生產(chǎn)廢水回用工藝簡介
廠區(qū)排放的玻璃蒙砂生產(chǎn)廢水顯酸性，含有大量的氟離子、硫酸根離子和少量的氨氮，需對廢水調(diào)節(jié) PH 值并采用化學(xué)方法去除廢水中的離子。
蒙砂廢水的化學(xué)處理方法一般采用化學(xué)沉淀法。
化學(xué)沉淀法是含氟廢水處理中的方法，主要應(yīng)用于高濃度含氟廢水處理，采用較多的是鈣鹽沉淀法，即石灰沉淀法，通過向廢水中投加鈣鹽等化學(xué)藥品，使鈣離子與氟離子、硫酸根離子反應(yīng)生成 CaF 2 沉淀和 CaSO 4 沉淀， 來實(shí)現(xiàn)除去廢水中的 SO 42+ 和 F - 的目的。
該工藝簡單方便，費(fèi)用低，但是處理后的廢水中氟含量達(dá) 15mg/L 后，再加石灰水，很難形成沉淀物，因此一般化學(xué)沉淀法用于高濃度含氟廢水的一級處理反應(yīng)。
（2）混凝反應(yīng)處理工藝
本工程廢水經(jīng)過化學(xué)沉淀后，為使生成的沉淀物快速聚凝沉淀，應(yīng)在廢水中投加高分子混凝劑(如聚丙烯酰胺)，使細(xì)小的沉淀物在絮凝劑的作用下形成大的絮體，經(jīng)沉淀或過濾去除，但廢水中仍有殘留的膠體及離子，可增加混凝處理工藝進(jìn)一步處理。
混凝的基本原理如下：
①壓縮雙電層作用:
廢水中細(xì)微膠粒能維持穩(wěn)定的分散懸浮狀態(tài)，主要是由于膠粒的電位。如能消除或降低膠粒的電位， 就有可能使微粒碰撞聚結(jié)， 失去穩(wěn)定性。 在水中投加電解質(zhì)—PAC(聚合氯化鋁)、PAM（聚丙烯酰胺）混凝劑可達(dá)此目的。例如本工程廢水中含有帶負(fù)電荷的懸浮膠粒、油脂，
在投入鐵鹽或鋁鹽等混凝劑后，混凝劑提供的大量正離子會(huì)涌入膠體擴(kuò)散層甚至吸附層。因?yàn)槟z核表面的總電位不變，增加擴(kuò)散層及吸附層中的正離子濃度，就使擴(kuò)散層減薄，電位降低。當(dāng)大量正離子涌入吸附層以致擴(kuò)散層*消失時(shí)，電位為零，稱為等電狀態(tài)。在等電狀
態(tài)下，懸浮膠?；虻鞍组g靜電斥力消失，膠粒最易發(fā)生聚結(jié)，形成沉淀或浮渣得以去除。
②吸附架橋作用:
三價(jià)鋁鹽或鐵鹽以及其他高分子混凝劑溶于水后， 經(jīng)水解和縮聚反應(yīng)形成高分子聚合物，這些物質(zhì)具有線性結(jié)構(gòu)。這類高分子物質(zhì)可被膠體或溶解態(tài)色度微粒所強(qiáng)烈吸附。因其線性長度較大，當(dāng)它的一端吸附某一膠粒后，另一端又吸附另一膠粒，在相距較遠(yuǎn)的兩膠粒間進(jìn)
行吸附架橋，使顆粒逐漸結(jié)大，形成肉眼可見的粗大絮凝體或浮渣。這種由高分子物質(zhì)吸附架橋作用而使微粒相互粘結(jié)的過程，稱為絮凝。
③沉淀網(wǎng)捕作用
三價(jià)鋁鹽或鐵鹽等水解而生成沉淀物。這些沉淀物在自身沉降過程中能集卷、網(wǎng)捕水中的懸浮膠體及浮油等微粒，使之粘結(jié)，從而實(shí)現(xiàn)懸浮物的*去除。上述三種作用產(chǎn)生的微粒凝結(jié)理象—凝聚和絮凝總稱為混凝。整個(gè)混凝過程可以分為兩個(gè)階段，即混合階段和反應(yīng)階段。投加混凝劑為混合階段，廢水和化學(xué)藥劑在混凝反應(yīng)池的曝氣攪拌為反應(yīng)階段。水力條件的配合對這兩個(gè)階段的處理效果非常重要。
混合階段的要求是使藥劑迅速均勻地?cái)U(kuò)散到全部廢水中以創(chuàng)造良好的水解和聚合條件，使膠體脫穩(wěn)并借顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)和紊動(dòng)水流進(jìn)行凝聚，在此階段并不要求形成大的絮凝體，混合階段要求快速和劇烈的攪拌，在幾秒鐘或一分鐘內(nèi)完成。本設(shè)計(jì)中采用曝氣攪拌過程完
成。對于高分子混凝劑，由于它們在水中的形態(tài)不象無機(jī)鹽混凝劑那樣受時(shí)間的影響，混合的作用主要是使藥劑在水中均勻分散，混合反應(yīng)可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成。
綜合以上論述，本次工藝設(shè)計(jì)采用化學(xué)沉淀處理后，投加 PAM（聚丙烯酰胺）加快凝聚沉淀，向廢水中加入 PAC（聚合氯化鋁）、PAM（聚丙烯酰胺）為混凝藥劑去除殘留膠體離子的工藝，設(shè)備采用全自動(dòng)成套加藥設(shè)備全部自動(dòng)控制完成。
（3）物理處理工藝
蒙砂廢水的物理處理工藝有吸附法、反滲透法、精密過濾法等。
a 吸附法
吸附現(xiàn)象是指在一定條件下，一種物質(zhì)的分子、原子或離子能自動(dòng)的附著在某固定表面的現(xiàn)象，或者某物質(zhì)界面層中，濃度自動(dòng)發(fā)生變化的現(xiàn)象，一般吸附劑的吸附機(jī)理都是與Langmyir 機(jī)理有關(guān)的，用吸附材料來降氟主要是通過水中 F- 擴(kuò)散到固定吸附劑表面，與吸附
劑表面鍵合或只是通過比較弱的分子間作用力吸附在表面上。吸附法是利用吸附劑與 F- 的吸附作用、離子交換作用或絡(luò)合作用等將氟離子去除，操作時(shí)將吸附劑填入填充柱，采用動(dòng)態(tài)吸附方式進(jìn)行，這種方法操作簡便，除氟效果較為穩(wěn)定，但現(xiàn)用吸附劑的吸附容量偏低，再生困難，重復(fù)利用次數(shù)少。
b 反滲透法
反滲透又稱逆滲透，一種以壓力差為推動(dòng)力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對膜一側(cè)的料液施加壓力，當(dāng)壓力超過它的滲透壓時(shí)，溶劑會(huì)逆著自然滲透的方向作反向滲透，從而在膜的低壓側(cè)得到透過的溶劑，即滲透液；高壓側(cè)得到濃縮的溶液 ， 即濃縮液。
從本質(zhì)上來說，反滲透沒有選擇性，只是在除鹽過程中將 F- 和 SO42+ 一起去除，反滲透可以十分有效的、可靠的實(shí)現(xiàn)高氟苦咸水除氟除鹽的雙重目的，但目前在我國還未得到廣泛采用，主要是由于反滲透法耗資大，運(yùn)行成本高、易污染、使用壽命短等。
c 精密過濾法
精密過濾是采用成型的濾材，在壓力的作用下，使原液通過濾材，濾渣留在管壁上，濾液透過濾材流出，從而達(dá)到過濾的目的。精密過濾具有如下特點(diǎn)：
①高效能去除水中固體顆粒，99%去除 5μm 及以上顆粒；
②結(jié)構(gòu)合理，體積小、重量輕；
③納污能力高、耐腐蝕性強(qiáng)；
④使用壽命長、沒有纖維脫落。
⑤耐溫好、流量大、操作方便；
精密過濾能夠很*的去除廢水中殘留的懸浮物和沉淀物，作為蒙砂廢水的深度處理單元得到廣泛的應(yīng)用。
（4）最終的廢水處理工藝
經(jīng)過認(rèn)真比較，并考慮蒙砂廢水的特點(diǎn)，最終確定采用化學(xué)處理方法和物理處理方法相合的處理工藝，具體工藝見工藝流程圖。
廠區(qū)廢水主要有 2 號、 4 號水洗槽的清洗廢水和 6 號槽的噴淋廢水，廢水經(jīng)地下管道匯流到調(diào)節(jié)池，進(jìn)行調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，調(diào)節(jié)池設(shè)有微孔曝氣器用于吹脫氨氮，由自動(dòng)加堿裝置向中和反應(yīng)池投加氫氧化鈣溶液，使廢水中的 F- 、SO42- 等離子與 Ca 2+ 發(fā)生化學(xué)沉淀反應(yīng)并調(diào)節(jié)廢水 PH 值，中和調(diào)節(jié)池廢水自流進(jìn)入絮凝反應(yīng)池一號，由自動(dòng)加藥裝置投加 PAM，并投加混凝劑 PAC,混凝劑加入到水中后，對水中懸浮物的進(jìn)行架橋吸附作用將廢水中的 CaSO 4 和 CaF 小顆粒沉淀物凝聚成大的絮狀物，出水自流進(jìn)入混凝沉淀池一號池，進(jìn)行沉淀物與水的分離，沉淀物被吸泥泵提升至污泥池，污泥池污泥經(jīng)螺桿泵打壓至板框壓濾機(jī)，壓縮成干物質(zhì)，干物質(zhì)外運(yùn)處置。壓濾系統(tǒng)的廢水自流到調(diào)節(jié)池。
混凝反應(yīng)池一號出水自流進(jìn)入絮凝反應(yīng)池二，由自動(dòng)加藥裝置投加 PAM，通過 A13+ 與 F - 的絡(luò)合、水解的中間產(chǎn)物以及最后生成的無定型絮體對 F- 、SO4 2- 等離子交換、吸附、卷掃等，使水中的
細(xì)小顆粒、膠體、離子等凝聚成大的絮狀體，水中離子的濃度進(jìn)一步降低，出水自流進(jìn)入混凝沉淀池二號，混凝沉淀池沉淀物也由吸泥泵提升至污泥池進(jìn)行同樣的處理，混凝沉淀池二號出水自流到清水池，清水池設(shè)有提升泵，將清水打到精密過濾器，能對水中微米級雜質(zhì)進(jìn)行截留、分離和過濾。精密過濾器出水經(jīng)管道流至生產(chǎn)線，進(jìn)行回用。
上述工藝出水可達(dá)到甲方回用用水的要求。
設(shè)備間為全地上結(jié)構(gòu)，低噪音鼓風(fēng)機(jī)、自動(dòng)加藥系統(tǒng)、自動(dòng)加堿系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及配電系統(tǒng)等均置于設(shè)備間內(nèi)。
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