CN108083489A - 一种废水循环系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及废水回收利用技术领域，提供了一种废水循环系统；该废水循环系统，瓷砖生产废水依次经过混凝沉淀池、混凝反应器、双层沉降池和清水池，再经清水池用于瓷砖生产所需；其中，混凝反应器中投入絮凝剂，按重量份数计，絮凝剂的原料包括：壳聚糖15‑18份，碳分子筛20‑25份，氧化铝10‑14份，石灰2‑6份，氯化铁45‑50份。该废水循环系统的净水效果好，能够大规模连续操作，水资源循环利用率高。

Description

一种废水循环系统
技术领域
本发明属于废水回收利用技术领域，具体地说，涉及一种废水循环系统。
背景技术
近年来，建筑业发展蒸蒸日上，建筑业的快速发展也带动了建筑陶瓷的大量生产。陶瓷的生产伴随着大量的用水以及废水的排放，陶瓷废水中悬浮物含量高，若是不对其进行有效的控制，将会严重威胁到水环境，破坏生态环境，影响人类健康；此外，由于陶瓷生产本身用水量较大，如果每次生产均需用到干净水，这对于日益匮乏的水资源无疑又是雪上加霜。
因此，发明一种能够解决上述问题的废水循环系统成为了目前亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术中上述的不足，本发明的目的在于提供一种废水循环系统，该废水循环系统的净水效果好，能够大规模连续操作，水资源循环利用率高。
为了达到上述目的，本发明采用的优选的解决方案是：
一种废水循环系统，瓷砖生产废水依次经过混凝沉淀池、混凝反应器、双层沉降池和清水池，再经清水池用于瓷砖生产所需；其中，混凝反应器中投入絮凝剂，按重量份数计，絮凝剂的原料包括：壳聚糖15-18份，碳分子筛20-25份，氧化铝10-14份，石灰2-6份，氯化铁45-50份。
本发明提供的一种废水循环系统的有益效果是：
本发明实施例提供的废水循环系统，瓷砖生产废水依次经过混凝沉淀池静置沉淀后进行初步的大颗粒固体和液体的分离，将分离得到的液体与絮凝剂按照比例投入混凝反应器中进行混合将液体中的小颗粒分散性强的物质生成絮状物后，经过双层沉降池过滤掉絮状物后，再进行吸附，最终得到净化水，净化水存储在清水池中，以备瓷砖生产所需；
其中，絮凝剂的原料包括壳聚糖，碳分子筛，氧化铝，石灰和氯化铁；
其中，壳聚糖是甲壳素脱N-乙酰基的产物，其分子中的氨基和与氨基相临的羟基与许多金属离子(如Hg2+、Ni2+、Cu2+、Pb2+、Ca2+、Ag+等)能形成稳定的螯合物；
碳分子筛作为活性炭中的一种，具有较高的比表面积和较大的吸附性能；
氧化铝具有絮凝能力强，对河水、地下水、煤炭染色水、造纸废水及其它废水都有很好絮凝效果；由于絮凝颗粒的形成和沉淀快，可缩短混合、处理时间，故此可提高设备处理能力或使设备简化；形成的絮凝颗粒大而坚实，从而减少漏滤事故的发生；絮凝效果不受温度影响，即使在10℃以下的低温时，絮凝效果也不降低；而且一般不需要加活性硅、高分子絮凝助剂；不需使用碱或只需少量碱助剂；可以得到低电导率的净化水等优点；
石灰与含有羧基的且和木素结构相似的一类化合物生成不溶性钙盐而产生絮凝的。石灰成本较低，而且杂质去除率高，脱色性能也很好。在本申请中，石灰亦可作为氧化铝和氯化铁的碱助剂，使其生成沉淀。
氯化铁和铝盐相比，其絮凝颗粒更重且易沉淀，价格也便宜，氯化铁是一种黄色结晶，易溶于水，水溶液呈酸性，在溶液中易水解牛氰氧化物沉淀。在本申请中，先用石灰调pH值，再加入氯化铁，可以除去90％以上的有机碳。
在本申请中，各絮凝剂的原料的配比经发明人创造性所得，在该配比范围内，各原料之间能够协同配合，更好地与废水发生充分絮凝从而生成絮状物过滤，大大提高了净水效果。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例提供的一种废水循环系统进行具体说明。
本发明实施例提供的废水循环系统，包括：瓷砖生产废水依次经过混凝沉淀池、混凝反应器、双层沉降池和清水池，再经清水池用于瓷砖生产所需。
在本申请中，为了方便瓷砖生产用水，作为优选地地，清水池与多根管道连接，多根管道远离清水池的一端分别连接于对应的瓷砖生产所需用水的进水端。
需要说明的是，在本申请中，双层沉降池优选地包括位于上层的纤维膜和下层的吸附剂，该设置有利于空间节省，减少设备成本，经混凝反应器出来的混合物首先经过纤维膜过滤掉絮凝物后，滤液再经吸附剂吸附从而使得废水得以再次净化。
在本实施例中，纤维膜的孔径为0.1-5um，由于经絮凝剂进行絮凝的颗粒粒径大多小于10um，因此生成的大颗粒絮状物的粒径更大，考虑到工艺生产成本，优选地，纤维膜的孔径为0.1-5um即可。
作为优选地，为了达到更好的过滤效果，纤维膜优选为聚酰胺滤膜，醋酸纤维素滤膜或聚四氟乙烯滤膜中的一种。
该些纤维膜由于膜壁微孔密布，原液在一定压力下通过膜的一侧，溶剂及小分子溶质透过膜壁为滤出液，而大分子溶质被膜截留，达到物质分离及浓缩的目的；膜分离过程为动态过滤过程，大分子溶质被膜壁阻隔，随浓缩液流出，膜不易被堵塞，可连续长期使用，过滤过程可在常温、低压下运行，无相态变化，高效节能。
作为优选地，吸附剂优选为沸石和硅藻土中的至少一种。其中，沸石具有架状结构，就是说在它们的晶体内，分子像搭架子似地连在一起，中间形成很多空腔，沸石具有独特的孔结构、高的催化活性和热稳定性及耐酸性。硅藻土具有孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热等优点。
需要说明的是，在本实施例中，混凝反应器中投入的絮凝剂，按重量份数计，絮凝剂的原料包括：壳聚糖15-18份，碳分子筛20-25份，氧化铝10-14份，石灰2-6份，氯化铁45-50份；为了进一步达到更好的絮凝效果，使絮凝发生更加充分，优选地，壳聚糖为16-17份，碳分子筛为21-24份，氧化铝为11-13份，石灰为3-5份，氯化铁为46-48份，更为优选地，壳聚糖为15份，碳分子筛为22份，氧化铝为12份，石灰为4份，氯化铁为47份。
在本实施例中，为了达到发生充分的絮凝反应，絮凝剂与废水投入的质量比优选为0.2-0.4:100。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种废水循环系统，包括：
瓷砖生产废水依次经过混凝沉淀池静置沉淀后进行初步的大颗粒固体和液体的分离；分离后的絮凝剂与液体按照质量比为0.2:100投入混凝反应器中以将体中的小颗粒分散性强的物质生成絮状物；按重量份数计，絮凝剂的原料包括：壳聚糖15份，碳分子筛20份，氧化铝10份，石灰2份，氯化铁45份；再将经混凝反应器出来的废水和絮状物经过双层沉降池的孔径为0.1um的聚酰胺滤膜过滤掉絮状物后，过滤得到的废水再经沸石吸附除杂后进入清水池，通过不同管道可将处理后的清水输送至对应的瓷砖生产所需用水的进水端。
实施例2
本实施例提供了一种废水循环系统，包括：
瓷砖生产废水依次经过混凝沉淀池静置沉淀后进行初步的大颗粒固体和液体的分离；分离后的絮凝剂与液体按照质量比为0.4:100投入混凝反应器中以将体中的小颗粒分散性强的物质生成絮状物；按重量份数计，絮凝剂的原料包括：壳聚糖18份，碳分子筛25份，氧化铝14份，石灰6份，氯化铁50份；再将经混凝反应器出来的废水和絮状物经过双层沉降池的孔径为5um的醋酸纤维素滤膜过滤掉絮状物后，过滤得到的废水再经硅藻土吸附除杂后进入清水池，通过不同管道可将处理后的清水输送至对应的瓷砖生产所需用水的进水端。
实施例3
本实施例提供了一种废水循环系统，包括：
瓷砖生产废水依次经过混凝沉淀池静置沉淀后进行初步的大颗粒固体和液体的分离；分离后的絮凝剂与液体按照质量比为0.3:100投入混凝反应器中以将体中的小颗粒分散性强的物质生成絮状物；按重量份数计，絮凝剂的原料包括：壳聚糖16份，碳分子筛21份，氧化铝11份，石灰3份，氯化铁46份；再将经混凝反应器出来的废水和絮状物经过双层沉降池的孔径为2um的聚四氟乙烯滤膜过滤掉絮状物后，过滤得到的废水再经硅藻土和沸石吸附除杂后进入清水池，通过不同管道可将处理后的清水输送至对应的瓷砖生产所需用水的进水端。
实施例4
瓷砖生产废水依次经过混凝沉淀池静置沉淀后进行初步的大颗粒固体和液体的分离；分离后的絮凝剂与液体按照质量比为0.3:100投入混凝反应器中以将体中的小颗粒分散性强的物质生成絮状物；按重量份数计，絮凝剂的原料包括：壳聚糖17份，碳分子筛24份，氧化铝13份，石灰5份，氯化铁48份；再将经混凝反应器出来的废水和絮状物经过双层沉降池的孔径为2um的醋酸纤维素滤膜过滤掉絮状物后，过滤得到的废水再经硅藻土和沸石吸附除杂后进入清水池，通过不同管道可将处理后的清水输送至对应的瓷砖生产所需用水的进水端。
实施例5
瓷砖生产废水依次经过混凝沉淀池静置沉淀后进行初步的大颗粒固体和液体的分离；分离后的絮凝剂与液体按照质量比为0.3:100投入混凝反应器中以将体中的小颗粒分散性强的物质生成絮状物；按重量份数计，絮凝剂的原料包括：壳聚糖22份，碳分子筛12份，氧化铝4份，石灰4份，氯化铁47份；再将经混凝反应器出来的废水和絮状物经过双层沉降池的孔径为2um的醋酸纤维素滤膜过滤掉絮状物后，过滤得到的废水再经硅藻土和沸石吸附除杂后进入清水池，通过不同管道可将处理后的清水输送至对应的瓷砖生产所需用水的进水端。
对比例1
本对比例提供了一种废水循环系统，包括：
瓷砖生产废水依次经过混凝沉淀池静置沉淀后进行初步的大颗粒固体和液体的分离；分离后的絮凝剂与液体按照质量比为0.2:100投入混凝反应器中以将体中的小颗粒分散性强的物质生成絮状物；按重量份数计，絮凝剂的原料包括：壳聚糖12份，碳分子筛27份，氧化铝16份，石灰7份，氯化铁40份；再将经混凝反应器出来的废水和絮状物经过双层沉降池的孔径为0.1um的聚酰胺滤膜过滤掉絮状物后，过滤得到的废水再经沸石吸附除杂后进入清水池，通过不同管道可将处理后的清水输送至对应的瓷砖生产所需用水的进水端。
对比例2
本对比例提供了一种废水循环系统，包括：
瓷砖生产废水依次经过混凝沉淀池静置沉淀后进行初步的大颗粒固体和液体的分离；分离后的絮凝剂与液体按照质量比为0.1:100投入混凝反应器中以将体中的小颗粒分散性强的物质生成絮状物；按重量份数计，絮凝剂的原料包括：壳聚糖15份，碳分子筛20份，氧化铝10份，石灰2份，氯化铁45份；再将经混凝反应器出来的废水和絮状物经过双层沉降池的孔径为0.1um的聚酰胺滤膜过滤掉絮状物后，过滤得到的废水再经沸石吸附除杂后进入清水池，通过不同管道可将处理后的清水输送至对应的瓷砖生产所需用水的进水端。
对比例3
本对比例提供了一种废水循环系统，包括：
瓷砖生产废水依次经过混凝沉淀池静置沉淀后进行初步的大颗粒固体和液体的分离；分离后的絮凝剂与液体按照质量比为0.2:100投入混凝反应器中以将体中的小颗粒分散性强的物质生成絮状物；按重量份数计，絮凝剂的原料包括：壳聚糖15份，碳分子筛20份，氧化铝10份，石灰2份，氯化铁45份；再将经混凝反应器出来的废水和絮状物经过双层沉降池的孔径为11um的聚酰胺滤膜过滤掉絮状物后，过滤得到的废水再经沸石吸附除杂后进入清水池，通过不同管道可将处理后的清水输送至对应的瓷砖生产所需用水的进水端。
实验例1
将实施例1-5和对比例1-3设置为实验组1-8，将实验组1-8得到的处理后的清水进行性能测试；
测试性能包括：
pH：采用玻璃电极法GB/T6920-1986；
COD：采用氯气矫正法；
SS：重量法GB11901-89；
色度：稀释倍数法GB/T11903-1989；
总络：高锰酸钾氧化-二苯碳酰二肼分光光度法GB/T7467-1987
测试结果如表1所示：
表1实验组1-8的清水性能测试
由表1数据可知，实验组1-5的处理后的清水的各项性能均优于实验组6-8，且实验组1-5的清水的各项性能均能够达到国家一级排放标准，该结果表明，采用本发明实施例提供的废水循环系统处理瓷砖废水得到的清水具有优异的净水效果，完全可作为循环水进行再次利用；对比实验组6-8，说明尤其是创造性地采用本发明实施例提供的絮凝剂与废水的投入配比，絮凝剂的配料及其配比，纤维膜的孔径等协同作用能够取得优异的净水效果。
综上所述，本发明提供的该种废水循环系统，其废水循环系统的净水效果好，能够大规模连续操作，水资源循环利用率高。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种废水循环系统，其特征在于，瓷砖生产废水依次经过混凝沉淀池、混凝反应器、双层沉降池和清水池，再经清水池用于瓷砖生产所需；其中，所述混凝反应器中投入絮凝剂，按重量份数计，所述絮凝剂的原料包括：壳聚糖15-18份，碳分子筛20-25份，氧化铝10-14份，石灰2-6份，氯化铁45-50份。
2.根据权利要求1所述的废水循环系统，其特征在于，按重量份数计，所述壳聚糖为16-17份，所述碳分子筛为21-24份，所述氧化铝为11-13份，所述石灰为3-5份，所述氯化铁为46-48份。
3.根据权利要求2所述的废水循环系统，其特征在于，所述壳聚糖为15份，所述碳分子筛为22份，所述氧化铝为12份，所述石灰为4份，所述氯化铁为47份。
4.根据权利要求1所述的废水循环系统，其特征在于，所述絮凝剂与所述废水投入的质量比为0.2-0.4:100。
5.根据权利要求1所述的废水循环系统，其特征在于，所述双层沉降池包括位于上层的纤维膜和下层的吸附剂，废水经过所述纤维膜过滤后再经所述吸附剂吸附。
6.根据权利要求5所述的废水循环系统，其特征在于，所述纤维膜的孔径为0.1-5um。
7.根据权利要求5所述的废水循环系统，其特征在于，所述纤维膜包括聚酰胺滤膜，醋酸纤维素滤膜或聚四氟乙烯滤膜中的一种。
8.根据权利要求5所述的废水循环系统，其特征在于，所述吸附剂包括沸石和硅藻土中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的废水循环系统，其特征在于，清水池与多根管道连接，多根所述管道远离所述清水池的一端分别连接于对应的瓷砖生产所需用水的进水端。
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