CN107381880A - 一种六价铬污染地下水的移动处理***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种六价铬污染地下水的移动处理***,所述处理***包括一体化反应器,所述反应器内设有pH在线监控仪,氧化还原电位在线监控仪,电磁流量计,静压液位计;其中上述检测器与相应的加量泵连接,并进行相应的检测和响应;所述反应器上还设有空气搅拌器、排泥口和排水口。本发明设计的设备通过各个反应物质之间的比例关系,设计合理大小的各个容器,最终使各个反应容器之间合理配合,能够实现最大处理水量为5m3/h,24小时运行,达到快速便捷的处理。本发明使用汽车的压缩气进行空气搅拌,对资源进行了合理利用,在一定程度上节约了资源,降低了能量消耗。
Description
技术领域
本发明属于污染地下水处理的领域,具体涉及一种六价铬污染地下水的移动处理***及处理方法。
背景技术
抽出处理技是目前最主要、应用最广泛的地下水六价铬污染修复处理技术,其基本运转程序主要包括两个部分:首先从地下抽出污染的地下水,其次在地上设施中对抽出的六价铬污染地下水进行处理,最终把净化水排入地表水体、回用或回灌补给地下水。这种方法简便有效,在发生突发性污染或者污染六价铬浓度较高区域非常适用,能够对地下水六价铬污染作出快速反应,同时不会引起二次污染。
目前,对抽出的六价铬污染地下水进行处理主要包括两种模式:一是在抽出井附近建造废水处理设施,就地处理;二是将抽出六价铬污染地下水运输至附近污水处理厂处理。但这两种方式均存在明显的限制性:抽出井附近建设废水处理设施需要投入大量经费和人力,并且在场地修复完成后废水处理设施不能再利用,只能拆除,造成大量浪费;此外,抽出处理往往应对发生突发性污染或者污染六价铬浓度较高区域,需要能够对地下水六价铬污染做出快速反应,处理设施的建设需要相当长的时间,直接影响到修复工程进度。而将抽出六价铬污染地下水运输至附近污水处理厂则可能面临场地近距离范围内不存在污水处理厂,长距离运输成本太高;即使近距离范围存在污水处理厂,也需要专门车辆进行大量的废水运输工作,费用高并且存在运输过程中二次污染的风险。
因此,开发一种随时投入使用对地下水六价铬污染做出快速反应的处理***成为一种亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种车载移动式六价铬废水处理成套设备,能够随时投入使用,对地下水六价铬污染做出快速反应,避免了在场地建设处理设施造成的经费浪费、污染废水运输造成的运输费用和环境风险以及废水处理过程中的人工浪费。
本发明的发明构思是:能够对地下水六价铬污染做出快速反应,随时投入使用(机动性);其设计原则为保障废水处理效果稳定可靠(稳定性);可在不同场地重复使用,并最大限度的降低运行费用(经济性);同时考虑便于操作、管理(实用性);实现工艺过程的自动控制,降低劳动强度,节省人工费用(智能性);同时也考虑处理工艺的合理性及处理设施的安全性。
基于上述的发明构思,本发明具体通过如下技术方案实现的。
一种六价铬污染地下水的移动处理***,其特征在于,所述处理***包括一体化反应器,所述反应器内设有pH在线监控仪,氧化还原电位在线监控仪,电磁流量计,静压液位计;其中上述检测器与相应的加量泵连接,并进行相应的检测和响应;所述反应器上还设有空气搅拌器、排泥口和排水口。
其中,所述***还包含辅助设备,所述辅助设备包括清水储存设备、污泥储存设备、泥饼储存设备、配酸设备并设置有酸计量泵、还原剂配制及储存设备并设置有还原剂泵、配碱设备并设置有碱泵、PAM储存设备并设置PAM泵、废水提升泵以及叠螺污泥脱水机。
其中,所述***处理的六价铬的浓度为200-800mg/L;优选处理后六价铬的浓度在0.05mg/L以下,处理后水的pH=6.5-8.5。
其中,所述反应器及辅助设备是装在车上的;优选在反应器内设置有利用压缩气的空气搅拌器。
其中,所述方法包括处理用药剂的制备步骤、废水处理步骤和污泥脱水步骤,所述废水处理步骤的各个处理步骤在一个反应器中进行
其中,所述废水处理步骤包括如下步骤:酸化步骤、还原步骤、中和步骤、絮凝步骤、沉淀分离步骤、过滤吸附步骤、pH回调步骤、污泥脱水步骤。
其中,所述酸化步骤中使用硫酸进行酸化,酸化后的pH=2-4,所用硫酸的质量体积比浓度为2%;优选所述还原步骤使用的还原剂为亚硫酸氢钠,其投加量为六价铬含量的3~5倍,亚硫酸氢钠的质量体积比浓度为25%;优选所述中和步骤使用的是烧碱进行中和,中和后的pH=8-8.5,烧碱的质量体积比浓度为10%;优选所述絮凝步骤是在絮凝区加入聚合氯化铝(PAC),在助凝区投加聚丙烯酰胺(PAM溶液)进行沉淀,通过污泥泵输送至脱水机进行过滤脱水,脱水泥饼装袋回收;优选所述脱水机为叠螺污泥脱水机。
其中,所述六价铬的浓度为200-800mg/L;优选处理后的六价铬的浓度在0.05mg/L以下,pH=6.5-8.5。
其中,所述酸化步骤、中和步骤和絮凝反应步骤中进行空气搅拌,优选所述空气搅拌是利用汽车的压缩气进行搅拌。
其中,所述酸化步骤中,通过加入硫酸控制待处理水的pH值为2-4;还原步骤中控制电位为E=250-300mV;中和步骤中控制待处理水的pH值为8-8.5。
一种所述的六价铬污染废水的处理设备,其反应器是标准集装箱规格型号为45HQ。实际箱体内尺寸:长×宽×高=13.556×2.352×2.698m,外尺寸:13.716×2.438×2.896m。成套设备安放在集装箱内。由于车载设备受外形尺寸限制,根据主体设备容量推算,设计最大处理水量为5m3/h,采取24小时运行。
本发明的有益效果如下:
本发明设备***能够随时投入使用,对地下水六价铬污染做出快速反应;运行稳定,操作安全方便,运行费用经济,不造成对环境的二次污染。
本发明设备***彻底实现科学智能的自动化管理,尽量减轻劳动强度,节约人工成本;本发明的设备***可在不同场地重复使用,避免了就地建造处理设施造成的经费浪费;就地进行六价铬污染废水处理并将处理后净水回注,避免了废水运输费用和环境风险。
本发明设计的设备通过各个反应物质之间的比例关系,设计合理大小的各个容器,最终使各个反应容器之间合理配合,能够实现最大处理水量为5m3/h,24小时运行,达到快速便捷的处理。
本发明使用汽车的压缩气进行空气搅拌,对资源进行了合理利用,在一定程度上节约了资源,降低了能量消耗。
附图说明:
图1本发明设备处理废水流程图;
图2本发明设备平面分区图;
1.一体化反应区,2.活动步梯,3.便携式洗眼器,4.电控柜,5.中控区,6.加药区,7.污泥脱水区;
图3本发明设备平面布置图;
8.调酸区,9.还原区,10.助凝区,11.絮凝区,12.调碱区,13.沉淀区,14.过滤区,15.污泥槽,16.清水槽,17.污泥泵,18.冲洗泵,19.酸泵,20.还原剂泵,21.碱泵,22.PAC泵,23.PAM1泵,24.PAM2泵,25.酸槽,26.还原剂槽,27.碱槽29.PAC槽29.PAM槽,30.叠螺脱水机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步详细说明,但本发明不限于这些具体实施方式。
本发明提供一种六价铬污染地下水移动净化处理***,所述处理***包括一个反应器,所述反应器内设有pH在线监控仪,ORP在线监控仪,电磁流量计,静压液位计;其中上述检测器与相应的加量泵连接,并进行相应的检测和响应;所述反应器上还设有空气搅拌器、排泥口和排水口。
本发明的处理***通过在一个一体化反应器中安装多个检测器,使在该反应器中能够完成六价铬的多个处理步骤,并且进一步将该反应器固定在车上,从而实现移动处理的目的。同时在该反应器上还设置有必须的排泥口和排水口,其用于将处理后的水和泥分离导出,所述设备的名称不限于排泥口,排污口,排水口,排液口等,只要起到类似的作用就可以。
在一种具体的实施方式中,所述***还包括辅助设备,所述辅助设备包括清水储存设备、污泥储存设备、泥饼储存设备、配酸设备并设置有酸计量泵、还原剂配制及储存设备并设置有还原剂泵、配碱设备、碱泵、PAM储存设备并设置PAM泵、废水提升泵以及叠螺污泥脱水机。
这些设备是完成水处理过程中各个步骤需要的相关物质的配制和储存设备,同时各个设备上设置有相应的泵,将相应的原料泵入反应器内进行反应,而这些泵也与反应器内相关的检测器如pH检测器、氧化还原电位检测器或液位检测器连锁,根据检测器的设定,进行泵的开关,从而控制反应的进程。
在一种优选的具体实施方式中,所述***处理的六价铬的浓度应控制在800mg/L以下;处理后出水水质达到国家《地下水质量标准》(GB/T14848-93)Ⅲ类标准要求,即六价铬≤0.05mg/L,pH=6.5-8.5。
本发明的设备对处于所述浓度范围内的六价铬具有很好的处理效果,发明人还发现,对其他浓度的六价铬也能够进行处理,达到类似的技术效果。
在一种优选的具体实施方式中,所述反应器及辅助设备是装在车上的。
本发明还提供一种六价铬污染废水的处理方法,其特征于,所述方法包括处理用药剂的制备步骤、废水处理步骤和污泥脱水步骤等,所述废水处理步骤的各个处理步骤在一个反应器中进行;优选地,所述废水处理步骤包括如下步骤:酸化步骤、还原步骤、中和步骤、絮凝步骤、沉淀分离步骤、过滤吸附步骤、pH回调步骤、污泥脱水步骤。
各个处理步骤在一个一体化反应器中进行是本发明方法区别于类似处理方法的区别技术特征之一。上述废水的各个处理步骤之间通过合理控制各个物质的比例和反应条件最终实现在同一反应器中将废水处理好,将六价铬进行转化、分离,最终达到净化的目的。
在一种优选的具体实施方式中,所述酸化步骤中使用硫酸进行酸化,酸化后的pH=3,所用硫酸的浓度为2%(质量体积比);优选所述还原步骤使用的还原剂为亚硫酸氢钠,其投加量为六价铬含量的3~5倍,亚硫酸氢钠的浓度为25%(质量体积比);优选所述中和步骤使用的是烧碱进行中和,中和后的pH值为8,烧碱的浓度为10%(质量体积比);优选所述絮凝步骤是加入聚丙烯酰胺进行沉淀,聚丙烯酰胺的额过污泥泵输送至叠螺污泥脱水机进行脱水处理,得到脱水泥饼,回收使用。
上述各个物质的浓度是发明人经过对多个浓度进行筛选得到的,这些浓度在反应进程和反应控制上都有较好的效果,虽然其他浓度也可以实现类似的技术效果,但本发明的上述浓度能够实现上述各个处理步骤较为稳定的进行,保障了各个反应的顺利进行,也保证了整个周期的各个反应在同一反应器中顺利进行。
在一种优选的具体实施方式中,其中所述六价铬的浓度控制在800mg/L以下;处理后出水水质达到国家《地下水质量标准》(GB/T14848-93)Ⅲ类标准要求,即六价铬≤0.05mg/L,pH=6.5-8.5。
本发明的处理方法对处于所述浓度范围内的六价铬具有很好的处理效果,发明人还发现,对其他浓度的六价铬也能够进行处理,达到类似的技术效果。
在一种优选的具体实施方式中,所述酸化步骤、中和步骤和絮凝反应步骤中进行空气搅拌,优选所述空气搅拌是利用汽车的压缩气进行搅拌。
由于将反应器放在车上,可以利用汽车的压缩气进行空气搅拌,这很大程度上节约了资源,减低了能耗。
在一种优选的具体实施方式中,所述酸化步骤中,通过加入硫酸控制待处理水的pH值为2-4;还原步骤中控制电位为E=250-300mV;中和步骤中控制待处理水的pH值为8-8.5。
上述各个步骤pH值和电位的控制是该方法中非常关键的因素,是实现自动化、智能化的关键,也是保证最终能够将废水处理到符合要求的关键步骤,这也是发明人经过创造性劳动的结果。
在一种优选的具体实施方式中,废水处理***工艺流程图见图1。本处理采用间歇式反应器,处理过程按以下顺序依次进行:废水酸化→六价铬还原→中和反应→絮凝反应→沉淀分离→过滤吸附→pH回调→污泥脱水。这样可以保证每一步反应精确到位,最终保证出水达标。根据主体设备容量推算,设计最大处理水量为5m3/h,采取24小时运行。具体来说,各个步骤如下:
一、废水处理:
1、废水酸化步骤:受污染的含铬废水通过水泵输送到一体化反应器,水泵进水管设电磁流量计,可显示瞬时流量和累积水量。向酸化区内投加硫酸溶液(空气搅拌),调节废水的pH=2-4(视水质情况调整),反应器内设pH在线监控仪,对计量泵进行变频控制,保证pH控制在2-4之间,直至pH值稳定为止。加酸计量泵与pH在线监控仪连锁,自动运行。
2、六价铬还原步骤:还原区加入亚硫酸氢钠溶液,将废水中的六价铬还原为三价铬(空气搅拌)。反应后废水电位E=250-300mV(视水质情况调整)。反应器内设ORP在线监控仪,当废水电位E<250mV,说明六价铬达标,对计量泵进行变频控制,直至电位E=250-300mV稳定为止。还原剂计量泵与ORP在线监控仪连锁,自动运行。
3、中和反应步骤:中和区加入氢氧化钠溶液(空气搅拌),调节废水的pH=8-8.5,使三价铬生成氢氧化铬沉淀。加碱量由pH在线监控仪控制。对计量泵进行变频控制,保证pH在反应区间内,直至pH值稳定为止。加碱计量泵与pH在线监控仪连锁,自动运行。
4、絮凝反应步骤:在絮凝区投加PAC溶液(空气搅拌),投加量为200-300mg/L左右(可调,根据具体水质情况确定投加量)。在助凝区投加PAM溶液(空气搅拌),投加量为3-5mg/L左右(可调,根据具体水质情况确定投加量)。氢氧化铬沉淀经絮凝反应形成较大絮体颗粒,便于沉淀分离。
5、沉淀分离步骤:经以上反应后的废水进入沉淀区,为保证沉淀效果,沉淀区设斜板填料,絮凝后的氢氧化铬污泥经重力沉降,污泥沉至反应器底部,上部清水进入下一道工序。
6、过滤吸附步骤:沉淀区出水应经过活性炭过滤吸附,确保废水达标排放。
7、pH调节步骤:过滤后的清水进入清水槽,并监测清水槽的pH值,如果pH超过排放标准,应适当加酸回调。内设pH计对废水pH值进行监控。同时清水区内设六价铬检测仪,如果出水六价铬超标,应回流到前端沉砂池,重新进行处理,达标清水直接排放。
二、污泥脱水
反应器底部的污泥含水率约98%左右,排至污泥槽储存。污泥槽的稀污泥用污泥泵输送至脱水机进行过滤脱水。过滤水排放,脱水泥饼装袋回收。
污泥量计算:污泥主要为氢氧化铬,浓度大约是六价铬浓度的2倍。废水中六价铬浓度按最大800mg/L计,生成氢氧化铬污泥1600mg/L。处理水量5m3/h,绝干污泥产生量为8Kg/h。含水率98%左右的稀污泥约400L/h,脱水泥饼含水率80%,约40Kg/h。叠螺脱水机处理能力为10dg.ds/h(每小时处理绝干污泥量为10Kg)。PAM投加量按3Kg/吨绝干污泥投加,PAM溶液配制浓度按0.1%计,消耗量30L/h。
根据车载设备特点,脱水机选用叠螺污泥脱水机比较适宜。叠螺污泥脱水机可实现污泥输送、计量、调质、脱水、清洗等全流程的自动化运行。
实施例
下面对实施例中使用的各个物质的来源进行说明,如果没有特别说明,所使用的原料和仪器均是商购获得,是本领域常规使用仪器和原料,只要其能满足需要即可。
本发明所用设备和药剂都是市场可以购买获得的。
主要设备的参数如下:
1、一体化反应器(含清水槽、污泥槽):
数量:1台
规格型号:7200×1800×2500mm
技术参数:槽体PP材质(10mm);
2、配酸槽
数量:1套
规格型号:550×500×1500mm
技术参数:槽体PP(10mm)材质,空气搅拌。
3、酸计量泵
数量:1台
计量泵型号:MB0050,PVC材质,流量Q=52L/h,压力1.0MPa,电机功率0.25Kw,调节量20-100%。
4、还原剂槽
数量:1套
规格型号:550×500×1500mm
技术参数:槽体PP(10mm)材质,搅拌机功率0.75Kw,搅拌转速100-120r/min,搅拌器直径200mm。
5、还原剂泵
计量泵型号:MB0125,PVC材质,流量Q=126L/h,压力0.7MPa,电机功率0.25Kw,调节量20-100%。
6、配碱槽
数量:1套
规格型号:550×500×1500mm
技术参数:槽体PP(10mm)材质,空气搅拌。
7、碱泵
数量:1台
计量泵型号:MB0125,PVC材质,流量Q=126L/h,压力0.7MPa,电机功率0.25Kw,调节量20-100%。
8、PAC槽
数量:1套
规格型号:550×500×1500mm
技术参数:槽体PP(10mm)材质,空气搅拌。
9、PAC泵
数量:1台
计量泵型号:MB0050,PVC材质,流量Q=52L/h,压力1.0MPa,电机功率0.25Kw,调节量20-100%。
10、PAM槽
数量:1套
规格型号:550×500×1500mm
技术参数:槽体PP(10mm)材质,空气搅拌。
11、PAM泵
数量:1台
计量泵型号:MB0050,PVC材质,流量Q=52L/h,压力1.0MPa,电机功率0.25Kw,调节量20-100%。
12、废水提升泵
数量:1台
规格型号:sj17-2
技术参数:流量Q=5m3/h;扬程H=20.5m;功率N=1.1Kw。
13、叠螺污泥脱水机
数量:1套
规格型号:DR130-1
技术参数:外形尺寸:2350×560×1255mm,主机功率:螺旋轴0.25Kw,搅拌机0.55Kw。配备污泥泵型号25JYF-8,流量Q=2.5m3/h;扬程H=10m;功率N=0.25Kw。清洗水泵型号MB0420,流量Q=420L/h,,压力0.4MPa功率N=0.37Kw;PAM加药泵型号MB0125,流量Q=120L/h,压力0.7MPa,功率N=0.25Kw。
14、pH监控仪
数量:3套
技术参数:量程:0-14pH,-1999-1999mV;精度:±0.01PH,±1mV;工作温度:0-60℃,电源:220VAC/50Hz。配套传感器支架、电缆。
15、ORP监控仪
数量:1套
技术参数:量程:0-14pH,-1999-1999mV;精度:±0.01PH,±1mV;工作温度:0-60℃,电源:220VAC/50Hz。配套传感器支架、电缆。
16、电磁流量计
数量:1套
规格型号:DN40
技术参数:测量精度:±0.5%R;防护等级:IP65;电源:220V/50Hz;工作温度:-10℃-+40℃;输出:4-20mA电流输出,RS485接口;显示累计流量8位,瞬时流量5位。
17、静压液位计
数量:7套
规格型号:0-2m
技术参数:测量范围:0-2m;使用环境湿度:-20℃~+70℃;相对湿度:10%~90%;介质温度:-20℃~+80℃;长期稳定性:优于0.1%FS/年;温度稳定性:±0.2%/10℃;电源::24VDC;信号输出:两线输出4~20mA。
本实施例中六价铬污染水的处理方法具体如下:
一、设备的选取:
考虑到运输方便,选择标准集装箱规格型号为45HQ,实际箱体内尺寸:长×宽×高=13.556×2.352×2.698m,外尺寸:13.716×2.438×2.896m。成套设备安放在集装箱内。由于车载设备受外形尺寸限制,根据主体设备容量推算,设计最大处理水量为5m3/h,采取24小时运行。
具体的处受污染水浓度:设备处理水中六价铬浓度应控制在800mg/L以下。处理后出水水质达到国家《地下水质量标准》(GB/T14848-93)Ⅲ类标准要求,即六价铬≤0.05mg/L,pH=6.5-8.5。
二、药剂配制及投加:
1、硫酸(H2SO4)溶液:
六价铬的还原反应需要在酸性条件下进行,先加入硫酸溶液调节pH=2-4。按废水进水pH=7调至pH=3计,浓硫酸加入量50mg/L=50g/m3。废水量5m3/h,浓硫酸消耗量0.25Kg/h。硫酸溶液配制浓度按2%计,稀硫酸消耗量12.5L/h。
配酸槽技术参数:尺寸550×500×1400mm,有效容积300L,配制1槽药液可使用24h。槽体PP(10mm)材质,空气搅拌。
加药方式:计量泵投加到反应器。选用计量泵型号:MB0050,PVC材质,流量Q=52L/h,压力1.0MPa,电机功率0.25Kw,调节量20-100%。
2、还原剂(亚硫酸氢钠):
还原剂理论消耗量为六价铬浓度的3倍,实际投加量为六价铬含量的3-5倍,按六价铬=800mg/L计,亚硫酸氢钠投加量4000mg/L,废水量5m3/h,消耗量20Kg/h。配制浓度25%计,还原剂溶液消耗量80L/h。
配药槽技术参数:尺寸550×500×1500mm,有效容积30L,配制1槽药液可使用3.75h。槽体PP(10mm)材质,搅拌机功率0.75Kw,搅拌转速100-120r/min,搅拌器直径200mm。
加药方式:计量泵投加到反应器。选用计量泵型号:MB0125,PVC材质,流量Q=126L/h,压力0.7MPa,电机功率0.25Kw,调节量20-100%。
3、烧碱(片碱):
含除铬后的含铬废水加入烧碱溶液调节废水的pH=8-8.5,生成氢氧化铬沉淀。中和反应加碱量由pH=3至pH=8计,计算烧碱加入量40mg/L=40g/m3;沉淀反应按Cr3+=800mg/L计,烧碱消耗量1846g/m3。烧碱总消耗量约1886g/m3左右,废水量5m3/h,片状烧碱消耗量9.43Kg/h。碱液配制浓度按10%计,碱液消耗量94.3Kg/h,约100L/h。
配药槽技术参数:尺寸550×500×1500mm,有效容积300L,配制1槽药液可使用3h。槽体PP(10mm)材质,空气搅拌。
加药方式:计量泵投加到反应器。选用计量泵型号:MB0125,PVC材质,流量Q=126L/h,压力0.7MPa,电机功率0.25Kw,调节量20-100%。
4、聚合氯化铝(PAC):
投加PAC提高沉淀效果。投加量按250mg/l废水计,废水量5m3/h,PAC投加量1.25Kg/h。配制浓度10%,PAC溶液消耗量12.5L/h。
配药槽技术参数:尺寸550×500×1500mm,有效容积300L,配制1槽药液可使用24h。槽体PP(10mm)材质,空气搅拌。
加药方式:计量泵投加到反应器。选用计量泵型号:MB0050,PVC材质,流量Q=52L/h,压力1.0MPa,电机功率0.25Kw,调节量20-100%。
5、聚丙烯酰胺(PAM):
投加PAM提高沉淀效果。投加量按5g/m3废水计,废水量5m3/h,PAM投加量25g/h。配制浓度0.1%,PAM溶液消耗量25L/h。
污泥脱水缩需PAM溶液消耗量30L/h。
配药槽技术参数:尺寸550×500×1500mm,有效容积300L,配制1槽药液可使用5.45h。槽体PP(10mm)材质,空气搅拌。
加药方式:计量泵投加到反应器。选用计量泵型号:MB0050,PVC材质,流量Q=52L/h,压力1.0MPa,电机功率0.25Kw,调节量20-100%。
三、处理步骤
1、废水酸化:受污染的含铬废水通过水泵输送到一体化反应器,水泵进水管设电磁流量计,可显示瞬时流量和累积水量。向酸化区内投加硫酸溶液(空气搅拌),调节废水的pH=2-4(视水质情况调整),反应器内设pH在线监控仪,当pH监控仪显示pH>4加酸计量泵启动,当pH<2加酸计量泵停止,至pH值稳定为止。加酸计量泵与pH在线监控仪连锁,自动运行。
2、六价铬还原:还原区加入亚硫酸氢钠溶液,将废水中的六价铬还原为三价铬(空气搅拌)。反应后废水电位E=250-300mV(视水质情况调整)。反应器内设ORP在线监控仪,当废水电位E>300mV,启动还原剂计量泵,当废水电位E<250mV,说明六价铬达标,还原剂计量泵停止,至电位E=250-300mV稳定为止。还原剂计量泵与ORP在线监控仪连锁,自动运行。
3、中和反应:中和区加入氢氧化钠溶液(空气搅拌),调节废水的pH=8-8.5,使三价铬生成氢氧化铬沉淀。加碱量由pH在线监控仪控制。当pH<8时启动加碱计量泵,当pH>8.5加酸计量泵停止,至pH值稳定为止。加碱计量泵与pH在线监控仪连锁,自动运行。
4、絮凝反应:在絮凝区投加PAC溶液(空气搅拌),投加量为200-300mg/L左右(可调,根据具体水质情况确定投加量)。在助凝区投加PAM溶液(空气搅拌),投加量为3-5mg/L左右(可调,根据具体水质情况确定投加量)。氢氧化铬沉淀经絮凝反应形成较大絮体颗粒,便于沉淀分离。
5、沉淀分离:经以上反应后的废水进入沉淀区,为保证沉淀效果,沉淀区设斜板填料,絮凝后的氢氧化铬污泥经重力沉降,污泥沉至反应器底部,上部清水进入下一道工序。
6、过滤吸附:沉淀区出水应经过活性炭过滤吸附,确保废水达标排放。
7、pH调节:过滤后的清水进入清水槽,并监测清水槽的pH值,如果pH超过排放标准,应适当加酸回调。内设pH计对废水pH值进行监控。同时清水区内设六价铬检测仪,如果出水六价铬超标,应回流到前端沉砂池,重新进行处理,达标清水直接排放。
8、污泥脱水
反应器底部的污泥含水率约98%左右,排至污泥槽储存。污泥槽的稀污泥用污泥泵输送至脱水机进行过滤脱水。过滤水排放,脱水泥饼装袋回收。
污泥量计算:污泥主要为氢氧化铬,浓度大约是六价铬浓度的2倍。废水中六价铬浓度按最大800mg/L计,生成氢氧化铬污泥1600mg/L。处理水量5m3/h,绝干污泥产生量为8Kg/h。含水率98%左右的稀污泥约400L/h,脱水泥饼含水率80%,约40Kg/h。叠螺脱水机处理能力为10dg.ds/h(每小时处理绝干污泥量为10Kg)。PAM投加量按3Kg/吨绝干污泥投加,PAM溶液配制浓度按0.1%计,消耗量30L/h。
Claims (10)
1.一种六价铬污染地下水的移动处理***,其特征在于,所述处理***包括一体化反应器,所述反应器内设有pH在线监控仪,氧化还原电位在线监控仪,电磁流量计,静压液位计;其中上述检测器与相应的加量泵连接,并进行相应的检测和响应;所述反应器上还设有空气搅拌器、排泥口和排水口。
2.如权利要求1所述的处理***,所述***还包含辅助设备,所述辅助设备包括清水储存设备、污泥储存设备、泥饼储存设备、配酸设备并设置有酸计量泵、还原剂配制及储存设备并设置有还原剂泵、配碱设备并设置有碱泵、PAM储存设备并设置PAM泵、废水提升泵以及叠螺污泥脱水机。
3.如权利要求1或2所述的处理***,所述***处理的六价铬的浓度为200-800mg/L;优选处理后六价铬的浓度在0.05mg/L以下,处理后水的pH=6.5-8.5。
4.如权利要求1-3任一项所述的处理***,其中所述反应器及辅助设备是装在车上的;优选在反应器内设置有利用压缩气的空气搅拌器。
5.一种六价铬污染地下水的处理方法,其特征于,所述方法包括处理用药剂的制备步骤、废水处理步骤和污泥脱水步骤,所述废水处理步骤的各个处理步骤在一个反应器中进行。
6.如权利要求5所述的处理方法,所述废水处理步骤包括如下步骤:酸化步骤、还原步骤、中和步骤、絮凝步骤、沉淀分离步骤、过滤吸附步骤、pH回调步骤、污泥脱水步骤。
7.如权利要求6所述处理方法,其中所述酸化步骤中使用硫酸进行酸化,酸化后的pH=2-4,所用硫酸的质量体积比浓度为2%;优选所述还原步骤使用的还原剂为亚硫酸氢钠,其投加量为六价铬含量的3~5倍,亚硫酸氢钠的质量体积比浓度为25%;优选所述中和步骤使用的是烧碱进行中和,中和后的pH=8-8.5,烧碱的质量体积比浓度为10%;优选所述絮凝步骤是在絮凝区加入聚合氯化铝,在助凝区投加聚丙烯酰胺进行沉淀,通过污泥泵输送至脱水机进行过滤脱水,脱水泥饼装袋回收;优选所述脱水机为叠螺污泥脱水机。
8.如权利要求5-7任一项所述处理方法,其中所述六价铬的浓度为200-800mg/L;优选处理后的六价铬的浓度在0.05mg/L以下,pH=6.5-8.5。
9.如权利要求5-7任一项所述处理方法,所述酸化步骤、中和步骤和絮凝反应步骤中进行空气搅拌,优选所述空气搅拌是利用汽车的压缩气进行搅拌。
10.如权利要求5-7任一项所述处理方法,所述酸化步骤中,通过加入硫酸控制待处理水的pH值为2-4;还原步骤中控制电位为E=250-300mV;中和步骤中控制待处理水的pH值为8-8.5。
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