CN104803524A - 一种微电解处理制革复鞣低铬废水的方法和系统 - Google Patents

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一种微电解处理制革复鞣低铬废水的方法和系统，该方法包括以下步骤：（1）对微电解填料反应床内的复鞣染色废水曝气，气水比为15：1-20:1，废水与微电解填料反应床内的微电解填料氧化反应，停留时间4小时-6小时；（2）在pH调节池内调节pH值至8.0-10.0；（3）废水进入絮凝反应池进行絮凝反应，形成Cr(OH)3；（4）絮凝反应后的废水进入沉淀池进行沉淀，实现泥水分离，去除Cr(OH)3；该系统包括微电解填料反应床、pH调节池、絮凝反应池、沉淀池和控制器，微电解填料反应床、pH调节池、絮凝反应池和沉淀池依次相连；本发明能够使铬离子充分形成Cr(OH)3沉淀析出，采用复合铁碳微电解填料，克服了铁碳填料易溶解、堵塞、结的缺陷，提高了稳定性。

Description

一种微电解处理制革复鞣低铬废水的方法和系统
技术领域
本发明涉及一种用于含处理制革复鞣染色低铬废水的铁碳微电解反应方法及实现该方法的系统，属于污水处理技术领域。
背景技术
铬鞣废水主要分为主鞣废水和复鞣染色废水，其中主鞣废水含铬浓度较高(3000～4000mg/L)，一般全部回用；复鞣染色废水则因含铬浓度较低(150～1000mg/L)，不作回用而一般进行处理后再与其他废水一起进行综合处理。废水呈酸性，pH值约为3.8～4.0。
复鞣染色废水的处理目前存在技术难点，常规加碱沉淀法等工艺处理后总铬浓度仍无法达到1.5mg/L，处理后废水与其他废水混合后再处理，铬离子转移到剩余污泥中，污泥中铬含量可能会严重超标，从而影响污泥的同类处理，甚至造成更大的污染；此外废水色度也难以降低，主要原因在于废水成分复杂，除Cr3+之外，水中还有有机溶剂、偶氮染料和金属铬合染料等合成有机物，这些难降解有机物增加了废水处理的难度，尤其是铬合染料难以打破，致使铬离子和色度均难以去除。
发明内容
本发明针对现有复鞣染色废水处理技术存在的不足，利用废水本身呈酸性的条件，提供一种能够使铬离子充分形成Cr(OH)3沉淀析出的微电解处理制革复鞣低铬废水的方法，同时提供一种实现该方法的微电解处理制革复鞣低铬废水的系统。
本发明的微电解处理制革复鞣低铬废水的方法，包括以下步骤：
(1)使复鞣染色废水进入微电解填料反应床，对微电解填料反应床内的复鞣染色废水曝气，气水比为15:1-20:1，废水与微电解填料反应床内的微电解填料氧化反应，停留时间4小时-6小时；
(2)微电解填料反应床的出水进入pH调节池，在pH调节池内投加NaOH或者Ca(OH)2调节pH值至8.0-10.0；
(3)调节pH值之后的废水进入絮凝反应池，投加聚丙烯酰胺(PAM)进行絮凝反应；形成Cr(OH)3沉淀；
(4)絮凝反应后的废水进入沉淀池进行沉淀，实现泥水分离，去除Cr(OH)3。
实现上述方法的微电解处理制革复鞣低铬废水的系统，采用以下技术方案：
该系统，包括微电解填料反应床、pH调节池、絮凝反应池、沉淀池和控制器，微电解填料反应床、pH调节池、絮凝反应池和沉淀池依次相连；微电解填料反应床的底部一侧设置有进水管，微电解填料反应床的内部底层设置有曝气管，中部设置有填料层，上部设置有三角堰板和出水槽，进水管上连接有进水流量计、水温计和进水pH值检测仪；pH调节池内设置有碱液搅拌器、碱液投加装置和调节pH值检测仪；絮凝反应池内设置有絮凝搅拌器和絮凝剂投加装置；进水流量计、水温计、进水pH值检测仪、碱液投加装置、调节pH值检测仪和絮凝剂投加装置均与控制器连接。
填料层中填料为复合铁碳微电解填料，由废铁屑、活性炭及粘土按质量比65:10:25的比例在250～300℃烧结而成。
碱液投加装置包括碱液储罐、碱液计量泵、碱液投加管，碱液投加管通过碱液计量泵与碱液储罐连接，碱液计量泵与控制器连接。
絮凝剂投加装置包括絮凝剂储罐、絮凝剂计量泵、絮凝剂投加管，絮凝剂投加管通过絮凝剂计量泵与絮凝剂储罐连接，絮凝剂计量泵与控制器连接。
控制器采用可编程控制器(PLC)。
本发明利用Fe/C微电解对废水进行电解氧化还原反应，解除铬离子络合结构，能够使铬离子充分形成Cr(OH)3沉淀析出，填料采用复合铁碳微电解填料，克服了铁碳填料易溶解、堵塞、结的缺陷，提高了填料反应床的稳定性。
附图说明
图1是本发明中微电解处理制革复鞣低铬废水的系统的结构示意图。
图中：1、进水管，2、微电解填料反应床，3、pH调节池，4、絮凝反应池，5、沉淀池，6、PLC控制器(可编程控制器)，7、进水流量计，8、水温计，9、进水pH值检测仪，10、填料层，11、出水槽，12、曝气管，13、调节pH值检测仪，14、碱液投加管，15、碱液储罐，16、碱液计量泵，17、碱液搅拌器，18、絮凝剂投加管，19、絮凝剂计量泵，20、絮凝剂储罐，21、出水管，22、排泥管。
具体实施方式
如图1所示，本发明的微电解处理制革复鞣低铬废水的系统，包括微电解填料反应床2、pH调节池3、絮凝反应池4、沉淀池5和PLC控制器6。微电解填料反应床2、pH调节池3、絮凝反应池4和沉淀池5依次相连。
微电解填料反应床2的一侧设置有进水管1，其内底部设置有曝气管12，中部设置有填料层1，上部设置有三角堰板和出水槽11。进水管1上连接有进水流量计7、水温计8和进水pH值检测仪9，分别检测复鞣染色废水的流量、水温(电解反应、絮凝反应的效果均与水温有关)和pH值。进水流量计7、水温计8和进水pH值检测仪9均与PLC控制器6连接，将检测的数据(流量、水温和pH值)输出到PLC控制器6。曝气管12采用穿孔曝气管，外部连接鼓风机，对进入池内的复鞣染色废水进行曝气。填料层1的底部和顶部均为滤板，两层滤板之间是填料，滤板起到配水和支撑填料的作用。填料采用复合铁碳微电解填料，由废铁屑、活性炭及粘土按质量比65:10:25的比例在250～300℃烧结而成。复鞣染色废水在微电解填料反应床2内进行微电解氧化，然后经过三角堰板出水，汇集到出水槽11内，再由管道排入pH调节池3。
pH调节池3内设置有碱液搅拌器17、碱液投加装置和调节pH值检测仪13，调节pH值检测仪13与PLC控制器6连接。调节pH值检测仪13用于检测pH调节池3内调节后的废水pH值，并将检测数据输出到PLC控制器6。碱液投加装置包括碱液投加管14、碱液储罐15和碱液计量泵16，碱液投加管14通过碱液计量泵16与碱液储罐15连接，碱液计量泵16与PLC控制器6连接。由PLC控制器6控制碱液投加量，根据进水pH值计算碱液投加量。通过碱液投加装置向pH调节池3内投加NaOH或者Ca(OH)2调节废水的pH值，调节pH值后的废水进入絮凝反应池4。
絮凝反应池4内设置有絮凝搅拌器和絮凝剂投加装置。絮凝剂投加装置包括絮凝剂投加管18、絮凝剂储罐20和絮凝剂计量泵19，絮凝剂投加管18通过絮凝剂计量泵19与絮凝剂储罐20连接，絮凝剂计量泵19与PLC控制器6连接。由PLC控制器6控制絮凝剂投加量。絮凝反应后的废水进入沉淀池5。
沉淀池5可采用竖流式沉淀池，其上部设置有出水管21，底部设置有排泥管22。
上述微电解处理复鞣染色废水的系统的运行过程如下所述：
(1)首先复鞣染色废水通过进水管1进入微电解填料反应床2，通过进水流量计7、水温计8和进水pH值检测仪9分别检测复鞣染色废水的流量、水温和pH值，通过曝气管12对微电解填料反应床2内的复鞣染色废水曝气，使气水比为15:1-20:1。废水与填料层1中的填料(微电解填料)进行微电解氧化，废水在微电解填料反应床2的停留时间为4小时-6小时，然后排入pH调节池3。
(2)在pH调节池3内通过碱液投加装置投加NaOH溶液或者Ca(OH)2溶液，NaOH溶液或者Ca(OH)2溶液储存在碱液储罐15内。PLC控制器6根据进水pH值检测仪9检测的进水pH值与需要调节的pH值，计算出碱液投加量，通过碱液计量泵16向pH调节池3内投加所需碱液量，使调节后的pH值为8.0-10.0，调节后的pH值通过调节pH值检测仪13检测。
(3)调节pH值之后的复鞣染色废水进入絮凝反应池4，通过絮凝剂投加装置投加聚丙烯酰胺(PAM)，聚丙烯酰胺储存在絮凝剂储罐20内，由PLC控制器6控制絮凝剂投加量，并通过絮凝剂计量泵19向絮凝反应池4内投加所需量的聚丙烯酰胺，使废水充分进行絮凝反应，形成Cr(OH)3。絮凝反应后的废水进入沉淀池5。
(4)絮凝反应后的废水进入沉淀池5进行沉淀，实现泥水分离，上清液由出水管21排出，含有Cr(OH)3的底泥由排泥管22排出，去除Cr(OH)3。

Claims (5)

1.一种微电解处理制革复鞣低铬废水的方法，其特征是，包括以下步骤：
(1)使复鞣染色废水进入微电解填料反应床，对微电解填料反应床内的复鞣染色废水曝气，气水比为15：1-20:1，废水与微电解填料反应床内的微电解填料氧化反应，停留时间4小时-6小时；
(2)微电解填料反应床的出水进入pH调节池，在pH调节池内投加NaOH或者Ca(OH)2调节pH值至8.0-10.0；
(3)调节pH值之后的复鞣染色废水进入絮凝反应池，投加聚丙烯酰胺进行絮凝反应；形成Cr(OH)3；
(4)絮凝反应后的废水进入沉淀池进行沉淀，实现泥水分离，去除Cr(OH)3。
2.一种微电解处理制革复鞣低铬废水的系统，包括微电解填料反应床、pH调节池、絮凝反应池、沉淀池和控制器，其特征是：微电解填料反应床、pH调节池、絮凝反应池和沉淀池依次相连；微电解填料反应床的一侧设置有进水管，微电解填料反应床的内部底层设置有曝气管，中部设置有填料层，上部设置有三角堰板和出水槽，进水管上连接有进水流量计、水温计和进水pH值检测仪；pH调节池内设置有碱液搅拌器、碱液投加装置和调节pH值检测仪；絮凝反应池内设置有絮凝搅拌器和絮凝剂投加装置；进水流量计、水温计、进水pH值检测仪、碱液投加装置、调节pH值检测仪和絮凝剂投加装置均与控制器连接。
3.根据权利要求2所述的微电解处理制革复鞣低铬废水的系统，其特征是，所述填料层中填料为复合铁碳微电解填料，由废铁屑、活性炭及粘土按质量比65:10:25的比例在250～300℃烧结而成。
4.根据权利要求2所述的微电解处理制革复鞣低铬废水的系统，其特征是，所述碱液投加装置包括碱液投加管、碱液储罐和碱液计量泵，碱液投加管通过碱液计量泵与碱液储罐连接，碱液计量泵与控制器连接。
5.根据权利要求2所述的微电解处理制革复鞣低铬废水的系统，其特征是，所述絮凝剂投加装置包括絮凝剂投加管、絮凝剂储罐和絮凝剂计量泵，絮凝剂投加管通过絮凝剂计量泵与絮凝剂储罐连接，絮凝剂计量泵与控制器连接。
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