CN107640859A

CN107640859A - 高浓度cod废棕化液的综合处理设备及工艺

Info

Publication number: CN107640859A
Application number: CN201710719212.9A
Authority: CN
Inventors: 周爱成; 樊新林; 范海娟
Original assignee: Suzhou Environmental Protection Polytron Technologies Inc
Current assignee: Suzhou Environmental Protection Polytron Technologies Inc
Priority date: 2017-08-21
Filing date: 2017-08-21
Publication date: 2018-01-30

Abstract

本发明公开了一种高浓度COD废棕化液的综合处理设备及工艺，其设备包括棕化线、棕化废液收集器、管道、棕化废液储存器、芬顿催化氧化反应装置、自动吸氧分层澄清装置、压滤装置、固液分离装置、电解槽装置、电絮凝系统、水质澄清反应系统和排放调整槽，而其工艺包括收集、催化氧化、分层降解、脱水除杂、清液澄清、清液电解、棕化液电絮凝反应和曝气混合。本发明一种高浓度COD废棕化液的综合处理设备及工艺可以把棕化液内的铜和COD值都降到国家一级达标排放的标准，有着无可替代的处理效果，本系统把化学芬顿、电絮凝、物理沉降、物理分离、电解电化学、化学试剂、废水处理、自动化、机电一体化等学科集于一身。彻底有效的解决了棕化液处理难的难题。

Description

高浓度COD废棕化液的综合处理设备及工艺

本发明涉及一种高浓度COD废棕化液的综合处理设备的技术和设备工艺。

背景技术

棕化处理是一个化学蚀铜反应过程，随着棕化生产的进行，棕化液中的铜离子浓度不断上升，当铜离子超过一定限量后，棕化液便会因铜离子过多而产生棕化铜面发白、棕化铜面色泽不均等品质问题，因此，此时棕化槽液必须进行排放处理，使铜离子控制在一定范围内，从而保证棕化产品的品质。通常棕化过程中铜离子浓度达到一定限量后，需要不断排放棕化液，同时补充新液以降低铜离子浓度，且保持棕化槽各有效组分含量的稳定。排放出来的棕化液含有大量有机、无机物及高铜离子和高COD，必须要进行无害化现场处理。

目前国内常见的棕化废液处理方法有氧化降解法、置换法、电解法、萃取法、吸附法、电渗析法和化学沉淀法；由于吸附量有限，加入各种碱性物质和加入再生剂等，不能有效降解COD，还导致了二次的污染，有直接加入活性金属进行置换和萃取、吸附的，都不能有效的降解COD达标排放。

发明内容

本发明的目的为，提供了一种从棕化液中提取金属铜和COD降解工艺和废水达标处理的综合工艺。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种高浓度COD废棕化液的综合处理设备分为棕化线、棕化废液收集器、管道、棕化废液储存器、芬顿催化氧化反应装置、自动吸氧分层澄清装置、压滤装置、固液分离装置、电解槽装置、电絮凝系统、水质澄清反应系统和排放调整槽，

所述棕化线、棕化废液收集器、棕化废液储存器、芬顿催化氧化反应装置、自动吸氧分层澄清装置、压滤装置、固液分离装置、电解槽装置、电絮凝系统、水质澄清反应系统和排放调整槽依次通过管道连通，所述压滤装置为板框式，所述水质澄清反应系统内装有自动加药和调节装置，所述固液分离装置为离地型。

一种高浓度COD废棕化液的综合处理工艺分为a.废液收集、b.催化氧化、c.分层降解、d.脱水除杂、e.清液澄清、f.清液电解、g.棕化液电絮凝反应和h.曝气混合，

所述a.废液收集是生产线排出废棕化废液通过一个高低液位控制槽，把废液收集的棕化液通过一台防腐泵输送至指定的棕化废液储存器内暂存，

所述b.催化氧化是通过把棕化废液储存器的废液通过泵浦控制均匀流量进入一个式芬顿催化氧化反应装置，反应时间为0.5-1H，

所述c.分层降解在通过催化氧化后排入一个自动吸氧分层澄清装置内进行分层降解，

所述d.脱水除杂是分层降解后通过隔膜气动泵把沉淀物输入压滤装置进行除杂脱水，

所述e.清液澄清是脱水前清液和脱水后的清液混合进入固液分离装置进行澄清，

所述f.清液电解电解是澄清后的清液转入电解槽装置进行电解，电压为1.8-2.2V、以每平方米120-140A的电流进行连续电解时间为10-20H，

所述g.棕化液电絮凝反应是通过电解完成后的棕化液，从恒流进入串联式电絮凝系统，

所述h.曝气混合是电絮凝后的棕化液进入水质澄清反应系统进行脱氨氮和COD降解处理。

优选地，所述催化氧化反应装置其内通过ORP和PH控制酸碱度和氧化还原电位，加入活性炭、二氧化锰、聚丙烯酰胺、三氧化二铁、硫酸亚铁、硫酸铈、双氧水、五氧化二磷、聚乙烯醇和生石灰。

优选地，所述电絮凝反应内的清液需补充硫酸铈胺、聚乙二醇、聚乙烯醇、乙撑硫脲、尿素、碳酸氢胺、明胶、巯基苯骈噻唑、聚二硫二丙烷磺酸钠、过硫酸钠、巯基丙磺酸吡啶嗡盐和十二烷基磺酸钠中的至少2-3种进行循环。

优选地，曝气混合需加入聚合硫酸铁、氢氧化钠、硫酸亚铁、硅酸盐、三氯化铁、碳酸钙、Na2S、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺、硫酸、双氧水、盐酸和磷酸镁中的最少5-8种进行曝气混合反应。

优选地，所述电絮凝系统中加入硫酸镁、五氧化二磷、磷酸氢二钠、铁块和磷酸二氢钠中，其中至少1-2个进行电芬顿反应。

本发明的积极进步效果在于：一种高浓度COD废棕化液的综合处理工艺，可以把棕化液内的铜和COD值都降到国家一级达标排放的标准，棕化液内的铜离子和重金属离子在以上系统的三个地方进行了有效讲降解，分别为电解槽、电絮凝系统和水质澄清反应系统，可以把铜离子去除96%、3.5%、0.49%。COD分别在以上系统的氧化反应芬顿系统、电解系统、电絮凝系统、水质澄清反应系统四个装置内进行了有效降解，降解率分别为80%、5%、14.5%和0.5%；相比传统的简单萃取、蒸馏、中和、吸附、电解、置换等处置方法，该系统有着无可替代的处理效果，本系统把化学芬顿、电絮凝、物理沉降、物理分离、电解（破解）电化学、化学试剂、废水处理、环境、自动化、机电一体化等学科集于一身。彻底有效的解决了棕化液处理难的难题。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

如图1所示，棕化线1、棕化废液收集器2、管道12、棕化废液储存器3、芬顿催化氧化反应装置4、自动吸氧分层澄清装置5、压滤装置6、固液分离装置7、电解槽装置8、电絮凝系统9、水质澄清反应系统10和排放调整槽11。

一种高浓度COD废棕化液的综合处理设备，其包括：棕化线1、棕化废液收集器2、管道12、棕化废液储存器3、芬顿催化氧化反应装置4、自动吸氧分层澄清装置5、压滤装置6、固液分离装置7、电解槽装置8、电絮凝系统9、水质澄清反应系统10和排放调整槽11，所述棕化线1、棕化废液收集器2、棕化废液储存器3、芬顿催化氧化反应装置4、自动吸氧分层澄清装置5、压滤装置6、固液分离装置7、电解槽装置8、电絮凝系统9、水质澄清反应系统10和排放调整槽11依次通过管道连通12，压滤装置6为板框式，电解槽8内由阴阳两极组成，水质澄清反应系统10内装有自动加药和调节装置，固液分离装置7为离地型。

a.废液收集是生产线排出废棕化废液通过一个高低液位控制槽，把废液收集的棕化液通过一台防腐泵输送至指定的棕化废液储存器3内暂存，

b.催化氧化是通过把棕化废液储存器3的废液通过泵浦控制均匀流量进入一个式芬顿催化氧化反应装置4，反应时间为0.5-1H，

c.分层降解在通过催化氧化后排入一个自动吸氧分层澄清装置5内进行分层降解，

d.脱水除杂是分层降解后通过隔膜气动泵把沉淀物输入压滤装置6进行除杂脱水，

e.清液澄清是脱水前清液和脱水后的清液混合进入固液分离装置7进行澄清，

f.清液电解电解是澄清后的清液转入电解槽装置8进行电解，电压为1.8-2.2V、以每平方米120-140A的电流进行连续电解时间为10-20H，

g.棕化液电絮凝反应是通过电解完成后的棕化液，从恒流进入串联式电絮凝系统9，

h.曝气混合是电絮凝后的棕化液进入水质澄清反应系统10进行脱氨氮和COD降解处理。反应完全后的废水经过调整PH值后，即可实现完全达标排放。

优选地，催化氧化是通过ORP和PH控制酸碱度和氧化还原电位，加入活性炭、二氧化锰、聚丙烯酰胺、三氧化二铁、硫酸亚铁、硫酸铈、双氧水、五氧化二磷、聚乙烯醇和生石灰。

优选地，电絮凝系统9内的清液需补充硫酸铈胺、聚乙二醇、聚乙烯醇、乙撑硫脲、尿素、碳酸氢胺、明胶、巯基苯骈噻唑、聚二硫二丙烷磺酸钠、过硫酸钠、巯基丙磺酸吡啶嗡盐和十二烷基磺酸钠中的至少2-3种进行循环。

优选地，电絮凝系统9中加入硫酸镁、五氧化二磷、磷酸氢二钠、铁块和磷酸二氢钠中，其中至少1-2个进行电芬顿反应。

本发明的工作原理如下：生产线在正常生产时或进行倒缸后，排出的废棕化废液通过有一个高低液位自动控制的槽，该槽与棕化线有一个管道连接系统，把收集的棕化液通过一台防腐泵输送至指定的棕化废液储存器内暂存，此桶可称为棕化废液储存器；通过防腐泵浦控制均匀流量进入一个全自动的棕化液旋流式的芬顿催化氧化反应装置，该装置内通过ORP和PH控制酸、碱度和氧化还原电位，需要加入聚丙烯酰胺1%、三氧化二铁3%、二氧化锰2%、硫酸亚铁5%、硫酸铈1%、双氧水10%、活性炭10%、五氧化二磷2%、聚丙烯酰胺1%、聚乙烯醇1%中的至少3-4种后通过高速搅拌，反应时间为0.5-1H，反应完成后，排入一个自动吸氧分层澄清装置内进行分层降解，此两个系统之间有一个管道连接系统；待静止分层完成后通过固液分离，通过隔膜气动泵把沉淀物输入压滤装置进行除杂脱水；脱水前的清液和脱水后的清液混合进入固液分离装置进行再次澄清；作为优选，所述清液需补充硫酸铈胺1%、聚乙二醇2%、聚乙烯醇1%、乙撑硫脲0.5%、尿素1%、碳酸氢胺1%、明胶1%、2-巯基苯骈噻唑0.5%、聚二硫二丙烷磺酸钠0.5%、过硫酸钠2%、巯基丙磺酸吡啶嗡盐1%、聚丙烯酰胺1%、十二烷基磺酸钠0.5%中的至少2-3种进行循环1H。所述以上调整好的清液通过管道连接转入电解槽进行电解，控制单个槽电压1.8-2.2V、150-300A/m2进行连续电解10-20H。电解完成后的棕化液通过管道连接系统恒流进入电絮凝系统，电絮凝系统需加入硫酸镁2%、五氧化二磷2%、磷酸氢二钠3%、铁块5%、磷酸二氢钠3%、硫酸锌1%、二氧化钛%中的至少2-3个物质进行电絮凝反应；经过电絮凝后的水进入全自动水质澄清反应系统，通过补加聚合硫酸铁3%、硫酸亚铁5%、三氯化铁5%、氢氧化钠20%、硅酸盐10%、碳酸钙15%、Na2S2%、聚丙烯酰胺1%、硫酸2%、盐酸2%、磷酸镁1.5%中的最少5-7种进行曝气混合反应。反应完全后的废水经过调整PH值后，即可实现完全达标排放。

在本技术方案中，废液桶与全自动的棕化液旋流式射流芬顿催化氧化反应装置有一个管道连接系统，棕化液旋流式射流芬顿催化氧化反应装置内有内循环、有外循环、有布水器、有气孔盘、有机械搅拌、有内部隔槽、有射流器、有液位控制器、有循环泵和输送泵、有观察窗和温度控制器、有加热管、有加药装置和加药管道。

本发明一种高浓度COD废棕化液的综合处理设备及工艺是可以把棕化液内的铜和COD值都降到国家一级达标排放的标准，棕化液内的铜离子和重金属离子在以上系统的三个地方进行了有效讲降解，分别为电解槽、电絮凝系统和水质澄清反应系统，可以把铜离子去除96%、3.5%、0.49%。COD分别在以上系统的氧化反应芬顿系统、电解系统、电絮凝系统、水质澄清反应系统四个装置内进行了有效降解，降解率分别为80%、5%、14.5%和0.5%；相比传统的简单萃取、蒸馏、中和、吸附、电解、置换等处置方法，该系统有着无可替代的处理效果，本系统把化学芬顿、电絮凝、物理沉降、物理分离、电解（破解）电化学、化学试剂、废水处理、环境、自动化、机电一体化等学科集于一身。彻底有效的解决了棕化液处理难的难题。

以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高浓度COD废棕化液的综合处理设备，其特征在于，其包括：棕化线、棕化废液收集器、管道、棕化废液储存器、芬顿催化氧化反应装置、自动吸氧分层澄清装置、压滤装置、固液分离装置、电解槽装置、电絮凝系统、水质澄清反应系统和排放调整槽，

2.一种高浓度COD废棕化液的综合处理工艺，其特征在于，其包括a.废液收集、b.催化氧化、c.分层降解、d.脱水除杂、e.清液澄清、f.清液电解、g.棕化液电絮凝反应和h.曝气混合，

3.如权利要求2所述一种高浓度COD废棕化液的综合处理工艺，其特征在于，所述催化氧化是通过ORP和PH控制酸碱度和氧化还原电位，加入活性炭、二氧化锰、聚丙烯酰胺、三氧化二铁、硫酸亚铁、硫酸铈、双氧水、五氧化二磷、聚乙烯醇和生石灰。

4.如权利要求2所述一种高浓度COD废棕化液的综合处理工艺，其特征在于，所述电絮凝系统内的清液需补充硫酸铈胺、聚乙二醇、聚乙烯醇、乙撑硫脲、尿素、碳酸氢胺、明胶、巯基苯骈噻唑、聚二硫二丙烷磺酸钠、过硫酸钠、巯基丙磺酸吡啶嗡盐和十二烷基磺酸钠中的至少2-3种进行循环。

5.如权利要求2所述一种高浓度COD废棕化液的综合处理工艺，其特征在于，所述曝气混合需加入聚合硫酸铁、氢氧化钠、硫酸亚铁、硅酸盐、三氯化铁、碳酸钙、Na2S、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺、硫酸、双氧水、盐酸和磷酸镁中的最少5-8种进行曝气混合反应。

6.如权利要求2所述一种高浓度COD废棕化液的综合处理工艺，其特征在于，所述电絮凝系统中加入硫酸镁、五氧化二磷、磷酸氢二钠、铁块和磷酸二氢钠中，其中至少1-2个进行电芬顿反应。