CN108046500A - 废水处理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种能够实现废水零排放的处理方法以及实现这种处理方法的装置。其包括如下步骤：对含铬废水絮凝沉淀处理，进行固液分离；回收固液分离后的絮凝沉淀，留下一次处理后的废液；对所述一次处理后的废液进行软化、超滤处理，得到二次处理后的废液；将所述的二次处理后的废液进行反渗透处理；回收经过反渗透处理后的反渗透产水，留下三次处理后的浓水；对所述三次处理后的浓水进行蒸干处理，得到固体物质。本发明为实现废水零排放提供了完整的处理方法和装置，实现了含铬废水的深度回收利用，达到了零排放的目的。

Description

废水处理方法及装置
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种能够实现废水零排放的处理方法以及实现这种处理方法的装置。
背景技术
目前，含铬钝化生产线产生的含重金属铬废水，其水质特点是：COD、石油类等污染物含量较低，含盐量较高。传统的处理方法，目的是降低污水中的铬含量，处理后的污水满足排放标准便可；例如，现有常采用的还原法，其方法是通过往废水中投加还原剂，将带有毒性的六价铬还原为没有毒性的三价铬，再进行排放。这种方法虽然成熟，但是其过程相当复杂，投入成本也高，并且仍然需要将废水进行排放处理。
随着环保政策越发严格，企业采用传统方法处理废水，达标难度日趋增大，部分地域已禁止排放含一类污染物的废水。
综上所述，如今，缺少一种能够彻底处理含铬废水，使其达到零排放的处理方法。为此，寻求一种简单易行、高效回用、实现零排放的处理方法十分迫切。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够实现废水零排放的处理方法以及实现这种处理方法的装置，以解决现有的处理方法复杂、无法彻底消除废水排放污染、难以达标的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：
本发明提供了一种废水处理方法，包括如下处理步骤：
S1：对含铬废水絮凝沉淀处理，进行固液分离；
S2：回收固液分离后的絮凝沉淀，留下一次处理后的废液；
S3：对所述一次处理后的废液进行软化、超滤处理，得到二次处理后的废液；
S4：将所述的二次处理后的废液进行反渗透处理；
S5：回收经过反渗透处理后的反渗透产水，留下三次处理后的浓水；
S6：对所述三次处理后的浓水进行蒸干处理，得到固体物质。
进一步，所述的SI包括：将含铬废水的pH调节值至酸性，投加氯化钙，得到酸性废液；
将所述的酸性废液的pH回调值至碱性，投加絮凝剂，使所述的酸性废液中的重金属形成絮体，然后进行固液分离处理，得到所述一次处理后的废液和重金属絮体沉淀。
进一步，对所述含铬废水投加酸，用以调节所述含铬废水的pH值至酸性。
进一步，对所述酸性废液投加碱，用以调节所述酸性废液的pH值至碱性。
优选的，在所述S3之前，将所述一次处理后的废液进行过滤，用以回收未能完全沉淀的固体颗粒。
进一步，所述S3包括：将所述一次处理后的废液引入软化器中，进行软化处理，得到软化废液；
将所述的软化废液引入超滤处理单元中，进行超滤处理，用以去除所述软化废液中的COD和悬浮污染物，得到所述的二次处理后的废液。
进一步，所述S4包括：对所述二次处理后的废液进行两级反渗透处理。
进一步，将所述的二次处理后的废液压入一级反渗透设备，进行一级反渗透处理，得到一级反渗透处理后的所述反渗透产水以及浓水；继续将所述的浓水压入二级反渗透设备，进行二级反渗透处理，得到二级反渗透处理后的所述反渗透产水和三次处理后的浓水。
进一步，所述S6包括：将所述三次处理后的浓水引入蒸发反应釜中，进行蒸干处理，得到蒸汽以及固结在蒸发反应釜底的所述固体物质。
进一步，对固结在所述蒸发反应釜底的固体物质进行定期回收排除处理。
进一步，将所述蒸汽冷却处理，形成可回用的冷凝水。
进一步，所述S1-S6中的调节处理过程均采用PLC自动程序控制。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种废水零排放处理装置，包括絮凝处理单元、软化超滤单元、反渗透单元和蒸发单元；
所述絮凝处理单元，用以对含铬废水进行絮凝沉淀处理，然后固液分离，回收处理形成的絮凝沉淀，留下一次处理后的废液；
所述软化超滤单元，用以对所述一次处理后的废液进行软化、超滤处理，得到二次处理后的废液；
所述反渗透单元，用以对所述二次处理后的废液进行反渗透处理，得到经过反渗透处理的反渗透产水和三次处理后的浓水；
所述蒸发单元，用以对所述的三次处理后的浓水进行蒸干处理，得到蒸干后的固体物质和蒸汽。
优选的，还包括多介质过滤器，位于所述絮凝处理单元和软化超滤单元之间，并用以去除所述一次处理后的废液中的固体颗粒。
进一步，所述的絮凝处理单元包括反应槽和沉淀槽；
所述反应槽用以对所述含铬废水的pH值的调节以及重金属络合物的破坏，产生重金属絮体；
所述沉淀槽，用以将所述的重金属絮体沉淀处理以及固液分离，得到所述重金属絮体沉淀和所述一次处理后的废液。
进一步，所述絮凝处理单元还包括第一水箱，用以收集盛放来自所述沉淀槽的所述一次处理后的废液。
进一步，所述的反应槽包括第一反应格和第二反应格，其中，所述第一反应格用以破坏所述含铬废水的重金属络合物；
所述的第二反应格用以产生所述的重金属絮体；
在所述第一反应格和第二反应格内分别安装有pH计。
进一步，所述软化超滤单元包括软化器和超滤处理单元；
所述软化器用以对所述一次处理后的废液进行软化处理，得到软化废液；
所述超滤处理单元对所述的软化废液处理，得到所述的二次处理后的废液。
进一步，所述软化超滤单元还包括第二水箱；所述第二水箱用以收集盛放所述二次处理后的废液。
进一步，所述的反渗透单元包括一级反渗透设备和二级反渗透设备；
所述一级反渗透设备用以对所述的二次处理后的废液进行一级反渗透处理，得到第一次所述反渗透处理的所述反渗透产水和浓水；
所述二级反渗透设备用以对所述的浓水进行二级反渗透处理，得到第二次所述反渗透处理的所述反渗透产水和三次处理后的浓水。
进一步，所述反渗透单元还包括反渗透水箱；
所述反渗透水箱包括第三水箱、第四水箱和第五水箱，分别用以盛放两次反渗透处理的所述反渗透产水、浓水和三次处理后的浓水。
进一步，所述的蒸发单元包括蒸发反应釜；
所述蒸发反应釜用以对所述三次处理后的浓水进行蒸干处理，在蒸发反应釜的底部形成固体物质，上部形成蒸汽。
进一步，所述装置还包括冷却单元，用以对所述蒸汽进行冷却处理，形成冷凝水。
进一步，所述冷却单元包括换热器，用以对所述蒸汽热交换，进行冷却处理，形成冷凝水。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明为实现废水零排放提供了完整的处理方法和装置，实现了含铬废水的深度回收利用，达到了零排放的目的。
本发明的优点还在于：
(1)能够使企业符合环保要求，为新增产能开辟了绿色同道；
(2)含铬废水处理后达到工业水标准，回用与生产线，产生经济效益；
(3)采用蒸发反应釜进行蒸干操作的工艺处理浓水，投资成本低，不涉及二次污染；
(4)整个装置运行稳定、操作简单。
附图说明
图1是本发明提供的一种废水处理方法的流程示意图；
图2是本发明提供的一种废水处理装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种废水处理方法及装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参考图1-2，是本发明提供的一种废水处理方法的流程图和处理装置的结构示意图，其中，废水处理方法包括如下步骤：
S1：对含铬废水絮凝沉淀处理，进行固液分离；
S2：回收固液分离后的絮凝沉淀，留下一次处理后的废液；
S3：对所述一次处理后的废液进行软化、超滤处理，得到二次处理后的废液；
S4：将所述的二次处理后的废液进行反渗透处理；
S5：回收经过反渗透处理后的反渗透产水，得到三次处理后的浓水；
S6：对所述三次处理后的浓水进行蒸干处理，得到固体物质。
具体来说，上述S1步骤的具体操作如下：将含铬炖化生产线产生的含铬废水引入反应槽11中，在所述反应槽11的第一反应格111中投加无机酸，调节其pH值至酸性，例如，根据含铬废水的特点，其含有的带有毒性的六价铬，需要在酸性环境下被还原成三价铬，因此可以投加盐酸，将pH值调节至3，这个过程通过pH计进行实时测量，同时投加氯化钙，用以破坏含铬废水中的中的重金属络合物，使铬的络合物变成离子态，得到酸性废液；
接着，将在所述第一反应格111中得到的酸性废液引入所述反应槽11中的第二反应格112中，并投加碱，回调pH值至碱性，例如，投加氢氧化钠，将pH值调节至9，同时在所述第二反应格112中投加絮凝剂，使被调节至碱性的废液中的重金属形成絮体，然后将产生重金属絮体的碱性废液通过水泵引至所述沉淀槽12中，进行沉淀，待形成固液分离状态后，在所述沉淀槽12中形成的一次处理后的废液，将所述一次处理后的废液通过水泵引入第一水箱6a中，所述沉淀槽12底部的重金属絮体沉淀则可以进行回收处理，例如通过化学、物理等方法将重金属絮体沉淀中的重金属提炼出来，再次利用。
为了提高后续的处理效果，在进行步骤S3之前，可以将所述一次处理后的废液从所述第一水箱6a中通过水泵引入多介质过滤器5进行过滤处理，通过过滤处理，可以回收所述一次处理后的废液中未能完全沉淀的固体颗粒。
然后，经过所述多介质过滤器5进一步过滤的一次处理后的废液再引入软化器21中，执行步骤S3进行软化处理，得到软化废液。
接着，将所述软化废液再引入超滤处理单元22中，对软化废液进行深度超滤处理，去除软化废液中的COD和悬浮污染物，得到二次处理后的废液，将所述二次处理后的废液引入第二水箱6b中，等待进入下一处理步骤。
所述S4的具体操作包括，将所述二次处理后的废液通过增压泵压入一级反渗透设备31中，进行一级反渗透处理，产生一级反渗透处理后的反渗透产水以及浓水；将这一级的反渗透产水和浓水分别引至第三水箱6c和第四水箱6d中，然后，通过增压泵继续将第四水箱6d中的浓水压入二级反渗透设备32中，进行二级反渗透处理，产生二级反渗透处理后的反渗透产水和三次处理后的浓水，接着将二级反渗透处理后的反渗透产水引至第三水箱6c中混合，留待引至钝化生产线进行回收再利用，两次反渗透处理后的反渗透产水也可以直接连接引至钝化生产线上，直接进行回收使用，而三次处理后的浓水进入第五水箱6e中，等待执行下一步骤的处理。
所述S6的具体操作是：通过水泵将所述三次处理后的浓水引入蒸发反应釜41中，进行蒸干处理，得到固结在所述蒸发反应釜41底部的固体物质和蒸汽。
所述S7的具体操作包括：将S6中产生的蒸汽通过与蒸发反应釜41连接的换热器71进行冷凝处理，产生冷凝水，同时，该冷凝水可以引至钝化生产线进行回收再利用；此外，固结在蒸发反应釜41底部的固体物质可以进行定期回收排除处理，以保证蒸发反应釜41的正常使用。
这样，通过上述S1-S7的操作处理，实现了含铬废水的零排放，达到了本发明的目的。
其中，在整个含铬废水的处理过程中，涉及的调节处理均可以采用PLC自动程序调整控制完成。
请再次参考图2，本发明还提供了一种废水处理装置，包括絮凝处理单元1、软化超滤单元2、反渗透单元3和蒸发单元4；
所述絮凝处理单元1，用以对含铬废水进行絮凝沉淀处理，然后固液分离，回收处理形成的絮凝沉淀，留下一次处理后的废液；
所述软化超滤单元2，用以对所述一次处理后的废液进行软化、超滤处理，得到二次处理后的废液；
所述反渗透单元3，用以对二次处理后的废液进行反渗透处理，得到反渗透产水和三次处理后的浓水；
所述蒸发单元4，用以对所述三次处理后的浓水进行蒸干处理，得到固体物质和蒸汽。
为了提高处理效果，本发明提供的处理装置还包括多介质过滤器5，位于所述絮凝处理单元1和软化超滤单元2之间，并用以去除所述一次处理后的废液中的固体颗粒。
作为本申请的一种实现方式，所述絮凝处理单元1包括反应槽11和沉淀槽12；所述反应槽11用以对所述含铬废水的pH值调节，以及破坏所述含铬废水中的重金属络合物，产生重金属絮体；所述沉淀槽12，用以沉淀所述重金属絮体，待固液分离后，回收处理形成的所述重金属絮体沉淀，留下一次处理后的废液。
其中，所述絮凝处理单元还包括第一水箱6a，用以收集盛放来自沉淀槽11的所述一次处理后的废液。
作为一种可选的方案，所述反应槽11可以包括第一反应格111和第二反应格112，其中，第一反应格111用以投加酸和氯化钙，调节位于第一反应格111内的含铬废水的pH值，以破坏所述含铬废水中的重金属络合物。
所述第二反应格112用以投加碱和絮凝剂，调节经过所述第一反应格111处理后的含铬废水的pH值，产生所述重金属絮体。在第一反应格111和第二反应格112内分别安装有pH计13，用来检测所述反应槽内含铬废水的pH值。
进一步，软化超滤单元2包括软化器21和超滤处理单元22；
所述软化器21用以对所述一次处理后的废液进行软化处理，得到软化废液；超滤处理单元22对软化废液进行超滤处理，去除所述软化废液中的COD和悬浮污染物，得到二次处理后的废液。
其中，所述软化超滤单元2还包括第二水箱6b，用以收集盛放二次处理后的废液。
进一步，所述反渗透单元3包括一级反渗透设备31和二级反渗透设备32；
所述一级反渗透设备31用以对所述二次处理后的废液进行一级反渗透处理，得到第一次反渗透处理的反渗透产水和浓水；二级反渗透设备32用以对所述浓水进行二级反渗透处理，得到第二次反渗透处理的反渗透产水和三次处理后的浓水；
其中，所述反渗透单元3还包括反渗透水箱，作为优选，所述反渗透水箱可以包括三个，分别为第三水箱6c、第四水箱6d和第五水箱6e，并分别用以盛放两次反渗透处理的所述反渗透产水、浓水和三次处理后的浓水，在生产中还可以将所述反渗透产水直接连接到含铬钝化生产线上进行回收利用。
进一步，所述蒸发单元4包括蒸发反应釜41；
所述蒸发反应釜41用以对所述三次处理后的浓水进行蒸干处理，在蒸发反应釜41的底部形成固体物质，上部形成蒸汽。
为了将所述蒸汽回收利用，更好的实现废水零排放的目的，本发明提供的处理装置还可以包括冷却单元7，该冷却单元7可以换热器71作为换热设备，用以同所述蒸汽热交换，对所述蒸汽进行冷凝处理，形成冷凝水。
本发明中经过两次反渗透处理产生的反渗透水和经过换热器作用形成的冷凝水均可达到工业用水的要求，可以直接接入生产线管路，进行回用。
本发明为实现废水零排放提供了完整的处理方法和装置，实现了含铬废水的深度回收利用，达到了零排放的目的。能够使企业符合环保要求，为新增产能开辟了绿色同道；含铬废水处理后达到工业水标准，回用与生产线，产生经济效益；采用蒸发反应釜进行蒸干操作的工艺处理浓水，投资成本低，不涉及二次污染；整个装置运行稳定、操作简单。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (24)

1.一种废水处理方法，其特征在于，包括如下处理步骤：
S1：对含铬废水絮凝沉淀处理，进行固液分离；
S2：回收固液分离后的絮凝沉淀，留下一次处理后的废液；
S3：对所述一次处理后的废液进行软化、超滤处理，得到二次处理后的废液；
S4：将所述的二次处理后的废液进行反渗透处理；
S5：回收经过反渗透处理后的反渗透产水，留下三次处理后的浓水；
S6：对所述三次处理后的浓水进行蒸干处理，得到固体物质。
2.如权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于，所述的S1包括：将含铬废水的pH调节值至酸性，投加氯化钙，得到酸性废液；
将所述的酸性废液的pH回调值至碱性，投加絮凝剂，使所述的酸性废液中的重金属形成絮体，然后进行固液分离处理，得到所述一次处理后的废液和重金属絮体沉淀。
3.如权利要求2所述的废水处理方法，其特征在于，对所述含铬废水投加酸，用以调节所述含铬废水的pH值至酸性。
4.如权利要求2所述的废水处理方法，其特征在于，对所述酸性废液投加碱，用以调节所述酸性废液的pH值至碱性。
5.如权利要求2所述的废水处理方法，其特征在于，在所述S3之前，将所述一次处理后的废液进行过滤，用以回收未能完全沉淀的固体颗粒。
6.如权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于，所述S3包括：将所述一次处理后的废液引入软化器中，进行软化处理，得到软化废液；
将所述的软化废液引入超滤处理单元中，进行超滤处理，用以去除所述软化废液中的COD和悬浮污染物，得到所述的二次处理后的废液。
7.如权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于，所述S4包括：对所述二次处理后的废液进行两级反渗透处理。
8.如权利要求7所述的废水处理方法，其特征在于，将所述的二次处理后的废液压入一级反渗透设备，进行一级反渗透处理，得到一级反渗透处理后的所述反渗透产水以及浓水；继续将所述的浓水压入二级反渗透设备，进行二级反渗透处理，得到二级反渗透处理后的所述反渗透产水和三次处理后的浓水。
9.如权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于，所述S6包括：将所述三次处理后的浓水引入蒸发反应釜中，进行蒸干处理，得到蒸汽以及固结在蒸发反应釜底的所述固体物质。
10.如权利要求9所述的废水处理方法，其特征在于，对固结在所述蒸发反应釜底的固体物质进行定期回收排除处理。
11.如权利要去9所述的废水处理方法，其特征在于，将所述蒸汽冷却处理，形成可回用的冷凝水。
12.如权利要求1-11中任一项所述的废水处理方法，其特征在于，所述S1-S6中的调节处理过程均采用PLC自动程序控制。
13.一种废水处理装置，其特征在于，包括絮凝处理单元、软化超滤单元、反渗透单元和蒸发单元；
所述絮凝处理单元，用以对含铬废水进行絮凝沉淀处理，然后固液分离，回收处理形成的絮凝沉淀，留下一次处理后的废液；
所述软化超滤单元，用以对所述一次处理后的废液进行软化、超滤处理，得到二次处理后的废液；
所述反渗透单元，用以对所述二次处理后的废液进行反渗透处理，得到经过反渗透处理的反渗透产水和三次处理后的浓水；
所述蒸发单元，用以对所述的三次处理后的浓水进行蒸干处理，得到蒸干后的固体物质和蒸汽。
14.如权利要求13所述的废水处理装置，其特征在于，还包括多介质过滤器，位于所述絮凝处理单元和软化超滤单元之间，并用以去除所述一次处理后的废液中的固体颗粒。
15.如权利要求13所述的废水处理装置，其特征在于，所述的絮凝处理单元包括反应槽和沉淀槽；
所述反应槽用以对所述含铬废水的pH值的调节以及重金属络合物的破坏，产生重金属絮体；
所述沉淀槽，用以将所述的重金属絮体沉淀处理以及固液分离，得到所述重金属絮体沉淀和所述一次处理后的废液。
16.如权利要求15所述的废水处理装置，其特征在于，所述絮凝处理单元还包括第一水箱，用以收集盛放来自所述沉淀槽的所述一次处理后的废液。
17.如权利要求15所述的废水处理装置，其特征在于，所述的反应槽包括第一反应格和第二反应格，其中，所述第一反应格用以破坏所述含铬废水的重金属络合物；
所述的第二反应格用以产生所述的重金属絮体；
在所述第一反应格和第二反应格内分别安装有pH计。
18.如权利要求13所述的废水处理装置，其特征在于，所述软化超滤单元包括软化器和超滤处理单元；
所述软化器用以对所述一次处理后的废液进行软化处理，得到软化废液；
所述超滤处理单元对所述的软化废液处理，得到所述的二次处理后的废液。
19.如权利要求18所述的废水处理装置，其特征在于，所述软化超滤单元还包括第二水箱；所述第二水箱用以收集盛放所述二次处理后的废液。
20.如权利要求13所述的废水处理装置，其特征在于，所述的反渗透单元包括一级反渗透设备和二级反渗透设备；
所述一级反渗透设备用以对所述的二次处理后的废液进行一级反渗透处理，得到第一次所述反渗透处理的所述反渗透产水和浓水；
所述二级反渗透设备用以对所述的浓水进行二级反渗透处理，得到第二次所述反渗透处理的所述反渗透产水和三次处理后的浓水。
21.如权利要求20所述的废水处理装置，其特征在于，所述反渗透单元还包括反渗透水箱；
所述反渗透水箱包括第三水箱、第四水箱和第五水箱，分别用以盛放两次反渗透处理的所述反渗透产水、浓水和三次处理后的浓水。
22.如权利要求13所述的废水处理装置，其特征在于，所述的蒸发单元包括蒸发反应釜；
所述蒸发反应釜用以对所述三次处理后的浓水进行蒸干处理，在蒸发反应釜的底部形成固体物质，上部形成蒸汽。
23.如权利要求13-22任一项所述的废水处理装置，其特征在于，所述装置还包括冷却单元，用以对所述蒸汽进行冷却处理，形成冷凝水。
24.如权利要求23所述的废水处理装置，其特征在于，所述冷却单元包括换热器，用以对所述蒸汽热交换，进行冷却处理，形成冷凝水。
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