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化學(xué)法處理電鍍含氰廢水自動化控制系統(tǒng)的參數(shù)研究
劉建偉
(福州世紀(jì)成環(huán)境工程有限公司，福建福州350003)
摘要：根據(jù)電鍍含氰廢水的特點，采用穩(wěn)定易行的全自動控制化學(xué)法進(jìn)行處理，實際工程運行結(jié)果表明：第一階段破氰化物的氧化反應(yīng)，pH設(shè)定值10.5，ORP設(shè)定值400mv至440mv，第二階段破氰酸鹽的氧化反應(yīng)，pH設(shè)定值為9，ORP設(shè)定值600mv至650mv，可達(dá)到很好的破氰效果，并能夠使廢水中的銅、鋅等離子得到很好的中和沉淀，實現(xiàn)電鍍含氰廢水的達(dá)標(biāo)排放。
關(guān)鍵詞：化學(xué)法;電鍍廢水;自動化控制;參數(shù)
目前我國電鍍企業(yè)，特別是中小型企業(yè)采用的污水處理系統(tǒng)自動化水平不高，操作和維護(hù)困難[1]。同時由于廢水處理過程中化學(xué)反應(yīng)具有高度非線性、時變、大時滯的特點[2]，普通控制器的控制效果很差，造成系統(tǒng)運行效率低，藥品浪費嚴(yán)重，處理指標(biāo)常常不能達(dá)標(biāo)。在全自動化控制下，化學(xué)法處理電鍍廢水工藝具有處理效率高，運行穩(wěn)定可靠、管理方便，運行費用低等優(yōu)點，特別是在遇突發(fā)事故時，能及時發(fā)現(xiàn)并報警，杜絕事故排放。我公司在承擔(dān)閩南(大堡集控區(qū)電鍍廢水處理工程)中進(jìn)行了多項應(yīng)用試驗，研究發(fā)現(xiàn)選定正確的控制參數(shù)設(shè)定值是保證處理達(dá)標(biāo)的關(guān)鍵因素。
1電鍍含氰廢水處理的工藝流程
大堡集控區(qū)有13家電鍍廠，電鍍的產(chǎn)品或構(gòu)件是對外承攬的加工項目，廢水的總處理量為4000m3/d，采用的工藝為氧化還原法，廢水分兩類：含氰廢水、含鉻綜合廢水分別經(jīng)不同的流程進(jìn)行連續(xù)式處理。本文主要針對含氰廢水參數(shù)進(jìn)行研究。含氰廢水的工藝流程如圖1所示。控制系統(tǒng)通過檢測反應(yīng)槽內(nèi)pH、ORP值和溫度來控制加藥泵起停，進(jìn)而達(dá)到控制氧化還原反應(yīng)的進(jìn)程的目的。
2堿性氯化法處理含氰廢水的基本原理
在堿性條件下，用次氯酸鈉作為氧化劑，使氰根氧化分解成氫氣、氮氣和碳酸鹽，反應(yīng)分兩步進(jìn)行。第一步：
3破氰氧化反應(yīng)的pH、ORP控制參數(shù)的調(diào)控
3.1pH、ORP控制參數(shù)的調(diào)控
3.1.1氧化還原電勢計算
通過能斯特方程計算和氰化物到氰酸鹽破壞反應(yīng)的滴定曲線[3]可知，在第一階段反應(yīng)即氰化物破壞的反應(yīng)，當(dāng)pH控制在10時，ORP的控制電位設(shè)在400mv處，ORP值在一定范圍內(nèi)并不隨氧化劑投加量的增加而加大，表現(xiàn)穩(wěn)定。而該處的氧化劑投加量已遠(yuǎn)大于第一階段反應(yīng)的等當(dāng)點值，并開始進(jìn)入第二階段破氰酸鹽的氧化反應(yīng)，表示CN-已消除。
第二階段破氰酸鹽的氧化反應(yīng)，當(dāng)pH控制在8時，將控制點設(shè)在600mv，其氧化劑的投加量大于等當(dāng)點值的氧化劑投加量，能保證反應(yīng)到達(dá)終點，保證處理效果。理論計算值與以滴定形式表示出的曲線是基本符合的。
