CN108483724B - 一种电镀废水三级加药处理装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电镀废水三级加药处理装置及其方法，所述三级加药处理装置包括依次连接的：调节池、一级反应池、一级沉淀池、二级反应池、二级沉淀池、三级反应池、三级沉淀池以及向所述一级反应池、所述二级反应池和所述三级反应池投加药剂的加药泵，所述加药泵的加药量分别与所投加反应池的pH测量值联锁。本发明通过向反应池中投加钙盐、铁盐、铝盐以及PAM絮凝剂，实现重金属加碱钝化去除、混凝沉淀除磷，最后通过高效除磷剂、重金属微捕剂，实现对重金属、磷酸盐的精细去除。通过优化药剂投加点位、药剂种类并将药剂投放量与反应pH联锁，在确保处理效果的基础上，尽量降低污泥危废产率及药耗运行成本。

Description

一种电镀废水三级加药处理装置及其方法

技术领域

本发明涉及污水处理领域，特别涉及一种电镀废水三级加药处理装置及其方法。

背景技术

电镀行业排放废水中，含大量重金属，如总铬、六价铬、镍、铜、铅、镉等，且由于采用磷酸酸洗，导致废水中富含高浓度磷酸盐污染物，废水呈酸性低pH范围。若电镀废水不经达标处理就直接进入污水管网，将对下游污水厂产生极大危害。现有的针对电镀废水中高浓度重金属处理方法，基本采用化学加碱沉淀去除，针对高浓度磷酸盐，多投加铁盐或铝盐等除磷剂予以消减。现有化学加药处理技术加药量大、污泥产量多，且反应pH与药剂投量未联锁，若药剂投量或投药顺序控制不当，会造成处理效果不稳定。

因此，需要一种能精确控制用药量以有效地去除电镀废水中重金属、磷酸盐等污染物的装置及其方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电镀废水三级加药处理装置及其方法，通过优化药剂投加点位、药剂种类，并将药剂投放量与反应pH联锁，以能精确控制用药量以有效地去除电镀废水中重金属、磷酸盐等污染物，在确保处理效果的基础上，尽量降低污泥危废产率及药耗运行成本。

为了解决上述问题，本发明的电镀废水三级加药处理装置包括所述三级加药处理装置包括依次连接的调节池、作为一级处理单元的一级反应池和一级沉淀池、作为二级处理单元的二级反应池和二级沉淀池、作为三级处理单元的三级反应池和三级沉淀池、以及向各级所述反应池投加如下相应药剂的多个加药泵；所述调节池用于均衡电镀废水的水质、水量和水温；所述一级反应池内投加有将池内pH值调至第一阈值的碱性pH调节剂，并安装有实时监测pH值的第一pH计；所述一级沉淀池用于对所述一级反应池的出水进行泥水初分离；所述二级反应池在前段设有初级pH调节槽，在后段设有初级混凝槽，所述初级pH调节槽内投加有将池内pH值调至第二阈值的碱性pH调节剂，并安装有实时监测pH值的第二pH计，所述初级混凝槽内头投加有铝盐混凝剂；所述二级沉淀池用于对所述初级混凝槽的出水进行固液分离；所述三级反应池在前段设有次级pH调节槽，在后段设有次级混凝槽，所述次级pH调节槽内投加有将池内pH值回调至中性或微碱性范围的酸性pH调节剂，并安装有实时监测pH值的第三pH计，所述次级混凝槽内投加有铝盐混凝剂；所述三级沉淀池用于对所述次级混凝槽的出水进行固液分离，并安装有监测池内上清液中剩余磷含量的TP监测仪；各所述加药泵的加药量分别与所投加反应池的所述pH计的测量值联锁；所述第一阈值、所述第二阈值是根据电镀废水中重金属种类的不同而取不同的pH反应域。

作为本发明的优选技术方案，所述调节池内安装有实时监测池内pH值的第四pH计，向所述一级反应池投加药剂的所述加药泵的加药量还与所述第四pH计的测量值联锁。

作为本发明的优选技术方案，所述三级加药处理装置还包括作为三级处理单元的精脱P池和向所述精脱P池分别投加高效除磷剂和重金属微捕剂的加药泵，所述精脱P池设置在所述三级反应池和所述三级沉淀池之间。

作为本发明的优选技术方案，所述三级加药处理装置还包括最后向所述二级反应池的末端和所述精脱P池中后段投加絮凝剂的加药泵。

作为本发明的优选技术方案，所述三级加药处理装置还包括向所述二级反应池的所述初级pH调节槽和所述三级反应池的所述次级pH调节槽投加铁盐混凝剂的加药泵，该加药泵的加药量也分别与所投加反应池的所述pH计的测量值联锁。

本发明还提供用于上述技术方案之一的电镀废水三级加药处理方法，其中，所述方法依次包括如下步骤，S10：通过调节池均衡电镀废水的水质、水量和水温；S20：通过与一级反应池的pH值联锁控制，在所述一级反应池中投加碱性pH调节剂，将pH值调至第一阈值；S30：利用一级沉淀池进行泥水初分离；S40：上清液进入二级反应池，通过与所述二级反应池的pH值联锁控制，在所述二级反应池前段的初级pH调节槽中投加碱性pH调节剂，将pH值调至第二阈值，并在所述二级反应池后段的初级混凝槽中投加铝盐混凝剂进行混凝反应；S50：利用二级沉淀池进行泥水分离；S60：上清液进入三级反应池，通过与所述三级反应池的pH值联锁控制，在所述三级反应池前段的次级pH调节槽中投加酸性pH调节剂，将pH值回调至中性或微碱性范围，并在所述三级反应池后段的次级混凝槽中投加铝盐混凝剂进行混凝反应；S70：利用三级沉淀池进行泥水分离并监测池内上清液中剩余磷含量，排放达标出水，并将脱水后的污泥作为危险废物集中安全处置。

作为本发明的优选技术方案，所述方法还包括以下步骤：在所述S10中，还测量所述调节池的pH值，相应地，在所述S20中向所述一级反应池投加的pH调节剂量还与所述调节池的pH值联锁控制。

作为本发明的优选技术方案，在所述S60和所述S70之间还包括步骤S80，S80：通过精脱P池对水中的磷酸盐、残量重金属进行精细去除。

作为本发明的优选技术方案，所述方法还包括以下步骤：在所述S40和所述S80中，最后还分别向所述二级反应池末端和所述精脱P池中后段投加提高絮凝效果的絮凝剂。

作为本发明的优选技术方案，所述方法还包括以下步骤：在所述S40和所述S60中，还通过分别与所述二级反应池、所述三级反应池的池内pH值联锁控制，分别向所述初级pH调节槽和所述次级pH调节槽投加铁盐混凝剂。

本发明的电镀废水三级加药装置及其方法通过向反应池中投加碱性pH调节剂(氢氧化钙，或氯化钙与片碱液)、铁盐混凝剂(硫酸亚铁)、铝盐混凝剂(PAC)以及絮凝剂(PAM阴离子)，实现重金属加碱钝化去除、混凝沉淀除磷，最后通过高效除磷剂、重金属微捕剂，实现对重金属、磷酸盐的精细去除。通过优化药剂投加点位、药剂种类，并将药剂投放量与反应pH联锁，以能精确控制用药量以有效地去除电镀废水中重金属、磷酸盐等污染物，在确保处理效果的基础上，尽量降低污泥危废产率及药耗运行成本。

应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本发明所要求保护内容的限制。

附图说明

参考随附的附图，本发明更多的目的、功能和优点将通过本发明实施方式的如下描述得以阐明，其中：

图1是概略示出本发明的电镀废水三级加药处理装置的结构示意图；

图2是概略示出本发明的电镀废水三级加药处理方法的流程图。

具体实施方式

通过参考示范性实施例，本发明的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本发明并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本发明的具体细节。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。

针对现有的电镀废水处理工艺加药量大、污泥产量多、且反应pH未与药剂投量联锁，若药剂投量或投药顺序控制不当，会造成处理效果不稳定等问题，本发明提供一种电镀废水三级加药处理装置。

如图1所示，本发明的电镀废水三级加药处理装置包括依次连接的调节池、一级反应池、一级沉淀池、二级反应池、二级沉淀池、三级反应池、三级沉淀池以及向各级反应池投加相应药剂的多个加药泵(图中未示出，仅示出加药泵向各池体投加的药剂)。其中，一级反应池和一级沉淀池作为一级处理单元，二级反应池和二级沉淀池作为二级处理单元，三级反应池和三级沉淀池作为三级处理单元。优选的是，为了对重金属和磷酸盐进行精细去除，本发明的电镀废水三级加药处理装置还包括作为三级处理单元的精脱P池，该精脱P池位于三级反应池和三级沉淀池之间。

具体而言，电镀废水首先进入调节池，以均衡电镀废水的水质、水量和水温。优选的是，同时在调节池安装有第四pH计4，从而可测量调节池内稳定后的pH值，进而可精确控制一级反应池的用药量并获得更好的处理效果。

接着，调节池的出水进入一级反应池，一级反应池中安装有第一pH计1，第一pH计1用于实时监测一级反应池中液体的pH值。加药泵根据第一pH计1测得的pH值向一级反应池中投加适量碱性pH调节剂，优选氢氧化钙或者氯化钙和碱液混合液等。即，加药泵的加药量与第一pH计1测得的pH值联锁，将一级反应池中电镀废水的pH值调节至第一阈值，例如9～10或其它数值，具体根据电镀废水中重金属种类不同而定。优选的是，在安装有第四pH计4的情况下，加药泵同时根据第一pH计1测得的pH值和第四pH计4测得的pH值向一级反应池中投加适量碱性pH调节剂，如上所述优选氢氧化钙或者氯化钙和碱液混合液等。即，加药泵的加药量同时与第一pH计1和第四pH计4测得的pH值联锁，将一级反应池中电镀废水的pH值调节至第一阈值。

通过联锁控制，电镀废水在一级反应池中通过碱性pH调节剂调节至第一阈值后，进入到一级沉淀池进行泥水分离，随后，将分离后的上清液输送到二级反应池。

二级反应池在前段设有初级pH调节槽，在后段设有初级混凝槽。初级pH调节槽内设有第二pH计2，一级沉淀池中泥水分离后的上清液首先进入二级反应池的初级pH调节槽，加药泵根据第二pH计2测得的溶液pH值向初级pH调节槽也投加适量碱性pH调节剂，优选氢氧化钙或者氯化钙和碱液混合液等。即，加药泵的加药量与第二pH计2测得的pH值联锁，将溶液的pH值调节至第二阈值，例如10～12或其它数值，具体根据电镀废水中重金属种类不同而定。与此同时，若电镀废水中六价铬金属含量较高，还优选的是，与第二pH计2测得的pH值联锁，通过加药泵在初级pH调节槽中投加一定量的铁盐混凝剂如硫酸亚铁，以便将六价铬金属还原为三价铬，再与投加的碱性药剂反应生成不溶于水的氢氧化铬沉淀去除。废水的pH值在初级pH调节槽中调节至第二阈值后，进入初级混凝槽进行药水絮体混合反应，即，通过加药泵向初级混凝槽中投加铝盐混凝剂如PAC进行混凝反应，使溶液中难以沉淀的颗粒能相互聚合而形成胶体，然后与水体中的杂质结合形成更大的絮凝体。

优选的是，最后还通过加药泵在二级反应池末端投加PAM阴离子絮凝剂。由此，通过先投加混凝剂后投加絮凝剂，可以通过絮凝剂将混凝后残余的细微污染物等絮凝去除，以在二级沉淀池得到更好的固液分离效果，PAM阴离子絮凝剂有较好的絮凝性、粘合性和降阻性，并且PAM阴离子絮凝剂在pH 10以上的溶液中易水解，呈半网状结构，起到较强的增稠作用。

接下来，二级沉淀池的出水进入三级反应池，三级反应池在前段设有次级pH调节槽，后段设置有次级混凝槽。次级pH调节槽内设有第三pH计3，二级沉淀池的出水首先进入三级反应池的次级pH调节槽，加药泵根据第三pH计3测得的溶液pH值，向次级pH调节槽投加适量酸性pH调节剂进行酸碱调节，优选盐酸。即，加药泵的加药量与第三pH计3测得的pH值联锁，投加适量酸性pH调节剂，以将废水的pH回调至中性或微碱性范围(通常为7～9)。优选的是，还可与第三pH计3测得的pH值联锁通过加药泵同步投加铁盐混凝剂，如硫酸亚铁。由此，一方面可以增大絮体密实度，另一方面由于硫酸亚铁溶解后呈酸性，可以辅助降低废水pH值，减少盐酸的消耗量。废水的pH值在次级pH调节槽中调节至中性或微碱性范围后，进入次级混凝槽进行药水絮体混合反应，即，通过加药泵向次级混凝槽中投加铝盐混凝剂如PAC进行混凝反应，使溶液中难以沉淀的颗粒能相互聚合而形成胶体，然后与水体中的杂质结合形成更大的絮凝体。

混凝反应后，三级反应池的出水进入到精脱P池。在精脱P池中，通过加药泵分别投加一定量的高效除P剂、重金属微捕剂，以便对水中的磷酸盐、残量重金属进行精细去除。优选的是，最后还通过加药泵在精脱P池中后段投加PAM阴离子絮凝剂。由此，通过先投加混凝剂后投加絮凝剂，可以通过絮凝剂将混凝后残余的细微污染物等絮凝去除，以便精脱P池出水最终通过三级沉淀池沉进行泥水分离时获得更好的效果。此外，三级沉淀池中安装有监测池内上清液中剩余磷含量的的TP监测仪。当出水满足排放标准后将水排放，各池体沉淀的污泥经过脱水处理后，作为危险废物集中安全处置。

下面，结合图2对用于上述电镀废水三级加药处理装置的方法进行说明，具体而言，该方法依次包括以下步骤。

S10：将电镀废水排入调节池，以均衡电镀废水的水质、水温、水量。

S20：均衡之后的电镀废水进入一级反应池并测量池内pH值，通过将本次测得的电镀废水pH值与投药量联锁，在一级反应池中投加适量碱性pH调节剂，优选氢氧化钙或者氯化钙和碱液混合液等，以将电镀废水的pH值调节至第一阈值，例如9～10，该数值仅为示例，可根据电镀废水中重金属种类的不同设置为其它合理的数值。

S30：一级反应池中调节pH值之后的电镀废水进入到一级沉淀池中进行泥水初分离；

S40：泥水初分离后的电镀废水上清液进入到二级反应池的初级pH调节槽中并测量其pH值，通过将本次测得的pH值与投药量联锁，在二级反应池中也投加碱性pH调节剂，优选氢氧化钙或者氯化钙和碱液混合液等，以将电镀废水的pH值调节至第二阈值，例如10～12，该数值在此仅为示例，可根据电镀废水中重金属种类的不同设置为其它合理的数值。调节pH值之后的上清液进入到二级反应池的初级混凝槽中进行混凝反应，即，通过加药泵向初级混凝槽中投加铝盐混凝剂如PAC进行混凝反应，使溶液中难以沉淀的颗粒能相互聚合而形成胶体，然后与水体中的杂质结合形成更大的絮凝体。

S50：二级反应池的出水进入到二级沉淀池进行泥水分离。

S60：二级沉淀池的出水进入到三级反应池的次级pH调节槽并测量其pH值，通过将本次测得的pH值与投药量联锁，在三级反应池中投加酸性pH调节剂(优选盐酸)进行酸碱调节，以将电镀废水的pH值回调至中性或微碱性范围(7～9)，随后电镀废水进入到三级反应池后段的次级混凝槽，加药泵向次级混凝槽投加铝盐混凝剂如PAC进行混凝反应，使溶液中难以沉淀的颗粒能相互聚合而形成胶体，然后与水体中的杂质结合形成更大的絮凝体。

S70：在三级沉淀池对电镀废水进行泥水分离，并利用TP监测仪监测电镀废水中磷酸盐处理情况，排放达标出水，沉淀污泥经过脱水处理后，作为危险废物集中安全处置。

优选的是，还可在S10中一并测量调节池内电镀废水的pH值。该情况下，相应地，优选的是，S20中的投药量不仅与一级反应池内的pH值联锁，还与调节池内的pH值联锁。

此外，为了精细去除废水中的磷酸盐、残量重金属，在上述S60与S70之间还包括步骤S80：

S80：三级反应池的出水进入到精脱P池，加药泵向精脱P池投加一定量的高效除P剂、重金属微捕剂，以对水中的磷酸盐、残量重金属进行精细去除，随后精脱P池的出水进入三级沉淀池。

此外，为了提高混凝效果，优选的是，在上述步骤S40和步骤S80中，最后还向二级反应池末端和精脱P池中后段投加絮凝剂(如PAM阴离子絮凝剂)，通过先投加混凝剂后投加絮凝剂，可以通过絮凝剂将混凝后残余的细微污染物等絮凝去除，以增强在二级沉淀池、三级沉淀池的固液分离效果。

此外，在S40和S60中，还通过分别与二级反应池、三级反应池的池内pH值联锁控制，向二级反应池的初级pH调节槽和三级反应池的次级pH调节槽投加铁盐混凝剂，如硫酸亚铁。

本发明的电镀废水三级加药装置及其方法通过向反应池中投加碱性pH调节剂(氢氧化钙，或氯化钙与片碱液)、铁盐混凝剂(硫酸亚铁)、铝盐混凝剂(PAC)以及絮凝剂(PAM阴离子)，实现重金属加碱钝化去除、混凝沉淀除磷，最后通过高效除磷剂、重金属微捕剂，实现对重金属、磷酸盐的精细去除。通过优化药剂投加点位、药剂种类，并将药剂投放量与反应pH联锁，以能精确控制用药量以有效地去除电镀废水中重金属、磷酸盐等污染物，在确保处理效果的基础上，尽量降低污泥危废产率及药耗运行成本。

此外，以上对将本发明用于电镀废水处理的情况进行了说明，但本发明并不限于此，也可应用于其他水处理。本发明中，针对一个实施方式描述和/或例示的特征，可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电镀废水三级加药处理装置，其特征在于，

所述三级加药处理装置包括依次连接的调节池、作为一级处理单元的一级反应池和一级沉淀池、作为二级处理单元的二级反应池和二级沉淀池、作为三级处理单元的三级反应池、精脱P池、和三级沉淀池、以及向各级所述反应池投加如下相应药剂的多个加药泵；

所述调节池用于均衡电镀废水的水质、水量和水温；

所述一级反应池内投加有将池内pH值调至第一阈值的碱性pH调节剂，并安装有实时监测pH值的第一pH计；

所述一级沉淀池用于对所述一级反应池的出水进行泥水初分离；

所述二级反应池在前段设有初级pH调节槽，在后段设有初级混凝槽，所述初级pH调节槽内投加有将池内pH值调至第二阈值的碱性pH调节剂并安装有实时监测pH值的第二pH计，所述初级混凝槽内投加有铝盐混凝剂；

所述二级沉淀池用于对所述初级混凝槽的出水进行固液分离；

所述三级反应池在前段设有次级pH调节槽，在后段设有次级混凝槽，所述次级pH调节槽内投加有将池内pH值回调至中性或微碱性范围的酸性pH调节剂，并安装有实时监测pH值的第三pH计，所述次级混凝槽内投加有铝盐混凝剂，所述三级加药处理装置还包括作为三级处理单元的精脱P池和向所述精脱P池分别投加高效除磷剂和重金属微捕剂的加药泵，所述精脱P池设置在所述三级反应池和所述三级沉淀池之间；

所述三级沉淀池用于对所述次级混凝槽的出水进行固液分离，并安装有监测池内上清液中剩余磷含量的TP监测仪；

各所述加药泵的加药量分别与所投加反应池的所述pH计的测量值联锁；

所述第一阈值、所述第二阈值是根据电镀废水中重金属种类的不同而取不同的pH反应域。

2.根据权利要求1所述的三级加药处理装置，其特征在于，

所述调节池内安装有实时监测池内pH值的第四pH计，

向所述一级反应池投加药剂的所述加药泵的加药量还与所述第四pH计的测量值联锁。

3.根据权利要求2所述的三级加药处理装置，其特征在于，

所述三级加药处理装置还包括向所述二级反应池的末端和所述精脱P池中后段投加PAM阴离子絮凝剂的加药泵。

4.根据权利要求1~3中任意一项所述的三级加药处理装置，其特征在于，

所述三级加药处理装置还包括向所述二级反应池的所述初级pH调节槽和所述三级反应池的所述次级pH调节槽投加铁盐混凝剂的加药泵，该加药泵的加药量也分别与所投加反应池的所述pH计的测量值联锁。

5.一种用于权利要求1~4中任意一项所述的电镀废水三级加药处理装置的方法，其特征在于，

所述方法依次包括如下步骤：

S10：通过调节池均衡电镀废水的水质、水量和水温；

S20：通过与一级反应池的pH值联锁控制，在所述一级反应池中投加碱性pH调节剂，将pH值调至第一阈值；

S30：利用一级沉淀池进行泥水初分离；

S40：上清液进入二级反应池，通过与所述二级反应池的pH值联锁控制，在所述二级反应池前段的初级pH调节槽中投加碱性pH调节剂，将pH值调至第二阈值，并在所述二级反应池后段的初级混凝槽中投加铝盐混凝剂进行混凝反应；

S50：利用二级沉淀池进行泥水分离；

S60：上清液进入三级反应池，通过与所述三级反应池的pH值联锁控制，在所述三级反应池前段的次级pH调节槽中投加酸性pH调节剂，将pH值回调至中性或微碱性范围，并在所述三级反应池后段的次级混凝槽中投加铝盐混凝剂进行混凝反应；

S70：利用三级沉淀池进行泥水分离并监测池内上清液中剩余磷含量，排放达标出水，并将脱水后的污泥作为危险废物集中安全处置。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述方法还包括以下步骤：

在所述S10中，还测量所述调节池的pH值，

相应地，在所述S20中向所述一级反应池投加的pH调节剂量还与所述调节池的pH值联锁控制。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

在所述S60和所述S70之间还包括步骤S80，

S80：通过精脱P池对水中的磷酸盐、残量重金属进行精细去除。

8.根据权利要求7所述的三级加药方法，其特征在于，

所述方法还包括以下步骤：

在所述S40和所述S80中，最后还分别向所述二级反应池末端和所述精脱P池中后段投加提高絮凝效果的絮凝剂。

9.根据权利要求8所述的三级加药方法，其特征在于，

所述方法还包括以下步骤：

在所述S40和所述S60中，还通过分别与所述二级反应池、所述三级反应池的池内pH值联锁控制，分别向所述初级pH调节槽和所述次级pH调节槽投加铁盐混凝剂。

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