一：PAC EX2000的應(yīng)用及作用機(jī)理

PACEX2000藥劑對污水的適應(yīng)性很強(qiáng)，用EX2000處理硫酸污水，在污水水質(zhì)發(fā)生較寬幅度的變化的情況下，依然可以保持良好的處理效果。另外，EX2000藥劑對污水的陽離子具有選擇性絡(luò)合的性質(zhì)，還具有順序絡(luò)合的性質(zhì)，因此可以實(shí)現(xiàn)污水中銅離子與砷離子的分步沉降與分離，有利于污泥的分類回收利用。

PACEX2000是有機(jī)酸鹽和生物技術(shù)的完美結(jié)合，通過復(fù)雜的反應(yīng)過程去除重金屬。在反應(yīng)過程中，EX2000有機(jī)酸鹽中所含有的-COOH(羧基)，-OH（羥基），-NH2(氨基)等官能基團(tuán)以及自身帶有的負(fù)電荷陰離子性質(zhì)，均對金屬離子有吸附作用，同時(shí)表面還黏附著大量有機(jī)含硫、含磷高分子化合物。金屬離子與表面結(jié)構(gòu)材料上的羧基陰離子、磷酸陰離子、有機(jī)含硫高分子化合物和有機(jī)含磷高分子化合物等發(fā)生相互作用而被固定，形成不溶性“Metaplex球體”。而“Metaplex球體”也會釋放部分外部電荷吸引其他Metaplex和金屬的絡(luò)合物。當(dāng)這些不溶性顆粒在廢水中循環(huán)時(shí)，它們會互相結(jié)合形成絮體。2～4分鐘內(nèi)，絮凝就基本完成，形成小體積、高密度的含重金屬污泥。EX2000可以在酸性條件下去除所有過渡金屬及其鹽，包括鐵、銅、鎳、鈷、鋅、汞、鎘、鉛、金、銀、鉑、鉻、錫。也對30多種鑭系、錒系金屬有效。尤其重要的是，EX2000不會去除如鈉、鎂、鉀、鈣等堿土金屬。當(dāng)廢水中含有高濃度的這類元素時(shí)，EX2000將不會被消耗，它只絡(luò)合重金屬。

 1。藥劑投加量

污水的酸度、金屬離子含量與EX2000的用量有直接的關(guān)系。污水酸度越高，EX2000的用量越大，污水中金屬離子濃度越高，EX2000的用量也越大。

根據(jù)該公司提供的硫酸污水成份范圍，確定此次試驗(yàn)藥劑投加量以水樣的酸度1%、銅200mg/L為基準(zhǔn)條件來確定基準(zhǔn)加藥量。實(shí)驗(yàn)用500ml燒杯，裝入400ml原水，分別加入藥劑量0.5ml至5ml，加藥量每次增加0.5ml。在相同攪拌轉(zhuǎn)速和反應(yīng)時(shí)間情況下，測定銅的去除率，形成曲線如圖1所示。根據(jù)圖1分析，當(dāng)藥劑投加量在2ml至3ml時(shí)，銅的去除率提升最快，3ml之后銅的去除率變化緩慢，在實(shí)驗(yàn)室確定400ml原水樣的最佳藥劑量為3ml。以此加藥比例確定中試一級反應(yīng)每罐的加藥量為4.7L（單罐容積為623L）。

圖1 藥劑投加量與銅的去除率關(guān)系

2。 最佳反應(yīng)時(shí)間

最佳反應(yīng)時(shí)間的確定試驗(yàn)采用相同原水樣進(jìn)行試驗(yàn)，所用原水樣的酸度為1%、銅200mg/L左右。實(shí)驗(yàn)用500ml燒杯，裝入400ml原水，加入3ml藥劑，在相同的攪拌轉(zhuǎn)速下，初次攪拌反應(yīng)時(shí)間為10分鐘起始，以5分鐘為梯度，逐步增加攪拌反應(yīng)時(shí)間到50分鐘。測定銅的去除率曲線如圖2。由實(shí)驗(yàn)得出，反應(yīng)時(shí)間在25分鐘到30分鐘時(shí)，銅的去除率最高，35分鐘后銅的去除率下降，由此確定最佳攪拌反應(yīng)時(shí)間為25分鐘。

圖2：反應(yīng)時(shí)間與去除率的關(guān)系

3。 最佳攪拌速度與靜置沉降時(shí)間

最佳攪拌轉(zhuǎn)速與靜置沉淀時(shí)間的確定試驗(yàn)采用相同原水樣進(jìn)行試驗(yàn)，所用原水樣的酸度為1%、銅200mg/L左右。實(shí)驗(yàn)用500ml燒杯，裝入400ml原水，加入3ml藥劑，分別采用不同的攪拌轉(zhuǎn)速攪拌反應(yīng)25分鐘。第一個(gè)試驗(yàn)樣攪拌轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)，第二個(gè)試驗(yàn)樣攪拌轉(zhuǎn)速100轉(zhuǎn)，之后每個(gè)試驗(yàn)樣比前樣增加20轉(zhuǎn)，最后一個(gè)試驗(yàn)樣300轉(zhuǎn)。攪拌反應(yīng)完成后觀察污泥靜置沉淀情況，記錄沉淀時(shí)間，取上清液測定銅的去除率，最終曲線如圖3所示。根據(jù)圖3分析，從140轉(zhuǎn)開始，銅的去除率基本穩(wěn)定，超過150轉(zhuǎn)后污泥沉降時(shí)間明顯增長，因此選定最佳攪拌轉(zhuǎn)速為100～140轉(zhuǎn)。工業(yè)化實(shí)施時(shí)轉(zhuǎn)速可選擇為60轉(zhuǎn)/分，只要實(shí)現(xiàn)藥劑與污水充分混合、污泥不會沉淀即可。

a）均化池

根據(jù)監(jiān)測分析，酸性污水水質(zhì)波動較大，為了有效降低系統(tǒng)運(yùn)行控制難度，設(shè)置一個(gè)800m3的均化池，用于調(diào)節(jié)水質(zhì)，減小水質(zhì)波動幅度。

b）反應(yīng)罐

EX2000和水的最佳反應(yīng)時(shí)間為30分鐘，按照每小時(shí)處理150噸水量，反應(yīng)罐的有效容積為80m3，選擇尺寸為直徑4m高度7米的罐體，反應(yīng)罐的頂部密封。反應(yīng)罐采用底部連續(xù)進(jìn)水上部連續(xù)出水的方式，設(shè)置攪拌為每分鐘80轉(zhuǎn)，保證罐中形成的污泥不會沉淀到底部。

c）沉淀罐

沉淀罐按照豎流式沉淀池的模式進(jìn)行配置，水在池內(nèi)沉淀時(shí)間為50分鐘。每小時(shí)150噸的處理水量，沉淀罐有效容積為125m3。選擇直徑5m高度7米的罐體。沉淀罐采用底部連續(xù)進(jìn)水上部連續(xù)出水方式，沉淀罐出水高度低于上級反應(yīng)罐出水高度0.5m，污水可以從反應(yīng)罐自流進(jìn)入沉淀罐，省去泵的提升過程。沉淀罐的污泥通過底部排出，進(jìn)入污泥脫水系統(tǒng)。沉淀罐上部出水高度高于下一級反應(yīng)罐進(jìn)水高度0.5m。

d）污泥系統(tǒng)

利用EX2000處理酸性污水，銅鎳與砷可以實(shí)現(xiàn)分離沉降，由于污泥性質(zhì)的不同，需要兩套污泥處理系統(tǒng)。由沉淀池底部排出的泥水混合液通過泵提升至污泥濃縮罐，污泥濃縮罐底部設(shè)置為52°夾角的椎底，椎底底部距離地面高度不能低于2.5m。污泥濃縮罐錐底排出的泥水混合物進(jìn)入臥螺式離心機(jī)深度脫水，配置兩臺離心機(jī)分別對不同性質(zhì)的污泥進(jìn)行脫水，脫水后的污泥含水率為75%～85%，污泥濃縮罐上清液及離心液通過泵輸送至均化池。臥螺式離心脫水機(jī)的處理能力按照總水量的8%～10%選用。

e）EX2000儲藥罐

EX2000藥劑為固體粉劑配置而成的10%濃度溶液，用直徑4m高度7m的儲存罐儲存。儲罐出口設(shè)置8臺定量泵向四級反應(yīng)系統(tǒng)加藥。每級反應(yīng)系統(tǒng)使用兩臺定量泵，一用一備。

f）管式混合器

采用靜態(tài)管式混合器，設(shè)計(jì)流量為每小時(shí)60噸。

g）藥劑定量泵按照每小時(shí)處理污水150噸計(jì)算，第一級反應(yīng)系統(tǒng)選用2臺流量為50L/min的定量泵，第二級反應(yīng)系統(tǒng)選用2臺流量為100L/min的定量泵，第三和第四級反應(yīng)系統(tǒng)選用4臺流量為60L/min的定量泵。

h）自控系統(tǒng)

整套污水處理裝置采用DCS系統(tǒng)進(jìn)行控制。自控系統(tǒng)包括污水流量顯示，污水酸度、主要金屬離子濃度、砷離子濃度在線檢測儀表。一級反應(yīng)采用銅在線檢測數(shù)據(jù)控制定量泵的加藥流量，二、三和四級反應(yīng)采用砷在線檢測數(shù)據(jù)控制定量泵的加藥流量，各類液位檢測儀控制中間輸送泵的開停。