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(yīng)當(dāng)在產(chǎn)生地點就地處理。不能不經(jīng)過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(jù)生產(chǎn)實際情況和客戶的嚴(yán)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(jù)廢水水質(zhì)、水量等情況組合使用，應(yīng)用樹脂回用和MVR蒸發(fā)工藝將其徹底去除并達(dá)到生產(chǎn)廢水零排放，維護(hù)簡單方便，易于長期使用。

　　2、工程設(shè)計情況

　　園區(qū)某外資企業(yè)噴涂工藝產(chǎn)生的廢水采用樹脂回用+MVR蒸發(fā)工藝，項目規(guī)模8t/d或500/h，項目已實施，目前處于正常運(yùn)營階段。

　　2.1 噴涂工藝中廢水排放種類及來源

　　該企業(yè)噴涂工藝中廢水排放種類包括酸性廢水/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(shè)計和出水標(biāo)準(zhǔn)

　　酸堿廢水W1/W2和含磷廢水W3/W4經(jīng)混合后通過樹脂離子交換系統(tǒng)處理后回用于生產(chǎn)線，作為W3/W4生產(chǎn)線和噴淋塔的補(bǔ)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)過樹脂離子交換系統(tǒng)處理后作為W3/W4生產(chǎn)線和噴淋塔的補(bǔ)充水。蒸發(fā)后產(chǎn)生的濃縮廢液委外處理，整個工廠實現(xiàn)無廢水外排。廢水系統(tǒng)內(nèi)的任何收集池或處理槽不允許有液體溢出系統(tǒng)只允許補(bǔ)水，不能產(chǎn)生任何多余的水使系統(tǒng)無法及時處理或超出使用點使用量(超聲波清洗不使用回用水)。

　　全廠水污染產(chǎn)生及排放情況如表1所示。

　　廢水經(jīng)處理后達(dá)到零排放，處理后水質(zhì)可滿足?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(biāo)準(zhǔn)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)離子交換樹脂處理系統(tǒng)處理后能滿足下列出水水質(zhì)如表2所示。

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

　　2.3 工藝流程及說明

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

　　當(dāng)樹脂飽和后，通過再生恢復(fù)樹脂的吸附功能，再生產(chǎn)生的廢液和工廠其他廢水混合后通過酸堿調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)pH值至中性，然后進(jìn)入低溫蒸發(fā)單元處理。

　　(1)預(yù)處理。設(shè)備啟動后，將收集池內(nèi)的廢液吸入雜質(zhì)過濾分離器內(nèi)，去除大顆粒的雜質(zhì)，專門過濾器上配有開關(guān)，顆粒雜質(zhì)要清理時，更換或清理不銹鋼濾袋。

　　(2)預(yù)熱。本設(shè)備為全自動，蒸發(fā)器自動進(jìn)水，水泵運(yùn)行產(chǎn)生真空，壓縮機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生熱量給蒸發(fā)罐內(nèi)廢水加熱，在真空狀態(tài)下，廢水溫度上升到37℃以上，預(yù)熱完成，廢水開始蒸發(fā)。

　　(3)蒸發(fā)濃縮過程。蒸發(fā)溫度設(shè)定為37~42℃，壓縮機(jī)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)的水蒸氣通過熱交換器循環(huán)泵給真空罐內(nèi)的水加熱，真空罐內(nèi)的水達(dá)到沸點，開始蒸發(fā)，氟利昂通過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，通過壓縮機(jī)壓縮制熱，給真空罐內(nèi)廢水加熱。如果在蒸發(fā)的過程中有氣泡上升，傳感器檢測到后，消泡劑自動加進(jìn)去消泡，一個周期完成后，開始排出濃縮液(一個周期的時間可設(shè)定)。

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

　　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(yùn)行情況

　　3.1 進(jìn)水水質(zhì)分析

　　本項目設(shè)計水質(zhì)鎳=0mg/L，氨氮=200mg/L，COD=1000mg/L是基于當(dāng)時的水樣檢測數(shù)據(jù)上浮10%。項目建設(shè)實施調(diào)試完畢其各水質(zhì)指標(biāo)變化達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　3.2 出水水質(zhì)分析

　　本項目出水執(zhí)行更為嚴(yán)格的表2和表3標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)整和強(qiáng)化現(xiàn)場運(yùn)營管理，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，嚴(yán)格低于排放標(biāo)準(zhǔn)。廢水處理設(shè)施設(shè)備運(yùn)行前后對比如圖4。

　　4、結(jié)語

　　采用樹脂回用+MVR蒸發(fā)工藝處理噴涂廢水中的鎳和氨氮，可以穩(wěn)定運(yùn)行并確保出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放，項目實施后達(dá)到生產(chǎn)廢水為零排放，故重金屬和氨氮實現(xiàn)零排放。全過程貫徹清潔生產(chǎn)原則和循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，采用先進(jìn)的工藝、設(shè)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(biāo)等達(dá)到國內(nèi)同行業(yè)清潔生產(chǎn)先進(jìn)水平。(來源：威特立創(chuàng)能科技(蘇州)有限公司)