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锌电解过程重金属水污染物源削减成套技术及装备

发布时间:2016-09-27

锌是国民经济的重要基础物质,在航空航天和军事工业等领域发挥重要作用。电解锌行业一部分技术落后的企业造成了严重的环境污染和生态破坏。电解车间是电解锌行业重金属废水的主要来源之一,对这部分废水完全依赖末端技术治理或难以稳定达标或成本过高,且无法解决操作环境对工人身体健康的危害。

20世纪初电解锌行业诞生以来,泡板槽一直是该行业电解车间的标配,也是电解车间最大的重金属废水来源。针对新电解车间重金属废水产生过程源头多、面域大、流程长、移动性强、以及空间发散的复杂性,项目组根据先减量、再循环的原则,成功研发了从根本上将其一次性整体解决的原则削减技术的高水平大型智能化成套装备,彻底取消了在电解锌行业使用了100多年的泡板槽,使其成为历史。

项目组综合运用多相态污染物源解析和成因分析、水量平衡、元素平衡、电化学和热力学理论等方法,研发和设计了以取消泡板槽为目标的工艺流程,研究和确定了工艺流程中的各项控制指标;首次研究发现和揭示了泡板槽中电解锌产品反溶现象和机理,其反溶量占比高达87.4%。阴极板表面无规律分布的硫酸锌结晶物是导致使用泡板槽的固相原因,通过研究不同材质表面光学特性差异,利用非接触光学模拟人工双目视差重建三维轮廓等技术原理,首次在电解锌行业开发成功电解车间重金属废水固相源智能化源削减技术;阴极板出槽时挟带的大量电解液是电解车间重金属废水的液相来源,通过研究阴极板表面物理性状、电解液理化性质及其在板面的分布规律,开发了重金属废水液相源削减技术和过程削减技术。以在智能、自控、精准定位和多功能机械手等领域开发了3项清洁生产技术和5项装备制造技术等单体技术为核心,研发和建成集出槽阴极板原位刷收挟带液、硫酸锌智能识别及干法去除、高效针喷清洗、脏板智能识别、变形板灵变识别和精准入槽11个工序于一体的成套技术及装备。出槽阴极板挟带液削减82%以上,废水生产量削减80%以上,硫酸锌结晶物及含锌清洗水完全循环利用,实现了电解车间无重金属废水外排处理。

来源:中国环境科学研究院

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