)生的廢液和工廠(chǎng)其他廢水混合后通過(guò)酸堿調節單元調節pH值至中性，然后進(jìn)入低溫蒸發(fā)單元處理。

　　(1)預處理。設備啟動(dòng)后，將收集池內的廢液吸入雜質(zhì)過(guò)濾分離器內，去除大顆粒的雜質(zhì)，專(zhuān)門(mén)過(guò)濾器上配有開(kāi)關(guān)，顆粒雜質(zhì)要清理時(shí)，更換或清理不銹鋼濾袋。

　　(2)預熱。本設備為全自動(dòng)，蒸發(fā)器自動(dòng)進(jìn)水，水泵運行產(chǎn)生真空，壓縮機運行產(chǎn)生熱量給蒸發(fā)罐內廢水加熱，在真空狀態(tài)下，廢水溫度上升到37℃以上，預熱完成，廢水開(kāi)始蒸發(fā)。

　　(3)蒸發(fā)濃縮過(guò)程。蒸發(fā)溫度設定為37~42℃，壓縮機壓縮氟利昂產(chǎn)生熱量給真空罐加熱，真空罐水分快速蒸發(fā)，蒸發(fā)的水蒸氣通過(guò)熱交換器循環(huán)泵給真空罐內的水加熱，真空罐內的水達到沸點(diǎn)，開(kāi)始蒸發(fā)，氟利昂通過(guò)膨脹閥氣化后給真空罐水蒸氣制冷，蒸氣上升遇冷液化進(jìn)入儲水罐，氟利昂吸收了熱量，通過(guò)壓縮機壓縮制熱，給真空罐內廢水加熱。如果在蒸發(fā)的過(guò)程中有氣泡上升，傳感器檢測到后，消泡劑自動(dòng)加進(jìn)去消泡，一個(gè)周期完成后，開(kāi)始排出濃縮液(一個(gè)周期的時(shí)間可設定)。

　　(4)濃縮液排出。一個(gè)周期完成后，壓縮泵停止工作，濃縮液管路上氣動(dòng)閥打開(kāi)，蒸發(fā)罐加壓，將濃縮液壓入濃縮罐內。

　　處理工藝流程圖如圖2所示。

　　處理工藝水量平衡圖如圖3。

　　3、項目運行情況

　　3.1 進(jìn)水水質(zhì)分析

　　本項目設計水質(zhì)鎳=0mg/L，氨氮=200mg/L，COD=1000mg/L是基于當時(shí)的水樣檢測數據上浮10%。項目建設實(shí)施調試完畢其各水質(zhì)指標變化達到排放標準要求。

　　3.2 出水水質(zhì)分析

　　本項目出水執行更為嚴格的表2和表3標準。經(jīng)過(guò)系統的優(yōu)化調整和強化現場(chǎng)運營(yíng)管理，確保系統的穩定運行，嚴格低于排放標準。廢水處理設施設備運行前后對比如圖4。

　　4、結語(yǔ)

　　采用樹(shù)脂回用+MVR蒸發(fā)工藝處理噴涂廢水中的鎳和氨氮，可以穩定運行并確保出水水質(zhì)達標排放，項目實(shí)施后達到生產(chǎn)廢水為零排放，故重金屬和氨氮實(shí)現零排放。全過(guò)程貫徹清潔生產(chǎn)原則和循環(huán)經(jīng)濟理念，采用先進(jìn)的工藝、設備，減少污染物的產(chǎn)生量和排放量，使物耗、能耗和污染物排放指標等達到國內同行業(yè)清潔生產(chǎn)先進(jìn)水平。(來(lái)源：威特立創(chuàng )能科技(蘇州)有限公司)