CN105236616A - 一种电镀含铜污水处理回用工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电镀含铜污水处理回用工艺,包括前处理段、过滤段、螯合吸附段、后处理段、维护段、工艺管道、处理层、辅助层;所述处理层为电镀含铜污水基层,所述辅肋层位于处理层上方;所述螯合吸附段通过工艺管道连接设置有一级吸附灌和二级吸附灌,所述处理层设置有PLC控制器,并由PLC控制器整体控制污水处理系统运行;含铜污水由泵浦进行输送,各部件之间均使用PVC管用胶水粘结方式固定连通;本发明设计可独立置于室内的含铜污水处理系统,使用螯合树脂材料,可有效去除水中铜元素;占地面积小,处理能力大可实现高效过滤;处理过后的水能回收再利用,在保护环境的同时也为业主节约了成本,提高污水处理效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种污水处理技术设备领域,特别涉及一种电镀含铜污水处理回用工艺。
背景技术
电镀行业是通用性强、使用面广、跨行业、跨部门的重要加工生产性行业;电镀过程中使用大量强酸、强碱、重金属溶液、氰化物等有毒有害化学品,已成为全球三大污染行业之一。据统计,中国境内的电镀企业每年排放的污水多达数亿吨,约占污水排放总量的10%,占工业污水排放总量的20%;电镀污水的排放严重了水资源,并导致大量贵重金属的流失。
电镀污水常用处理方法有:化学法、电解法、离子交换法及膜分离法。现有技术中,晶元、半导体电子行业兴起,晶元切割是半导体等行业必备的程序,在切割过程中会产生含铜的污水,直接排水对环境,水质,土壤都存在这巨大的伤害,必须对有毒有害物质进行净化;含铜污水基本还是停留在加酸碱中和再处理之后排放的阶段,占地面的大,整体净化能力弱,无法达到净化并带来应有的收益,浪费水源增加业主负担,最后还是会对环境,水质及土壤造成污染。通过此含铜污水收集系统的污水,最终可以进行回收再利用。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种电镀含铜污水处理回用工艺,针对现有技术中的不足,设计含铜污水处理系统,使用螯合树脂材料,制造加工要求低;占地面积小可安装在厂房内,设备安装简单;处理能力大可实现很好的过滤;处理过后的水能回收再利用,满足企业对环境保护净化的更高要求。
为达到上述目的,本发明的技术方案如下:一种电镀含铜污水处理回用工艺,依次包括前处理段、过滤段、螯合吸附段、后处理段、维护段、工艺管道、处理层、辅助层,其特征在于:
所述前处理段通过工艺管道连接设置有污水入口、污水槽、污水泵组、前处理槽、药剂罐和加药泵;所述污水入口、污水槽、污水泵组、前处理槽设置在处理层,所述药剂罐和加药泵设置在辅肋层;所述处理层为电镀含铜污水基层,所述辅肋层位于处理层上方;所述过滤段通过工艺管道连接设置有过滤集水槽、过滤泵组、精密过滤器和活性炭过滤灌,所述过滤段设置于处理层;所述螯合吸附段通过工艺管道连接设置有一级吸附灌和二级吸附灌,所述螯合吸附段设置于处理层;所述后处理段通过工艺管道连接设置有产水过滤器、产水集水槽、产水泵组、回用水出口,所述后处理段设置于处理层;所述维护段通过工艺管道连接设置有冲洗集水槽、浓液集水槽、再生药罐、再生泵组,所述维护段设置于辅肋层;所述处理层设置有PLC控制器,所述PLC控制器与前处理段、过滤段、螯合吸附段、后处理段、维护段中的各个阀组、泵组、传感器、电源通过电气信号连接,并由PLC控制器整体控制污水处理系统运行;含铜污水由泵浦进行输送,各部件之间均使用PVC管用胶水粘结方式固定连通。
所述电镀含铜污水处理回用工艺流程为:
1.前处理段,由电镀生产线的排水管道通过输送泵和过滤网,经由污水入口引入到污水槽,所述污水槽内设置有搅拌器、温度传感器和液位计;所述污水槽底部设置有出水口,所述出水口通过管道与污水泵组吸入口连通,所述污水泵组出口通过管道与前处理槽连接;
所述前处理槽内设置有PH仪,通过辅肋层的药剂罐的加药泵对前处理槽中的污水进行PH调节,通过PH仪对前处理槽内的含铜污水进行实时监控;所述前处理槽上通过管道设置有加酸口和加碱口,所述加酸口通过管道与加酸泵连通,所述加酸泵通过管道与酸液槽连通;所述加碱口通过管道与加碱泵连通,所述加碱泵通过管道与碱液槽连通;依据含铜污水的PH数据,分别加入酸液或者碱液,使得含铜污水的PH值保持中性,PH=7;将调节完成的含铜污水送入过滤集水槽中,备用;
2.过滤段,经步骤1调节好的含铜污水,储存在过滤集水槽中,所述过滤集水槽用于调节与平衡前处理段和过滤段的用水量,确保前后污水处理得到平衡;所述过滤集水槽与过滤泵组通过管道连通,所述过滤泵组通过管道与精密过滤器连通;
将过滤集水槽中的污水通过增压泵送入精密过滤器,通过过滤去除含铜污水中的颗粒物质;所述精密过滤器装填有100微米的滤袋过滤芯,滤袋过滤芯会截留或防止前置设备及管路中可能泄露的机械杂质、颗粒物及悬浮物,降低产水浊度,进而保证后续活性炭过滤罐出水质量符合要求;
所述精密过滤器的出水进入到活性炭过滤罐,在含铜污水PH到达中性、并经过精密过滤器后,被输送进入到活性炭过滤罐中进行初级处理;通过活性炭过滤罐,吸附并去除原水中的余氯、有机物、微生物、细菌及部分小分子和中性胶体,同时防止有机物、微生物、细菌及胶体在后续一级螯合灌或二级螯合灌内依附在树脂表面,而减少树脂的吸附交换能力;一般活性炭过滤罐中的活性炭装填高度为罐体有效高度的70%左右;防止活性炭装填太多反冲洗时跑出泄露;
3.螯合吸附段,由活性炭过滤罐出来的含铜污水进入一级螯合灌和二级螯合灌,所述一级螯合灌和二级螯合灌中装填有螯合树脂,由一级螯合灌和二级螯合灌中的螯合树脂吸附掉含铜污水中的铜离子;
优选的,所述螯合树脂采用LewatitMonoPlusTP207(德国朗盛)树脂;所述螯合树脂是带有螯合的亚氨基二乙酸官能团的弱酸性大孔阳离子交换树脂,它可以从弱酸性溶液中选择性提取重金属阳离子到弱碱性溶液中;所述螯合树脂采用单分散体,其粒径分布均匀一致;与非均相粒径分布的离子交换树脂相区别,螯合树脂具有精良的动力学行为,使其具有更快的离子吸收以及更大的离子交换容量;
优选的,螯合树脂在一级螯合灌内的装填高度为有效高度的70%左右,防止装填太高反冲洗时树脂会随水流跑出泄露;
4.后处理段,经过一级螯合灌和二级螯合灌吸附后的产水,进入到产水过滤器中,过滤掉产水中的颗粒物和可能破碎的少量树脂后,进入产水集水槽;所述一级螯合灌和二级螯合灌后的产水过滤器内部装填有50微米的滤袋过滤芯,螯合树脂在吸附处理过程中,不断地相互磨擦,会产生细小的颗粒;同时,树脂再生过程也会产生一些微量的杂质,通过50微米过滤芯可以拦截颗粒物和破碎的树脂;
经过产水过滤器后的产水,通过产水泵组输送到产水集水槽中,并引出到回水出口,经由管道输送到生产线回用。
可选的,所述活性炭过滤罐、产水过滤器根据净化含铜污水数量的大小以及含铜污水中铜离子浓度的高低,可相应加装配置多个活性炭过滤罐、产水过滤器。
5.维护段,所述维护段取用产水集水槽中的产水,对螯合吸附段中的一级螯合灌、二级螯合灌实施冲洗操作;通过浓液集水槽收集再生过程中的浓液,通过再生药灌、再生泵组对一级螯合灌、二级螯合灌进行再生作业;所述一级螯合灌和二级螯合灌中的螯合树脂吸附饱和后,需要进行再生;采用再生剂为硫酸和氢氧化钠;所述一级螯合灌和二级螯合灌中螯合树脂的再生过程为:反冲洗,酸洗,一次冲洗,碱洗,二次冲洗,状态恢复;所述活性炭过滤器冲洗累积3次后,一级螯合灌中的螯合树脂进入再生准备程序;所述活性炭过滤器冲洗再次累积3次后,二级螯合灌中的螯合树脂进入再生准备程序;过滤泵组停止工作;所述活性炭过滤罐的冲洗累计次数可预先设定;再生过程中的延时时间、反冲时间、进酸时间、冲洗时间和进碱时间均可预先设定调节;各阀门通过压缩空气泵提供气源,酸液储存于再生酸液药剂灌灌内备用,碱液储存于再生碱液药剂灌灌内备用,冲洗水储存于冲洗水集水槽内备用,再生中产生的浓液收集在浓液集水槽内。
本发明的工作原理为:按照含铜污水水流过滤方向,含铜污水→污水槽→前处理槽→过滤集水槽→精密过滤器→活性炭过滤罐→一级螯合灌→二级螯合灌→产水过滤器→产水集水槽→回用水出口;在树脂罐里祛除铜离子,最终得到能回收再利用的处理水;所述含铜污水处理回用工艺,依靠螯合树脂来进行吸附,螯合树脂是一类能与金属离子形成多配位络合物的交联功能高分子材料,螯合树脂吸附金属离子的机理是树脂上的功能原子与金属离子发生配位反应,形成类似小分子螯合物的稳定结构,而离子交换树脂吸附的机理是静电作用;因此,与离子交换树脂相比,螯合树脂与金属离子的结合力更强,选择性也更高,可广泛应用于各种金属离子的回收分离、氨基酸的拆分、公害防治等方面。
通过上述技术方案,本发明技术方案的有益效果是:设计可独立置于室内的含铜污水处理系统,使用螯合树脂材料,制造加工要求低,可有效的去除水中的铜元素;占地面积小,便于安装在厂房内,设备安装简单;处理能力大可实现高效过滤;处理过后的水能回收再利用,满足企业对环境保护净化的更高要求;在保护环境的同时也为业主节约了成本,提高污水处理效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所公开的一种电镀含铜污水处理回用工艺流程示意图。
图中数字和字母所表示的相应部件名称:
1.前处理段2.过滤段3.螯合吸附段4.后处理段
5.维护段6.工艺管道7.处理层8.辅助层
11.污水入口12.污水槽13.污水泵组14.前处理槽
15.药剂罐16.加药泵21.过滤集水槽22.过滤泵组
23.精密过滤器24.活性炭过滤灌31.一级螯合灌32.二级螯合灌
41.产水过滤器42.产水集水槽43.产水泵组44.回用水出口
51.冲洗集水槽52.浓液集水槽53.再生药罐54.再生泵组
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
根据图1,本发明提供了一种电镀含铜污水处理回用工艺,包括前处理段1、过滤段2、螯合吸附段3、后处理段4、维护段5、工艺管道6、处理层7、辅助层8;
所述前处理段1通过工艺管道6连接设置有污水入口11、污水槽12、污水泵组13、前处理槽14、药剂罐15和加药泵16;所述污水入口22、污水槽12、污水泵组13、前处理槽14设置在处理层7,所述药剂罐15和加药泵16设置在辅肋层8;所述处理层7为电镀含铜污水基层,所述辅肋层8位于处理层7上方;所述过滤段2通过工艺管道6连接设置有过滤集水槽21、过滤泵组22、精密过滤器23和活性炭过滤灌24,所述过滤段2设置于处理层7;所述螯合吸附段3通过工艺管道6连接设置有一级吸附灌31和二级吸附灌32,所述螯合吸附段3设置于处理层7;所述后处理段4通过工艺管道6连接设置有产水过滤器41、产水集水槽42、产水泵组43、回用水出口44,所述后处理段4设置于处理层7;所述维护段5通过工艺管道6连接设置有冲洗集水槽51、浓液集水槽52、再生药罐53、再生泵组54,所述维护段5设置于辅肋层8;所述处理层7设置有PLC控制器,所述PLC控制器与前处理段1、过滤段2、螯合吸附段3、后处理段4、维护段5中的各个阀组、泵组、传感器、电源通过电气信号连接,并由PLC控制器整体控制污水处理系统运行;含铜污水由泵浦进行输送,各部件之间均使用PVC管用胶水粘结方式固定连通。
所述电镀含铜污水处理回用工艺流程为:
1.前处理段1,由电镀生产线的排水管道通过输送泵和过滤网,经由污水入口11引入到污水槽12,所述污水槽12内设置有搅拌器、温度传感器和液位计;所述污水槽12底部设置有出水口,所述出水口通过管道与污水泵组13吸入口连通,所述污水泵组13出口通过管道与前处理槽14连接;
所述前处理槽14内设置有PH仪,通过辅肋层8药剂罐15的加药泵16对前处理槽14中污水进行PH调节,通过PH仪对前处理槽14内的含铜污水进行实时监控;所述前处理槽14上通过管道设置有加酸口和加碱口,所述加酸口通过管道与加酸泵连通,所述加酸泵通过管道与酸液槽连通;所述加碱口通过管道与加碱泵连通,所述加碱泵通过管道与碱液槽连通;依据含铜污水的PH数据,分别加入酸液或者碱液,使得含铜污水的PH值保持中性,PH=7;将调节完成的含铜污水送入过滤集水槽21中,备用;
2.过滤段,经步骤1调节好的含铜污水,储存在过滤集水槽21中,所述过滤集水槽21用于调节与平衡前处理段1和过滤段2的用水量,确保前后污水处理得到平衡;所述过滤集水槽21与过滤泵组22通过管道连通,所述过滤泵组22通过管道与精密过滤器23连通;
将过滤集水槽21中的污水通过增压泵送入所述精密过滤器23,通过过滤以去除含铜污水中的颗粒物质;所述精密过滤器23装填有100微米的滤袋过滤芯,所述滤袋过滤芯会截留或防止前置设备及管路中可能泄露的机械杂质、颗粒物及悬浮物,降低产水浊度,进而保证后续活性炭过滤罐24出水质量符合要求;
所述精密过滤器23的出水进入到活性炭过滤罐24,在含铜污水PH到达中性、并经过精密过滤器23后,被输送进入到活性炭过滤罐24中进行初级处理;通过活性炭过滤罐24,吸附并去除原水中的余氯、有机物、微生物、细菌及部分小分子和中性胶体,同时防止有机物、微生物、细菌及胶体在后续一级螯合灌31或二级螯合灌32内依附在树脂表面,而减少树脂的吸附交换能力;一般活性炭过滤罐24中的活性炭装填高度为罐体有效高度的70%左右;防止活性炭装填太多反冲洗时跑出泄露;
3.螯合吸附段3,由活性炭过滤罐24出来的含铜污水进入一级螯合灌31和二级螯合灌32,所述一级螯合灌31和二级螯合灌32中装填有螯合树脂,由一级螯合灌31和二级螯合灌32中的螯合树脂吸附掉含铜污水中的铜离子;
所述螯合树脂采用LewatitMonoPlusTP207(德国朗盛)树脂;所述螯合树脂是带有螯合的亚氨基二乙酸官能团的弱酸性大孔阳离子交换树脂,它可以从弱酸性溶液中选择性提取重金属阳离子到弱碱性溶液中;所述螯合树脂采用单分散体,其粒径分布均匀一致;与非均相粒径分布的离子交换树脂相区别,螯合树脂具有精良的动力学行为,使其具有更快的离子吸收以及更大的离子交换容量;
螯合树脂在一级螯合灌31内的装填高度为有效高度的70%左右,防止装填太高反冲洗时树脂会随水流跑出泄露;
4.后处理段4,经过一级螯合灌31和二级螯合灌32吸附后的产水,进入到产水过滤器41中,过滤掉产水中的颗粒物和可能破碎的少量树脂后,进入产水集水槽42;所述一级螯合灌31和二级螯合灌32后的产水过滤器41内部装填有50微米的滤袋过滤芯,螯合树脂在吸附处理过程中,不断地相互磨擦,会产生细小的颗粒;同时,树脂再生过程也会产生一些微量的杂质,通过50微米过滤芯可以拦截颗粒物和破碎的树脂;
经过产水过滤器41后的产水,通过产水泵组43输送到产水集水槽42中,并引出到回水出口44,经由管道输送到生产线回用。
所述活性炭过滤罐设置有二组,所述产水过滤器装配有2组。
5.维护段5,所述维护段5取用产水集水槽42中的产水,对螯合吸附段3中的一级螯合灌31、二级螯合灌32实施冲洗操作;通过浓液集水槽52收集再生过程中的浓液,通过再生药灌53、再生泵组54对一级螯合灌31、二级螯合灌32进行再生作业;所述一级螯合灌31和二级螯合灌32中的螯合树脂吸附饱和后,需要进行再生;采用再生剂为硫酸和氢氧化钠;所述一级螯合灌31和二级螯合灌32中螯合树脂的再生过程为:反冲洗,酸洗,一次冲洗,碱洗,二次冲洗,状态恢复;所述活性炭过滤灌24冲洗累积3次后,一级螯合灌31中的螯合树脂进入再生准备程序;所述活性炭过滤灌24冲洗再次累积3次后,二级螯合灌32中的螯合树脂进入再生准备程序;过滤泵组22停止工作;所述活性炭过滤罐24的冲洗累计次数可预先设定;再生过程中的延时时间、反冲时间、进酸时间、冲洗时间和进碱时间均可预先设定调节;各阀门通过压缩空气泵提供气源,酸液储存于再生酸液药剂灌灌内备用,碱液储存于再生碱液药剂灌内备用,冲洗水储存于冲洗水集水槽51内备用,再生中产生的浓液收集在浓液集水槽52内。
活性炭过滤灌24的再生,所述活性炭过滤罐24上设置有碳罐进水阀、碳罐产水阀、碳罐反洗进水阀、碳罐反洗排水阀和碳正洗排水阀;当污水处理系统过水量每次达到500吨之后,所述活性炭过滤罐24会自动进行活性炭再生,所述活性炭再生的工序为反冲过程和正洗过程;
所述反冲过程为过滤泵组22处于运行状态,碳罐反洗进水阀、碳罐反洗排水阀打开,延时5秒钟后,碳罐进水阀和碳罐产水阀关闭,反冲洗过程运行时间每10min为一个反冲过程,所述反冲洗运行时间可调节设定;
所述正洗过程为过滤泵组22处于运行状态,碳罐进水阀、碳正洗排水阀打开,延时5秒后,碳罐反洗进水阀、碳罐反洗排水阀关闭,正洗过程运行5min后,碳罐产水阀打开,延时5秒钟后,碳正洗排水阀关闭,至此完成一个正洗过程;所述正冲洗运行时间可调节设定;
所述一级螯合灌31中螯合树脂的再生过程为:
所述反冲,将二级螯合灌32再生进水阀、二级螯合灌进水阀b、一级螯合灌反洗排水阀和一级螯合灌进气阀打开,其它阀门关闭,延时5秒钟后再生泵组开始反冲,反冲2min后,再生泵组54停止,反冲结束;
所述进酸,再生泵组54停止后,延时5秒钟,一级螯合灌31再生浓排阀、一级螯合灌31再生进水阀、进酸阀打开,其它阀门关闭,延时5秒钟后,再生泵组54启动,水流经过射流器会形成虹吸,硫酸会通过进酸阀进入一级螯合灌31开始再生,再生15min后,进酸阀关闭,进酸结束;
所述一次冲洗,一级螯合灌31再生进水阀、一级螯合灌31正洗排水阀打开,延时5秒钟后,其它阀门关闭,60min后,再生泵组54停止,冲洗结束;
所述进碱是树脂转型过程,再生泵组54停止后,延时5秒钟,进碱阀、一级螯合灌31再生进水阀、一级螯合灌31正洗排水阀打开,其它阀门关闭,延时5秒钟后,再生泵组54开启,水流经过射流器会形成虹吸,氢氧化钠会通过进碱阀进入一级螯合灌31开始再生转型;15min后开始二次冲洗程序;
所述二次冲洗,一级螯合灌31再生进水阀、一级螯合灌31正洗排水阀打开,延时5秒钟,其它阀门关闭,60min后,再生泵组54停止,二次冲洗结束;
所述工作状态恢复,再生泵组54停止后,延时5秒钟后,碳罐进水阀、碳罐产水阀、一级螯合灌进水阀b、B-A产水阀和二级螯合灌进水阀a开启,其他阀门关闭,污水处理系统恢复完成;过滤泵组22可以正常控制程序运行,一级螯合灌31再生后采用反向二级螯合灌32至产水模式,含铜污水先进入二级螯合灌32进行处理,在进入再生好的一级螯合灌31进行精处理,PLC控制器重新计算活性炭过滤罐24累积冲洗次数;
所述二级螯合灌32中螯合树脂的再生过程为:
所述反冲,一级螯合灌31再生进水阀、一级螯合灌进水阀b、二级螯合灌反洗排水阀和二级螯合灌进气阀开启,其他阀门关闭,延时5秒钟后,再生泵组54启动,反冲开始,反冲2min后,再生泵组54停止,反冲结束;
所述进酸:再生泵组54停止后,延时5秒钟,二级螯合灌32再生进水阀、二级螯合灌32再生浓排阀、进酸阀开启,其它阀门关闭,延时5秒钟后,再生泵组54启动,水流经过射流器会形成虹吸,硫酸会通过进酸阀进入二级螯合灌32开始再生;再生15min后,进酸阀关闭,进酸结束;
所述一次冲洗,二级螯合灌32再生进水阀、二级螯合灌32正洗排水阀开启,延时5秒钟后,其它阀门关闭,正洗60min后,再生泵组54停止,冲洗结束;
所述进碱是树脂转型过程,再生泵组54停止后,延时5秒钟后,进碱阀、二级螯合灌32再生进水阀、二级螯合灌32正洗排水阀开启,其它阀门关闭,延时5秒钟后,再生泵组54开启,水流经过射流器会形成虹吸,氢氧化钠会通过进碱阀进入二级螯合灌32开始再生转型,再生15min后开始二次冲洗程序;
所述二次冲洗,二级螯合灌32再生进水阀、二级螯合灌32正洗排水阀开启,延时5秒钟后,其它阀门关闭,冲洗60min后,再生泵组54停止,二次冲洗结束;
所述工作状态恢复,再生泵组54停止后,延时2min,碳罐进水阀、碳罐产水阀、一级螯合灌进水阀a、二级螯合灌进水阀b和A-B产水阀开启,其他阀门关闭,污水处理系统恢复完成;过滤泵组22可以正常控制程序运行,二级螯合灌32再生后采用一级螯合灌31至产水模式,含铜污水先进入一级螯合灌31进行处理,在进入再生好的二级螯合灌32进行精处理,PLC控制器重新计算活性炭过滤罐24累积冲洗次数。
通过上述具体实施例,本发明的有益效果是:设计可独立置于室内的含铜污水处理系统,使用螯合树脂材料,制造加工要求低,可有效去除水中的铜元素;占地面积小,便于安装在厂房内,设备安装简单;处理能力大可实现高效过滤;处理过后的水能回收再利用,满足企业对环境保护净化的更高要求;在保护环境的同时也为业主节约了成本,提高污水处理效率。
对所公开实施例上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (3)
1.一种电镀含铜污水处理回用工艺,其特征在于,包括前处理段、过滤段、螯合吸附段、后处理段、维护段、工艺管道、处理层、辅助层;所述前处理段通过工艺管道连接设置有污水入口、污水槽、污水泵组、前处理槽、药剂罐和加药泵;所述污水入口、污水槽、污水泵组、前处理槽设置在处理层,所述药剂罐和加药泵设置在辅肋层;所述处理层为电镀含铜污水基层,所述辅肋层位于处理层上方;所述过滤段通过工艺管道连接设置有过滤集水槽、过滤泵组、精密过滤器和活性炭过滤灌,所述过滤段设置于处理层;所述螯合吸附段通过工艺管道连接设置有一级吸附灌和二级吸附灌,所述螯合吸附段设置于处理层;所述后处理段通过工艺管道连接设置有产水过滤器、产水集水槽、产水泵组、回用水出口,所述后处理段设置于处理层;所述维护段通过工艺管道连接设置有冲洗集水槽、浓液集水槽、再生药罐、再生泵组,所述维护段设置于辅肋层;所述处理层设置有PLC控制器,所述PLC控制器与前处理段、过滤段、螯合吸附段、后处理段、维护段中的各个阀组、泵组、传感器、电源通过电气信号连接,并由PLC控制器整体控制污水处理系统运行;含铜污水由泵浦进行输送,各部件之间均使用PVC管用胶水粘结方式固定连通。
2.根据权利要求1所述的一种电镀含铜污水处理回用工艺,其特征在于,所述电镀含铜污水处理回用工艺流程为:
2.1前处理段,由电镀生产线的排水管道通过输送泵和过滤网,经由污水入口引入到污水槽,所述污水槽内设置有搅拌器、温度传感器和液位计;所述污水槽底部设置有出水口,所述出水口通过管道与污水泵组吸入口连通,所述污水泵组出口通过管道与前处理槽连接;
所述前处理槽内设置有PH仪,通过辅肋层的药剂罐的加药泵对前处理槽中的污水进行PH调节,通过PH仪对前处理槽内的含铜污水进行实时监控;所述前处理槽上通过管道设置有加酸口和加碱口,所述加酸口通过管道与加酸泵连通,所述加酸泵通过管道与酸液槽连通;所述加碱口通过管道与加碱泵连通,所述加碱泵通过管道与碱液槽连通;依据含铜污水的PH数据,分别加入酸液或者碱液,使得含铜污水的PH值保持中性,PH=7;将调节完成的含铜污水送入过滤集水槽中,备用;
2.2过滤段,经步骤1调节好的含铜污水,储存在过滤集水槽中,所述过滤集水槽用于调节与平衡前处理段和过滤段的用水量,确保前后污水处理得到平衡;所述过滤集水槽与过滤泵组通过管道连通,所述过滤泵组通过管道与精密过滤器连通;
将过滤集水槽中的污水通过增压泵送入所述精密过滤器,通过过滤以去除含铜污水中的颗粒物质;所述精密过滤器装填有100微米的滤袋过滤芯,所述滤袋过滤芯会截留或防止前置设备及管路中可能泄露的机械杂质、颗粒物及悬浮物,降低产水浊度,进而保证后续活性炭过滤罐出水质量符合要求;
所述精密过滤器的出水进入到活性炭过滤罐,在含铜污水PH到达中性、并经过精密过滤器后,被输送进入到活性炭过滤罐中进行初级处理;通过活性炭过滤罐,吸附并去除原水中的余氯、有机物、微生物、细菌及部分小分子和中性胶体,同时防止有机物、微生物、细菌及胶体在后续一级螯合灌或二级螯合灌内依附在树脂表面,而减少树脂的吸附交换能力;一般活性炭过滤罐中的活性炭装填高度为罐体有效高度的70%左右;防止活性炭装填太多反冲洗时跑出泄露;
2.3螯合吸附段,由活性炭过滤罐出来的含铜污水进入一级螯合灌和二级螯合灌,所述一级螯合灌和二级螯合灌中装填有螯合树脂,由一级螯合灌和二级螯合灌中的螯合树脂吸附掉含铜污水中的铜离子;
优选的,所述螯合树脂采用LewatitMonoPlusTP207(德国朗盛)树脂;所述螯合树脂是带有螯合的亚氨基二乙酸官能团的弱酸性大孔阳离子交换树脂,它可以从弱酸性溶液中选择性提取重金属阳离子到弱碱性溶液中;所述螯合树脂采用单分散体,其粒径分布均匀一致;与非均相粒径分布的离子交换树脂相区别,螯合树脂具有精良的动力学行为,使其具有更快的离子吸收以及更大的离子交换容量;
优选的,螯合树脂在一级螯合灌内的装填高度为有效高度的70%左右,防止装填太高反冲洗时树脂会随水流跑出泄露;
2.4后处理段,经过一级螯合灌和二级螯合灌吸附后的产水,进入到产水过滤器中,过滤掉产水中的颗粒物和可能破碎的少量树脂后,进入产水集水槽;所述一级螯合灌和二级螯合灌后的产水过滤器内部装填有50微米的滤袋过滤芯,螯合树脂在吸附处理过程中,不断地相互磨擦,会产生细小的颗粒;同时,树脂再生过程也会产生一些微量的杂质,通过50微米过滤芯可以拦截颗粒物和破碎的树脂;
经过产水过滤器后的产水,通过产水泵组输送到产水集水槽中,并引出到回水出口,经由管道输送到生产线回用;
可选的,所述活性炭过滤罐、产水过滤器根据净化含铜污水数量的大小以及含铜污水中铜离子浓度的高低,可相应加装配置多个活性炭过滤罐、产水过滤器;
2.5维护段,所述维护段取用产水集水槽中的产水,对螯合吸附段中的一级螯合灌、二级螯合灌实施冲洗操作;通过浓液集水槽收集再生过程中的浓液,通过再生药灌、再生泵组对一级螯合灌、二级螯合灌进行再生作业;所述一级螯合灌和二级螯合灌中的螯合树脂吸附饱和后,需要进行再生;采用再生剂为硫酸和氢氧化钠;所述一级螯合灌和二级螯合灌中螯合树脂的再生过程为:反冲洗,酸洗,一次冲洗,碱洗,二次冲洗,状态恢复;所述活性炭过滤器冲洗累积3次后,一级螯合灌中的螯合树脂进入再生准备程序;所述活性炭过滤器冲洗再次累积3次后,二级螯合灌中的螯合树脂进入再生准备程序;过滤泵组停止工作;所述活性炭过滤罐的冲洗累计次数可预先设定;再生过程中的延时时间、反冲时间、进酸时间、冲洗时间和进碱时间均可预先设定调节;各阀门通过压缩空气泵提供气源,酸液储存于再生酸液药剂灌灌内备用,碱液储存于再生碱液药剂灌灌内备用,冲洗水储存于冲洗水集水槽内备用,再生中产生的浓液收集在浓液集水槽内。
3.根据权利要求2所述的一种电镀含铜污水处理回用工艺,其特征在于,所述活性炭过滤罐、产水过滤器根据净化含铜污水数量的大小以及含铜污水中铜离子浓度的高低,可相应加装配置多个活性炭过滤罐、产水过滤器。
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