CN106186423A - 一种磷化废水中水回用系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磷化废水中水回用系统，包括废水收集水箱，所述废水收集水箱依次连接化学反应槽、化学沉淀槽、清水槽、石英砂过滤器、超滤装置、中和水槽、活性炭吸附器、中间水箱、RO反渗透设备和回收水箱。本发明所述的磷化废水中水回用系统，结构简单、合理，易于实现，经过多级处理，净水效率高，且运行稳定。经过中水回用系统处理之后符合回用水要求，并且处理量大，造价低、运行经济，具有极高的推广价值。

Description

一种磷化废水中水回用系统

技术领域

本发明涉及水处理领域，特别涉及一种磷化废水中水回用系统。

背景技术

目前我国相当大的地区的水资源都处于紧张状态，水资源匮乏的问题逐渐严峻，废水处理压力也越来越大，生活、经营用水费用大幅度上涨。如何解决水资源紧张以及废水回用已经成为一项急需解决的社会问题。

随着人类环保意识和节约资源意识的逐步提高，中水回收利用就是污水资源化的一种重要方法。中水回用技术是指将小区居民生活废（污）水（沐浴、盥洗、洗衣、厨房、厕所）集中处理后，达到一定的标准回用于小区的绿化浇灌、车辆冲洗、道路冲洗、家庭坐便器冲洗等，从而达到节约用水的目的。它既可减少对环境的污染，又可增加可利用的水资源的数量。

随着工农业生产的增长、人口的增加、含磷农药和农肥的大量使用,使水体的磷污染日益严重。磷是作物生长所需的主要营养元素之一,但水体中如果磷含量超过20mg/L,就会导致水体富营养化,造成藻类大量繁殖,藻体死亡后分解会使水体产生霉味和臭味,影响鱼类等水生生物的生存。许多藻类还会产生毒素,并通过食物链影响到人类的健康。因此，必须对磷化废水进行彻底的污水处理。

传统的中水回用系统普遍存在结构复杂，体积庞大，使用成本过高等问题。而且废水处理系统处理不够彻底，导致排放不达标，并且没有专门针对磷化废水处理的中水回用系统，对环境和人体具有严重的危害。

发明内容

发明目的：为了克服以上问题，本发明的目的是提供一种磷化废水中水回用系统，该磷化废水中水回用系统结构简单、合理，易于实现，可以满足磷化废水的处理，且净水效率高，净水效果好。

技术方案：一种磷化废水中水回用系统，包括废水收集水箱，所述废水收集水箱依次连接化学反应槽、化学沉淀槽、清水槽、石英砂过滤器、超滤装置、中和水槽、活性炭吸附器、中间水箱、RO反渗透设备和回收水箱。本发明所述的磷化废水中水回用系统，结构简单、合理，易于实现，经过多级处理，净水效率高，且运行稳定。通过化学反应除去废水中的磷，再经沉淀、过滤吸附、反渗透等多级处理后的水符合国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级排放标准，并且经过中水回用系统处理之后符合回用水要求。此外，所述磷化废水中水回用系统每天可以处理超过70m³的磷化废水，处理量大，具有极高的推广价值。另，从化学反应槽至回收水箱之间依次设有一定的高度差，通过废水自身的重量作用实现废水在系统内的输送，续流式处理方案使系统的各处理模块间无需提升泵、增压泵、整个处理流程设计合理，论证科学，造价低、运行经济。

进一步的，上述的磷化废水中水回用系统，所述化学沉淀槽还依次连接污泥浓缩槽和污泥脱水机。污泥浓缩槽和污泥脱水机将沉淀的污泥制成泥饼，作为农业肥料等再利用，变废为宝，绿色环保。

进一步的，上述的磷化废水中水回用系统，所述中间水箱还依次连接精密过滤器和树脂吸附器。中间水箱中的水经过精密过滤器和树脂吸附器处理后的水也符合国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级排放标准，并且经过中水回用系统处理之后符合回用水要求。大大提高了磷化废水中水回用系统处理水的能力，同时提高中水回用系统的工作效率。

进一步的，上述的磷化废水中水回用系统，所述RO反渗透设备还依次连接浓缩水箱、蒸发设备、饱和溶液水箱和离心机，所述离心机和浓缩水箱也相连接；所述蒸发设备还和回收水箱相连接。RO反渗透设备产生的浓水，经蒸发设备、饱和溶液水箱和离心机循环工作，进一步将浓水进行处理，使回收利用的水更多，增加处理率，同时能够大幅度减少污水量的产生，从而达到节约水资源、降低污水处理费用的目标，减轻水环境的污染。此外，饱和溶液离心后收集的结晶盐可以集中收集处理或者再利用，绿色环保，变废为宝，提高利用率。

进一步的，上述的磷化废水中水回用系统，所述磷化废水经提升井进入所述废水收集水箱。提升井将污水提升到一定高度，满足重力自流要求，满足后续处理构筑的动力，减少埋深，减少投资。

进一步的，上述的磷化废水中水回用系统，所述化学反应槽设有PH控制器以及一组加药装置，所述加药装置包括氢氧化钠、重金属捕集剂、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺和氯化钙加药装置。在碱性环境下通过钙法除去废水中的磷，聚合氯化铝（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM）作为复合混凝剂，PAC的混凝主要是通过吸附架桥和沉淀网捕作用实现，PAM是阴离子型高分子絮凝剂，加入溶液后PAM能迅速并均匀地分散，使水溶液中的沉淀离子“联桥”形成絮团而沉淀下来。以PAM作为助凝剂，与混凝剂PAC配合使用，可以取得更加良好的混凝效果。

进一步的，上述的磷化废水中水回用系统，所述中和水槽设有PH控制器以及硫酸加药装置。将碱性的废水通过硫酸调节成中性，满足排放和回用的要求。

进一步的，上述的磷化废水中水回用系统，所述蒸发设备和回收水箱之间设有冷凝装置。冷凝装置使蒸发的水汽快速冷凝至回收水箱，进行中水回用。

进一步的，上述的磷化废水中水回用系统，所述化学沉淀槽设有絮凝剂加药装置，所述絮凝剂以重量计，包括以下组分：

N-羧乙基壳聚糖 40-60份

纤维素 30-50份

阳离子淀粉 12-20份

蜂蜜 5-8份

硫酸亚铁 0.2-5份

碱式氯化铝 0.5-3份

硼酸钠 0.15-0.8份。

絮凝剂的组分合理，绿色环保，环境友好，并且絮凝作用强，絮凝效果好，无毒，可生物降解，无二次污染。

进一步的，上述的磷化废水中水回用系统，所述重金属捕集剂的制备方法，包括以下步骤：

1）将20-40份纤维废料碾碎、烘干，备用；

2）将10-30份壳聚糖加入100份去离子水中，再加入3-8份乙酸，升温至50-60℃，以100-200r/min的速度保温搅拌1-2h，得壳聚糖溶液，将2-5份明胶及1-3份粘结剂滴加至所得壳聚糖溶液中，得混合液；

3）将步骤2）中的混合液中加入纤维废料，以100-200r/min的速度搅拌混匀；

4）加入30-50份2，4，6-三巯基-1，3，5-三嗪三钠，以100-200r/min的速度搅拌混匀；

5）将步骤4）的混合物送入具有热风机的滚筒造粒机，设定转速300-360r/min，温度60-90℃，造粒45-60min，在60-90℃下干燥2-3h，得所述重金属捕集剂。

重金属捕集剂无二次污染，制备方法易行，纤维废料来源广，可以选用木屑、秸秆等多种废料，变废为宝，重金属捕集剂投入量大也不会令水体变色，适用性好。能在常温下与废水中的各种重金属离子（汞、铅、铜、镉、镍、锰、锌、铬等）迅速反应，生成不溶于水，且具有良好的化学稳定性的螯合物，从而达到捕捉去除Hg²⁺、Ag²⁺、Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、Co^{2 +}、Cr³⁺、Fe²⁺和Mn²⁺等多种重金属的作用。并且处理方法简单，直接投放就可去除重金属离子；螯合能力强，沉淀物稳定；操作安全，无毒、无危险性；污泥量少且稳定，后处理简单，对生态无损害。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的磷化废水中水回用系统，结构简单、合理，应用方便，可以高效、彻底的实现对磷化废水进行彻底的处理，符合回用水要求，且造价低、运行经济，具有极高的推广价值。

附图说明

图1为本发明所述磷化废水中水回用系统的示意图。

图中：1废水收集水箱、2化学反应槽、3化学沉淀槽、4清水槽、5石英砂过滤器、6超滤装置、7中和水槽、8活性炭吸附器、9中间水箱、10RO反渗透设备、11回收水箱、12污泥浓缩槽、13污泥脱水机、14紧密过滤器、15树脂吸附器、16浓缩水箱、17蒸发设备、18饱和溶液水箱、19离心机、20提升井。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。

实施例1

如图1所示的磷化废水中水回用系统，包括废水收集水箱1，所述磷化废水经提升井20进入所述废水收集水箱1。所述废水收集水箱1依次连接化学反应槽2、化学沉淀槽3、清水槽4、石英砂过滤器5、超滤装置6、中和水槽7、活性炭吸附器8、中间水箱9、RO反渗透设备10和回收水箱11。

其中，所述化学反应槽2设有PH控制器以及一组加药装置，所述加药装置包括氢氧化钠、重金属捕集剂、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺和氯化钙加药装置。其中，所述重金属捕集剂的制备方法，包括以下步骤：

1）将20份纤维废料碾碎、烘干，备用；

2）将10份壳聚糖加入100份去离子水中，再加入3份乙酸，升温至50℃，以100r/min的速度保温搅拌1h，得壳聚糖溶液，将2份明胶及1份粘结剂滴加至所得壳聚糖溶液中，得混合液；

3）将步骤2）中的混合液中加入纤维废料，以100r/min的速度搅拌混匀；

4）加入30份2，4，6-三巯基-1，3，5-三嗪三钠，以100r/min的速度搅拌混匀；

5）将步骤4）的混合物送入具有热风机的滚筒造粒机，设定转速300r/min，温度60℃，造粒45min，在60℃下干燥2h，得所述重金属捕集剂。

进一步的，所述化学沉淀槽3还依次连接污泥浓缩槽12和污泥脱水机13。此外，所述化学沉淀槽3设有絮凝剂加药装置，所述絮凝剂以重量计，包括以下组分：

N-羧乙基壳聚糖 40份

纤维素 30份

阳离子淀粉 12份

蜂蜜 5份

硫酸亚铁 0.2份

碱式氯化铝 0.5份

硼酸钠 0.15份。

另，所述中和水槽7设有PH控制器以及硫酸加药装置。并且所述中间水箱9还依次连接精密过滤器14和树脂吸附器15。

此外，所述RO反渗透设备10还依次连接浓缩水箱16、蒸发设备17、饱和溶液水箱18和离心机19，所述离心机19和浓缩水箱16也相连接；所述蒸发设备17还和回收水箱11相连接。且所述蒸发设备17和回收水箱11之间还设有冷凝装置。

实施例2

如图1所示的磷化废水中水回用系统，包括废水收集水箱1，所述磷化废水经提升井20进入所述废水收集水箱1。所述废水收集水箱1依次连接化学反应槽2、化学沉淀槽3、清水槽4、石英砂过滤器5、超滤装置6、中和水槽7、活性炭吸附器8、中间水箱9、RO反渗透设备10和回收水箱11。

其中，所述化学反应槽2设有PH控制器以及一组加药装置，所述加药装置包括氢氧化钠、重金属捕集剂、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺和氯化钙加药装置。其中，所述重金属捕集剂的制备方法，包括以下步骤：

1）将40份纤维废料碾碎、烘干，备用；

2）将30份壳聚糖加入100份去离子水中，再加入8份乙酸，升温至60℃，以200r/min的速度保温搅拌2h，得壳聚糖溶液，将5份明胶及3份粘结剂滴加至所得壳聚糖溶液中，得混合液；

3）将步骤2）中的混合液中加入纤维废料，以200r/min的速度搅拌混匀；

4）加入50份2，4，6-三巯基-1，3，5-三嗪三钠，以200r/min的速度搅拌混匀；

5）将步骤4）的混合物送入具有热风机的滚筒造粒机，设定转速360r/min，温度90℃，造粒60min，在90℃下干燥3h，得所述重金属捕集剂。

进一步的，所述化学沉淀槽3还依次连接污泥浓缩槽12和污泥脱水机13。此外，所述化学沉淀槽3设有絮凝剂加药装置，所述絮凝剂以重量计，包括以下组分：

N-羧乙基壳聚糖 60份

纤维素 50份

阳离子淀粉 20份

蜂蜜 8份

硫酸亚铁 5份

碱式氯化铝 3份

硼酸钠 0.8份。

另，所述中和水槽7设有PH控制器以及硫酸加药装置。并且所述中间水箱9还依次连接精密过滤器14和树脂吸附器15。

此外，所述RO反渗透设备10还依次连接浓缩水箱16、蒸发设备17、饱和溶液水箱18和离心机19，所述离心机19和浓缩水箱16也相连接；所述蒸发设备17还和回收水箱11相连接。且所述蒸发设备17和回收水箱11之间还设有冷凝装置。

实施例3

如图1所示的磷化废水中水回用系统，包括废水收集水箱1，所述磷化废水经提升井20进入所述废水收集水箱1。所述废水收集水箱1依次连接化学反应槽2、化学沉淀槽3、清水槽4、石英砂过滤器5、超滤装置6、中和水槽7、活性炭吸附器8、中间水箱9、RO反渗透设备10和回收水箱11。

其中，所述化学反应槽2设有PH控制器以及一组加药装置，所述加药装置包括氢氧化钠、重金属捕集剂、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺和氯化钙加药装置。其中，所述重金属捕集剂的制备方法，包括以下步骤：

1）将30份纤维废料碾碎、烘干，备用；

2）将25份壳聚糖加入100份去离子水中，再加入5份乙酸，升温至55℃，以150r/min的速度保温搅拌1.5h，得壳聚糖溶液，将4份明胶及2份粘结剂滴加至所得壳聚糖溶液中，得混合液；

3）将步骤2）中的混合液中加入纤维废料，以150r/min的速度搅拌混匀；

4）加入40份2，4，6-三巯基-1，3，5-三嗪三钠，以150r/min的速度搅拌混匀；

5）将步骤4）的混合物送入具有热风机的滚筒造粒机，设定转速350r/min，温度70℃，造粒50min，在80℃下干燥2.5h，得所述重金属捕集剂。

进一步的，所述化学沉淀槽3还依次连接污泥浓缩槽12和污泥脱水机13。此外，所述化学沉淀槽3设有絮凝剂加药装置，所述絮凝剂以重量计，包括以下组分：

N-羧乙基壳聚糖 55份

纤维素 35份

阳离子淀粉 16份

蜂蜜 6份

硫酸亚铁 3份

碱式氯化铝 2份

硼酸钠 0.5份。

另，所述中和水槽7设有PH控制器以及硫酸加药装置。并且所述中间水箱9还依次连接精密过滤器14和树脂吸附器15。

此外，所述RO反渗透设备10还依次连接浓缩水箱16、蒸发设备17、饱和溶液水箱18和离心机19，所述离心机19和浓缩水箱16也相连接；所述蒸发设备17还和回收水箱11相连接。且所述蒸发设备17和回收水箱11之间还设有冷凝装置。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种磷化废水中水回用系统，其特征在于：包括废水收集水箱（1），所述废水收集水箱（1）依次连接化学反应槽（2）、化学沉淀槽（3）、清水槽（4）、石英砂过滤器（5）、超滤装置（6）、中和水槽（7）、活性炭吸附器（8）、中间水箱（9）、RO反渗透设备（10）和回收水箱（11）。

2.根据权利要求1所述的磷化废水中水回用系统，其特征在于：所述化学沉淀槽（3）还依次连接污泥浓缩槽（12）和污泥脱水机（13）。

3.根据权利要求1或2所述的磷化废水中水回用系统，其特征在于：所述中间水箱（9）还依次连接精密过滤器（14）和树脂吸附器（15）。

4.根据权利要求3所述的磷化废水中水回用系统，其特征在于：所述RO反渗透设备（10）还依次连接浓缩水箱（16）、蒸发设备（17）、饱和溶液水箱（18）和离心机（19），所述离心机（19）和浓缩水箱（16）也相连接；所述蒸发设备（17）还和回收水箱（11）相连接。

5.根据权利要求4所述的磷化废水中水回用系统，其特征在于：所述磷化废水经提升井（20）进入所述废水收集水箱（1）。

6.根据权利要求1所述的磷化废水中水回用系统，其特征在于：所述化学反应槽（2）设有PH控制器以及一组加药装置，所述加药装置包括氢氧化钠、重金属捕集剂、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺和氯化钙加药装置。

7.根据权利要求1所述的磷化废水中水回用系统，其特征在于：所述中和水槽（7）设有PH控制器以及硫酸加药装置。

8.根据权利要求4所述的磷化废水中水回用系统，其特征在于：所述蒸发设备（17）和回收水箱（11）之间设有冷凝装置。

9.根据权利要求1或2所述的磷化废水中水回用系统，其特征在于：所述化学沉淀槽（3）设有絮凝剂加药装置，所述絮凝剂以重量计，包括以下组分：

N-羧乙基壳聚糖 40-60份

纤维素 30-50份

阳离子淀粉 12-20份

蜂蜜 5-8份

硫酸亚铁 0.2-5份

碱式氯化铝 0.5-3份

硼酸钠 0.15-0.8份。

10.根据权利要求6所述的磷化废水中水回用系统，其特征在于：所述重金属捕集剂的制备方法，包括以下步骤：

1）将20-40份纤维废料碾碎、烘干，备用；

2）将10-30份壳聚糖加入100份去离子水中，再加入3-8份乙酸，升温至50-60℃，以100-200r/min的速度保温搅拌1-2h，得壳聚糖溶液，将2-5份明胶及1-3份粘结剂滴加至所得壳聚糖溶液中，得混合液；

3）将步骤2）中的混合液中加入纤维废料，以100-200r/min的速度搅拌混匀；

4）加入30-50份2，4，6-三巯基-1，3，5-三嗪三钠，以100-200r/min的速度搅拌混匀；

5）将步骤4）的混合物送入具有热风机的滚筒造粒机，设定转速300-360r/min，温度60-90℃，造粒45-60min，在60-90℃下干燥2-3h，得所述重金属捕集剂。