CN110104902A - 一种阳极氧化废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废水处理技术领域，它涉及一种阳极氧化废水处理系统，该阳极氧化废水处理系统包括按废水的处理顺序依次设置的隔油池、格栅池、调节池、混凝沉淀池、混凝反应池、水解酸化池、接触氧化池、沉淀池、过滤装置、反渗透装置、离子混床、芬顿氧化池和生物滤池等。通过采用本发明的技术方案，废水经过处理后排放执行广东省《水污染物排放限值》（DB44/26‑2001）第二时段一级标准与《电镀水污染物排放标准》（DB 44/1597‑2015）中珠三角排放限值中较严值。回用水标准满足《城市污水再生利用工业用水水质》（GB‑T19923‑2005）工艺用水水质标准及项目用水标准（脱脂水洗工序电导率<350μs/cm，其它工序电导率<100μs/cm）后回用于脱脂水洗、碱洗水洗、中和水洗等清洗工序。

Description

一种阳极氧化废水处理系统

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，特别涉及一种阳极氧化废水处理系统。

背景技术

阳极氧化的各种分类废水经过预处理后会统一汇集到综合废水调节池，由于各类废水成分比较复杂，导致综合废水的COD、氨氮、总氮、总磷、悬浮物、油脂都比较高。而目前废水的排放标准比较高，如何对废水进行处理，使废水达到排放标准是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种阳极氧化废水处理系统，主要目的在于对废水进行处理，使废水达到排放标准。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

本发明的实施例提供一种阳极氧化废水处理系统，包括：

隔油池，用于对废水隔油处理；

格栅池，用于通过格栅对废水初过滤；

调节池，用于接收从所述隔油池和格栅池排出的废水，对废水的PH值进行调节，使废水的PH值为10-11；并使废水发生反应生成絮体，对废水絮凝处理；

混凝沉淀池，用于接收从调节池排出的废水，对废水沉淀处理；

混凝反应池，用于接收从混凝沉淀池排出的清液废水，对废水的PH值进行调节，使废水的PH值为7-8；并对废水二次絮凝和沉淀处理；

水解酸化池，用于接收混凝反应池排出的清液废水，水解废水中的大分子有机物；

接触氧化池，用于接收水解酸化池的废水，对废水中的有机污染物氧化处理；

沉淀池，用于接收接触氧化池的废水，对废水沉淀处理；

过滤装置，用于接收沉淀池排出的清液废水,过滤废水中的颗粒物；以及，

反渗透装置，用于接收过滤装置排出的废水，采用反渗透膜对废水过滤处理。

本发明进一步设置为：所述过滤装置包括砂滤装置、炭滤装置、精滤装置和超滤装置；

所述砂滤装置、炭滤装置、精滤装置和超滤装置沿废水的处理顺序依次连接；

其中，所述过滤装置通过所述砂滤装置接收从沉淀池排出的清液废水，且通过所述超滤装置将废水排入所述反渗透装置。

本发明进一步设置为：阳极氧化废水处理系统还包括：

反冲洗装置，用于对砂滤装置、炭滤装置、精滤装置和超滤装置各自的滤芯反冲洗，并将反冲洗的废水排至调节池内。

本发明进一步设置为：所述反渗透装置包括一级反渗透装置和二级反渗透装置；

所述反渗透装置通过所述一级反渗透装置接收过滤装置排出的废水，对废水反渗透过滤处理；

所述二级反渗透装置用于接收所述一级反渗透装置排出的浓水，对浓水反渗透过滤处理，并将反渗透处理后的稀溶液排至超滤装置。

本发明进一步设置为：阳极氧化废水处理系统还包括：

离子交换树脂混床，用于接收一级反渗透装置排出的稀溶液，对稀溶液除盐处理。

本发明进一步设置为：阳极氧化废水处理系统还包括：

回用水池，用于接收从离子交换树脂混床排出的废水。

本发明进一步设置为：阳极氧化废水处理系统还包括：

芬顿氧化池，用于接收二级反渗透装置排出的浓水，对浓水芬顿氧化处理；

生物滤池，用于接收芬顿氧化池排出的废水，对废水生化处理。

本发明进一步设置为：阳极氧化废水处理系统还包括：

污泥池，用于接收混凝沉淀池、沉淀池和芬顿氧化池排出的污泥。

本发明进一步设置为：阳极氧化废水处理系统还包括：

污泥脱水机，用于对污泥池内的污泥脱水处理，并将脱出的水排至调节池内。

本发明进一步设置为：阳极氧化废水处理系统还包括：

鼓风曝气装置，用于向调节池内鼓风曝气。

借由上述技术方案，本发明阳极氧化废水处理系统至少具有以下有益效果：

在本发明提供的技术方案中，隔油池、格栅池、调节池、混凝沉淀池、混凝反应池、水解酸化池、接触氧化池、沉淀池、过滤装置以及反渗透装置相互配合，可以去除废水中的污染物，使废水达到排放标准。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的一实施例提供的一种阳极氧化废水处理系统的结构框图。

附图标记：1、隔油池；2、格栅池；3、调节池；4、混凝沉淀池；5、混凝反应池；6、水解酸化池；7、接触氧化池；8、沉淀池；9、砂滤装置；10、炭滤装置；11、精滤装置；12、超滤装置；13、一级反渗透装置；14、二级反渗透装置；15、芬顿氧化池；16、生物滤池；17、离子交换树脂混床；18、回用水池；19、污泥池；20、污泥脱水机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

如图1所示，本发明的一个实施例提出的一种阳极氧化废水处理系统，包括隔油池1、格栅池2、调节池3、混凝沉淀池4、混凝反应池5、水解酸化池6、接触氧化池7、沉淀池8、过滤装置和反渗透装置。

其中，隔油池1用于对废水隔油处理，格栅池2用于通过格栅对废水初过滤。具体来说，脱脂废水先经过隔油池1隔油再进入调节池3，其它废水经格栅池2内的格栅过滤，以筛除废水中尺寸较大的悬浮物质后流入调节池3。

调节池3用于接收从隔油池1和格栅池2排出的废水，对废水的PH值进行调节，使废水的PH值为10-11；并使废水发生反应生成絮体，对废水絮凝处理。具体来说，可以使用PH自控仪自动控制向调节池3中投加酸碱药剂的量，使调节池3中废水的PH值为10-11。然后向调节池3中投加CaCl₂，CaCl₂与废水中的离子反应生成絮体，同时具有除磷效果。然后再向调节池3中加入絮凝剂(PAM)，矾花生成更大，对废水絮凝处理。

本发明的阳极氧化废水处理系统还包括鼓风曝气装置，鼓风曝气装置用于向调节池3内鼓风曝气，其可以起到均匀水质和防止杂质沉淀的作用。

混凝沉淀池4用于接收从调节池3排出的废水，对废水沉淀处理。具体来说，调节池3中的废水流入沉淀池8，在重力作用下快速沉降，沉淀池8 上半部清液流入混凝反应池5再次处理。

混凝反应池5用于接收从混凝沉淀池4排出的清液废水，对废水的PH 值进行调节，使废水的PH值为7-8；并对废水二次絮凝和沉淀处理。具体来说，可以使用pH自控仪自动控制向混凝反应池5内投加酸碱药剂的量，使混凝反应池5内废水的pH值为至7～8。然后向混凝反应池5内添加絮凝剂 (PAM)，使上一工序未完全反应的物质在混凝反应池5内再次反应。废水中的金属离子在与碱反应形成氢氧化物后，又在絮凝剂的作用下形成较大颗粒矾花，矾花在重力作用下快速沉降。

水解酸化池6用于接收混凝反应池5排出的清液废水，水解废水中的大分子有机物，提高废水的可生化度。

接触氧化池7用于接收水解酸化池6的废水，对废水中的有机污染物氧化处理。其中，在微生物的作用下，有机污染物被氧化成CO₂和H₂O。接触氧化生物处理技术工艺是一种较为定型的废水处理工艺，采用立体网状填料以后，CODcr去除率可稳定在85％以上。利用水解和产酸菌吸附降解有机高分子的反应，将不溶性的有机物水解成溶解性有机物，大分子物质分解为小分子物质，大大提高了废水的可生化性，并减少了后继好氧构筑物的负荷，使污泥和废水同时得到处理。

接触氧化工艺是一种兼有活性污泥法和生物膜法特点的生化处理工艺，主要净化机理是利用附着在填料上的微生物的吸附和生物降解作用，将废水中的有机污染物氧化分解为无毒无害的CO₂和H₂O。水解酸化池6和氧化池内都装有填料，增大了单位容积的生物膜面积利于微生物与废水直接接触，加大生化反应的传质速率。

沉淀池8用于接收接触氧化池7的废水，对废水沉淀处理。

过滤装置用于接收沉淀池8排出的清液废水，过滤废水中的颗粒物。反渗透装置用于接收过滤装置排出的废水，采用反渗透膜对废水过滤处理。

在上述提供的技术方案中，隔油池1、格栅池2、调节池3、混凝沉淀池 4、混凝反应池5、水解酸化池6、接触氧化池7、沉淀池8、过滤装置以及反渗透装置相互配合，可以去除废水中的污染物，使废水达到排放标准。

进一步的，如图1所示，前述的过滤装置可以包括砂滤装置9、炭滤装置10、精滤装置11和超滤装置12。砂滤装置9、炭滤装置10、精滤装置11 和超滤装置12沿废水的处理顺序依次连接。其中，过滤装置通过砂滤装置9 接收从沉淀池8排出的清液废水，且通过超滤装置12将废水排入反渗透装置。

其中，砂滤装置9的主要作用是截留水中的大分子固体颗粒和胶体，使水澄清。炭滤装置10可以对微生物、有机物进行吸附分离去除，同时可吸附色与味，保护反渗透膜。该炭滤装置10可以为活性炭过滤装置，其可以采用气水联合反冲洗。精滤装置11可以去除废水中通常砂滤所不能去除的微细悬浮物或胶体粒子，常用于给水处理作为制取超纯水的前处理装置。超滤装置 12可以为浸没式超滤膜装置，其包括超滤膜、膜池、框架、透过液泵、反冲洗泵系统，排污控制系统、超滤膜的空气擦洗系统和超滤膜清洗加药系统。超滤系统使用浸没式超滤膜元件，是本系统设计的核心部分。超滤系统的框架采用防腐蚀材料。膜池采用混凝土结构。每个膜池有一个自用的把水从超滤膜中抽出的透过液泵。每隔一段时间，当系统需要反洗的时候，它也可以当作反洗泵使用。泵是在满足设计参数的要求下，选择最优化的效率型号。由于系统在低压下运行膜内外的压差，出水中有可能含有少量的溶解性空气。但是本系统采用自吸式泵出水可以承受较高的带入空气。超滤膜外地污水每隔一段时间自动排出膜池。采用一用一备的鼓风机来向超滤膜提供所需要的擦洗空气。膜完整性测试和气动阀的开关通过配套的空压机提供的压缩空气完成。当膜的污染到一定程度时，需要就地采用化学清洗来恢复。化学清洗的药品为次氯酸钠和柠檬酸(如果需要)，他们密封存放在可移动的化学储药罐内。次氯酸钠主要用来氧化有机的污堵物。硫酸氢钠和氢氧化钠各自用来中和清洗剩余的次氯酸钠和柠檬酸。

其中，浸没式超滤膜系统通过透过液泵在中空纤维膜内部形成真空。处理的水就通过超滤膜的孔径进入到了中空纤维内部的主通道，然后通过透过液泵进入产品水箱(或者是给水管网)。在反冲洗时，空气被引进到了超滤膜箱的底部，通过与液体部分的混合在超滤膜的表面形成涡流。上升的气泡擦洗并清洁超滤膜丝带外表面，提高超滤膜的处理效率。

进一步的，如图1所示，本发明的阳极氧化废水处理系统还可以包括反冲洗装置，反冲洗装置用于对砂滤装置9、炭滤装置10、精滤装置11和超滤装置12各自的滤芯反冲洗，并将反冲洗的废水排至调节池3内，以对反冲洗的废水回收利用。

进一步的，如图1所示，前述的反渗透装置可以包括一级反渗透装置13 和二级反渗透装置14。反渗透装置通过一级反渗透装置13接收过滤装置排出的废水，对废水反渗透过滤处理。二级反渗透装置14用于接收一级反渗透装置13排出的浓水，对浓水反渗透过滤处理，并将反渗透处理后的稀溶液排至超滤装置12，以对废水再次过滤处理。

其中，反渗透装置主要是通过反渗透膜对废水反渗透过滤。具体来说，欲分离的溶液中某些成分在压力的作用下，透过一种具有选择透过性的半透膜——反渗透膜，在膜的低压侧收集透过物，而在膜的高压侧则为被阻留的其它成分的浓溶液。换句话说，在膜的低压侧为稀溶液，在膜的高压侧为浓溶液或称之为浓水。

这里需要说明的是：水通过一种半透膜进入一种溶液或从一种稀溶液向一种比较浓的溶液的自然流动称作渗透。这种对水或溶液具有选择透过性的膜称之为半透膜。但是在浓溶液一边加上适当的压力则可使渗透停止，当稀溶液向浓溶液的渗透停止时的压力称为渗透压。反渗透则是在浓溶液一边加上比自然渗透压更高的压力，扭转自然渗透方向，把浓溶液中的水压到半透膜的另一边，这和自然界的正常渗透过程相反，因此称为反渗透。这种特制的半透膜称为反渗透膜。反渗透装置的主要部分是RO膜组件。

在上述技术方案中，通过设置一级反渗透装置13和二级反渗透装置14，一级反渗透水的利用率可以达到60～65％，二级反渗透水的利用率可以达到为70～80％，系统总脱盐率大于等于97％。一级反渗透装置13和二级反渗透装置14上带有电导率的随机显示，并带有自动报警功能。

因为反渗透膜在使用一定时期后，会产生污堵现象，需要对膜进行药剂清洗，药剂通常选用具有一定腐蚀性的酸碱溶液，所以膜壳选用了耐腐蚀、抗老化的高压玻璃钢制作的压力容器。

由于反渗透膜在实际工程应用过程中，水源对反渗透膜的污染在所难免，故此，所有反渗透膜系统都必须根据具体情况对反渗透系统进行必要的化学清洗，尤其常规的反渗透膜在应用于含有有机物、表面活性剂或经过混凝沉降过滤处理后的地表水和废水系统时，膜污染及水通量衰减过快的问题更显得较为突出：即一般的反渗透复合膜在水质变化较大的地表水和城市三级处理水条件下应用时，往往由于原水中含有阳离子或两性表面活性剂、生物污染源或带正电荷的高分子絮凝剂、有机物等，而导致在常规水质条件下膜表面呈现负电荷特征的膜系统水通量衰减较快，平均化学清洗周期在20～35 天左右，这主要是因为常规反渗透膜的电荷性能和微观上的表面粗糙度特征而导致高分子聚合物、有机污染物及微生物会很快在膜表面沉积和聚集，从而造成膜系统水通量的过快衰减。

进一步的,如图1所示，本发明的阳极氧化废水处理系统还可以包括离子交换树脂混床17，离子交换树脂混床17用于接收一级反渗透装置13排出的稀溶液，对稀溶液除盐处理。

混床是指水通过装有氢型阳离子交换树脂和装有氢氧型阴离子交换树脂的系统。氢型阳离子交换树脂用于除去水中的阳离子；氢氧型阴离子交换树脂用于除去水中的阴离子。通过混床可将水中的种矿物盐基本除去。为了获取较好的除盐效果，混床内装载强酸阳离子交换树脂和强碱阴离子交换树脂。

进一步的，如图1所示，本发明的阳极氧化废水处理系统还可以包括回用水池18，回用水池18用于接收从离子交换树脂混床17排出的废水，以供工厂回收利用，提高废水的利用率。

进一步的，如图1所示，本发明的阳极氧化废水处理系统还可以包括芬顿氧化池15和生物滤池16。芬顿氧化池15用于接收二级反渗透装置14排出的浓水，对浓水芬顿氧化处理。生物滤池16用于接收芬顿氧化池15排出的废水，对废水生化处理。

其中，浓水废水中的CODcr主要是以难降解的有机物为主，且营业结构不协调，不宜采用生化处理。浓水经泵打进芬顿反应池，它能有效氧化去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物，其实质是H₂O₂在Fe²+的催化作用下生成具有高反应活性的羟基自由基OH可与大多数有机物作用使其降解。为保证出水污染指标的稳定达标排放，经芬顿氧化将废水中已不能降解的有机物进一步氧化成可降解的小分子有机物后，再经生物滤池16处理后，最大限度去除废水中的COD、NH₃-N及总N，从而实现废水的长期、稳定的达到相关的排放标准。

进一步的，如图1所示，本发明的阳极氧化废水处理系统还可以包括污泥池19。污泥池19用于接收混凝沉淀池4、沉淀池8和芬顿氧化池15排出的污泥，以对污泥统一进行处理。

污泥处理工艺一般包括减容、稳定、无害化和综合利用四个方面。本发明中污泥的处理工艺为：剩余污泥——污泥浓缩——污泥消化——污泥脱水——泥饼。

污泥浓缩的目的是降低污泥的含水率，减少污泥体积，以利于后续处理。选择污泥浓缩方法时，应综合考虑污泥本身的性质和最终处置方法。本方案中采用重力浓缩的方式对污泥进行处理。

如图1所示，本发明的阳极氧化废水处理系统包括污泥脱水机20，污泥脱水机20用于对污泥池19内的污泥脱水处理，并将脱出的水排至调节池3 内，以对废水进行处理后排放，减少污染。

本发明的阳极氧化废水处理系统的各工序的废水处理效率如下表一所示。

表一：

从工艺的处理效率看，项目生产废水中的中水回用设施产生的浓水经处理后可达到广东省《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二时段一级标准与电镀水污染物排放标准(DB 44/1597-2015)中珠三角排放限值的较严指标。

《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T 19923-2005)中工艺与产品用水标准及厂方提供的回用水标准(除油脱脂水洗工序<350μs/cm，其它工序<100μs/cm)见下表二所示。

表二：

本发明各工序中回用水量如下表三所示。

表三：

由上表二和表三可知，本方案中水设施处理后RO后水质较低，水质中的电导率为92μs/cm，低于100μs/cm，项目回用水水质电导率可满足项目脱脂水洗工序回用水水质电导率<350μs/cm，其它工序回用水水质电导率 <100μs/cm的要求，回用水水质可符合脱脂水洗、碱洗水洗、中和水洗等清洗工序回用水的用水水质要求。而根据项目产品质量要求，项目回用水不能用于染色水洗工序。项目回用水主要回用到项目脱脂水洗、碱洗水洗、中和水洗、阳极氧化、封孔等清洗工序，并能够满足回用水量的需求。同时，由于项目阳极氧化、封孔工序后的水洗水质要求较高，阳极氧化、封孔工序后的第一道水洗使用回用水，第二道水洗使用纯水进行清洗，可满足水质要求。废水回用率为80％，废水的回用率较高。

这里需要说明的是：在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种阳极氧化废水处理系统，其特征在于，包括：

隔油池(1)，用于对废水隔油处理；

格栅池(2)，用于通过格栅对废水初过滤；

调节池(3)，用于接收从所述隔油池(1)和格栅池(2)排出的废水，对废水的PH值进行调节，使废水的PH值为10-11；并使废水发生反应生成絮体，对废水絮凝处理；

混凝沉淀池(4)，用于接收从调节池(3)排出的废水，对废水沉淀处理；

混凝反应池(5)，用于接收从混凝沉淀池(4)排出的清液废水，对废水的PH值进行调节，使废水的PH值为7-8；并对废水二次絮凝和沉淀处理；

水解酸化池(6)，用于接收混凝反应池(5)排出的清液废水，水解废水中的大分子有机物；

接触氧化池(7)，用于接收水解酸化池(6)的废水，对废水中的有机污染物氧化处理；

沉淀池(8)，用于接收接触氧化池(7)的废水，对废水沉淀处理；

过滤装置，用于接收沉淀池(8)排出的清液废水,过滤废水中的颗粒物；以及，

反渗透装置，用于接收过滤装置排出的废水，采用反渗透膜对废水过滤处理。

2.根据权利要求1所述的阳极氧化废水处理系统，其特征在于，

所述过滤装置包括砂滤装置(9)、炭滤装置(10)、精滤装置(11)和超滤装置(12)；

所述砂滤装置(9)、炭滤装置(10)、精滤装置(11)和超滤装置(12)沿废水的处理顺序依次连接；

其中，所述过滤装置通过所述砂滤装置(9)接收从沉淀池(8)排出的清液废水，且通过所述超滤装置(12)将废水排入所述反渗透装置。

3.根据权利要求2所述的阳极氧化废水处理系统，其特征在于，还包括：

反冲洗装置，用于对砂滤装置(9)、炭滤装置(10)、精滤装置(11)和超滤装置(12)各自的滤芯反冲洗，并将反冲洗的废水排至调节池(3)内。

4.根据权利要求2或3所述的阳极氧化废水处理系统，其特征在于，

所述反渗透装置包括一级反渗透装置(13)和二级反渗透装置(14)；

所述反渗透装置通过所述一级反渗透装置(13)接收过滤装置排出的废水，对废水反渗透过滤处理；

所述二级反渗透装置(14)用于接收所述一级反渗透装置(13)排出的浓水，对浓水反渗透过滤处理，并将反渗透处理后的稀溶液排至超滤装置(12)。

5.根据权利要求4所述的阳极氧化废水处理系统，其特征在于，还包括：

离子交换树脂混床(17)，用于接收一级反渗透装置(13)排出的稀溶液，对稀溶液除盐处理。

6.根据权利要求5所述的阳极氧化废水处理系统，其特征在于，还包括：

回用水池(18)，用于接收从离子交换树脂混床(17)排出的废水。

7.根据权利要求4所述的阳极氧化废水处理系统，其特征在于，还包括：

芬顿氧化池(15)，用于接收二级反渗透装置(14)排出的浓水，对浓水芬顿氧化处理；

生物滤池(16)，用于接收芬顿氧化池(15)排出的废水，对废水生化处理。

8.根据权利要求7所述的阳极氧化废水处理系统，其特征在于，还包括：

污泥池(19)，用于接收混凝沉淀池(4)、沉淀池(8)和芬顿氧化池(15)排出的污泥。

9.根据权利要求8所述的阳极氧化废水处理系统，其特征在于，还包括：

污泥脱水机(20)，用于对污泥池(19)内的污泥脱水处理，并将脱出的水排至调节池(3)内。

10.根据权利要求1至3、5至9中任一项所述的阳极氧化废水处理系统，其特征在于，还包括：

鼓风曝气装置，用于向调节池(3)内鼓风曝气。