CN109384348A - 一种含重金属的废水处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及重金属废水处理技术领域，且公开了一种含重金属的废水处理系统，包括预处理单元、一阶段深度处理单元和二阶段深度处理单元，其中，所述预处理单元包括依次连通的原液罐、真空泵、絮凝沉淀池、水解酸化池、PH调节池和浓缩器，在所述絮凝沉淀池中设置有对废水进行溶气净化的充气器。该含重金属的废水处理系统及方法，通过三段式的预处理单元、一阶段深度处理单元和二阶段深度处理单元对重金属废水进行重复循环的处理，不仅处理流程简单，而且针对不同时期需要用的投药量可以根据废水的体积进行严格的控制，需处理的步骤或参数较少，能大规模的实践应用。

Description

一种含重金属的废水处理系统及方法

技术领域

本发明涉及重金属废水处理技术领域，具体为一种含重金属的废水处理系统及方法。

背景技术

重金属废水是指矿冶、机械制造、化工、电子或仪表等工业生产过程中排出的含重金属的废水。重金属（如含镉、镍、汞、锌等）废水是对一环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一，其水质水量与生产工艺有关。废水中的重金属一般不能分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态。

随着环境保护意识及人们健康的重视，针对重金属废水的排放和治理一直以来是我国重点监控的对象之一，例如我国专利含重金属废水处理与回用方法及设备（CN101863570 A）利用化学处理原水，分离化学处理的废水等步骤除去重金属废水中的重金离子；还例如《吸附法处理重金属废水研究进展》中采用吸附方法处理重金属废水，但这些处理方法均存在不同程度的重金属残留，且处理的方式复杂，需处理的步骤或参数较多。

近年来，我国重金属废水的处理技术迅速发展，该技术多采用较为传统的吸附法、化学沉淀法及离子交换法等，但要获得排放合格、低成本且可大规模应用的处理系统或方法仍然是重金属废水未来发展的一大方向。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种含重金属的废水处理系统及方法，具备处理的步骤或参数较少、低成本且可大规模应用等优点，解决了上述背景技术提出的问题。

（二）技术方案

为实现上述处理的步骤或参数较少、低成本且可大规模应用等目的，本发明提供如下技术方案：一种含重金属的废水处理系统，包括预处理单元、一阶段深度处理单元和二阶段深度处理单元，其中，

所述预处理单元包括依次连通的原液罐、真空泵、絮凝沉淀池、水解酸化池、PH调节池和浓缩器，在所述絮凝沉淀池中设置有对废水进行溶气净化的充气器；

一阶段深度处理单元包括与上述浓缩器连通的接触反应池，所述接触反应池的上方设置有投药器，所述接触反应池的出液端通过中和沉淀池分别与固化物排放池及压滤机的进液端连通，所述压滤机的出液端与排放池一的进液端连通，并且所述压滤机的出液端利用回流管将废水循环导入到絮凝沉淀池中；

二阶段深度处理单元包括承接上述中和沉淀池溢出液的阳离子交换器，所述阳离子交换器的出液端通过RO防渗透系统与纳滤装置的进液端连通，并且RO防渗透系统与纳滤装置的出液端分别利用回流管与上述浓缩器和絮凝沉淀池的进液端连通，所述纳滤装置的出液端与收集池连通，收集池与排放池二连通，且在收集池内设置有用于产生臭氧杀菌的臭氧发生器和用于废水过滤净化的过滤装置。

优选的，所述絮凝沉淀池与水解酸化池的连接处设置有目数为100目的金属隔网，且絮凝沉淀池中采用曝气上浮法对絮凝沉淀物进行清理。

优选的，所述回流管的中段设置有两组水泵，并且在水泵的两端均设置有防止废水回流的单向阀。

优选的，还包括参考该含重金属的废水的体积比例确定投药器及中和沉淀池中辅助药剂的投加量。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种含重金属的废水处理方法，基于上述含重金属的废水处理系统，包括以下步骤，

预处理单元：

S1．将含有重金属的废水利用真空泵从原液罐中抽取到絮凝沉淀池中然后向絮凝沉淀池中加入絮凝剂，利用絮凝剂将废水中的颗粒物质凝聚在一起；

S2．取絮凝沉淀池中上层滤清液将其导入到水解酸化池中进行水解酸化，再利用PH调节池对废水的PH进行调节；

S3．将经过PH调节的废水导入到浓缩器中进行浓缩分离，再将废水导入到接触反应池中；

一阶段深度处理单元：

S4．利用投药器向接触反应池中投加淀粉黄原酶脂，经充分混合后再导入到中和沉淀池中进行中和沉淀，将下层的固化物排放到固化物排放池中；

S5．将上层的清液导入到压滤机中，进而将压滤机中的上层清液排放至排放池一，将下层的浊液通过回流管导入絮凝沉淀池中进行重复处理；

二阶段深度处理单元：

S6．将中和沉淀池的溢出液导入至阳离子交换器中，同时利用RO防渗透系统和纳滤装置进行深度的处理，此处采用两套泵送系统导入到阳离子交换器中，防止发生堵塞时影响系统的正常使用；

S7．将处理后的下层液体分别回流至絮凝沉淀池和浓缩器中，重复进行预处理单元及一阶段深度处理单元；

S8．将处理后的上层液体导入到收集池中，继而利用臭氧发生器产生的臭氧进行杀菌消毒；

S9．经消毒后，将收集池中的上层液体正常排放，将下层的浊液导入到过滤装置过滤处理后再排放至排放池二。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种含重金属的废水处理系统及方法，具备以下有益效果：

1、该含重金属的废水处理系统及方法，通过三段式的预处理单元、一阶段深度处理单元和二阶段深度处理单元对重金属废水进行重复循环的处理，不仅处理流程简单，而且针对不同时期需要用的投药量可以根据废水的体积进行严格的控制，需处理的步骤或参数较少，能大规模的实践应用。

2、该含重金属的废水处理系统及方法，不仅对重金属废水中的重金属进行处理，而且对废水中的其他杂质进行了过滤净化，保证处理后的废水排放合格，且整个系统所采用的设备均可实现大规模的应用，进而降低了成本的支出，实现低成本化。

附图说明

图1为本发明提出的一种含重金属的废水处理系统及方法的系统示意图；

图2为本发明提出的一种含重金属的废水处理系统及方法预处理单元示意图；

图3为本发明提出的一种含重金属的废水处理系统及方法一阶段深度处理单元示意图；

图4为本发明提出的一种含重金属的废水处理系统及方法二阶段深度处理单元示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1-4，一种含重金属的废水处理系统，包括预处理单元、一阶段深度处理单元和二阶段深度处理单元，其中，

所述预处理单元包括依次连通的原液罐、真空泵、絮凝沉淀池、水解酸化池、PH调节池和浓缩器，在所述絮凝沉淀池中设置有对废水进行溶气净化的充气器；

一阶段深度处理单元包括与上述浓缩器连通的接触反应池，所述接触反应池的上方设置有投药器，所述接触反应池的出液端通过中和沉淀池分别与固化物排放池及压滤机的进液端连通，所述压滤机的出液端与排放池一的进液端连通，并且所述压滤机的出液端利用回流管将废水循环导入到絮凝沉淀池中；

二阶段深度处理单元包括承接上述中和沉淀池溢出液的阳离子交换器，所述阳离子交换器的出液端通过RO防渗透系统与纳滤装置的进液端连通，并且RO防渗透系统与纳滤装置的出液端分别利用回流管与上述浓缩器和絮凝沉淀池的进液端连通，所述纳滤装置的出液端与收集池连通，收集池与排放池二连通，且在收集池内设置有用于产生臭氧杀菌的臭氧发生器和用于废水过滤净化的过滤装置。

本发明中，所述絮凝沉淀池与水解酸化池的连接处设置有目数为100目的金属隔网，且絮凝沉淀池中采用曝气上浮法对絮凝沉淀物进行清理。

本发明中，所述回流管的中段设置有两组水泵，并且在水泵的两端均设置有防止废水回流的单向阀。

本发明中，还包括参考该含重金属的废水的体积比例确定投药器及中和沉淀池中辅助药剂的投加量。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种含重金属的废水处理方法，基于上述含重金属的废水处理系统，包括以下步骤，

预处理单元：

S1．将含有重金属的废水利用真空泵从原液罐中抽取到絮凝沉淀池中然后向絮凝沉淀池中加入絮凝剂，利用絮凝剂将废水中的颗粒物质凝聚在一起；

S2．取絮凝沉淀池中上层滤清液将其导入到水解酸化池中进行水解酸化，再利用PH调节池对废水的PH进行调节；

S3．将经过PH调节的废水导入到浓缩器中进行浓缩分离，再将废水导入到接触反应池中；

一阶段深度处理单元：

S4．利用投药器向接触反应池中投加淀粉黄原酶脂，经充分混合后再导入到中和沉淀池中进行中和沉淀，将下层的固化物排放到固化物排放池中；

S5．将上层的清液导入到压滤机中，进而将压滤机中的上层清液排放至排放池一，将下层的浊液通过回流管导入絮凝沉淀池中进行重复处理；

二阶段深度处理单元：

S6．将中和沉淀池的溢出液导入至阳离子交换器中，同时利用RO防渗透系统和纳滤装置进行深度的处理，此处采用两套泵送系统导入到阳离子交换器中，防止发生堵塞时影响系统的正常使用；

S7．将处理后的下层液体分别回流至絮凝沉淀池和浓缩器中，重复进行预处理单元及一阶段深度处理单元；

S8．将处理后的上层液体导入到收集池中，继而利用臭氧发生器产生的臭氧进行杀菌消毒；

S9．经消毒后，将收集池中的上层液体正常排放，将下层的浊液导入到过滤装置过滤处理后再排放至排放池二。

实施例：

某企业含铅废水，主要低浓度含铅废水，浓度为1.31mg/L，弱酸性，在酸性条件下加入辅助药剂淀粉黄原酶脂和中和药剂，调节PH至9.7，按系统处理后废水中铅离子浓度降至排放标准之内，检测数据见下表：

	原液	不添加辅助剂按系统处理	按比例添加辅助剂按系统处理
				铅离子浓度（mg/L）	1.31	9.07	≤0.03

判断标准：数据表明，本发明提出的处理系统及方法对重金属的处理本身具有一定的效果，再与辅助剂配合使用完全可以使重金属废水达到合格的排放标准。

综上所述，通过三段式的预处理单元、一阶段深度处理单元和二阶段深度处理单元对重金属废水进行重复循环的处理，不仅处理流程简单，而且针对不同时期需要用的投药量可以根据废水的体积进行严格的控制，需处理的步骤或参数较少，能大规模的实践应用。

该含重金属的废水处理系统及方法，不仅对重金属废水中的重金属进行处理，而且对废水中的其他杂质进行了过滤净化，保证处理后的废水排放合格，且整个系统所采用的设备均可实现大规模的应用，进而降低了成本的支出，实现低成本化。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种含重金属的废水处理系统，其特征在于，包括预处理单元、一阶段深度处理单元和二阶段深度处理单元，其中，

所述预处理单元包括依次连通的原液罐、真空泵、絮凝沉淀池、水解酸化池、PH调节池和浓缩器，在所述絮凝沉淀池中设置有对废水进行溶气净化的充气器；

一阶段深度处理单元包括与上述浓缩器连通的接触反应池，所述接触反应池的上方设置有投药器，所述接触反应池的出液端通过中和沉淀池分别与固化物排放池及压滤机的进液端连通，所述压滤机的出液端与排放池一的进液端连通，并且所述压滤机的出液端利用回流管将废水循环导入到絮凝沉淀池中；

二阶段深度处理单元包括承接上述中和沉淀池溢出液的阳离子交换器，所述阳离子交换器的出液端通过RO防渗透系统与纳滤装置的进液端连通，并且RO防渗透系统与纳滤装置的出液端分别利用回流管与上述浓缩器和絮凝沉淀池的进液端连通，所述纳滤装置的出液端与收集池连通，收集池与排放池二连通，且在收集池内设置有用于产生臭氧杀菌的臭氧发生器和用于废水过滤净化的过滤装置。

2.根据权利要求1所述的一种含重金属的废水处理系统，其特征在于，所述絮凝沉淀池与水解酸化池的连接处设置有目数为100目的金属隔网，且絮凝沉淀池中采用曝气上浮法对絮凝沉淀物进行清理。

3.根据权利要求1所述的一种含重金属的废水处理系统，其特征在于，所述回流管的中段设置有两组水泵，并且在水泵的两端均设置有防止废水回流的单向阀。

4.根据权利要求1所述的一种含重金属的废水处理系统，其特征在于，还包括参考该含重金属的废水的体积比例确定投药器及中和沉淀池中辅助药剂的投加量。

5.一种含重金属的废水处理方法，其特征在于，基于上述含重金属的废水处理系统，包括以下步骤，

预处理单元：

S1．将含有重金属的废水利用真空泵从原液罐中抽取到絮凝沉淀池中然后向絮凝沉淀池中加入絮凝剂，利用絮凝剂将废水中的颗粒物质凝聚在一起；

S2．取絮凝沉淀池中上层滤清液将其导入到水解酸化池中进行水解酸化，再利用PH调节池对废水的PH进行调节；

S3．将经过PH调节的废水导入到浓缩器中进行浓缩分离，再将废水导入到接触反应池中；

一阶段深度处理单元：

S4．利用投药器向接触反应池中投加淀粉黄原酶脂，经充分混合后再导入到中和沉淀池中进行中和沉淀，将下层的固化物排放到固化物排放池中；

S5．将上层的清液导入到压滤机中，进而将压滤机中的上层清液排放至排放池一，将下层的浊液通过回流管导入絮凝沉淀池中进行重复处理；

二阶段深度处理单元：

S6．将中和沉淀池的溢出液导入至阳离子交换器中，同时利用RO防渗透系统和纳滤装置进行深度的处理，此处采用两套泵送系统导入到阳离子交换器中，防止发生堵塞时影响系统的正常使用；

S7．将处理后的下层液体分别回流至絮凝沉淀池和浓缩器中，重复进行预处理单元及一阶段深度处理单元；

S8．将处理后的上层液体导入到收集池中，继而利用臭氧发生器产生的臭氧进行杀菌消毒；

S9．经消毒后，将收集池中的上层液体正常排放，将下层的浊液导入到过滤装置过滤处理后再排放至排放池二。