CN104003553B - 用于铅蓄电池废水的除铅设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于铅蓄电池废水的除铅设备，其特征在于，包括：一级反应区、二级反应区、沉淀区、过滤区和出水区，所述一级反应区侧壁上端设有进水口，一级反应区通过下端的一级反应区出水口与二级反应区相连接，所述二级反应区通过上端的二级反应区出水口与沉淀区相连接，所述沉淀区与过滤区相连接，并通过溢流出水的方式布水，所述过滤区通过两侧底部的过滤区出水管与出水区两侧相连接；其中一级反应区还连接除铅药剂加药装置，二级反应区连接助凝药剂加药装置。本发明操作简单，处理效率高，占地面积小，集合高效除铅技术、沉降技术、过滤技术一体化，解决了目前铅蓄电池行业含铅废水处理后不能稳定达标，产生大量危险废物的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种铅蓄电池废水除铅设备，主要是针对铅蓄电池行业废水，具体为一种用于铅蓄电池废水的除铅设备。
背景技术
铅蓄电池废水分为生产废水和生活污水，生产废水主要来源于产品在生产过程所产生的含铅、含酸废水，来源于配酸、涂板、化成等工艺或通风除尘用水，这些废水中主要含有铅粉、熔解铅、硫酸铅、硫酸和其他一些有机添加剂和机油等；辅助部门如电池实验室、电池分析室对电池产品进行试验分析室产生的含铅、含酸废水；员工工作服清洗水，员工冲凉废水，以及各生产工序清洁和员工洗手废水等，污染物主要为COD、SS和铅等污染物，如不经治理会严重影响作业人员的身体健康，同时对周边的环境造成的严重的危害。
目前铅蓄电池废水除铅方法主要有化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法、铁氧体法等。其中化学沉淀法较为实用，它是指向废水中投加化学药剂，使药剂与重金属污染物发生化学反应，形成难溶的固体生成物沉淀物，然后进行固液分离，从而除去废水中污染物的一种处理方法。
化学沉淀法包括氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法和碳酸盐沉淀法等。目前常用氢氧化物沉淀法去除铅蓄电池废水中的重金属，利用石灰调节pH值至碱性，向初级沉淀池内投加絮凝剂捕捉重金属，用斜板沉淀池限制重金属上升，用快滤池内的双层滤料无烟煤、石英砂过滤沉淀出水，出水调节pH值至6-9。
这种方法处理铅蓄电池废水，采用投加石灰石操作，操工艺简单，运行费用低廉，但工人劳动强度高，设备操作技术落后，多采用分体式大型设备，直接投加石灰，投加量大，产生泥渣量大，沉淀效果较差，沉降要求时间长，相应的沉淀池占地面积大，加设斜管，沉淀效果较好，但由于产生的泥渣量大，斜板易堵塞，设备修理维护困难，大量的泥渣清运难度大，泥渣重金属含量较高，形成危废，难以处置；采用溶解后投加石灰乳，由于投加量较大，造成废水量增加，增大负荷。氢氧化物沉淀法除铅，氢氧化铅沉淀的最佳pH值为9-9.5，pH值适用范围较小，难以控制，pH调解时波动较大，造成出水铅含量不稳定，因此，采用氢氧化物沉淀法除铅不能确保出水铅含量稳定达标。另外，铅蓄电池废水为酸性废水，采用氢氧化物沉淀法除铅需要先将废水加碱调节pH至碱性条件才能去除重金属，出水要求pH为中性，所以还需要加酸调节pH值至6-9，这种方法会消耗大量的酸碱，造成废水中含盐量增加，会增加后续废水回用工艺的运行负荷。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种用于铅蓄电池废水的除铅设备，操作简单，处理效率高，占地面积小，集合高效除铅技术、沉降技术、过滤技术一体化的铅蓄电池废水除铅设备，解决了目前铅蓄电池行业含铅废水处理后不能稳定达标，产生大量危险废物的问题。
为解决上述现有技术存在的问题，本发明采取的技术方案为：用于铅蓄电池废水的除铅设备，其特征在于，包括：一级反应区、二级反应区、沉淀区、过滤区和出水区，所述一级反应区侧壁上端设有进水口，一级反应区通过下端的一级反应区出水口与二级反应区相连接，所述二级反应区通过上端的二级反应区出水口与沉淀区相连接，所述沉淀区与过滤区相连接，并通过溢流出水的方式布水，所述过滤区通过两侧底部的过滤区出水管与出水区两侧相连接；其中一级反应区还连接除铅药剂加药装置，二级反应区连接助凝药剂加药装置。
所述一级反应区和二级反应区内部均设有搅拌装置。
所述沉淀区分为沉淀缓冲区和斜管沉淀区，所述沉淀缓冲区通过侧壁下端的沉淀缓冲区出水口与斜管沉淀区相连接。
所述斜管沉淀区内部设有复合斜管填料，促进除铅反应生成的含铅沉渣快速沉淀。
所述过滤区为两个过滤器并联，过滤器中部设有滤料，滤料采用水帽板固定支撑。
所述过滤区与出水区连接的侧壁上方设有反冲洗出水堰，所述反冲洗出水堰一端设有反冲洗出水口。
所述过滤区出水管为三通，分别与设于过滤区两侧底部的过滤区出水口、设于出水区两侧中部的出水区进水口和反冲洗出水堰的进水管连接，其中，与过滤区出水口和反冲洗出水堰的进水管连接处还分别设有过滤区出水阀和反冲洗阀；所述出水区进水口连接有出水区进水管。所述过滤器关闭反冲洗时，关闭反冲洗阀，打开过滤区出水阀；所述过滤器进行反冲洗时，打开反冲洗阀，关闭过滤区出水阀。
所述出水区与过滤区相对的一侧中部设有出水口，所述出水口低于出水区进水口，采用溢流出水的布水方式。
进一步地，所述除铅药剂中含有硫化钠。
进一步地，所述除铅药剂为水溶液，硫化钠占除铅药剂总质量的1%-60%，优选为25-50%。
进一步地，所述除铅药剂中还含有聚合氯化铝，聚合氯化铝占除铅药剂总量的20%。
进一步地，所述除铅药剂处理铅蓄电池废水，按硫化钠与铅含量（质量比）5:1-8:1进行投加除铅药剂。
本发明的有益效果在于：
（1）本发明所述设备处理铅蓄电池废水，能确保铅蓄电池废水出水含铅量≤0.5mg/L，低于《电池行业污染物排放标准》中规定的铅污染物的排放标准。
（2）本发明针对铅蓄电池废水集合高效除铅技术，沉淀技术和过滤技术一体化装置，操作简单，处理效率高，占地面积小，能够有效去除铅蓄电池废水中的铅。
（3）采用硫化物沉淀法除铅使用pH值范围广，与氢氧化物除铅需要先调节pH值至碱性再回调至中性相比，可在中性条件下较好的去除铅，大大减少了酸碱用量，为企业节约成本。
（4）本发明的除铅药剂对铅蓄电池废水中的其他重金属元素同时具有较好的去除效果，硫化物沉淀法除铅生成的硫化铅沉淀颗粒较细、沉淀时间较长，本发明在除铅药剂中添加了聚合氯化铝作为混凝剂，缩短了硫化铅沉淀的沉降时间、提高沉降效果。
（5）本发明所述除铅药剂以硫化钠作为除铅的主要成分，药剂用量小，产生的渣量很少，易于收集、存放和清运。所述除铅药剂为液体，且投加量小，避免了投加石灰时，容易造成泥渣量大造成斜管堵塞或废水量增加造成处理负荷增大的问题。
（6）本发明所述沉淀区设置沉淀缓冲区，使得反应区出水先经过沉淀缓冲区再进入斜管沉淀区，避免造成水流波动，影响沉淀效果。
附图说明
图1一种铅蓄电池废水高效除铅反应器俯视图；
图2一种铅蓄电池废水高效除铅反应器正视图；
其中：1-铅蓄电池废水的除铅设备，2-进水口，3-一级反应区，4-二级反应区，5-沉淀缓冲区，6-沉淀区，7-过滤区，8-过滤区出水口，9-过滤区出水阀，10-出水区进水口，11-反冲洗阀，12-出水区，13-出水口，14-反冲洗出水口，15-助凝药剂加药装置，16-除铅药剂加药装置，17-反冲洗堰的进水管，18-搅拌装置，19-复合斜管填料，20-沉淀缓冲区出水口，21-滤料，22-水帽板，23-反冲洗出水堰，24-二级反应区出水口，25-一级反应区出水口，26-过滤区出水管，27-过滤器，28-斜管沉淀区，29-出水区进水管。
具体实施方式
实施例1
如图1和图2所示的一种用于铅蓄电池废水的除铅设备1，包括：一级反应区3、二级反应区4、沉淀区6、过滤区7和出水区13，所述一级反应区3侧壁上端设有进水口2，一级反应区3通过下端的一级反应区出水口25与二级反应区4相连接，所述二级反应区4通过上端的二级反应区出水口24与沉淀区6相连接，所述沉淀区6与过滤区7相连接，并通过溢流出水的方式布水，所述过滤区7通过两侧底部的过滤区出水管26与出水区12两侧相连接；其中一级反应区3还连接除铅药剂加药装置16，二级反应区4连接助凝药剂加药装置15。所述一级反应区3和二级反应区4内部均设有搅拌装置18。所述沉淀区6分为沉淀缓冲区5和斜管沉淀区28，所述沉淀缓冲区5通过侧壁下端的沉淀缓冲区出水口20与斜管沉淀区28相连接，所述斜管沉淀区28内部设有复合斜管填料19，促进除铅反应生成的含铅沉渣快速沉淀，所述过滤区7为两个过滤器27并联，过滤器27中部设有滤料21，滤料21采用水帽板22固定支撑。所述过滤区7与出水区13连接的侧壁上方设有反冲洗出水堰23，所述反冲洗出水堰23一端设有反冲洗出水口14。所述过滤区出水管26为三通，分别与设于过滤区7两侧底部的过滤区出水口8、设于出水区13两侧中部的出水区进水口10和反冲洗出水堰的进水管17连接，其中，与过滤区出水口8和反冲洗出水堰的进水管17连接处还分别设有过滤区出水阀9和反冲洗阀11；所述出水区进水口10连接有出水区进水管29，当过滤器27关闭反冲洗时，关闭反冲洗阀11，打开过滤区出水阀9；所述过滤器27进行反冲洗时，打开反冲洗阀11，关闭过滤区出水阀9。所述出水区12与过滤区7相对的一侧中部设有出水口13，所述出水口13低于出水区进水口10，采用溢流出水的布水方式。
实施例2
根据实施例1所述一种铅蓄电池废水高效除铅反应器处理铅蓄电池废水过程及结果如下，某铅蓄电池厂生产废水铅含量32.6mg/L，废水量为20m3/h，每天排水8h，废水经收集后通过铅蓄电池废水高效除铅反应器1进行处理，经泵提升通过进水口2进入一级反应区3，进水流量为10m3/h，同时一级反应区3连接的除铅药剂加药装置16投加除铅药剂，所用除铅药剂硫化钠含量为25%，聚合氯化铝含量为20%，投加量按硫化钠与废水中铅含量（质量比）8:1进行投加，除铅药剂投加量为1.0L/m3，通过搅拌装置18搅拌，废水经一级反应区出水口25进入二级反应区4进行混凝反应，同时二级反应区4连接的助凝药剂加药装置15投加助凝药剂PAM，通过搅拌装置18搅拌，废水经二级反应区出水口24进入沉淀区6，先经过沉淀区6前段的沉淀缓冲区5，缓解进水的水流冲击，再通过沉淀缓冲区出水口20进入斜管沉淀区28，通过斜管沉淀区28内设置的复合斜管填料19进行快速沉淀，沉淀区6通过溢流方式出水进入过滤区7，滤料21由水帽板22固定在过滤器27中部，通过过滤器27内部填充的滤料21去除废水中残留的悬浮物，过滤后的废水经过滤区出水口8进入出水区12，出水区12经出水口13出水进入后续装置处理。出水含铅量为0.35mg/L，去除率为98.9%。
实施例3
根据实施例1所述一种铅蓄电池废水高效除铅反应器处理铅蓄电池废水过程及结果如下，某铅蓄电池厂生产废水铅含量51.4mg/L，废水量为15m3/h，每天排水10h，废水经收集后通过铅蓄电池废水高效除铅反应器1进行处理，经泵提升通过进水口2进入一级反应区3，进水流量为10m3/h，同时一级反应区3连接的除铅药剂加药装置16投加除铅药剂，所用除铅药剂硫化钠含量为50%，聚合氯化铝含量为20%，投加量按硫化钠与废水中铅含量（质量比）5:1进行投加，除铅药剂投加量为0.5L/m3，通过搅拌装置18搅拌，废水经一级反应区出水口25进入二级反应区4进行混凝反应，同时二级反应区4连接的助凝药剂加药装置15投加助凝药剂PAM，通过搅拌装置18搅拌，废水经二级反应区出水口24进入沉淀区6，先经过沉淀区6前段的沉淀缓冲区5，缓解进水的水流冲击，再通过沉淀缓冲区出水口20进入斜管沉淀区28，通过斜管沉淀区28内设置的复合斜管填料19进行快速沉淀，沉淀区6通过溢流方式出水进入过滤区7，滤料21由水帽板22固定在过滤器27中部，通过过滤器27内部填充的滤料21去除废水中残留的悬浮物，过滤后的废水经过滤区出水口8进入出水区12，出水区12经出水口13出水进入后续装置处理。出水含铅量为0.41mg/L，去除率为99.2%。
实施例4
过滤区7进行反冲洗时，打开反冲洗阀11，关闭出水区进水阀9，反冲洗水由反冲洗进水管进入过滤区7中的过滤器27，反冲洗水由下自上进水，对过滤器27中的滤料21进行反冲洗，反冲洗出水流入过滤区7侧壁上端的反冲洗出水堰23，经反冲洗出水堰23一侧的反冲洗出水口14流出。
Claims (7)
1.用于铅蓄电池废水的除铅设备，其特征在于，包括：一级反应区、二级反应区、沉淀区、过滤区和出水区，所述一级反应区侧壁上端设有进水口，一级反应区通过下端的一级反应区出水口与二级反应区相连接，所述二级反应区通过上端的二级反应区出水口与沉淀区相连接，所述沉淀区与过滤区相连接，并通过溢流出水的方式布水，所述过滤区通过两侧底部的过滤区出水管与出水区两侧相连接；其中一级反应区还连接除铅药剂加药装置，二级反应区连接助凝药剂加药装置；所述沉淀区分为沉淀缓冲区和斜管沉淀区，所述沉淀缓冲区通过侧壁下端的沉淀缓冲区出水口与斜管沉淀区相连接；所述斜管沉淀区内部设有复合斜管填料；所述除铅药剂中含有硫化钠水溶液，硫化钠占除铅药剂总质量的1%-50%，所述除铅药剂中还含有聚合氯化铝，聚合氯化铝占除铅药剂总量的20%；所述除铅药剂处理铅蓄电池废水，硫化钠与铅含量按质量比5:1-8:1进行投加除铅药剂。
2.根据权利要求1所述的用于铅蓄电池废水的除铅设备，其特征在于，所述一级反应区和二级反应区内部均设有搅拌装置。
3.根据权利要求1所述的用于铅蓄电池废水的除铅设备，其特征在于，所述过滤区为两个过滤器并联，过滤器中部设有滤料，滤料采用水帽板固定支撑。
4.根据权利要求1所述的用于铅蓄电池废水的除铅设备，其特征在于，所述过滤区与出水区连接的侧壁上方设有反冲洗出水堰，所述反冲洗出水堰一端设有反冲洗出水口。
5.根据权利要求1所述的用于铅蓄电池废水的除铅设备，其特征在于，所述过滤区出水管为三通，分别与设于过滤区两侧底部的过滤区出水口、设于出水区两侧中部的出水区进水口和反冲洗出水堰的进水管连接，其中，与过滤区出水口和反冲洗出水堰的进水管连接处还分别设有过滤区出水阀和反冲洗阀；所述出水区进水口连接有出水区进水管。
6.根据权利要求1-5任一项所述的用于铅蓄电池废水的除铅设备，其特征在于，所述出水区与过滤区相对的一侧中部设有出水口，所述出水口低于出水区进水口，采用溢流出水的布水方式。
7.根据权利要求1所述的用于铅蓄电池废水的除铅设备，其特征在于，硫化钠占除铅药剂总质量的5-10%。
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