CN105384286B - 一种工业废水循环回收利用的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业废水循环回收利用的处理方法，包括预处理、碱沉淀、综合处理、电絮凝、曝气工序，具体包括：A、预处理：工业废水进入预处理池内，并加入碱性物质，调解废水的pH值为6～9后，过滤处理，B、碱沉淀：废水中加碱性药剂，废水的pH值为10～11，过滤得到的废渣返回A步骤，C、综合处理：使得废水的pH值为7～9，D、电絮凝：废水进行电絮凝处理，电流密度为2000～3000A/m2，电压为1～36V，E、曝气：水中通入空气微泡，过滤后，滤渣返回C步骤，过滤液流入循环水池。本发明充分利用废水处理过程中产生的各种物料，循环利用，综合回收，减少药剂投放量，降低废水处理成本，使用本方法处理废水，处理成本低至0.7～1.5元，不产生任何废弃物。
Description
技术领域
本发明属于水处理技术的领域，具体是一种循环回收利用的工业废水处理方法，特别涉及利用电絮凝法处理工业废水的方法。
背景技术
现代化工业发展，对水资源的污染和浪费尤为突出。冶金、皮革、造纸等行业中各项处理工序产生了大量的废水，还含有大量的有害金属，这些废水对生产设备、自然环境、人员健康都有巨大的威胁。现有的废水净化处理方案一般是通过各种物理或化学方法来处理废水，在处理过程中还会产生一些难以回收利用的产物，造成环境的二次污染。在使用电絮凝方式处理废水时，以铝、铁等金属为阳极，在直流电的作用下，阳极被溶蚀，产生Al、Fe等离子，在经一系列水解、聚合及亚铁的氧化过程，发展成为各种羟基络合物、多核羟基络合物以至氢氧化物，使废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀而分离。同时带电的污染物颗粒在电场中泳动，其部分电荷被电极中和而促使其脱稳聚沉。能较好去除水中的重金属离子和有机物，但是需要耗费大量电能，成本较高，处理一立方废水需要2～3元，并且产生的胶态杂质无法再次利用。为此，本发明人经过潜心研究，研制开发出工艺简便，成本低廉，能够循环回收利用废水的处理方法。试验证明，应用效果良好。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种工艺简便，成本低廉，能够循环回收利用工业废水的处理方法。
本发明的目的是这样实现的，包括预处理、碱沉淀、综合处理、电絮凝、曝气工序，具体包括：
A、预处理：工业废水进入预处理池内，并加入脱硫塔废渣。脱硫塔废渣中含有氢氧化钙、亚硫酸钙等碱性物质，在预处理池混合均匀后，常温下搅拌10～30分钟，调解废水的pH值为6～9后，过滤处理；
B、碱沉淀：在步骤A处理后的废水中加碱性药剂，进行碱沉淀处理，加入的含碱药剂为石灰和/或消石灰，混合均匀后，使得废水的pH值为10～11，常温下搅拌10～60分钟，进行过滤，过滤得到的废渣返回A步骤；
C、综合处理：在步骤B处理后的废水中加入收集的雨水和/或车间冲洗用水，混合后使得废水的pH值为7～9，然后过滤；
D、电絮凝：把步骤C处理后的废水进行电絮凝处理，使用铁板和/或铝板作为阳极，电流密度为2000～3000A/m2，电压为1～36V，处理时间为10～30分钟；
E、曝气：将步骤D处理后的废水进行曝气处理，在水中通入空气微泡，曝气时间为30～60分钟，过滤后，滤渣返回C步骤，过滤液流入循环水池。
本发明采用碱处理法和电絮凝法联合处理工业废水，通过添加石灰、消石灰等含碱物料，提高废水中的pH值，使得重金属离子转变成不溶的沉淀物，未完全反应的碱性物料进入过滤渣中，返回预处理步骤，能充分利用物料，提高反应速度，缩短反应时间，降低处理成本，使得大部分杂质沉淀去除，减少后续处理的难度。综合处理后，使废水符合电絮凝工艺要求的pH值，电絮凝处理产生的胶状絮体络合吸附和氧化还原水中的杂质，并经过曝气处理，充分氧化产生的絮体和水中的杂质，所得到的过滤渣返回综合处理步骤，由于电絮凝处理后，废水中所含杂质较低，故过滤渣中含有未达到饱和吸附度的絮体，过滤渣返回综合处理时，水中杂质含量多，能尽快吸附水中杂质，达到饱和吸附度，充分利用絮体处理废水中的杂质，缩短吸附时间，提高处理能力，降低处理成本。预处理和综合处理工序产生的过滤渣中含有大量钙化合物，可返回配料仓中，和原矿混合后调整入炉矿料的硅酸度，进入冶炼系统内。本发明充分利用废水处理过程中产生的各种物料，循环利用，综合回收，减少药剂投放量，降低废水处理成本，使用本方法处理废水，处理成本降低至0.7～1.5元，并且不产生任何废弃物。
附图说明
图1为本发明工艺流程框图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明包括预处理、碱沉淀、综合处理、电絮凝、曝气工序，具体包括：
A、预处理：工业废水进入预处理池内，并加入脱硫塔废渣。脱硫塔废渣中含有氢氧化钙、亚硫酸钙等碱性物质，在预处理池混合均匀后，常温下搅拌10～30分钟，调解废水的pH值为6～9后，过滤处理；
B、碱沉淀：在步骤A处理后的废水中加碱性药剂，进行碱沉淀处理，加入的含碱药剂为石灰和/或消石灰，混合均匀后，使得废水的pH值为10～11，常温下搅拌10～60分钟，进行过滤，过滤得到的废渣返回A步骤；
C、综合处理：在步骤B处理后的废水中加入收集的雨水和/或车间冲洗用水，混合后使得废水的pH值为7～9，然后过滤；
D、电絮凝：把步骤C处理后的废水进行电絮凝处理，使用铁板和/或铝板作为阳极，电流密度为2000～3000A/m2，电压为1～36V，处理时间为10～30分钟；
E、曝气：将步骤D处理后的废水进行曝气处理，在水中通入空气微泡，曝气时间为30～60分钟，过滤后，滤渣返回C步骤，过滤液流入循环水池。
所述的A步骤中，过滤后的废渣返回配料仓，与原料混合后进入冶炼系统。
所述的A步骤中，脱硫塔废渣的pH值为9～10。
所述的C步骤中，还添加聚丙烯酰胺和/或聚合氯化铝，用热水溶解后，均匀缓慢添加入废水中，添加量为1～5g/m3。
所述的C步骤中，过滤渣返回配料仓或返回步骤A进行处理。
所述的D步骤中，采用脉冲电流，脉冲振荡频率为1～50Hz。
所述的E步骤中，采用板框压滤机过滤，所得滤渣含水量为10～30％。
本发明采用碱处理法和电絮凝法联合处理工业废水，循环回收利用处理过程中产生的物料和投入的药剂，能充分利用物料，提高反应速度，缩短反应时间，降低处理成本，并且不产生任何废弃物。本发明工艺简单，废水处理时间短，成本低廉，使用效果较好。
实施例1：
需要处理的工业废水中，含Ca、Mg、Cu、Pb等金属离子，总量为120g/L，在预处理池内，逐渐添加脱硫塔废渣，调整溶液pH值为9，搅拌30分钟后，使用压滤机过滤，所得滤液流入碱处理池内，在碱处理池内加入消石灰，提高废水的pH至11，搅拌60分钟，废水中含有的大部分金属离子形成氢氧化物的沉淀，过滤后，所得滤渣含碱较高，返回预处理池内，减少脱硫塔废渣的使用，滤液流入综合处理池，在综合处理池内加入收集的雨水和冲洗用水，使pH值从11降低至9，然后流入电絮凝装置中，在电流密度为2000A/m2，电压为36V的条件下，处理10分钟，废水流入曝气池，曝气池内布置有曝气管，通入空气氧化废水中的杂质，处理60分钟后，进行过滤，滤渣含水量为10％，所得滤渣含有产生的絮状物质，返回综合处理池内，再次利用，滤液中金属离子的总含量为10g/L，达到循环用水标准，流入循环水池中。
实施例2
需要处理的工业废水中，含Ca、Mg、Cu、Pb等金属离子，总量为100g/L，在预处理池内，逐渐添加脱硫塔废渣，调整溶液pH值为8，搅拌10分钟后，使用压滤机过滤，所得滤液流入碱处理池内，在碱处理池内加入消石灰，提高废水的pH至10，搅拌10分钟，废水中含有的大部分金属离子形成氢氧化物的沉淀，过滤后，所得滤渣含碱较高，返回预处理池内，减少脱硫塔废渣的使用，滤液流入综合处理池，在综合处理池内加入收集的雨水和冲洗用水，使pH值从10降低至7，然后流入电絮凝装置中，在电流密度为3000A/m2，电压为1V的条件下，处理30分钟，废水流入曝气池，曝气池内布置有曝气管，通入空气氧化废水中的杂质，处理30分钟后，进行过滤，滤渣含水量为10％，所得滤渣含有产生的絮状物质，返回综合处理池内，再次利用，滤液中金属离子的总含量为12g/L，达到循环用水标准，流入循环水池中。
实施例3
需要处理的工业废水中，含Ca、Mg、Cu、Pb等金属离子，总量为90g/L，在预处理池内，逐渐添加脱硫塔废渣，调整溶液pH值为6，搅拌20分钟后，使用压滤机过滤，所得滤液流入碱处理池内，在碱处理池内加入消石灰，提高废水的pH至11，搅拌50分钟，废水中含有的大部分金属离子形成氢氧化物的沉淀，过滤后，所得滤渣含碱较高，返回预处理池内，减少脱硫塔废渣的使用，滤液流入综合处理池，在综合处理池内加入收集的雨水和冲洗用水，使pH值从11降低至8，然后流入电絮凝装置中，在电流密度为2500A/m2，电压为20V的条件下，处理30分钟，废水流入曝气池，曝气池内布置有曝气管，通入空气氧化废水中的杂质，处理50分钟后，进行过滤，滤渣含水量为20％，所得滤渣含有产生的絮状物质，返回综合处理池内，再次利用，滤液中金属离子的总含量为8g/L，达到循环用水标准，流入循环水池中。
实施例4
需要处理的工业废水中，含Ca、Mg、Cu、Pb等金属离子，总量为80g/L，在预处理池内，逐渐添加脱硫塔废渣，调整溶液pH值为8，搅拌25分钟后，使用压滤机过滤，所得滤液流入碱处理池内，在碱处理池内加入消石灰，提高废水的pH至11，搅拌20分钟，废水中含有的大部分金属离子形成氢氧化物的沉淀，过滤后，所得滤渣含碱较高，返回预处理池内，减少脱硫塔废渣的使用，滤液流入综合处理池，在综合处理池内加入收集的雨水和冲洗用水，使pH值从11降低至7，然后流入电絮凝装置中，在电流密度为2600A/m2，电压为30V的条件下，处理20分钟，废水流入曝气池，曝气池内布置有曝气管，通入空气氧化废水中的杂质，处理40分钟后，进行过滤，滤渣含水量为30％，所得滤渣含有产生的絮状物质，返回综合处理池内，再次利用，滤液中金属离子的总含量为5g/L，达到循环用水标准，流入循环水池中。
实施例5
需要处理的工业废水中，含Ca、Mg、Cu、Pb等金属离子，总量为80g/L，在预处理池内，逐渐添加脱硫塔废渣，调整溶液pH值为8，搅拌25分钟后，使用压滤机过滤，所得滤液流入碱处理池内，在碱处理池内加入消石灰，提高废水的pH至11，搅拌20分钟，废水中含有的大部分金属离子形成氢氧化物的沉淀，过滤后，所得滤渣含碱较高，返回预处理池内，减少脱硫塔废渣的使用，滤液流入综合处理池，在综合处理池内加入收集的雨水和冲洗用水，使pH值从11降低至7，并加入聚丙烯酰胺，添加量为1g/m3。然后流入电絮凝装置中，在电流密度为2600A/m2，电压为26V，频率为1Hz的交流电条件下，处理20分钟，废水流入曝气池，曝气池内布置有曝气管，通入空气氧化废水中的杂质，处理40分钟后，进行过滤，滤渣含水量为30％，所得滤渣含有产生的絮状物质，返回综合处理池内，再次利用，滤液中金属离子的总含量为6g/L，达到循环用水标准，流入循环水池中。
实施例6
需要处理的工业废水中，含Ca、Mg、Cu、Pb等金属离子，总量为80g/L，在预处理池内，逐渐添加脱硫塔废渣，调整溶液pH值为8，搅拌25分钟后，使用压滤机过滤，所得滤液流入碱处理池内，在碱处理池内加入消石灰，提高废水的pH至11，搅拌20分钟，废水中含有的大部分金属离子形成氢氧化物的沉淀，过滤后，所得滤渣含碱较高，返回预处理池内，减少脱硫塔废渣的使用，滤液流入综合处理池，在综合处理池内加入收集的雨水和冲洗用水，使pH值从11降低至7，并加入聚合氯化铝，添加量为5g/m3。然后流入电絮凝装置中，在电流密度为2600A/m2，电压为10V，频率为30Hz的交流电条件下，处理20分钟，废水流入曝气池，曝气池内布置有曝气管，通入空气氧化废水中的杂质，处理40分钟后，进行过滤，滤渣含水量为30％，所得滤渣含有产生的絮状物质，返回综合处理池内，再次利用，滤液中金属离子的总含量为3g/L，达到循环用水标准，流入循环水池中。
Claims (7)
1.一种工业废水循环回收利用的处理方法，包括预处理、碱沉淀、综合处理、电絮凝、曝气工序，具体包括：
A、预处理：工业废水进入预处理池内，并加入脱硫塔废渣，脱硫塔废渣中含有碱性物质氢氧化钙、亚硫酸钙，在预处理池混合均匀后，常温下搅拌10～30分钟，调解废水的pH值为6～9后，过滤处理；
B、碱沉淀：在步骤A处理后的废水中加碱性药剂，进行碱沉淀处理，加入的含碱药剂为石灰和/或消石灰，混合均匀后，使得废水的pH值为10～11，常温下搅拌10～60分钟，进行过滤，过滤得到的废渣返回A步骤；
C、综合处理：在步骤B处理后的废水中加入收集的雨水和/或车间冲洗用水，混合后使得废水的pH 值为7～9，然后过滤；
D、电絮凝：把步骤C处理后的废水进行电絮凝处理，使用铁板和/或铝板作为阳极，电流密度为2000～3000A/m2，电压为1～36V，处理时间为10～30 分钟；
E、曝气：将步骤D处理后的废水进行曝气处理，在水中通入空气微泡，曝气时间为30～60分钟，过滤后，滤渣返回C步骤，过滤液流入循环水池。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征是：所述的A步骤中，过滤后的废渣返回配料仓，与原料混合后进入冶炼系统。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征是：所述的A步骤中，脱硫塔废渣的pH值为9～10。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征是：所述的C步骤中，还添加聚丙烯酰胺和/或聚合氯化铝，用热水溶解后，均匀缓慢添加入废水中，添加量为1～5g/m3。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征是：所述的C步骤中，过滤渣返回配料仓或返回步骤A进行处理。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征是：所述的D步骤中，采用脉冲电流，脉冲振荡频率为1～50Hz。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征是：所述的E步骤中，采用板框压滤机过滤，所得滤渣含水量为10～30％。
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