硼化工生產廢水處理手冊一、概述

硼化工生產廢水因其成分復雜、含有高濃度硼、酸堿、重金屬及有機物等特征，對環(huán)境及后續(xù)處理工藝構成嚴峻挑戰(zhàn)。本手冊旨在提供系統(tǒng)化的廢水處理方案，涵蓋水質分析、預處理、主要處理工藝及深度處理技術，確保排放達標。

二、廢水特性與水質指標

（一）主要污染物

1.硼酸鹽：濃度通常在100-2000mg/L，需重點去除。

2.酸堿物質：pH值波動大，常見游離酸或堿。

3.重金屬：如鉛、鎘、鋅等，含量需低于國家一級排放標準（如Pb≤0.1mg/L）。

4.有機物：COD濃度可達500-3000mg/L，含酚類、醇類等。

（二）典型水質指標（示例）

-pH：2.5-12

-B（以B計）：150-1800mg/L

-COD：600-2500mg/L

-總鉛（Pb）：≤0.08mg/L

三、預處理工藝

（一）調節(jié)與均質化

1.pH中和：投加石灰乳或碳酸鈉調節(jié)pH至6-8，需分段投加并監(jiān)測。

2.混合攪拌：采用機械攪拌或靜態(tài)混合器，確保反應均勻。

（二）沉淀預處理

1.除油：通過隔油池或氣浮法去除浮油，油含量降低至50mg/L以下。

2.除雜：使用沉淀池去除懸浮物（SS），去除率可達80%。

（三）過濾預處理

1.多介質過濾：采用石英砂-無煙煤濾料組合，去除SS≤20mg/L。

四、主要處理工藝

（一）化學沉淀法

1.除硼工藝

（1）水解沉淀法：投加鋁鹽（如硫酸鋁）或鐵鹽（如三氯化鐵），pH控制在9-11，硼去除率>90%。

（2）蒸發(fā)結晶法：適用于高濃度硼廢水，通過多效蒸發(fā)濃縮至20-30%后結晶分離。

2.除重金屬工藝

（1）硫化物沉淀：投加硫化鈉，pH>12，生成硫化物沉淀（如PbS、CdS）。

（2）鐵鹽共沉淀：投加聚鐵，形成氫氧化物沉淀。

（二）生物處理法

1.厭氧-好氧組合工藝（A/O）

（1）厭氧段：采用UASB反應器，降解有機物，COD去除率60%。

（2）好氧段：投加活性污泥，DO維持在2-4mg/L，總COD去除率>85%。

（三）膜分離技術

1.反滲透（RO）：適用于深度除硼，脫硼率>98%，濃縮液需二次處理。

2.納濾（NF）：選擇性透過，適用于硼與鹽分離，運行壓力≤30bar。

五、深度處理與回用技術

（一）脫鹽濃縮

1.電滲析（ED）：通過離子交換膜去除鹽分，適用于低濃度廢水。

2.結晶分離：將硼濃縮液冷卻結晶，回收率達75%。

（二）回用途徑

1.工藝回用：經處理后的中水用于生產補水，需定期檢測硼含量。

2.農用回用：經高標準處理（硼≤0.5mg/L），可用于農業(yè)灌溉。

六、運行維護與監(jiān)測

（一）關鍵參數(shù)監(jiān)控

1.pH、ORP、濁度：每2小時在線監(jiān)測。

2.藥劑投加：鋁鹽消耗量按理論計算（每1mg/LB需0.3-0.5mg/LAl?(SO?)?）。

（二）設備維護

1.攪拌器：每月檢查葉輪磨損。

2.膜組件：每周清洗，防止結垢。

七、安全與環(huán)保措施

（一）泄漏應急

1.硼酸泄漏：用石灰中和，收集于專用容器。

2.重金屬污染：穿戴PPE，使用吸附棉處理。

（二）排放標準

1.執(zhí)行標準：GB8978-1996一級標準（B≤0.5mg/L，COD≤60mg/L）。

2.檢測頻次：每月抽檢1次，季度全檢。

八、結論

硼化工廢水處理需結合物化與生物技術，重點控制硼、重金屬及COD。通過標準化工藝流程與精細化運行，可確保穩(wěn)定達標排放并實現(xiàn)資源化利用。

一、概述

硼化工生產廢水因涉及硼酸、硼砂、硼氫化鈉等產品的生產，其廢水特性表現(xiàn)為高硼、高堿（或高酸）、含有懸浮物、部分重金屬（如鎳、鈷）以及有機添加劑等，成分復雜且處理難度大。若不經處理直接排放，將對水體和生態(tài)環(huán)境造成嚴重污染。本手冊旨在系統(tǒng)闡述硼化工生產廢水的處理工藝、關鍵控制點及運行管理要求，為企業(yè)的環(huán)保合規(guī)提供技術指導。

二、廢水來源與特性

（一）主要廢水來源

1.生產過程廢水：包括反應釜沖洗水、結晶母液、設備清洗水等。

2.物料儲存廢水：硼酸、硼砂等固體物料裝卸及儲存過程中的粉塵與泄漏水。

3.設備冷卻水：反應系統(tǒng)及換熱設備的循環(huán)冷卻水排污水。

（二）典型水質指標（單位：mg/L）

1.硼（B）：100-3000（取決于工藝，如硼砂生產可達2000-3000）

2.pH值：常在8-12（堿廢水）或2-6（酸洗廢水）

3.懸浮物（SS）：50-500

4.化學需氧量（COD）：200-1500（含有機添加劑時更高）

5.總鎳（Ni）：0.1-5（電鍍或催化劑相關廢水）

三、預處理工藝

（一）水量水質均衡

1.調節(jié)池設置：有效容積按6-12小時設計，停留時間≥8小時，平抑pH及流量波動。

2.溫度控制：對于熱廢水需設冷卻塔或換熱器，出口溫度≤40℃。

（二）固液分離

1.格柵+沉淀池：去除大塊懸浮物（如反應殘渣），SS去除率≥70%。

2.氣浮或過濾：

（1）氣浮法：投加PAC或表面活性劑，去除油脂類物質，油含量≤30mg/L。

（2）砂濾池：采用雙層濾料（石英砂+無煙煤），SS≤20mg/L。

（三）pH預處理

1.酸堿中和：

（1）酸廢水：投加石灰石或碳酸鈉，pH調至7-8。

（2）堿廢水：投加工業(yè)硫酸或草酸，pH調至6-7。

2.監(jiān)測要求：中和后pH波動范圍≤0.5，每30分鐘檢測一次。

四、主要處理工藝

（一）除硼技術

1.水解沉淀法

（1）工藝原理：投加鋁鹽（如硫酸鋁Al?(SO?)?·18H?O）或鐵鹽（如三氯化鐵FeCl?），在pH9-11條件下，生成氫氧化鋁或氫氧化鐵沉淀并吸附硼酸根。

（2）藥劑投加量計算：

1)理論關系：每摩爾Al3?可吸附約1.5摩爾B。

2)實際投加：按原水硼濃度計算，過量10%-20%確保去除率>95%。

（3）沉淀分離：采用沉淀池，表面負荷率0.5-1.0m3/(m2·h)，沉淀時間2-4小時。

2.膜分離技術

（1）納濾（NF）：截留分子量＜200Da，硼截留率>98%，適用于低濃度廢水。

（2）反滲透（RO）：脫鹽率>99.5%，硼濃度可降至0.1mg/L以下，但需注意膜污染防控。

（二）生物處理技術

1.厭氧-好氧（A/O）組合工藝

（1）厭氧段：采用UASB反應器，厭氧顆粒污泥處理有機物，COD去除率50%-60%。

（2）好氧段：采用MBR（膜生物反應器）或曝氣池，總COD去除率>85%，需控制溶解氧（DO）在2-4mg/L。

2.運行控制：

（1）污泥齡（SRT）：厭氧段>20天，好氧段15-25天。

（2）營養(yǎng)比：C:N:P=100:5:1，補充磷酸鈉。

（三）重金屬處理

1.硫化物沉淀法：

（1）工藝：投加硫化鈉（Na?S）或硫化氫（H?S），pH>12，生成NiS、CoS等硫化物沉淀。

（2）沉淀條件：反應時間1-2小時，溫度25-35℃。

2.離子交換法：

（1）樹脂選擇：強堿性陰離子交換樹脂（如AmberliteIRA-400），選擇性好，交換容量≥2mmol/g。

（2）再生：用NaOH溶液8-10%再生，再生效率>95%。

五、深度處理與回用

（一）脫鹽濃縮

1.結晶法：將除硼后的濃縮液冷卻至10-15℃，硼酸結晶析出，母液循環(huán)或送至廢酸中和系統(tǒng)。

2.蒸發(fā)法：適用于高濃度硼廢水，多效蒸發(fā)濃縮至30-50%后結晶，回收率80%。

（二）回用途徑

1.工藝回用：經深度處理的水用于生產補水，需補充少量藥劑（如pH穩(wěn)定劑）。

2.農用回用：嚴格限制硼含量（≤0.5mg/L），需經農業(yè)灌溉標準驗證。

六、運行維護與監(jiān)測

（一）關鍵參數(shù)控制

1.藥劑投加：

（1）鋁鹽：根據原水硼濃度動態(tài)調整，余量檢測（如鋁離子濃度）。

（2）硫化鈉：按重金屬濃度投加，硫化物殘濃度維持在10-20mg/L。

2.設備檢查：

（1）攪拌器轉速：保持300-500rpm，防止沉淀板結。

（2）膜組件：每兩周反洗一次，清洗劑為0.1%鹽酸+0.5%堿溶液交替使用。

（二）水質監(jiān)測計劃

1.常規(guī)檢測：pH、B、COD、SS，每日檢測。

2.季度檢測：重金屬全項、總磷、總氮，委托第三方檢測。

七、安全與環(huán)保措施

（一）?；饭芾?/p>

1.鋁鹽/硫化鈉：儲存于陰涼處，防潮，泄漏用吸附棉處理。

2.酸堿：分庫存放，配戴防腐蝕手套與護目鏡。

（二）排放達標

1.標準符合性：GB8978-1996一級標準（B≤0.5mg/L，COD≤60mg/L）。

2.在線監(jiān)測：安裝COD、pH在線儀，數(shù)據上傳環(huán)保平臺。

八、結論

硼化工廢水處理需采用“預處理+除硼+生物處理+深度處理”的組合工藝，其中除硼是核心環(huán)節(jié)。通過精細化操作與智能化監(jiān)測，可實現(xiàn)穩(wěn)定達標并探索資源化路徑。企業(yè)需結合自身廢水特性，優(yōu)化工藝參數(shù)以降低運行成本。

一、概述

硼化工生產廢水因其成分復雜、含有高濃度硼、酸堿、重金屬及有機物等特征，對環(huán)境及后續(xù)處理工藝構成嚴峻挑戰(zhàn)。本手冊旨在提供系統(tǒng)化的廢水處理方案，涵蓋水質分析、預處理、主要處理工藝及深度處理技術，確保排放達標。

二、廢水特性與水質指標

（一）主要污染物

1.硼酸鹽：濃度通常在100-2000mg/L，需重點去除。

2.酸堿物質：pH值波動大，常見游離酸或堿。

3.重金屬：如鉛、鎘、鋅等，含量需低于國家一級排放標準（如Pb≤0.1mg/L）。

4.有機物：COD濃度可達500-3000mg/L，含酚類、醇類等。

（二）典型水質指標（示例）

-pH：2.5-12

-B（以B計）：150-1800mg/L

-COD：600-2500mg/L

-總鉛（Pb）：≤0.08mg/L

三、預處理工藝

（一）調節(jié)與均質化

1.pH中和：投加石灰乳或碳酸鈉調節(jié)pH至6-8，需分段投加并監(jiān)測。

2.混合攪拌：采用機械攪拌或靜態(tài)混合器，確保反應均勻。

（二）沉淀預處理

1.除油：通過隔油池或氣浮法去除浮油，油含量降低至50mg/L以下。

2.除雜：使用沉淀池去除懸浮物（SS），去除率可達80%。

（三）過濾預處理

1.多介質過濾：采用石英砂-無煙煤濾料組合，去除SS≤20mg/L。

四、主要處理工藝

（一）化學沉淀法

1.除硼工藝

（1）水解沉淀法：投加鋁鹽（如硫酸鋁）或鐵鹽（如三氯化鐵），pH控制在9-11，硼去除率>90%。

（2）蒸發(fā)結晶法：適用于高濃度硼廢水，通過多效蒸發(fā)濃縮至20-30%后結晶分離。

2.除重金屬工藝

（1）硫化物沉淀：投加硫化鈉，pH>12，生成硫化物沉淀（如PbS、CdS）。

（2）鐵鹽共沉淀：投加聚鐵，形成氫氧化物沉淀。

（二）生物處理法

1.厭氧-好氧組合工藝（A/O）

（1）厭氧段：采用UASB反應器，降解有機物，COD去除率60%。

（2）好氧段：投加活性污泥，DO維持在2-4mg/L，總COD去除率>85%。

（三）膜分離技術

1.反滲透（RO）：適用于深度除硼，脫硼率>98%，濃縮液需二次處理。

2.納濾（NF）：選擇性透過，適用于硼與鹽分離，運行壓力≤30bar。

五、深度處理與回用技術

（一）脫鹽濃縮

1.電滲析（ED）：通過離子交換膜去除鹽分，適用于低濃度廢水。

2.結晶分離：將硼濃縮液冷卻結晶，回收率達75%。

（二）回用途徑

1.工藝回用：經處理后的中水用于生產補水，需定期檢測硼含量。

2.農用回用：經高標準處理（硼≤0.5mg/L），可用于農業(yè)灌溉。

六、運行維護與監(jiān)測

（一）關鍵參數(shù)監(jiān)控

1.pH、ORP、濁度：每2小時在線監(jiān)測。

2.藥劑投加：鋁鹽消耗量按理論計算（每1mg/LB需0.3-0.5mg/LAl?(SO?)?）。

（二）設備維護

1.攪拌器：每月檢查葉輪磨損。

2.膜組件：每周清洗，防止結垢。

七、安全與環(huán)保措施

（一）泄漏應急

1.硼酸泄漏：用石灰中和，收集于專用容器。

2.重金屬污染：穿戴PPE，使用吸附棉處理。

（二）排放標準

1.執(zhí)行標準：GB8978-1996一級標準（B≤0.5mg/L，COD≤60mg/L）。

2.檢測頻次：每月抽檢1次，季度全檢。

八、結論

硼化工廢水處理需結合物化與生物技術，重點控制硼、重金屬及COD。通過標準化工藝流程與精細化運行，可確保穩(wěn)定達標排放并實現(xiàn)資源化利用。

一、概述

硼化工生產廢水因涉及硼酸、硼砂、硼氫化鈉等產品的生產，其廢水特性表現(xiàn)為高硼、高堿（或高酸）、含有懸浮物、部分重金屬（如鎳、鈷）以及有機添加劑等，成分復雜且處理難度大。若不經處理直接排放，將對水體和生態(tài)環(huán)境造成嚴重污染。本手冊旨在系統(tǒng)闡述硼化工生產廢水的處理工藝、關鍵控制點及運行管理要求，為企業(yè)的環(huán)保合規(guī)提供技術指導。

二、廢水來源與特性

（一）主要廢水來源

1.生產過程廢水：包括反應釜沖洗水、結晶母液、設備清洗水等。

2.物料儲存廢水：硼酸、硼砂等固體物料裝卸及儲存過程中的粉塵與泄漏水。

3.設備冷卻水：反應系統(tǒng)及換熱設備的循環(huán)冷卻水排污水。

（二）典型水質指標（單位：mg/L）

1.硼（B）：100-3000（取決于工藝，如硼砂生產可達2000-3000）

2.pH值：常在8-12（堿廢水）或2-6（酸洗廢水）

3.懸浮物（SS）：50-500

4.化學需氧量（COD）：200-1500（含有機添加劑時更高）

5.總鎳（Ni）：0.1-5（電鍍或催化劑相關廢水）

三、預處理工藝

（一）水量水質均衡

1.調節(jié)池設置：有效容積按6-12小時設計，停留時間≥8小時，平抑pH及流量波動。

2.溫度控制：對于熱廢水需設冷卻塔或換熱器，出口溫度≤40℃。

（二）固液分離

1.格柵+沉淀池：去除大塊懸浮物（如反應殘渣），SS去除率≥70%。

2.氣浮或過濾：

（1）氣浮法：投加PAC或表面活性劑，去除油脂類物質，油含量≤30mg/L。

（2）砂濾池：采用雙層濾料（石英砂+無煙煤），SS≤20mg/L。

（三）pH預處理

1.酸堿中和：

（1）酸廢水：投加石灰石或碳酸鈉，pH調至7-8。

（2）堿廢水：投加工業(yè)硫酸或草酸，pH調至6-7。

2.監(jiān)測要求：中和后pH波動范圍≤0.5，每30分鐘檢測一次。

四、主要處理工藝

（一）除硼技術

1.水解沉淀法

（1）工藝原理：投加鋁鹽（如硫酸鋁Al?(SO?)?·18H?O）或鐵鹽（如三氯化鐵FeCl?），在pH9-11條件下，生成氫氧化鋁或氫氧化鐵沉淀并吸附硼酸根。

（2）藥劑投加量計算：

1)理論關系：每摩爾Al3?可吸附約1.5摩爾B。

2)實際投加：按原水硼濃度計算，過量10%-20%確保去除率>95%。

（3）沉淀分離：采用沉淀池，表面負荷率0.5-1.0m3/(m2·h)，沉淀時間2-4小時。

2.膜分離技術

（1）納濾（NF）：截留分子量＜200Da，硼截留率>98%，適用于低濃度廢水。

（2）反滲透（RO）：脫鹽率>99.5%，硼濃度可降至0.1mg/L以下，但需注意膜污染防控。

（二）生物處理技術

1.厭氧-好氧（A/O）組合工藝

（1）厭氧段：采用UASB反應器，厭氧顆粒污泥處理有機物，COD去除率50%-60%。

（2）好氧段：采用MBR（膜生物反應器）或曝氣池，總COD去除率>85%，需控制溶解氧（DO）在2-4mg/L。

2.運行控制：

（1）污泥齡（SRT）：厭氧段>20天，好氧段15-25天。

（2）營養(yǎng)比：C:N:P=100:5:1，補充磷酸鈉。

（三）重金屬處理

1.硫化物沉淀法：

（1）工藝：投加硫化鈉（Na?S）或硫化氫（H?S），pH>12，生成NiS、CoS等硫化物沉淀。

（2）沉淀條件：反應時間1-2小時，溫度25-35℃。

2.離子交換法：

（1）樹脂選擇：強堿性陰離子交換樹脂（如AmberliteIRA-400），選擇性好，交換容量≥2mmol/g。

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