CN110386721A - 电镀废水精准化综合处理管理系统及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电镀废水精准化综合处理管理系统，包括一前端调控单元、一废水处理单元、一监测单元、一控制终端，前端调控单元实现未超标电镀废水分类收集，废水处理单元实现电镀废水预处理以及生化处理，控制终端控制未超标废水排入对应收集池、达标废水排入生化池以及合格上清液回排至厂区。本发明还提供了电镀废水精准化综合处理管理系统的实现方法；本发明实现各车间电镀废水分质收集、分类处理，全程实现自动智能化控制，大大降低处理成本。

Description

电镀废水精准化综合处理管理系统及其实现方法

技术领域

本发明属于电镀废水处理技术领域，具体涉及电镀废水精准化综合处理管理系统及其实现方法。

背景技术

电镀废水，主要由电镀工厂或车间排出，由于镀种较多、工艺繁琐，其水质复杂，成分不易控制，电镀废水主要含有磷、镍、铜等重金属离子和氰化物等，这些电镀废水属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质，直接排放将对环境造成极大危害。

电镀废水现有处理方法一般是针对上述其中一种进行处理，废水处理技术工艺主要包含电镀废水收集、废水预处理与废水生化处理三大部分，往往是针对不同种类废水设计不同处理方法或装置单独进行处理，无法进行智能系统控制处理，成本大，效率低。

例如，在中国专利201110431946.X、一种含重金属的电镀废水处理及重金属回收利用方法，步骤为：将含重金属离子的低浓度电镀废水通过离子交换树脂，使电镀废水中所含的重金属离子完全吸附于离子交换树脂并分离出干净的水，直至离子交换树脂的吸附达到饱和，加入洗脱液使吸附于离子交换树脂的重金属离子脱离离子交换树脂而产出高浓度的电镀废水，然后向高浓度电镀废水投加还原剂进行还原反应，得不溶于水的含重金属离子的还原产物，加入絮凝剂加快还原产物聚沉，最后通过过滤或离心等方法将沉淀物分离，并通过高温煅烧回收重金属物质作为有用的工业原料；然本发明整个过程无法实现先精准分类收集、后分类处理，尤其在大型厂区内存在多个电镀车间的废水处理回收中，效率低，无法自动反馈信息、自主监测和控制处理工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供电镀废水精准化综合处理管理系统，具体通过以下技术方案实现：

电镀废水精准化综合处理管理系统，包括：

一前端调控单元，内含多个在线监测模块、各类型废水的收集池，其中，多个在线监测模块分别负责检测该厂区内各车间外排电镀废水的水质参数，确定电镀废水类型；收集池负责收集未超标的对应类型电镀废水；

一废水处理单元，内含各类型废水的预处理池、生化池，预处理池负责收集对应收集池内的电镀废水、并处理，生化池负责收集处理所有预处理池达标外排废水，得上清液；

一监测单元，包括第一监测模块、第二监测模块、第三监测模块，其中，第一监测模块负责监测各车间外排至收集池内电镀废水是否超标，第二监测模块负责监测各预处理池外排废水是否达标，第三监测模块负责监测生化池上清液是否合格；监测单元内各监测模块信息传输至控制终端；

一控制终端，负责设定监测单元内各监测模块检测水质参数是否超标的判定阈值，根据阈值与检测的水质参数比较判断，控制未超标废水排入对应收集池、达标废水排入生化池以及合格上清液回排至厂区。

进一步的，前端调控单元内的多个在线监测模块分设在各车间电镀废水的外排管道上，每根外排管道口均安装有流量计，在线监测模块与流量计实时将信息上传至控制终端，控制终端根据各车间外排废水流量信息调整在线监测模块的监测频率。

进一步的，各车间电镀废水的外排管道上均连接有超标排放管，超标排放管出液口连接着应急处理池；应急处理池负责收集车间排放的超标电镀废水。

进一步的，所述在线监测模块内含pH检测仪、总磷检测仪、COD检测仪、总镍检测仪、总铜检测仪；电镀废水类型包括含磷废水、含COD废水、含镍废水、含铜废水。

进一步的，在各车间电镀废水的外排管道上均设有留样单元，在线监测模块监测各车间外排电镀废水参数信息，若废水水质超标，控制终端根据留样单元内废水确定源头，推送超标信息至后端维修服务人员及时处理；若检测废水水质未超标，控制终端控制留样单元内留样废水排入对应收集池。

进一步的，所述留样单元包括前端电磁阀、留样盒、后端电磁阀，其中，前端电磁阀设在留样盒与车间废水外排管道之间连通的分管道上，留样盒的出水端通过第一管道、第二管道分别与车间外排管道出水端、应急处理池连通，第一管道与第二管道上均安装有后端电磁阀，前端电磁阀以及后端电磁阀均由控制终端控制开合。

本发明还提供了电镀废水精准化综合处理管理系统的实现方法，具体包括以下步骤:

步骤一：开启各车间电镀废水外排管道，在线监测模块实时检测，得出废水水质参数，根据电镀废水特征污染物确定废水类型；超标废水，留样、预警后，导流至应急收集池；未超标废水，根据水质类型导流至对应收集池内；

步骤二：将所有同类型的电镀废水由收集池泵至对应的预处理池，控制终端根据第一监测模块信息控制加药单元投药，第二监测模块检测预处理废水水质信息，达标后，各预处理池内废水统一排入生化池；

步骤三：生化池对废水生化处理后，静置沉淀，得上清液，检测合格后，启动排水泵，上清液回排厂区使用。

本发明的有益效果是：

1、本发明前端实现各车间电镀废水的分质、分类收集，并将同类型电镀废水排至对应预处理池中，实现统一处理，可对各车间电镀废水工艺流程实时监控；预处理阶段的投药量可自主进行调整，并由控制终端智能控制实现，实现电镀废水的精准处理和水资源、再生资源的循环利用，大幅降低人力资源的投入。

2、本发明对防止电镀废水污染起到极大作用，全程实现自动智能化控制，并通过留样单元，可快速锁定超标排放污染源头，大大降低处理成本，避免了电镀废水直接外排，有效改善地表水水质，大大减少了疫病爆发或流行病的潜在危险，有效改善人居环境和城市生态环境。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明整体处理流程示意图。

图2为本发明废水处理连接示意图。

图3为本发明前端调控单元连接示意图。

图4为本发明监测单元连接示意图。

图5为本发明加药单元连接反馈示意图。

图6为本发明含铜废水处理流程示意图。

图7为本发明含磷废水处理流程示意图。

图8为本发明含COD废水处理流程示意图。

图9为本发明含镍废水处理流程示意图。

图10为本发明留样单元结构示意图。

图11为本发明加药单元结构示意图。

图中序号：外排管道1、留样盒2、前端电磁阀3、后端电磁阀4、第二管道5、药桶6、搅拌器7、液位计8、计量泵9、流量计10、电磁阀11。

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，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。

实施例1：

参见图1、图2、图3、图4，本发明为实现电镀车间工厂外排废水分类收集、分类处理，设计了电镀废水精准化综合处理管理系统，包括：

一前端调控单元，内含多个在线监测模块、各类型废水的收集池，其中，多个在线监测模块分别负责检测该厂区内各车间外排电镀废水的水质参数，确定电镀废水类型；收集池负责收集未超标的对应类型电镀废水；

一废水处理单元，内含各类型废水的预处理池、生化池，预处理池负责收集对应收集池内的电镀废水、并处理，生化池负责收集处理所有预处理池达标外排废水，得上清液；

一监测单元，包括第一监测模块、第二监测模块、第三监测模块，其中，第一监测模块负责监测各车间外排至收集池内电镀废水是否超标，第二监测模块负责监测各预处理池外排废水是否达标，第三监测模块负责监测生化池上清液是否合格；监测单元内各监测模块信息传输至控制终端；

在线监测模块以及第一监测模块、第二监测模块、第三监测模块均通过数据采集传输仪进行采集，通过数据通讯模块将各类检测仪检测的废水水质参数上传至后端的控制终端；

一控制终端，接收各个检测模块的信息、并将信息存储至云平台上，控制终端内设定有在线监测模块、监测单元内各监测模块检测水质参数是否超标的判定阈值，根据阈值与检测的水质参数比较判断，控制未超标废水排入对应收集池、达标废水排入生化池以及合格上清液回排至厂区；

本系统实现各车间电镀废水的分质、分类收集，并将同类型电镀废水排至对应预处理池中，实现统一处理；对各车间电镀废水工艺流程实时监控，并由控制终端智能控制实现，实现电镀废水的精准处理和水资源、再生资源的循环利用，大幅降低人力资源的投入。

在本发明中，前端调控单元内的多个在线监测模块分设在各车间电镀废水的外排管道上，每根外排管道口均安装有流量计，在线监测模块与流量计实时将信息上传至控制终端，控制终端根据各车间外排废水流量信息调整在线监测模块的监测频率；监测精准度高，可自主调节。

在本发明中，各车间电镀废水的外排管道上均连接有超标排放管，超标排放管出液口连接着应急处理池；应急处理池负责收集车间排放的超标电镀废水；对超标废水进行应急处理，避免超标废水排入预处理池从而干扰后续处理。

在本发明中，所述在线监测模块内含pH检测仪、总磷检测仪、COD检测仪、总镍检测仪、总铜检测仪；电镀废水类型包括含磷废水、含COD废水、含镍废水、含铜废水；在线监测模块内各检测仪分别对磷、COD、镍、铜四个特征污染物浓度进行测定，由此判定各车间电镀废水类型。

在本发明中，在各车间电镀废水的外排管道上均设有留样单元，在线监测模块监测各车间外排电镀废水参数信息，若废水水质超标，控制终端根据留样单元内废水确定源头，推送超标信息至后端维修服务人员及时处理；若检测废水水质未超标，控制终端控制留样单元内留样废水排入对应收集池；留样单元实现快速超标排放污染源头，由控制终端控制蜂鸣器预警，维修人员可及时了解情况、并处理。

在本发明中，参见图10，所述留样单元包括前端电磁阀3、留样盒2、后端电磁阀4，其中，前端电磁阀3设在留样盒2与车间废水外排管道1之间连通的分管道上，留样盒2的出水端通过第一管道、第二管道5分别与车间外排管道1出水端、应急处理池连通，第一管道与第二管道上均安装有后端电磁阀4，前端电磁阀3以及后端电磁阀4均由控制终端控制开合；

当车间外排废水未超标时，控制终端控制第一管道上的后端控制阀开启，将留样废水导流至对应收集池内；当车间外排废水超标时，待确定源头后，控制终端控制第二管道上的后端控制阀开启，将留样废水导流至应急收集池内。

实施例2：

在本发明中，参见图11，所述预处理池上配置有加药单元，加药单元负责接收控制终端的加药指令进行投药；参见图11，所述加药单元包括加药桶6、搅拌器7、液位计8、计量泵9、流量计10、电磁阀11，其中加药桶6内设搅拌器7、液位计8，搅拌器7由电机驱动搅拌杆实现搅拌，电机可手动开启或通过控制终端远程开启；加药桶6内的投药管配合安装有计量泵9，投药管的出口端安装有流量计10，所述电磁阀11设在投药管中部，电磁阀11、计量泵9均由控制终端控制启闭；液位计8、流量计10实时向控制终端发送液位信息、流量信息，可及时补充药剂；

其中，根据预处理池内废水类型，第一监测模块检测该废水类型的特征污染物浓度初始值，初始值为控制终端设定初始投药量提供参考数值；

第二监测模块检测预处理后该类型废水特征污染物浓度的效果值，效果值为控制终端修正投药量提供参考数值；依据初始给定量与效果反馈量，得到偏差值，以此微调投药量，将投药量控制在最经济合理区间，达到精准处理的目的。

实施例3：

参见图1、图2、图3、图4以及图5，本发明还提供了电镀废水精准化综合处理管理系统的实现方法，具体包括以下步骤:

步骤一：开启各车间电镀废水外排管道，留样单元进行废水留样，在线监测模块实时检测，得出废水水质参数，根据电镀废水特征污染物确定废水类型；超标废水，由控制终端控制蜂鸣器预警后，导流至应急收集池；未超标废水，根据水质类型导流至对应收集池内，控制终端控制第一管道上的后端控制阀开启，将留样废水导流至对应收集池内；

步骤二：将所有同类型的电镀废水由收集池泵至对应的预处理池进行处理，控制终端根据第一监测模块信息控制加药单元投药，第二监测模块检测预处理废水水质信息，达标后，各预处理池内废水统一排入生化池；

步骤三：生化池对废水生化处理后，静置沉淀，得上清液，检测合格后，启动排水泵，上清液回排厂区使用。

(一)、步骤二中对含磷废水、含COD废水、含镍废水以及含铜废水的预处理如下：

(1)参见图7，含磷废水预处理具体为以下途径：

S1：将所有含磷废水导流至对应预处理池内，调节预处理池内pH为9-10，曝气后进行催化氧化；

S2：控制终端控制加药单元投放氯化钙溶液，投放量由控制终端根据第一监测模块、第二监测模块测定的水质参数进行微调。

(2)参见图8，含COD废水预处理具体为以下途径：

S1：将所有含COD废水导流至对应预处理池内，调节预处理池内pH为3-4，曝气后进行催化氧化；

S2：控制终端控制加药单元投放双氧水，投放量由控制终端根据第一监测模块、第二监测模块测定的水质参数进行微调。

(3)参见图9，含镍废水预处理具体为以下途径：

S1：将所有含镍废水导流至对应预处理池内，调节pH为3-4，后经袋式过滤器过滤掉水中不溶性杂质；

S2：在预处理池内通过阳离子交换柱进行镍回收，离子交换出水监测镍离子，根据出水数据控制离子交换柱运行。

(4)参见图6，对含铜废水预处理具体为以下途径：

S1：将所有含铜废水导流至对应预处理池内，调节预处理池内pH为3-4，后经袋式过滤器过滤掉水中不溶性杂质；

S2：在预处理池内通过阳离子交换柱进行铜回收，离子交换出水监测铜离子，根据出水数据控制离子交换柱运行。

(二)、步骤二达标后废水先统一排入调节池，调节池内分为第一调节池、第二调节池，具体处理步骤如下：

S1：控制第一调节池内pH为9-10，添加氯化钙化学除磷，添加PAC、PAM絮凝沉淀，沉淀产生的污泥由排泥泵泵入重力浓缩罐进行浓缩，浓缩后污泥进行板框压滤，泥饼通过污泥在线重金属检测仪检测，依据检测结果进行污泥自动分类收集，板框产生的滤液泵入第一调节池内继续处理；

S2：第一调节池内上清液泵入第二调节池内，控制pH为6-9，出水后泵入生化池。

(三)、步骤三中生化池处理步骤具体如下：

S1：生化池收集前端调节池物化处理后来水，收集后废水进入CASS池进行生化处理，生化池内设置COD和氨氮在线监测仪；

S2：生化池内污泥泵至污泥浓缩池进行重力浓缩，浓缩后使用叠螺压滤机压滤，污泥储存至固废仓库；CASS池静置沉淀后，检测上清液，合格后，启动排水泵，将部分产水泵至回收池，经多介质过滤器、活性炭过滤器、超滤和反渗透处理，将合格的回用水泵至储罐中，供厂区使用。

本发明实现各车间电镀废水的分质、分类收集，实现分类处理，实现电镀废水的精准处理和水资源、再生资源的循环利用，大幅降低人力资源的投入。

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 (7)

1.电镀废水精准化综合处理管理系统，其特征在于，包括：

一前端调控单元，内含多个在线监测模块、各类型废水的收集池，其中，多个在线监测模块分别负责检测该厂区内各车间外排电镀废水的水质参数，确定电镀废水类型；收集池负责收集未超标的对应类型电镀废水；

一废水处理单元，内含各类型废水的预处理池、生化池，预处理池负责收集对应收集池内的电镀废水、并处理，生化池负责收集处理所有预处理池达标外排废水，得上清液；

一监测单元，包括第一监测模块、第二监测模块、第三监测模块，其中，第一监测模块负责监测各车间外排至收集池内电镀废水是否超标，第二监测模块负责监测各预处理池外排废水是否达标，第三监测模块负责监测生化池上清液是否合格；监测单元内各监测模块信息传输至控制终端；

一控制终端，负责设定监测单元内各监测模块检测水质参数是否超标的判定阈值，根据阈值与检测的水质参数比较判断，控制未超标废水排入对应收集池、达标废水排入生化池以及合格上清液回排至厂区。

2.根据权利要求1所述的电镀废水精准化综合处理管理系统，其特征在于：前端调控单元内的多个在线监测模块分设在各车间电镀废水的外排管道上，每根外排管道口均安装有流量计，在线监测模块与流量计实时将信息上传至控制终端，控制终端根据各车间外排废水流量信息调整在线监测模块的监测频率。

3.根据权利要求2所述的电镀废水精准化综合处理管理系统，其特征在于：各车间电镀废水的外排管道上均连接有超标排放管，超标排放管出液口连接着应急处理池；应急处理池负责收集车间排放的超标电镀废水。

4.根据权利要1或2所述的电镀废水精准化综合处理管理系统，其特征在于：所述在线监测模块内含pH检测仪、总磷检测仪、COD检测仪、总镍检测仪、总铜检测仪；电镀废水类型包括含磷废水、含COD废水、含镍废水、含铜废水。

5.根据权利要求3所述的电镀废水精准化综合处理管理系统，其特征在于：在各车间电镀废水的外排管道上均设有留样单元，在线监测模块监测各车间外排电镀废水参数信息，若废水水质超标，控制终端根据留样单元内废水确定源头，推送超标信息至后端维修服务人员及时处理；若检测废水水质未超标，控制终端控制留样单元内留样废水排入对应收集池。

6.根据权利要求5所述的电镀废水精准化综合处理管理系统，其特征在于：所述留样单元包括前端电磁阀、留样盒、后端电磁阀，其中，前端电磁阀设在留样盒与车间废水外排管道之间连通的分管道上，留样盒的出水端通过第一管道、第二管道分别与车间外排管道出水端、应急处理池连通，第一管道与第二管道上均安装有后端电磁阀，前端电磁阀以及后端电磁阀均由控制终端控制开合。

7.根据权利要求1-6任一所述的电镀废水精准化综合处理管理系统的实现方法，具体包括以下步骤:

步骤一：开启各车间电镀废水外排管道，在线监测模块实时检测，得出废水水质参数，根据电镀废水特征污染物确定废水类型；超标废水，留样、预警后，导流至应急收集池；未超标废水，根据水质类型导流至对应收集池内；

步骤二：将所有同类型的电镀废水由收集池泵至对应的预处理池，控制终端根据第一监测模块信息控制加药单元投药，第二监测模块检测预处理废水水质信息，达标后，各预处理池内废水统一排入生化池；

步骤三：生化池对废水生化处理后，静置沉淀，得上清液，检测合格后，启动排水泵，上清液回排厂区使用。