CN105293766A - 重金属工业污水处理基础工艺 - Google Patents

重金属工业污水处理基础工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN105293766A
CN105293766A CN201510703224.3A CN201510703224A CN105293766A CN 105293766 A CN105293766 A CN 105293766A CN 201510703224 A CN201510703224 A CN 201510703224A CN 105293766 A CN105293766 A CN 105293766A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
sewage
sewage disposal
flocculation
swash plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510703224.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105293766B (zh
Inventor
毛旭
Original Assignee
BEIJING ORIENTAL UNION PHARMACEUTICAL BIOTECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BEIJING ORIENTAL UNION PHARMACEUTICAL BIOTECHNOLOGY Co Ltd filed Critical BEIJING ORIENTAL UNION PHARMACEUTICAL BIOTECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201510703224.3A priority Critical patent/CN105293766B/zh
Publication of CN105293766A publication Critical patent/CN105293766A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105293766B publication Critical patent/CN105293766B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明公开的重金属工业污水处理基础工艺,包括一级污水处理核心工艺、中置辅助、二级污水处理核心工艺步骤,整体工艺过程中基于各工艺点水体的pH值进行控制,并可根据进、出水指标的要求进行各项参数设置。本发明可充分保障申请人的离子分离药剂在实际应用中的以下代表性特点和优势:投药量少(吨水10-300克)、直接固态投药不需稀释、污水实时处理不需缓存(反应速度3-15分钟)、水体内容物去除率高达80%以上,并可按照并满足国家各类污水处理排放指标,处理后的水无色无异味、无次生有害化学物质以及絮凝产生污泥含水率低(<35%)、无臭味、不沾黏等。

Description

重金属工业巧水处理基础工艺
技术领域
[0001] 本发明设及污水处理工艺和方法领域,具体的说设及一种针对各种重金属工业污 水处理的基础工艺和方法。
背景技术
[0002] 近年来,随着人口和经济的发展,环境问题日益严重,我国政府和广大人民给予高 度重视。其中水污染的问题成为众多环境问题中比较重点难题,水污染引起±壤污染,继而 引发空气污染,破坏整体生态环境。水污染的主要来源是生活污水和工业污水,其中工业污 水首当其冲,而重金属工业污水又是重点工业废水之一,对人体和环境有害。
[0003] 所谓重金属是W金属和金属矿为原料,通过一系列化学工艺的反应,将其转化为 及生产出各种含金属制品的工业。基于生产工艺与产出产品的差异,重金属大致可分为电 锻、汽车制造和维修、精密仪器、半导体、家电制造、船舶制造、电池等。由于原料组成和生产 工艺条件的不同,废水中污染物含量和种类不尽相同。重金属企业废水污染物排放标准按 照GB8978-1996《污水综合排放标准》执行W及各个专项近年来国家和地方颁布的各专项 污染物排放标准执行。重金属工业污水企业处理后水通常有=种排放方式:零排放、向污水 厂排放和直接排放;零排放,即处理后水全部回用,运种情况下企业对于处理后水中的氯离 子和氣离子含量非常关屯、,也是企业重点关屯、和考察的指标,而零排放可W为企业节省成 本,通常鼓励进行企业中水回用;另外一种是将处理后水排放进入工业园区或者城镇污水 处理厂,运种情况下企业处理后水的指标必须符合工业园区和城镇污水处理厂的相关进水 指标要求;第=种直接排放,目前企业重金属工业污水的处理效果一般不能满足国家相关 直接排放的标准和要求,通常不被允许。
[0004] 重金属工业污水水质成分复杂,废水的特点是:
[0005] 1)物理特性:悬浮物和浊度高,通常色度高、不透明;臭味重;
[0006] 2)盐含量高:主要是硫酸盐、氯化物和氣化物,总盐含量通常在2-4g/L ;
[0007] 3)重金属含量极高:重金属主要为隶、铅、铜、儒、铭等,1. 0-500mg/L不等;
[0008] 4)化学需氧量(COD)高:通常COD可高达2, 000-5, OOOmg/L不等;
[0009] 目前,重金属工业污水处理主要综合使用物理法、化学法和生物法等=种技术方 式;其中物理法包括多效蒸发、电离、反渗透膜、超滤、纳滤等,需要大量的电力能源,尤其是 膜技术的运行维护成本相当昂贵;而化学方法通常是在水中加入高分子的氧化剂(铁氧、 芬顿等)和化学絮凝剂(例如聚丙締酷胺(PAM)或者聚合氯化侣(PAC))等;但是,化学絮 凝剂存在加药量大、事先好水稀释和配比、长时间静置沉淀、不可揽拌、产生次生化学危害 物质和产生污泥含水量高的缺点,不可避免在实际工艺和操作中存在比较大的问题;例如 絮凝速度慢,水流缓存和反应配套设施占地面积大,水资源和±地浪费比较严重,对水环境 构成二次污染等,更大的问题是使用化学絮凝剂会对其产生的污泥处理带来很大的困扰, 不仅要很大的电能驱动污泥压滤机或者离屯、机,而且污泥气味非常臭,处理后污泥的含水 率仍然高达60% W上。生化法目前被广泛使用,尤其是在生活污水处理上,其优点是稳定、 有效、运营成本低,但是其局限性是不能够处理高浓度有机物W及高盐等可生化性极差的 废水,反复细菌驯化和培养难度高,甚至有些化工废水还能够杀死生化活性菌;运也是目前 我国虽然城镇污水处理厂规模庞大,但是依然对垃圾渗渐液和工业废水无能为力的原因。
发明内容
[0010] 为了解决重金属工业污水处理中上述问题,本发明针对申请人的专有技术产品离 子分离药剂(专利申请号:ZL 201480001546.7)而特别设计的重金属工业污水处理基础工 艺。优化了传统物理处理重金属工业污水的方法,规避了化学方法处理重金属工业污水的 弊端,并可结合生化方法处理重金属工业污水的工艺,扩大重金属工业污水处理范围,提高 重金属工业污水处理效果。
[0011] 专利申请号:2014 8 0001546. 7中设及的处理废水的组合物,其包含:按重量 百分数,43. 7-46. 2%膨润±;24. 1-25. 9%硫酸侣(Al2(S〇4)3),其中,(Al2(S〇4)3)的粒径 为18-74 y m ; 19. 2-20. 8 %陶瓷粉;4. 8-5. 2 %壳聚糖,其中,壳聚糖的粒径为44 y m ;和 4. 8-5. 2%碳酸巧(CaC〇3)。所述药剂为离子分离药剂,并为固体粉末颗粒。
[0012] 本发明是为上述污水处理产品(包括离子分离药剂和设备产品)量身定做的重 金属工业污水处理基础工艺和方法,可充分保障离子分离药剂的投药量少(吨水10-300 克)、直接固态投药不需稀释、污水实时处理不需缓存(反应速度3-15分钟)、水体内容物 去除率高达80% W上、可按照并满足国家各类污水处理排放指标,处理后的水无色无异味、 无次生有害化学物质W及絮凝产生污泥含水量低(<35% )、无臭味、不沾黏的特点和优势。 本发明中使用的离子分离药剂是完全W天然生物材料提取配制的固体粉末制剂,基于离子 分离技术和电荷中和原理进行污水处理。其基本机理是将水体中内容物(颗粒、分子W及 高分子链环)进行吸附并聚合,形成大团絮凝沉淀并从水体中移除的方式,逆转和颠覆了 传统污水处理概念,是对污水处理技术体系中物理吸附和絮凝技术的突破性提升。上述污 水处理产品不仅可W完全取代目前行业中广泛使用的化学絮凝剂产品,而且还可在污水处 理系统预处理W及水污染点源和污泥处理的控制上发挥重要作用。
[0013] 该发明工艺可作为单独的污水处理基础工艺模板进行实际应用,也可W灵活增加 或移除其他配套工艺,亦可自身串联使用,可广泛适用于各种污水处理系统工艺、预处理、 末端处理和污泥处理环节,不仅保障出水质量的稳定性、降低综合运营成本,而且对现有污 水处理系统改造简单(可保留现有设施和投资,例如生化系统),新建污水处理系统投资 低、工期短、占地面积小、见效快。
[0014] 本发明公开的重金属工业污水处理基础工艺和方法包括了工艺流程W及在各个 工艺流程节点上的具体控制方式。本发明基于重金属工业污水处理基础工艺和方法,针对 包括但不限于电锻、汽车制造和维修、精密仪器、半导体、家电制造、船舶制造、电池等行业, 在生产工艺中产生的重金属工业污水处理进行工艺和方法制定,针对性强而且经济、高效、 环保、有效。
[0015] 本发明通过如下技术方案实现:
[0016] 离子分离药剂的工作条件为:
[0017] 1、被处理水体抑值调整至7. 0-9. 0 ;
[0018] 2、离子分离药剂在固态粉末状态下直接投放被处理水体中,被处理的水体要经过 独立的高速揽拌和独立的低速揽拌,W提高吸附效率和离子分离程度。
[0019] 3、通过斜板沉降设备分离被处理后的水和污泥。
[0020] 本发明重金属工业污水处理基础工艺的工艺流程图如图1所示,包括①一级污水 处理核屯、工艺、②中置辅助、③二级污水处理核屯、工艺等子工艺。详细子工艺和各个工艺点 流程、参数、控制和操作方法步骤描述如下:
[0021] 一、①一级污水处理核屯、工艺(贷):该工艺流程图如图2所示,包括感调节、⑨ 反应、©絮凝巧餐)滤清沉降等四个子工艺。子工艺和各个工艺点流程、参数、控制和操作方 法步骤描述如下:
[0022] A、调节:具备投加离子分离药剂工作条件的水流由此进入,主要包括综合调节和 抑检测等几个环节。详细说明如下:
[0023] 1)进水要求:本子工艺为本发明的第一个子工艺,进水来源是待处理废水原水或 者原水辅助处理后的来水;根据进水量和反应工艺环节反应池的容量确定的水流速度,调 节进水水流速度,确保水体在后续反应和絮凝两个子工艺环节中流经时间为3-15分钟;
[0024] 2)水体抑值:抑值检测传感器针对调节进水进行检测,根据确定总体工艺要求, 控制加酸和加碱两个环节形成自动控制反馈子系统,确保水体抑值投药前稳定在7. 0-9. 0 范围内。本环节可接受水体的抑值范围是3. 0-11.0。水体抑值设定对本发明至关重要, 本发明设及的离子分离药剂对水体抑值的敏感度非常高,如果水体的抑值低于6. 0,离子 分离药剂不反应;如果水体的抑值高于9. 0,离子分离药剂使用量将会大大增加。
[0025] 3)分子暴露度:本发明默认进水的分子暴露度应满足离子吸附条件,如果水体中 的分子暴露度无法满足离子吸附条件,可在本发明工艺进水之前增加酸化、曝气、活性污泥 等传统工艺处理,然后再进入本发明工艺;
[0026] 4)出水流向:调节环节完成后,将待处理污水顺序流向后续的反应子工艺环节。
[0027] B、反应:反应子工艺环节包括高速揽拌、加药控制等两个环节。水体在此流经时间 需要控制在3-15分钟。通常实际工程中为此环节设置有反应池。详细描述如下:
[0028] 1)进水处理:本子工艺进水来源是其前面相邻的调节子工艺;本子工艺在实际工 程中需要配置专用的反应池;反应池的容量根据待处理水量,结合水流流经反应池3-15分 钟的时间,W及揽拌电机的额定功率进行确定。例如20吨每小时的水量,需要1. 2立方米 容积的反应池配置;
[0029] 2)高速揽拌:通常采用揽拌电机驱动揽拌奖叶保持每分钟700-950转的均匀高 速揽拌;为了增强水体中内容物的接触和离子分离效果,通常反应池采用正方形截面结构, 水体揽拌后稳定形成较深锥形漏斗形状;高速揽拌形成之后,即可根据污水处理要求进行 投药;
[0030] 3)加药控制:根据要处理的污水特点,将各类所需投放的固体粉末的离子分离药 剂依次投入水中,所投放的离子分离药剂平均综合用量每吨污水10-300g,在水体持续高速 揽拌的状态下,提升水体的物理指标,包括嗅味、色度和浊度等,同时提升去除水体的悬浮 物、重金属和其他有机化学指标。水体流经本工艺时间为3-15分钟;所需投加药剂都是在 固体粉末状态下直接加入污水中,运一点与业内目前普遍使用的化学絮凝剂等使用方法有 明显不同。目前传统化学絮凝剂在使用前需要用好水稀释,然后W液体的方式进行加药投 放,费时费力,成本高。针对重金属工业污水处理,该子工艺中的B-反应环节中离子分离药 剂的投药量需要调整为吨污水30-150克
[0031] 4)出水流向:被处理水体在反应子工艺流经时间为3-15分钟,之后进入絮凝子工 乙。
[0032] C、絮凝:絮凝子工艺环节包括慢速揽拌、pH值检测等两个环节。水体在此流经时 间需要控制在3-15分钟。通常实际工程中为此环节设置有絮凝池。详细描述如下:
[0033] 1)进水处理:本子工艺进水来源是其前面相邻的反应子工艺;絮凝池的容量根据 待处理水量,结合水流流经絮凝池3-15分钟的时间,W及揽拌电机的额定功率进行确定。 例如20吨每小时的水量,需要1. 2立方米容积的絮凝池配置;
[0034] 2)慢速揽拌:通常采用揽拌电机驱动揽拌奖叶保持每分钟160-280转的均匀低速 揽拌;为了增强水体中微小絮凝颗粒之间的结团絮凝效果,通常絮凝池与上述反应池相同 也采用正方形截面结构,水体揽拌后稳定形成非常浅的锥形漏斗形状;絮凝工艺阶段不需 要投药;
[0035] 需要强调的是:一般的污水处理工艺使用的化学药剂,在C絮凝工艺阶段只能长 时间静置自然沉淀而不能进行揽拌,一旦进行揽拌将无法形成理想的絮凝效果;本发明使 用的离子分离药剂颠覆了运种传统观念,使用本发明设及的离子分离药剂,在絮凝工艺阶 段进行揽拌的目的是将已经反应形成的小颗粒絮凝物凝聚为大团絮凝物,适度揽拌会增强 絮凝效果,为下一步的滤清沉降工作做准备,大团絮凝物的沉降效果更好。
[0036] 3)水体抑值检测:抑值检测传感器针对絮凝池水体进行检测,检测探头位于池体 中下部。根据本发明离子分离药剂工作机理W及药品本身的弱酸性,药品反应完全后本子 工艺阶段水体抑值应当在6. 0-9. 0之间;如果水体抑值偏高,证明反应子工艺阶段添加药 剂不够,需要控制反应工艺中的投料器增加投药量;反之,减少投药量;
[0037] 4)出水流向:被处理水体在絮凝子工艺流经时间为3-15分钟,之后进入滤清沉降 子工艺。
[0038] D、滤清沉降:滤清沉降子工艺环节包括沉降、滤清出水、水质检测W及配套的污泥 排出和参数调整等五个环节。水体在此流经时间需要控制至少3-15分钟。通常实际工程 中为此环节设置有沉降滤清池(例如斜板沉降池)。本发明使用的是斜板澄清沉降装置。 详细描述如下:
[0039] 1)进水处理:本子工艺进水来源是其前面相邻的絮凝子工艺;斜板沉降池的容量 根据待处理水量,结合水流流经沉降滤清池3-15分钟的时间进行确定。
[0040] 2)滤清出水:根据本发明离子分离药剂工作机理,水处理后产生的污泥在重力作 用下下沉,同时形成上清液,上清液经过过滤后即可出水;滤清出水工艺阶段不需要投药和 电机揽拌,直接根据物理原理进行沉降即可;
[0041] 需要指出的是:使用传统化学絮凝剂形成絮凝物的沉降不能采用斜板沉降,不但 需要长时间静置絮凝,而且产生污泥是粘性的,会在斜板上形成污泥粘连,维护成本极高; 而本发明基于离子分离药剂形成的絮凝物污泥不亲水、不粘黏,不需要长时间静置,水体流 动过程中在重力作用下可自然沉降,采用斜板沉降投入和运行成本低,操作和维护简单。
[0042] 3)水质检测:包括抑值检测、COD、氨氮、总憐等国家排放标准所要求的关键水质 指标,传感器针对沉降滤清池水体进行检测,检测探头位于池体中上部。需要说明的是其中 COD指标在线检测有大约20-30分钟时延;
[0043] 4)污泥排出:根据本发明离子分离药剂工作机理,水处理后产生的污泥在重力作 用下下沉形成絮团状污泥沉淀。污泥位于沉降滤清池的底部、上大下小的锥形体内。锥形 体底部配有出泥口,连接排泥管道定期自行排出和/或安装污泥累抽取到污泥压滤或者 离屯、机等污泥处理设备。污泥可间歇式排出,污泥量可参考依据总体处理水量的0. 3%。至 I. 5%。计算。根据本发明离子分离药剂特性,产生的污泥无味、不粘黏、不亲水而且含水率在 35% W下,污泥在沉降滤清池中的池壁、板框,W及污泥排出管道和累体中不会发生粘连或 者再次溶于水的现象,维护操作非常方便而且节能、环保和达标,大大降低污泥处理设备的 维护成本;
[0044] 5)参数配置调整:将检测数据和事先设定的出水水质指标要求进行比较,计算并 微调事先设定的系统控制参数(包括调节工艺和絮凝工艺的抑上下口限值、投料器的投药 速率等)。通常整体工艺配置参数需要在至少一至二个月的实际运营中调整为最佳,需要每 天定期记录进水水质参数和流量、投药速率和药量、出水水质参数等数据,并及时进行数据 分析,计算参数配置的调整方向和调整量。运营稳定期间,参数调整必须要特别慎重,通常 微调处理;
[004引 6)出水流向:被处理水体在沉降滤清子工艺流经时间为3-15分钟,之后即可流出 本子工艺。
[0046] 二、②中置辅助中包括综合调节、加药控制等环节,分别描述如下:
[0047] 1)进水要求:本子工艺为本发明的第二个子工艺,进水来源是经过①处理后,根 据进水量和反应工艺环节反应池的容量确定的水流速度,调节进水水流速度,确保水体在 后续③环节中流经时间为3-15分钟;
[0048] 2)综合调节:其主要作用是打破水体中的分子链接,将水体中的重金属进行离 子交换,通常配置专用的调节池进行处理。根据待处理重金属工业污水水质和出水要求, 在水体自然流动的情况下,直接将酸(例如一定浓度的盐酸HC1)或碱(例如一定浓度的 碱液化OH)在液体状态下加入污水中,并通过后续的抑值检测传感器将水体抑值控制在 II. 0-13. 0 之间;
[004引扣加药控制:综合调节后水体抑值11. 0-13. 0的情况下,在水体中同时加入离子 分离药剂系列中的重金属去除剂,比如:比如:有机硫化物、膨润±和壳聚糖为主要成分的 制剂,其中加药量为吨水100-500克;本发明亦可W选择市场上可售的用于污水处理的常 规的重金属去除剂;
[0050] 4)水体pH值:抑值检测传感器针对调节进水进行检测,根据确定总体工艺 要求,控制加酸环节形成自动控制反馈子系统,确保水体抑值在需要的范围内,通常为 11. 0-13. 0之间,或者根据总体工艺要求进行参数设定;
[0051] 5)出水流向:中置辅助环节完成后,将待处理污水顺序流向后续的③。
[0052] S、③二级污水处理核屯、工艺和方法子工艺(⑤):该工艺流程图如图2所示,包 括猶调节、⑩.反应、◎讓凝和感滤清沉降等四个子工艺。二级污水处理核屯、工艺与一级 污水处理核屯、工艺相同,设置二级处理的主要目的是为了将水体内容物含量进一步降低 80%,并去除水体中的残留重金属。水体在此流经时间需要控制在3-15分钟。通常实际工 程中为此环节设置装用配套设备。需要强调的是:
[0053] a)针对重金属工业污水处理,该子工艺中的B-反应环节中离子分离药剂的投药 量需要调整为吨污水30-150克;
[0054] b)出水流向:被处理水体在此子工艺处理后,进入后置辅助子工艺或直接排除。 [00巧]该发明工艺可作为单独的重金属工业污水处理基础工艺模板进行实际应用,也可 W灵活增加或移除其他配套工艺,亦可自身串联使用,可广泛适用于各种污水处理系统工 艺、预处理、末端处理环节,不仅保障出水质量的稳定性、降低综合运营成本,而且对现有污 水处理系统改造简单(可保留现有设施和投资,例如生化系统、曝气、氧化等),新建污水处 理系统投资低、工期短、占地面积小、见效快。
[0056] 特别需要指出的是:本发明的工艺在移动式一体化成套设备内进行,所述移动式 一体化成套设备为用于处理废水组合物的混合、揽拌、投放和系统成套处理装置,包括通过 管道依次相连的调节池、反应池、絮凝池、斜板澄清沉降装置;其中斜板澄清沉降装置的顶 端通过管道排放处理后的水,斜板澄清沉降装置的底端通过管道连接污泥收集池。
[0057] 其中,所述斜板澄清沉降装置的顶端为集水槽,底端为集泥斗,所述集水槽底部设 有孔,斜板上设有孔,斜板与水平面的夹角为45°~65°。
[0058] 特别需要指出的是:本发明中的离子分离药剂均是指专利申请号为2014 8 0001546.7中设及的处理废水的组合物。关于本发明中的离子分离药剂的更详细描述可W 参见该专利文献;该专利文献描述的内容都视为本发明记载的内容。
[0059] 特别需要强调的是:根据污水处理的要求,可W进行多级污水处理核屯、工艺步骤 中,可W在多级污水处理核屯、工艺步骤之间增加中置辅助步骤,最后还可W进行后置辅助 过滤步骤。
[0060] 本发明的优势:
[0061] 本发明是为离子分离药剂所设及的重金属工业污水处理量身定制的工艺,利用本 工艺可充分发挥药剂的特性和优势,并且工艺简洁明了,工艺稳定性好,有效降低综合运营 成本,出水指标灵活可控,与后续污水处理工艺匹配度高。
[0062] 本工艺自成一体,整体工艺模块化程度高,便于灵活采用,不仅可W单独成为点源 控制污水处理系统,而且可W作为预处理模块添加在现有污水处理系统的生化工艺前和/ 或后,并适用于各种重金属工业污水的处理。
[0063] 本发明工艺和方法中的投药控制可W采用化C(自动编程控制)方式进行自动控 审IJ,还可W与污水处理机构的DCS(分布式网络系统)进行接口对接,实现集中式控制。
附图说明
[0064] 图1为本发明工艺流程图;
[0065] 图2为一级或二级污水处理核屯、工艺流程图;
[0066] 图3为本发明移动式一体化成套设备的结构图;
[0067] 图4为斜板澄清沉降装置结构图;
[006引其中:图3和图4中,1抑调节池,2调节池,3揽拌器,4曝气池,5反应池,6絮凝池, 7投料器,8斜板澄清沉降装置,9污泥收集池,10压滤机,11膜式累,12管道,13集水槽,14 集泥斗,15玻璃钢或其他材质的斜板,16污泥出口。
具体实施方式
[0069] W下结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0070] 实施例1-某企业重金属工业污水的处理:
[0071] 水体原水和处理后要求指标为:
[0072]
Figure CN105293766AD00091
[0073] 基于本发明"一种重金属工业污水处理基础工艺",针对本实施例的工艺流程图 如图1所示,工艺包括①一级污水处理核屯、工艺、②中置辅助、③二级污水处理核屯、工艺等 子工艺。详细子工艺和各个工艺点流程、参数、控制和操作方法步骤描述如下:
[0074] -、①一级污水处理核屯、工艺和方法子工艺(③):该工艺流程图如图2所示,包括 圏调节、猫反应、◎絮凝和艘滤清沉降等四个子工艺。子工艺和各个工艺点流程、参数、控 制和操作方法步骤描述如下:
[0075] A、调节:具备投加离子分离药剂工作条件的水流由此进入,主要包括加碱控制、加 酸控制、综合调节和抑检测等几个环节。详细说明如下:
[0076] 1)进水要求:本子工艺为本发明的第一个子工艺,进水来源是待处理废水原水或 者原水辅助处理后的来水;根据进水量和反应工艺环节反应池的容量确定的水流速度,调 节进水水流速度,确保水体在后续反应和絮凝两个子工艺环节中流经时间为3-15分钟;
[0077] 2)水体抑值:抑值检测传感器针对调节进水进行检测,根据确定总体工艺要求, 控制加酸和加碱两个环节形成自动控制反馈子系统,确保水体抑值投药前稳定在7. 0-9. 0 范围内。本环节可接受水体的抑值范围是3. 0-11.0。水体抑值设定对本发明至关重要, 本发明设及的离子分离药剂对水体抑值的敏感度非常高,如果水体的抑值低于6. 0,离子 分离药剂不反应;如果水体的抑值高于9. 0,离子分离药剂使用量将会大大增加。本实施 例中进水抑值为7. 0-8. O ;
[0078] 3)分子暴露度:本发明默认进水的分子暴露度应满足离子吸附条件,如果水体中 的分子暴露度无法满足离子吸附条件,可在本发明工艺进水之前增加酸化、曝气、活性污泥 等传统工艺处理,然后再进入本发明工艺;
[007引 4)出水流向:调节环节完成后,将待处理污水顺序流向后续的反应子工艺环节。
[0080] B、反应:反应子工艺环节包括高速揽拌、加药控制等两个环节。水体在此流经时间 需要控制在3-15分钟。通常实际工程中为此环节设置有反应池。详细描述如下:
[0081] 1)进水处理:本子工艺进水来源是其前面相邻的调节子工艺;本子工艺在实际工 程中需要配置专用的反应池;反应池的容量根据待处理水量,结合水流流经反应池3-15分 钟的时间,W及揽拌电机的额定功率进行确定。例如20吨每小时的水量,需要1. 2立方米 容积的反应池配置;
[0082] 2)高速揽拌:通常采用揽拌电机驱动揽拌奖叶保持每分钟700-950转的均匀高速 揽拌;为了增强水体中内容物的接触和离子分离效果,通常反应池采用正方形截面结构,水 体揽拌后稳定形成较深锥形漏斗形状;高速揽拌形成之后,即可根据污水处理要求进行投 药;
[0083] 3)加药控制:根据要处理的污水特点,将各类所需投放的固体粉末的离子分离药 剂依次投入水中,所投放的离子分离药剂平均综合用量每吨污水10-300g,在水体持续高速 揽拌的状态下,提升水体的物理指标,包括嗅味、色度和浊度等,同时提升去除水体的悬浮 物、重金属和其他有机化学指标。水体流经本工艺时间为3-15分钟;所需投加药剂都是在 固体粉末状态下直接加入污水中,运一点与业内目前普遍使用的化学絮凝剂等使用方法有 明显不同。目前传统化学絮凝剂在使用前需要用好水稀释,然后W液体的方式进行加药投 放,费时费力,成本高。本实施例中水体流经时间为8分钟,投药量为吨水30克;
[0084] 4)出水流向:被处理水体在反应子工艺流经时间为3-15分钟,之后进入絮凝子工 乙。
[0085] C、絮凝:絮凝子工艺环节包括慢速揽拌、pH值检测等两个环节。水体在此流经时 间需要控制在3-15分钟。通常实际工程中为此环节设置有絮凝池。详细描述如下:
[0086] 1)进水处理:本子工艺进水来源是其前面相邻的反应子工艺;絮凝池的容量根据 待处理水量,结合水流流经絮凝池3-15分钟的时间,W及揽拌电机的额定功率进行确定。 例如20吨每小时的水量,需要1. 2立方米容积的絮凝池配置;
[0087] 2)慢速揽拌:通常采用揽拌电机驱动揽拌奖叶保持每分钟160-280转的均匀低速 揽拌;为了增强水体中微小絮凝颗粒之间的结团絮凝效果,通常絮凝池与上述反应池相同 也采用正方形截面结构,水体揽拌后稳定形成非常浅的锥形漏斗形状;絮凝工艺阶段不需 要投药;
[0088] 需要强调的是:一般的污水处理工艺使用的化学药剂,在C絮凝工艺阶段只能长 时间静置自然沉淀而不能进行揽拌,一旦进行揽拌将无法形成理想的絮凝效果;本发明使 用的离子分离药剂颠覆了运种传统观念,使用本发明设及的离子分离药剂,在絮凝工艺阶 段进行揽拌的目的是将已经反应形成的小颗粒絮凝物凝聚为大团絮凝物,适度揽拌会增强 絮凝效果,为下一步的滤清沉降工作做准备,大团絮凝物的沉降效果更好。
[0089] 3)水体抑值检测:抑值检测传感器针对絮凝池水体进行检测,检测探头位于池体 中下部。根据本发明离子分离药剂工作机理W及药品本身的弱酸性,药品反应完全后本子 工艺阶段水体抑值应当在6. 0-9. O之间;如果水体抑值偏高,证明反应子工艺阶段添加药 剂不够,需要控制反应工艺中的投料器增加投药量;反之,减少投药量;
[0090] 4)出水流向:被处理水体在絮凝子工艺流经时间为3-15分钟,本实施例中水体流 经时间为8分钟,之后进入滤清沉降子工艺。
[0091] D、滤清沉降:滤清沉降子工艺环节包括沉降、滤清出水、水质检测W及配套的污泥 排出和参数调整等五个环节。水体在此流经时间需要控制至少3-15分钟,本实施例中水体 流经时间为8分钟;通常实际工程中为此环节设置有沉降滤清池(例如斜板沉降池)。本 发明使用的是斜板澄清沉降装置。详细描述如下:
[0092] 1)进水处理:本子工艺进水来源是其前面相邻的絮凝子工艺;斜板沉降池的容量 根据待处理水量,结合水流流经沉降滤清池3-15分钟的时间进行确定。
[0093] 2)滤清出水:根据本发明离子分离药剂工作机理,水处理后产生的污泥在重力作 用下下沉,同时形成上清液,上清液经过过滤后即可出水;滤清出水工艺阶段不需要投药和 电机揽拌,直接根据物理原理进行沉降即可;
[0094] 需要指出的是:使用传统化学絮凝剂形成絮凝物的沉降不能采用斜板沉降,不但 需要长时间静置絮凝,而且产生污泥是粘性的,会在斜板上形成污泥粘连,维护成本极高; 而本发明基于离子分离药剂形成的絮凝物污泥不亲水、不粘黏,不需要长时间静置,水体流 动过程中在重力作用下可自然沉降,采用斜板沉降投入和运行成本低,操作和维护简单。
[0095] 3)水质检测:包括抑值检测、COD、氨氮、总憐等国家排放标准所要求的关键水质 指标,传感器针对沉降滤清池水体进行检测,检测探头位于池体中上部。需要说明的是其中 COD指标在线检测有大约20-30分钟时延;
[0096] 4)污泥排出:根据本发明离子分离药剂工作机理,水处理后产生的污泥在重力作 用下下沉形成絮团状污泥沉淀。污泥位于沉降滤清池的底部、上大下小的锥形体内。锥形体 底部配有出泥口,连接排泥管道定期自行排出和/或安装污泥累抽取到污泥压滤或者离屯、 机等污泥处理设备。污泥可间歇式排出,污泥量可参考依据总体处理水量的0. 3%。至1. 5%。 计算。根据本发明离子分离药剂特性,产生的污泥无味、不粘黏、不亲水而且含水率在35% W下,污泥在沉降滤清池中的池壁、板框,W及污泥排出管道和累体中不会发生粘连或者再 次溶于水的现象,维护操作非常方便而且节能、环保和达标,大大降低污泥处理设备的维 护成本;
[0097] 5)参数配置调整:将检测数据和事先设定的出水水质指标要求进行比较,计算并 微调事先设定的系统控制参数(包括调节工艺和絮凝工艺的抑上下口限值、投料器的投药 速率等)。通常整体工艺配置参数需要在至少一至二个月的实际运营中调整为最佳,需要每 天定期记录进水水质参数和流量、投药速率和药量、出水水质参数等数据,并及时进行数据 分析,计算参数配置的调整方向和调整量。运营稳定期间,参数调整必须要特别慎重,通常 微调处理;
[0098] 6)出水流向:被处理水体在沉降滤清子工艺流经时间为3-15分钟,之后即可流出 本子工艺。
[0099] 二、②中置辅助中包括综合调节、加药控制等环节,分别描述如下:
[0100] 1)进水要求:本子工艺为本发明的第二个子工艺,进水来源是经过①处理后,根 据进水量和反应工艺环节反应池的容量确定的水流速度,调节进水水流速度,确保水体在 后续③环节中流经时间为3-15分钟;抑值6. 0-7. O ;
[0101] 2)综合调节:综合调节的主要作用是打破水体中的分子链接,将水体中的重金属 进行离子交换,通常配置专用的调节池进行处理。根据待处理重金属工业污水水质和出水 要求,在水体自然流动的情况下,直接将酸(例如一定浓度的盐酸肥1)或碱(例如一定浓 度的碱液化OH)在液体状态下加入污水中,并通过后续的抑值检测传感器将水体抑值控 制在11. 0-13. 0之间;本实施例中抑值控制在12. 0-13. 0。
[010引扣加药控制:综合调节后水体抑值12. 0-13. 0的情况下,在水体中同时加入离子 分离药剂系列中的重金属去除剂,比如:有机硫化物、膨润±和壳聚糖为主要成分的制剂, 加药量为吨水200-1,000克;本实施例中加药量为200克。
[0103] 4)水体pH值:抑值检测传感器针对调节进水进行检测,根据确定总体工艺 要求,控制加酸环节形成自动控制反馈子系统,确保水体抑值在需要的范围内,通常 为11. 0-13.0之间,或者根据总体工艺要求进行参数设定;本实施例中抑值控制在 12. 0-13. Oo
[0104] 5)出水流向:中置辅助环节完成后,将待处理污水顺序流向后续的③。
[0105] S、③二级污水处理核屯、工艺和方法子工艺(壞):该工艺流程图如图2所示,包 括®•调节、潑反应、慰絮凝和I◎滤清沉降等四个子工艺。二级污水处理核必工艺与一级 污水处理核屯、工艺相同,设置二级处理的主要目的是为了将水体内容物含量进一步降低 80%,并去除水体中的残留重金属。水体在此流经时间需要控制在3-15分钟。通常实际工 程中为此环节设置装用配套设备。需要强调的是:
[0106] a)针对重金属工业污水处理,该子工艺中的B-反应环节中离子分离药剂的投药 量需要调整为吨污水30-150克;本实施例中,此环节的投药量为吨水20克。
[0107] b)出水流向:被处理水体在此子工艺处理后,直接进行回用或者排放。本实施例 中水体流经此环节时间为8分钟。
[010引本实施例稳定运行一个月后,水质检测数据为:
[0109]
Figure CN105293766AD00131
[0110] I)污泥排出:本实施例直接从锥形体底部出泥口出泥,通过排泥管道污泥累抽取 到污泥板框压滤机或其他压滤设备。产生的污泥无味、不粘黏、不亲水而且含水率在35% W 下,污泥在沉降滤清池中的池壁、板框,W及污泥排出管道和累体中不会发生粘连或者再次 溶于水的现象,维护操作非常方便而且节能、环保和达标,大大降低污泥处理设备的维护成 本;
[0111] 2)参数配置调整:将检测数据和事先设定的出水水质指标要求进行比较,计算并 微调事先设定的系统控制参数(包括调节工艺和絮凝工艺的抑上下口限值、投料器的投药 速率等)。本实施例中,经过3天调试,整体工艺开始稳定并符合出水指标要求;
[0112] 3)出水流向:被处理水体在沉降滤清子工艺流经时间为6分钟,之后即可流出本 发明工艺,进行整体系统出水,回用或排放。本实施例中的出水进行直接河道排放。
[011引 实施例2:
[0114] 本发明的工艺步骤可W在图3和图4设及的移动式一体化成套设备中进行。移动 式一体化成套设备的具体工艺处理步骤如下:
[0115] (1)为了离子分离药剂达到良好的药剂反应效果,首先将污水放入抑调节池内, 同时加入适合不同污水的抑值调节剂通常为酸化;
[0116] (2)污水经抑调节池调节抑值后,进入调节池2,将酸化后的水体抑值调节为 7. 0-9. 0,为了混合均匀,可W用揽拌器揽拌;
[0117] (3)为进一步充分混合和反应,并达到打断污水分子链或释放相应物质的目的,经 过调节池后的污水和相应药剂进入曝气池;
[om] (4)经过前面抑调节池、调节池、曝气池的污水,为药剂的反应进行了充分的准 备,为药剂充分发挥药性创造了有利条件;污水经管道进入反应池,同时通过用于处理废水 的组合物的投料器投入相应药剂,在揽拌器的作用下与污水进行充分反应;
[0119] (5)污水及相应的药剂经反应池后,进入絮凝池,絮凝池用于捕捉可溶性和非可溶 性物质及可见的或非可见的悬浮物;
[0120] (6)污水经过絮凝池后,进入斜板澄清/沉降装置,斜板为玻璃钢或其他材质的斜 板,斜板上设有孔,孔的孔径及形状(长方形或圆形等)根据污水水质和污水流速单独计 算。斜板与水平面的夹角为45°~65°。优选的,斜板与水平面的夹角为59°。斜板澄清 沉降装置的顶端为集水槽,底端为集泥斗。
[0121] 斜板澄清/沉降装置,使原水中的悬浮物、固体物或经投加混凝剂后形成的絮凝 物,在斜板底侧或表面集聚成薄泥层,依靠重力作用滑向泥渣悬浮层,继而沉入集泥斗,由 排泥管排入污泥池另行处理或综合利用,上清液逐渐上升至集水槽逐渐排出、可直接排放 或回用。
[0122] 斜板澄清/沉降装置,是根据平流式沉淀池去除分数性颗粒的沉淀原理制作而 成,通过在池内增加斜板,减少水力半径的同时,加大水池过水断面的湿周,因此水流在相 同水平流速V时,可W极大的降低雷诺数Re,从而减少蓄流,促进沉淀。另外,加设斜板还可 W使颗粒沉淀距离缩短,减少沉淀时间,提高沉淀效率。
[0123] (7)经过斜板澄清/沉降装置处理后的水可W根据污水的情况选择再次进入曝气 池,将污水未完全断开的分子链或未释放完全的物质做进一步的处理,W达到一个理想状 态。再次经过曝气池处理后的污水可最终排放。
[0124] (8)污泥从斜板澄清/沉降装置中的集泥斗进入污泥收集池后通过膜式累进入压 滤机,从而脱去污泥中的水分。运个过程可W根据污水处理的情况选用。
[01巧]经过上述步骤处理后的污水,能达到再次利用的目的,并且节能环保,整个处理过 程自动高效。
[0126] 上述处理废水的组合物采用天然生物材料制成,基于离子分离技术,利用电荷中 和机理,可对各种污水和工业废水,W及污水处理中产生的污泥进行有效处理。该产品的工 作机理属于污水处理物理法中的吸附方式,但是从功能上能够完全取代目前行业中使用的 化学絮凝剂W及旋转蒸发、电离等传统产品和技术,并在水体中不产生次生危害,大大改善 产生污泥的含水率。上述处理废水的组合物产品反应速度在3-15分钟,直接投放不需事 先稀释,内容物去除率高达80% W上;其产生的污泥含水率小于35%,无味,不粘黏,不亲 水;与离子分离药剂系列产品配套使用的移动式一体化成套设备占地面积小、工程建设周 期短、操作简便。综合来看,离子分离药剂在污水处理方面的使用,不仅能够节能、占地面积 小、中水再使用,而且还能够在污水处理整体系统中减轻现有生化和污泥处理等方面的压 力,适度提升水体的可生化性。

Claims (7)

1. 一种重金属工业污水处理基础工艺,包括(1) 一级污水处理核心工艺、(2)、中置辅 助,其特征在于: (1) 一级污水处理核心工艺步骤中,包括步骤㈧调节、⑶反应、(C)絮凝、⑶滤清 沉降,其中: (A) 调节步骤中,调节处理污水pH值7. 0-9. 0 ;调节进水水流速度,确保水体在后续反 应和絮凝两个子工艺环节中流经时间为3-15分钟; (B) 反应:在700-950转/分钟高速搅拌下,通过药剂投放控制器,将离子分离药剂依 次投入水中,所投放的离子分离药剂平均综合用量每吨污水10_300g,水体流经反应工艺时 间为3-15分钟; 其中,离子分离药剂的成分为:按重量百分数,43. 7-46. 2%膨润土;24. 1-25. 9%硫酸铝仏12(304)3),其中,八1 2(504)3的粒径为18-74以111;19.2-20.8%陶瓷粉 ;4.8-5.2%壳聚 糖,其中,壳聚糖的粒径为44以111;和4.8-5.2%碳酸钙私0)3); (C) 在160-280转/分钟的低速搅拌下在絮凝池中进行絮凝;在絮凝池中检测pH值, 并通过控制(B)反应阶段投药量,控制pH值在6. 0-9. 0 ; (D) 经过斜板澄清沉降装置进行沉降、滤清出水、污泥排出; (2) 中置辅助步骤中,将水体pH值控制在11. 0-13. 0之间; 在水体中加入重金属去除剂,加药量为吨水100-500克;本步骤产生污泥与污水处理 核心工艺中产生的污泥混合进入储泥池;排出水流。
2. 根据权利要求1所述的一种重金属工业污水处理基础工艺,其特征在于:所述中置 辅助步骤之后,还包括二级污水处理核心工艺;所述二级污水处理核心工艺与一级污水处 理核心工艺相同。
3. 根据权利要求1所述的一种重金属工业污水处理基础工艺,其特征在于:离子分离 药剂的投药量为吨污水30-150克。
4. 根据权利要求1或2所述的一种重金属工业污水处理基础工艺,其特征在于:所述 一级污水处理核心工艺或所述二级污水处理核心工艺在移动式一体化成套设备内进行,所 述移动式一体化成套设备为用于处理废水组合物的混合、搅拌、投放和系统成套处理装置, 包括通过管道依次相连的调节池、反应池、絮凝池、斜板澄清沉降装置;其中斜板澄清沉降 装置的顶端通过管道排放处理后的水,斜板澄清沉降装置的底端通过管道连接污泥收集 池。
5. 根据权利要求4所述的一种重金属工业污水处理基础工艺,其特征在于:所述斜板 澄清沉降装置的顶端为集水槽,底端为集泥斗,所述集水槽底部设有孔,斜板上设有孔,斜 板与水平面的夹角为45°~65°。
6. 根据权利要求1所述的一种重金属工业污水处理基础工艺,其特征在于:污水处理 核心工艺中,步骤(D)滤清沉降步骤中,通过水质检测并与出水要求指标对比进行参数微 调设置,控制出水水质指标;其中的参数设置,是通过控制调节(A)步骤中的pH值以及反 应(B)步骤中的离子分离药剂的数量、搅拌电机转速,絮凝(C)步骤中的搅拌电机转速实现 的。
7. 根据权利要求1所述的一种重金属工业污水处理基础工艺,其特征在于,所述工艺 采用可编程逻辑控制器以及监控和数据采集系统进行自动和电子控制。
CN201510703224.3A 2015-10-26 2015-10-26 重金属工业污水处理基础工艺 Active CN105293766B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510703224.3A CN105293766B (zh) 2015-10-26 2015-10-26 重金属工业污水处理基础工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510703224.3A CN105293766B (zh) 2015-10-26 2015-10-26 重金属工业污水处理基础工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105293766A true CN105293766A (zh) 2016-02-03
CN105293766B CN105293766B (zh) 2018-07-06

Family

ID=55191709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510703224.3A Active CN105293766B (zh) 2015-10-26 2015-10-26 重金属工业污水处理基础工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105293766B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105948334A (zh) * 2016-07-15 2016-09-21 湖南鑫力恒环保科技有限公司 推流式重金属废水处理方法及其成套设备
CN106830446A (zh) * 2017-04-18 2017-06-13 杭州意来客电器设备有限公司 电镀污水处理设备以及系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1504416A (zh) * 2002-12-04 2004-06-16 中国科学院广州能源研究所 废水处理用聚铝硫酸铁型复合净水剂及制法
CN102311185A (zh) * 2011-04-04 2012-01-11 上海丰信环保科技有限公司 一种可去除电镀废水中重金属的方法
CN104903252A (zh) * 2013-04-18 2015-09-09 北京东方协和医药生物技术有限公司 用于处理废水的组合物

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1504416A (zh) * 2002-12-04 2004-06-16 中国科学院广州能源研究所 废水处理用聚铝硫酸铁型复合净水剂及制法
CN102311185A (zh) * 2011-04-04 2012-01-11 上海丰信环保科技有限公司 一种可去除电镀废水中重金属的方法
CN104903252A (zh) * 2013-04-18 2015-09-09 北京东方协和医药生物技术有限公司 用于处理废水的组合物

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105948334A (zh) * 2016-07-15 2016-09-21 湖南鑫力恒环保科技有限公司 推流式重金属废水处理方法及其成套设备
CN106830446A (zh) * 2017-04-18 2017-06-13 杭州意来客电器设备有限公司 电镀污水处理设备以及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN105293766B (zh) 2018-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106881319B (zh) 一种污水零排放的塑料周转箱清洗系统及其工作方法
CN105293822A (zh) 煤化工行业污水处理基础工艺
CN204824453U (zh) 一种脱硫废水预处理装置
CN101844844A (zh) 一种处理高浓度电镀废水的装置及其应用
CN106186438A (zh) 一种脱硫废水处理系统及工艺
CN106186639B (zh) 河湖泊涌污染底泥处理余土再生系统
CN204325024U (zh) 一种新型铅酸蓄电池重金属废水处理系统
CN105293766A (zh) 重金属工业污水处理基础工艺
CN105293821A (zh) 泛化工行业污水处理基础工艺
CN105293660A (zh) 制浆造纸行业污水处理基础工艺
CN207375888U (zh) 废水除盐系统
CN105293867B (zh) 污泥脱水浓缩处理基础工艺
CN105236626B (zh) 一种模组式铁碳填料的多级微电解‑芬顿反应装置及其使用方法
CN105417836B (zh) 食品和养殖行业污水处理基础工艺
CN105271571A (zh) 污水处理核心工艺
CN205152044U (zh) 用于污泥脱水浓缩处理基础工艺的一体化成套设备
CN203021378U (zh) 磷化废水处理装置
CN105293823A (zh) 脱硫废水处理基础工艺
CN105330097B (zh) 垃圾渗沥液处理基础工艺
CN201785271U (zh) 压缩空气反冲洗脱硫废水处理系统
CN206188528U (zh) 一种移动式一体化涂装废水处理装置
CN105293764B (zh) 淀粉加工行业污水处理基础工艺
CN109761443A (zh) 基于絮凝沉淀的水质净化系统
CN105293765A (zh) 生活污水处理基础工艺
CN105293763A (zh) 矿业采选行业污水处理基础工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20160301

Address after: 100176 No. 17 Zhonghe street, Beijing economic and Technological Development Zone, Beijing

Applicant after: Mao Xu

Address before: 100176 No. 17 Zhonghe street, Daxing District economic and Technological Development Zone, Beijing

Applicant before: Beijing Oriental Union Pharmaceutical Biotechnology Co., Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20191203

Address after: 100176 unit B, building 22, yard 37, Liangshuihe 1st Street, Daxing District, Beijing

Patentee after: Zhou Chaohui

Address before: 100176 No. 17 Zhonghe street, Beijing economic and Technological Development Zone, Beijing

Patentee before: Mao Xu