CN105621743A - 一种含氰化物废水处理控制系统及控制方法 - Google Patents

一种含氰化物废水处理控制系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及含氰化物废水处理技术领域，尤其是一种含氰化物废水处理控制系统及控制方法，包括氰化物废水进液装置、氢氧化钠给药装置、次氯酸钠给药装置和三个破氰反应池，所述氰化物废水进液装置、氢氧化钠给药装置、次氯酸钠给药装置分别和三个破氰反应池连接，三个破氰反应池的处理阶段依次错开轮流进行废水处理使废水处理形成一个连续循环，这样每个破氰反应池的废水处理间歇轮流进行，而整个废水处理过程连续循环，大大提高了废水处理的效率，此外，加药过程中先粗调加入药剂再自动精调加入药剂解决了药剂滞后溶解造成的加入量不准确的问题，整个废水处理过程中PLC控制系统根据pH探头的检测信号实行pH全程监控连锁，有效抑制氰化物溢出。

Description

一种含氰化物废水处理控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及含氰化物废水处理技术领域，具体涉及一种含氰化物废水处理控制系统及其控制方法。
背景技术
电镀是当今世界污染最严重的工业之一。在电镀生产过程中会产生大量的重金属(金、银、铬、镉、镍、铅等)、氰和其他有机物质。如果不加以处理或处理达不到国家排放标准的要求，就很有可能对生物和人类造成严重的危害。
由于氰基(-CN)是一种强络合剂，故氰化物被大量用于氰化冶金、氰化电镀金属工业。随着大量产生的含氰废水对人类的健康和牲畜、鱼类的生命都是一种严重的威胁，尽管用了很多方法对其废水进行处理，但多数工厂的含氰废水仍超过排放标准，有的虽然达标，但是处理费用过高。
目前为止，针对氰化物的废水的控制方法有碱性氯化法、因科法、H2O2氧化法、臭氧氧化法、酸化挥发-碱吸收法、溶剂萃取法、自然净化法、生物处理法、膜法、离子交换法、高压水解法和电化学法、生物法等。这些方法在进行氰化物的废水处理时都需要使用破氰反应池进行反应中和，现有技术中每个破氰反应池单独配备一套进给系统，成本高，或者多个破氰反应池共用一套进给系统，进给系统同时给多个破氰反应池输送氰化物的废水，为了充分反应，中间需要停止一段时间进行充分反应，这样进给系统需要间歇性工作，工作效率低。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种可以连续工作进行废水处理的含氰化物废水处理控制系统及控制方法。
为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：
本发明的含氰化物废水处理控制系统包括氰化物废水进液装置、氢氧化钠给药装置、次氯酸钠给药装置和三个破氰反应池，所述氰化物废水进液装置、氢氧化钠给药装置、次氯酸钠给药装置分别和三个破氰反应池连接；
其中，所述氰化物废水进液装置包括进液泵和连接进液泵的进液管道，所述进液管道通过进液支管分别与三个破氰反应池连接，每个所述进液支管上均设有进液阀；
所述氢氧化钠给药装置包括氢氧化钠储槽、与氢氧化钠储槽连通的氢氧化钠计量泵和与氢氧化钠计量泵连通的氢氧化钠管路，所述氢氧化钠管路通过氢氧化钠支管分别与三个破氰反应池连接，所述氢氧化钠管路上设有并联的氢氧化钠精调泵和氢氧化钠粗调泵，每个所述氢氧化钠支管上均设有控制阀；
所述次氯酸钠给药装置包括次氯酸钠储槽、与次氯酸钠储槽连通的次氯酸钠计量泵和与次氯酸钠计量泵连通的次氯酸钠管路，所述次氯酸钠管路通过次氯酸钠支管分别与三个破氰反应池连接，所述次氯酸钠管路上设有并联的次氯酸钠精调泵和次氯酸钠粗调泵，每个所述次氯酸钠支管上均设有调节阀；
每个所述破氰反应池上均设有液位计、ORP计和pH计，每个所述破氰反应池均连接有排液泵，所述氰化物废水进液装置、氢氧化钠给药装置、次氯酸钠给药装置和三个破氰反应池均由PLC控制系统控制，PLC控制系统控制三个破氰反应池依次错开轮流进行废水处理使废水处理形成一个连续循环。
本发明的含氰化物废水处理控制系统及控制方法的有益效果是：
1.使用三个破氰反应池，每个破氰反应池的废水处理过程依次为注入废水阶段、反应停留阶段和排水阶段，三个破氰反应池的处理阶段依次错开轮流进行废水处理使废水处理形成一个连续循环，这样每个破氰反应池的废水处理间歇轮流进行，而整个废水处理过程连续循环，大大提高了废水处理的效率，而且控制更精确；
2.现有的破氰反应池多数为间歇式反应器，反应池是间歇性处理废水，废水处理效率低，破氰反应池为一个或两个，破氰反应池占用的空间大，废水处理过程控制精度低，而本发明的含氰化物废水控制方法中三个破氰反应池各自独立工作，容易控制，但是同时相互之间又能组成一个连续循环的废水处理过程，使得废水处理不间断进行，提高废水处理效率；
3.氢氧化钠和次氯酸钠如果一次性加入，对加入的量难于精确地达到要求，因为氢氧化钠和次氯酸钠在加入时会滞后溶解，往往会造成加入过量，本发明的含氰化物废水控制方法中氢氧化钠和次氯酸钠都是分两次加入，先粗调加入再精调加入，粗调加入后会留有一段时间进行溶解，解决药剂加入的滞后问题，使废水处理控制更精确；
4.破氰反应池设有搅拌器、液位计、pH探头和ORP探头，搅拌器、液位计、pH探头和ORP探头分别与PLC控制系统相连，PLC控制系统可以根据液位计、pH探头和ORP探头的检测信号自动控制废水处理过程，自动化程度高，节省人力。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的含氰化物废水处理控制系统结构示意图；
图2是本发明的第一反应池注入废水阶段和反应停留阶段示意图；
图3是本发明的第一反应池的废水处理示意图；
图4是本发明的第二反应池的废水处理示意图；
图5是本发明的第三反应池的废水处理示意图。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-5所示，本实施例的含氰化物废水处理控制系统包括氰化物废水进液装置、氢氧化钠给药装置、次氯酸钠给药装置和三个破氰反应池，氰化物废水进液装置、氢氧化钠给药装置、次氯酸钠给药装置分别和三个破氰反应池连接。
具体地，氰化物废水进液装置包括进液泵和连接进液泵的进液管道，进液管道通过进液支管分别与三个破氰反应池连接，每个进液支管上均设有进液阀，进液阀为气开气闭式气动阀门，为了控制进液泵的流量，进液泵的输出口处设有电磁流量计，为了保证系统的稳定性，每个进液阀的输入口处设有截止阀，可以手动阻断进液支管，三个进液支管均连接着放空管道，放空管道上设置截止阀。
氢氧化钠给药装置包括氢氧化钠储槽21、与氢氧化钠储槽21连通的氢氧化钠计量泵22和与氢氧化钠计量泵22连通的氢氧化钠管路，氢氧化钠管路通过氢氧化钠支管分别与三个破氰反应池连接，氢氧化钠管路上设有并联的氢氧化钠精调泵24和氢氧化钠粗调泵23，每个氢氧化钠支管上均设有控制阀，控制阀为气闭式气动阀门，为了保证系统稳定，氢氧化钠精调泵24和氢氧化钠粗调泵23的输入口处各设置一截止阀，氢氧化钠粗调泵23的输出口处设有气闭式气动阀门，氢氧化钠精调泵24的输出口处设有止回阀，氢氧化钠精调泵24的输出口还连接有泄压管路，泄压管路的另外一端连通于氢氧化钠储槽21，泄压管路上设有泄压阀。
次氯酸钠给药装置包括次氯酸钠储槽31、与次氯酸钠储槽31连通的次氯酸钠计量泵32和与次氯酸钠计量泵32连通的次氯酸钠管路，次氯酸钠管路通过次氯酸钠支管分别与三个破氰反应池连接，次氯酸钠管路上设有并联的次氯酸钠精调泵34和次氯酸钠粗调泵33，每个次氯酸钠支管上均设有调节阀，调节阀均为气闭式气动阀门，为了保证系统稳定，次氯酸钠精调泵34和次氯酸钠粗调泵33的输入口处各设置一截止阀，次氯酸钠粗调泵33的输出口处设有气闭式气动阀门，次氯酸钠精调泵34的输出口处设有止回阀，次氯酸钠精调泵34的输出口也连接有泄压管路，泄压管路的另外一端连通于次氯酸钠储槽31，泄压管路上设有泄压阀。
本实施例中每个破氰反应池上均设有液位计、ORP计和pH计，每个破氰反应池上均设有搅拌器，搅拌器设于破氰反应池内的中间部位，每个破氰反应池均连接有排液泵4，排液泵4的排液支管连通于排液主管道，每个破氰反应池内反应后的废水经由排液支管和排液主管道流至后续处理工序，排液主管道设有排液电磁流量计，每个排液支管上还设有截止阀和止回阀。
本实施例的氰化物废水进液装置、氢氧化钠给药装置、次氯酸钠给药装置和三个破氰反应池均由PLC控制系统控制，PLC控制系统包括PLC控制器和时间继电器，PLC控制系统控制三个破氰反应池依次错开轮流进行废水处理使废水处理形成一个连续循环。
本实施例还提供一种含氰化物废水处理控制系统的控制方法，使用上述含氰化物废水处理控制系统，其中，三个破氰反应池依次为第一反应池11、第二反应池12和第三反应池13，三个破氰反应池内的保护液位为La，包括以下步骤：
步骤一：系统上电，PLC控制系统启动进液泵，并时时接收液位计、ORP计和pH计的检测数据；
步骤二：PLC控制系统开启第一反应池11的进液阀，当第一反应池11内液位高度达到设定高度Lb时，开启氢氧化钠粗调泵23粗向第一反应池11调加入氢氧化钠，粗调加入的氢氧化钠的剂量通过计算得到，粗调加入氢氧化钠后使废水pH值达到10.5，这样可以有效抑制废水的毒性，当第一反应池11内液位高度达到设定高度Lc时，关闭氢氧化钠粗调泵23，进液泵持续送液，当第一反应池11内液位高度达到设定高度Ld时，关闭第一反应池11的进液阀，开启氢氧化钠精调泵24向第一反应池11定量精调加入氢氧化钠，然后开启次氯酸钠粗调泵33向第一反应池11定量粗调加入次氯酸钠，然后开启次氯酸钠精调泵34向第一反应池11定量精调加入次氯酸钠，然后停留反应设定时间后开启第一反应池11的排液泵4排水，停留反应的时间根据具体要求而定；
步骤三：PLC控制系统在关闭第一反应池11的进液阀时，同时打开第二反应池12的进液阀，并按照步骤二的顺序对第二反应池12内的废水进行处理；
步骤四：PLC控制系统在关闭第二反应池12的进液阀时，同时打开第三反应池13的进液阀，并按照步骤二的顺序对第三反应池13内的废水进行处理；
步骤五：PLC控制系统在关闭第三反应池13的进液阀时，同时打开第一反应池11的进液阀，并按照步骤二的顺序对第一反应池11内的废水进行处理，上述废水处理过程形成循环。
当破氰反应池内的液位小于等于La时，关闭破氰反应池对应的排液泵4，直至破氰反应池内的液位大于La，然后破氰反应池根据PLC控制系统的命令开启。
整个废水处理过程中，PLC控制系统时时接收pH计的检测数据，保证破氰反应池内的液体pH值抑制在10.5以内，实现全程pH监控，抑制毒性。此外，氢氧化钠和次氯酸钠都分两次加入，即粗调加入和精调加入，这样可以解决药剂滞后反应的问题，提高控制的精确度。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种含氰化物废水处理控制系统，其特征在于：包括氰化物废水进液装置、氢氧化钠给药装置、次氯酸钠给药装置和三个破氰反应池，所述氰化物废水进液装置、氢氧化钠给药装置、次氯酸钠给药装置分别和三个破氰反应池连接；
其中，所述氰化物废水进液装置包括进液泵和连接进液泵的进液管道，所述进液管道通过进液支管分别与三个破氰反应池连接，每个所述进液支管上均设有进液阀；
所述氢氧化钠给药装置包括氢氧化钠储槽(21)、与氢氧化钠储槽(21)连通的氢氧化钠计量泵(22)和与氢氧化钠计量泵(22)连通的氢氧化钠管路，所述氢氧化钠管路通过氢氧化钠支管分别与三个破氰反应池连接，所述氢氧化钠管路上设有并联的氢氧化钠精调泵(24)和氢氧化钠粗调泵(23)，每个所述氢氧化钠支管上均设有控制阀；
所述次氯酸钠给药装置包括次氯酸钠储槽(31)、与次氯酸钠储槽(31)连通的次氯酸钠计量泵(32)和与次氯酸钠计量泵(32)连通的次氯酸钠管路，所述次氯酸钠管路通过次氯酸钠支管分别与三个破氰反应池连接，所述次氯酸钠管路上设有并联的次氯酸钠精调泵(34)和次氯酸钠粗调泵(33)，每个所述次氯酸钠支管上均设有调节阀；
每个所述破氰反应池上均设有液位计、ORP计和pH计，每个所述破氰反应池均连接有排液泵(4)，所述氰化物废水进液装置、氢氧化钠给药装置、次氯酸钠给药装置和三个破氰反应池均由PLC控制系统控制，PLC控制系统控制三个破氰反应池依次错开轮流进行废水处理使废水处理形成一个连续循环。
2.根据权利要求1所述的含氰化物废水处理控制系统，其特征在于：所述PLC控制系统包括PLC控制器和时间继电器。
3.根据权利要求2所述的含氰化物废水处理控制系统，其特征在于：所述进液阀为气开气闭式气动阀门，所述控制阀和调节阀均为气闭式气动阀门，所述次氯酸钠精调泵(34)和氢氧化钠精调泵(24)的输出口处均设有止回阀，所述氢氧化钠粗调泵(23)和次氯酸钠粗调泵(33)的输出口处均设有气闭式气动阀门，所述进液泵的输出口处设有电磁流量计。
4.根据权利要求1所述的含氰化物废水处理控制系统，其特征在于：每个所述破氰反应池上均设有搅拌器，所述搅拌器设于破氰反应池内的中间部位。
5.一种含氰化物废水处理控制系统的控制方法，使用如权利要求1-4任意一项所述的含氰化物废水处理控制系统，其中，三个破氰反应池依次为第一反应池(11)、第二反应池(12)和第三反应池(13)，三个破氰反应池内的保护液位为La，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：系统上电，PLC控制系统启动进液泵，并时时接收液位计、ORP计和pH计的检测数据；
步骤二：PLC控制系统开启第一反应池(11)的进液阀，当第一反应池(11)内液位高度达到设定高度Lb时，开启氢氧化钠粗调泵(23)向第一反应池(11)粗调加入氢氧化钠，当第一反应池(11)内液位高度达到设定高度Lc时，关闭氢氧化钠粗调泵(23)，进液泵持续送液，当第一反应池(11)内液位高度达到设定高度Ld时，关闭第一反应池(11)的进液阀，开启氢氧化钠精调泵(24)向第一反应池(11)定量精调加入氢氧化钠，然后开启次氯酸钠粗调泵(33)向第一反应池(11)定量粗调加入次氯酸钠，然后开启次氯酸钠精调泵(34)向第一反应池(11)定量精调加入次氯酸钠，然后停留反应设定时间后开启第一反应池(11)的排液泵(4)排水；
步骤三：PLC控制系统在关闭第一反应池(11)的进液阀时，同时打开第二反应池(12)的进液阀，并按照步骤二的顺序对第二反应池(12)内的废水进行处理；
步骤四：PLC控制系统在关闭第二反应池(12)的进液阀时，同时打开第三反应池(13)的进液阀，并按照步骤二的顺序对第三反应池(13)内的废水进行处理；
步骤五：PLC控制系统在关闭第三反应池(13)的进液阀时，同时打开第一反应池(11)的进液阀，并按照步骤二的顺序对第一反应池(11)内的废水进行处理，上述废水处理过程形成循环。
6.根据权利要求5所述的含氰化物废水处理控制系统的控制方法，其特征在于：当所述破氰反应池内的液位小于等于La时，关闭破氰反应池对应的排液泵(4)，直至所述破氰反应池内的液位大于La，然后所述破氰反应池根据PLC控制系统的命令开启。
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