CN110921887A - 电镀废水资源化处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的电镀废水资源化处理方法，包括：pH值调节，在pH调节池中加入pH调节剂，调节电镀废水的pH值；还原处理，电镀废水经pH值调节后，加入还原剂；沉淀过滤处理，对经还原反应的电镀废水进行沉淀过滤处理，以去除电镀废水中的第一污泥，第一污泥为悬浮物和沉淀物的混合物；初级膜浓缩处理，经过沉淀过滤处理的电镀废水进入初级反渗透膜处理设备，得到初级产水和初级浓缩液；其中，初级产水进入产水混合池，初级浓缩液进入膜浓缩液储池；资源化处理，对初级浓缩液进行固液分离，得到第二污泥、结晶盐和冷凝液，冷凝液与初级产水混合后经二级膜浓缩处理，得到二级浓缩液和二级产水。

Description

电镀废水资源化处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种电镀废水资源化处理方法。
背景技术
电镀行业由于生产工艺、生产成品不同，因而废水水质成分非常复杂，含有多种重金属，尤其是电镀园区的生产废水，按照不同生产工艺及水质特性，可分为电镀废水和电镀废液。其中，电镀废水中常包括电镀镍废水、化学镍废水、含铬废水、含铜含氰废水、含锌废水、酸铜废水、焦铜废水、综合废水、阳极氧化废水和前处理废水等；电镀废液包括有机物和络合物高的槽液，不含有机物、络合物的各种电镀工种槽液，废酸液，退挂件、退产品废液等。在对电镀废水进行处理时，一般要求对生产废水进行清污分流、分类收集、分质处理。目前，对处理电镀废水较为普遍的达标排放工艺是采用“物化+生化”或“物化+生化+膜法”，这两种工艺均成熟稳定，运行费用低，能够达到排放标准。但最终排放的水中仍然含有部分重金属，排入环境中会对环境造成二次污染；并且，在目前多地环境已无环境废水容量的情况下，对电镀废水的排放标准越来越严格，导致难以满足越来越严格的废水排放标准。
针对这种情况，相关技术中提出“物化+生化+膜法+蒸发”的工艺方法对电镀废水中的水资源进行回收利用。
但是，废水进行浓缩和蒸发，废水中的重金属最终存在于蒸发残渣中，这些残渣属于危废，企业无法回收利用，需交由有危废处理资质的机构进行处置，处置费用高，导致电镀废水无法有效实现零排放。
发明内容
本发明提供一种电镀废水资源化处理方法，以解决相关技术中对电镀废水进行处理时，废水中的重金属最终存在于蒸发残渣中，企业无法回收利用，需交由有危废处理资质的机构进行处置，处置费用高，导致电镀废水无法有效实现零排放的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种电镀废水资源化处理方法，包括：
pH值调节，在pH调节池中加入pH调节剂，调节所述电镀废水的所述pH值；
还原处理，所述电镀废水经所述pH值调节后，加入还原剂，以降低重金属离子的化合价；
沉淀过滤处理，对所述经还原反应的所述电镀废水进行沉淀过滤处理，以去除所述电镀废水中的第一污泥，所述第一污泥为所述悬浮物和所述沉淀物的混合物；
初级膜浓缩处理，所述经过沉淀过滤处理的所述电镀废水进入初级反渗透膜处理设备，以去除所述电镀废水中的可溶性污染物，得到初级产水和初级浓缩液；其中，所述初级产水进入产水混合池，所述初级浓缩液进入膜浓缩液储池；
资源化处理，对所述初级浓缩液进行固液分离，得到第二污泥、结晶盐和冷凝液，所述第二污泥为含有可回收重金属的污泥，所述冷凝液与所述初级产水混合后经二级膜浓缩处理，得到二级浓缩液和二级产水；所述二级浓缩液与所述预处理后的废水混合再次处理，所述二级产水进入产水回用池；所述第一污泥经压滤后回收。
在一种可选方式中，所述初级膜浓缩处理包括：
所述经过预处理的废水依次经过第一反渗透膜处理、第二反渗透膜处理以及第三反渗透膜处理；其中，第一反渗透膜处理、第二反渗透膜处理和第三反渗透膜处理得到的产水分别进入产水混合池，得到所述初级产水。
在一种可选方式中，所述第二反渗透膜处理的操作压力为40bar～60bar。
在一种可选方式中，所述第三反渗透膜处理的操作压力为100bar～160bar。
在一种可选方式中，所述还原处理之前，所述方法还包括：
氧化处理，所述电镀废水经所述pH值调节后，加入氧化剂，以去除所述电镀废水中的磷。
在一种可选方式中，所述沉淀过滤处理，包括：
沉淀处理，在沉淀池中对所述经还原处理的电镀废水进行沉淀，以去除所述电镀废水中的沉淀物；
过滤处理，对所述经沉淀处理的电镀废水进行过滤，以去除所述电镀废水中的悬浮物。
在一种可选方式中，所述初级膜浓缩处理之后，所述方法还包括：
沉淀反应处理，向所述初级浓缩液中加入碱性药剂，所述碱性药剂用于与所述电镀废水中的重金属离子反应，以沉淀出所述电镀废水中的重金属离子。
在一种可选方式中，所述资源化处理，包括：
煅烧处理，对所述第二污泥进行煅烧，去除所述第二污泥中的水分并得到所述重金属离子的氧化物；所述重金属离子的氧化物为可回收物。
在一种可选方式中，所述煅烧处理的煅烧温度为600℃～650℃。
在一种可选方式中，所述pH值调节，包括：
调节所述电镀废水的pH值为2～2.5，或，调节所述电镀废水的pH至为4.5～5.5。
本发明提供的一种电镀废水资源化处理方法，包括：pH值调节，在pH调节池中加入pH调节剂，调节电镀废水的pH值；还原处理，电镀废水经pH值调节后，加入还原剂，以降低重金属离子的化合价；沉淀过滤处理，对经还原反应的电镀废水进行沉淀过滤处理，以去除电镀废水中的第一污泥，第一污泥为悬浮物和沉淀物的混合物；初级膜浓缩处理，经过沉淀过滤处理的电镀废水进入初级反渗透膜处理设备，以去除电镀废水中的可溶性污染物，得到初级产水和初级浓缩液；其中，初级产水进入产水混合池，初级浓缩液进入膜浓缩液储池；资源化处理，对初级浓缩液进行固液分离，得到第二污泥、结晶盐和冷凝液，第二污泥为含有可回收重金属的污泥，冷凝液与初级产水混合后经二级膜浓缩处理，得到二级浓缩液和二级产水；二级浓缩液与预处理后的废水混合再次处理，二级产水进入产水回用池；第一污泥经压滤后回收。如此，通过调节电镀废水的pH值，将电镀废水中的铝离子去除，同时，絮凝作用能够去除部分电镀废水中的悬浮物；通过对电镀废水进行膜浓缩处理，并对膜浓缩液进行资源化处理，提高了电镀废水中的重金属离子的回收利用，避免了重金属离子对环境造成二次污染的问题，同时，对膜浓缩处理的产水进行回用，保证了水资源的回用，提高了水资源的利用效率，保证了电镀废水的零排放。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例提供的电镀废水资源化处理方法的实现流程图；
图2为本申请一实施例提供的电镀废水资源化处理方法对含铬废水进行处理的工艺流程图；
图3为本申请一实施例提供的电镀废水资源化处理方法对阳极氧化废水进行处理的工艺流程图。
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。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明实施例的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
图1为本申请一实施例提供的电镀废水资源化处理的实现流程图。
参照图1所示，本申请一实施例提供的电镀废水资源化处理方法，具体用于对电镀废水中的含铬废水或阳极氧化废水的处理，该方法包括以下步骤：
步骤10，pH值调节，在pH调节池中加入pH调节剂，调节电镀废水的pH值。
具体的，本申请实施例中，各厂房车间的含铬电镀废水或阳极氧化废水可以经管道自流入集水井中，在集水井中整体收集，通过提升泵泵入调节池中，在调节池中进行临时存储，均质均量混匀，为后续处理系统提供连续稳定的进水，保证对电镀废水处理的连续性，提高处理效率。在一些具体方式中，可以向调节池中加入盐酸、硫酸等酸性调节剂，从而调节电镀废水的pH值；在另一些具体方式中，也可以像调节池中加入氢氧化钠、碳酸钠等碱性调节剂对电镀废水的pH值进行调节。本申请实施例中对pH值调节剂的具体形式不做限定。
步骤12，还原处理，电镀废水经pH值调节后，加入还原剂，以降低重金属离子的化合价。
具体的，本申请实施例中，在调节池中经过pH值调节后的电镀废水自流入反应池中，向反应池中投加还原剂，降低电镀废水中高价铬离子的化合价；在具体示例中，电镀废水中的铬离子通常以六价铬离子的形式存在，本申请实施例中通过向电镀废水中投加还原剂，将六价铬还原为三价铬。在一些具体的实施方式中，向电镀废水中投加的还原剂可以为焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠以及硫酸亚铁中的至少一种。具体的，本申请实施例中，向反应池中投加还原剂的量以确保反应池中的氧化还原电位为ORP＝250-300为准。
步骤14，沉淀过滤处理，对经还原反应的电镀废水进行沉淀过滤处理，以去除电镀废水中的第一污泥，第一污泥为悬浮物和沉淀物的混合物。
具体的，本申请实施例中，经还原反应后的电镀废水自流入沉淀池中，在沉淀池中进行静置沉淀，电镀废水中的沉淀物以沉淀污泥的形式排出。在一些具体方式中，沉淀污泥通过压滤机压滤之后，可以运送至资源化车间进行回收利用。在一些具体方式中，电镀废水中不仅含有沉淀物，还含有悬浮物，其中悬浮物难以以沉淀的方式去除，本申请实施例中，通过对沉淀后的上清液过滤的方式去除电镀废水中的悬浮物。
在一些具体应用中，沉淀池可以为竖流沉淀池或平流沉淀池中的一种，竖流沉淀池或平流沉淀池对水力流动有一定驻留作用，保证了污水中沉淀物的完全沉淀。
步骤16，初级膜浓缩处理，经过沉淀过滤处理的电镀废水进入初级反渗透膜处理设备，以去除电镀废水中的可溶性污染物，得到初级产水和初级浓缩液；其中，初级产水进入产水混合池，初级浓缩液进入膜浓缩液储池。
具体的，本实施方式中，初级膜浓缩处理可以采用反渗透膜对经过沉淀过滤处理的电镀废水进行处理，反渗透膜能够截留电镀废水中的可溶性盐、有机物及重金属离子等污染物形成膜浓缩液，从而实现对电镀废水中的可溶性盐、有机物及重金属离子等污染物的分离。分离后可溶性盐、有机物及重金属离子等污染物存在与膜浓缩液中，反渗透膜的产水作为初级产水进入产水混合池中，以备后续处理。
步骤18，资源化处理，对初级浓缩液进行固液分离，得到第二污泥、结晶盐和冷凝液，第二污泥为含有可回收重金属的污泥，冷凝液与初级产水混合后经二级膜浓缩处理，得到二级浓缩液和二级产水；二级浓缩液与预处理后的废水混合再次处理，二级产水进入产水回用池；第一污泥经压滤后回收。
本发明提供的一种电镀废水资源化处理方法，包括：pH值调节，在pH调节池中加入这pH调节剂，调节电镀废水的pH值；还原处理，电镀废水经pH值调节后，加入还原剂，以降低重金属离子的化合价；沉淀过滤处理，对经还原反应的电镀废水进行沉淀过滤处理，以去除电镀废水中的第一污泥，第一污泥为悬浮物和沉淀物的混合物；初级膜浓缩处理，经过沉淀过滤处理的电镀废水进入初级反渗透膜处理设备，以去除电镀废水中的可溶性污染物，得到初级产水和初级浓缩液；其中，初级产水进入产水混合池，初级浓缩液进入膜浓缩液储池；资源化处理，对初级浓缩液进行固液分离，得到第二污泥、结晶盐和冷凝液，第二污泥为含有可回收重金属的污泥，冷凝液与初级产水混合后经二级膜浓缩处理，得到二级浓缩液和二级产水；二级浓缩液与预处理后的废水混合再次处理，二级产水进入产水回用池；第一污泥经压滤后回收。如此，通过调节电镀废水的pH值，将电镀废水中的铝离子去除，同时，絮凝作用能够去除部分电镀废水中的悬浮物；通过对电镀废水进行膜浓缩处理，并对膜浓缩液进行资源化处理，提高了电镀废水中的重金属离子的回收利用，避免了重金属离子对环境造成二次污染的问题，同时，对膜浓缩处理的产水进行回用，保证了水资源的回用，提高了水资源的利用效率，保证了电镀废水的零排放。
在一些具体示例中，本申请实施例提供的电镀废水资源化处理方法主要用于对含铬废水或阳极氧化废水的处理；为清楚说明本申请，下面分别针对含铬废水的处理和阳极氧化废水的处理进行说明。
图2为本申请一实施例提供的电镀废水资源化处理方法对含铬废水进行处理的工艺流程图。
基于前述实施例，参照图2所示，本申请一实施例提供的电镀废水资源化处理方法，以对含铬废水进行处理作为示例说明，包括以下步骤：
步骤10，pH值调节，在pH调节池中加入pH调节剂，调节电镀废水的pH值。
具体的，本申请实施例中，各厂房车间的含铬电镀废水或阳极氧化废水可以经管道自流入集水井中，在集水井中整体收集，通过提升泵泵入调节池中，在调节池中进行临时存储，均质均量混匀，为后续处理系统提供连续稳定的进水，保证对电镀废水处理的连续性，提高处理效率。在一些具体方式中，可以向调节池中加入盐酸、硫酸等酸性调节剂，从而调节电镀废水的pH值；在另一些具体方式中，也可以像调节池中加入氢氧化钠、碳酸钠等碱性调节剂对电镀废水的pH值进行调节。本申请实施例中对pH值调节剂的具体形式不做限定。具体的，本实施方式中，调节电镀废水的pH值为2～2.5。
步骤12，还原处理，电镀废水经pH值调节后，加入还原剂，以降低重金属离子的化合价。
具体的，本申请实施例中，在调节池中经过pH至调节后的电镀废水自流入反应池中，向反应池中投加还原剂，降低电镀废水中高价铬离子的化合价；在具体示例中，电镀废水中的铬离子通常以六价铬离子的形式存在，本申请实施例中通过向电镀废水中投加还原剂，将六价铬还原为三价铬。在一些具体的实施方式中，向电镀废水中投加的还原剂可以为焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠以及硫酸亚铁中的至少一种。具体的，本申请实施例中，向反应池中投加还原剂的量以确保反应池中的氧化还原电位为ORP＝250-300为准。
步骤14，沉淀过滤处理，对经还原反应的电镀废水进行沉淀过滤处理，以去除电镀废水中的第一污泥，第一污泥为悬浮物和沉淀物的混合物。
具体的，本申请实施例中，经还原反应后的电镀废水自流入沉淀池中，在沉淀池中进行静置沉淀，电镀废水中的沉淀物以沉淀污泥的形式排出。在一些具体方式中，沉淀污泥通过压滤机压滤之后，可以运送至资源化车间进行回收利用。在一些具体方式中，电镀废水中不仅含有沉淀物，还含有悬浮物，其中悬浮物难以以沉淀的方式去除，本申请实施例中，通过对沉淀后的上清液过滤的方式去除电镀废水中的悬浮物。
在一些可选方式中，步骤14，沉淀过滤处理，包括：沉淀处理，在沉淀池中对经还原处理的电镀废水进行沉淀，以去除电镀废水中的沉淀物。
过滤处理，对经沉淀处理的电镀废水进行过滤，以去除电镀废水中的悬浮物。
具体的，本实施方式中，通过TMF过滤系统对电镀废水进行过滤处理；具体的TMF的孔径为0.1～1.0μm，利用管式微滤膜的物理截留功能去除废水中的细微颗粒、悬浮物等杂质；其中，被截留的颗粒物、悬浮物等杂质进入污泥池中。
在一些可选的实施方式中，参照图2所示，污泥经压滤机压滤处理，得到污泥泥饼。污泥泥饼进入危废处理中心进行处理，方便了污泥的运输和处理。在一些可选方式中，压滤机可以是板式压滤机；在另一些可选方式中，压滤机也可以是厢式压滤机或者隔膜式压滤机。本实施方式中对压滤机的具体形式不做限定。
步骤16，初级膜浓缩处理，经过沉淀过滤处理的电镀废水进入初级反渗透膜处理设备，以去除电镀废水中的可溶性污染物，得到初级产水和初级浓缩液；其中，初级产水进入产水混合池，初级浓缩液进入膜浓缩液储池。
具体的，本实施方式中，初级膜浓缩处理可以采用反渗透膜对经过沉淀过滤处理的电镀废水进行处理，反渗透膜能够截留电镀废水中的可溶性盐、有机物及重金属离子等污染物形成膜浓缩液，从而实现对电镀废水中的可溶性盐、有机物及重金属离子等污染物的分离。分离后可溶性盐、有机物及重金属离子等污染物存在于膜浓缩液中，反渗透膜的产水作为初级产水进入产水混合池中，以备后续处理。
在一些具体方式中，经过预处理的废水依次经过第一反渗透膜处理、第二反渗透膜处理以及第三反渗透膜处理；其中，第一反渗透膜处理、第二反渗透膜处理和第三反渗透膜处理得到的产水分别进入产水混合池，得到初级产水。
具体的，参照图2所示，经过过滤处理的电镀废水首先进入第一反渗透膜处理。
在一些可选的方式中，第一反渗透膜具体可以为一级卷式RO膜，通过RO膜元件对污水中的可溶性盐、有机物及重金属等物质进行浓缩分离，膜系统产水进入产水混合池。
在一些可选方式中，参照图2所示，一级卷式RO处理后得到的浓缩液进入第二反渗透膜进行处理，具体的，第二反渗透膜可以是高压宽流道反渗透膜(SRO-OGF膜)系统，进一步对一级卷式RO处理后的浓缩液进行再次浓缩，SRO-OGF膜系统产水进入产水混合池。
在一些具体方式中，SRO-OGF膜系统的操作压力为40bar～60bar。
参照图2所示，SRO-OGF膜处理系统处理后得到的浓缩液进入第三反渗透膜进行处理，具体的，第三反渗透膜可以是高压特种反渗透膜SUPER RO(SRO-160膜处理系统)利用特种反渗透膜元件的高倍浓缩和超高耐压特性，继续对SRO-OGF膜系统的浓水进行减量浓缩，SRO-160膜系统的产水进入产水混合池，SRO-160膜系统的浓水进入膜浓缩液储池。在一些具体的方式中，SRO-160膜系统的操作压力为100bar～160bar。
步骤17，沉淀反应处理，向初级浓缩液中加入碱性药剂，碱性药剂用于与电镀废水中的重金属离子反应，以沉淀出电镀废水中的重金属离子。
具体的，本实施方式中，向初级浓缩液中加入的碱性药剂可以是氢氧化钠、硫化钠或者碳酸氢钠中的一种，通过碱性药剂将初级浓缩液的pH值调节到8～9，在碱性条件下，初级浓缩液中的三价铬离子发生沉淀反应，生成氢氧化铬沉淀；在后续资源化处理中，强氧化铬沉淀经过固液分离得到可回收利用的氢氧化铬。
步骤18，资源化处理，对初级浓缩液进行固液分离，得到第二污泥、结晶盐和冷凝液，第二污泥为含有可回收重金属的污泥，冷凝液与初级产水混合后经二级膜浓缩处理，得到二级浓缩液和二级产水；二级浓缩液与预处理后的废水混合再次处理，二级产水进入产水回用池；第一污泥经压滤后回收。
具体的，本实施例中，对经过沉淀反应处理的初级浓缩液进行固液分离，可以是通过砂滤、袋式过滤器、碟片式过滤器、浸没式超滤中的一种或几种分离出氢氧化铬沉淀。
在一些具体应用中，沉淀池可以为竖流沉淀池或平流沉淀池中的一种，竖流沉淀池或平流沉淀池对水力流动有一定驻留作用，保证了污水中沉淀物的完全沉淀。在一些可选方式中，步骤18，资源化处理，包括：煅烧处理，对第二污泥进行煅烧，去除第二污泥中的水分并得到重金属离子的氧化物；重金属离子的氧化物为可回收物。
具体的，煅烧处理的煅烧温度为600℃～650℃。在600℃～650℃温度下对氢氧化铬进行煅烧，得到铬绿，即氧化铬。从而实现含铬电镀废水中铬离子的资源化回收利用。
在一些可选方式中，固液分离可以采用MVR系统进行蒸发结晶。在一些可选方式中，蒸发结晶的条件控制在60～100℃，0.1bar～0.9bar的负压条件下，电镀废水中的盐分(氯化钠、硫酸钠、铵盐和磷盐)及有机物形成结晶盐。参照图2所示，其中，蒸发冷凝液进入产水混合池，结晶盐为固废委外处理。
在一些可选方式中，冷凝水与初级产水混合后经二级膜浓缩处理，得到二级浓缩液和二级产水；二级浓缩液与预处理后的废水混合再次处理，二级产水进入产水回用池。
具体的，二级膜浓缩可以为二级卷式RO系统，产水混合池中的混合液进入二级卷式RO系统，进一步对产水中残留的可溶性盐分和有机物等进行拦截过滤，降低产水的杂质含量。
为进一步说明，本申请实施例采用上述技术方案后达到的技术效果，下面以具体示例作为说明。
参照表1所示，表1为含铬电镀废水水质分析表。从表1中可以看出，含铬废水呈酸性，含有大量的六价铬离子和三价铬离子，不含络合物。
表1含铬电镀废水水质分析表
Figure BDA0002260390310000081
通过本申请实施例提供的电镀废水资源化处理方法，对表1中含铬电镀废水进行资源化处理后，参照表2所示，表2为对7000m3/d含铬电镀废水进行处理各工艺阶段的水质指标。
表2含铬电镀废水各工艺阶段水质指标
Figure BDA0002260390310000082
Figure BDA0002260390310000091
Figure BDA0002260390310000101
从表2可以看出，采用本申请实施例提供的电镀废水资源化处理方法对含铬电镀废水进行处理后，取得了如下技术优势：
1)有经济价值的重金属铬离子通过物化的方式提取出来，废水通过反渗透来达到中水回用要求，废水中的结晶盐最终以一般工业固废而非危废的形式出现，委外处理成本低；
2)利用焦亚硫酸钠将六价铬离子还原成三价铬离子，通过调节pH值将三价铬离子反应沉淀生成有经济价值的氢氧化铬；
3)多段多级反渗透系统不仅能够最大限度的对废水进行浓缩使其减少后期蒸发水量，节省投资及运行费用还能保证中水稳定达标；
4)膜浓缩液中仍然含有部分铬离子，通过物化方法使其沉淀，最终通过段锻烧装置生成有经济价值的铬绿；
5)最终少量浓缩液通过MVR蒸发得到的结晶盐为一般工业固废，量少，处理费用低。
图3为本申请一实施例提供的电镀废水资源化处理方法对阳极氧化废水进行处理的工艺流程图。
基于前述实施例，参照图3所示，在本申请一实施例中提供的电镀废水资源化处理方法，以对阳极氧化废水的处理作为示例，包括以下步骤：
步骤10，pH值调节，在pH调节池中加入pH调节剂，调节电镀废水的pH值。
具体的，本申请实施例中，各厂房车间的阳极氧化废水可以经管道自流入集水井中，在集水井中整体收集，通过提升泵泵入调节池中，在调节池中进行临时存储，均质均量混匀，为后续处理系统提供连续稳定的进水，保证对电镀废水处理的连续性，提高处理效率。在一些具体方式中，可以向调节池中加入盐酸、硫酸等酸性调节剂，从而调节电镀废水的pH值；在另一些具体方式中，也可以像调节池中加入氢氧化钠、碳酸钠等碱性调节剂对电镀废水的pH值进行调节。本申请实施例中对PH值调节剂的具体形式不做限定。具体的，本实施方式中，调节电镀废水的pH值为4.5～5.5。
本实施方式中，将电镀废水的pH值调节至4.5～5.5，其中的铝离子会生成氢氧化铝沉淀，同时产生絮凝沉淀的效果，废水进入浓缩池，废水中的悬浮物及反应产生的沉淀物质以沉淀污泥的形式排出，沉淀污泥经过板框压榨后运输至资源化车间，压滤液返回至调节池。
步骤11，氧化处理，电镀废水经pH值调节后，加入氧化剂，以去除电镀废水中的磷。
具体的，本申请实施例中向电镀废水中加入的氧化剂可以是双氧水或过氧化钠中的一种。本申请实施例中对氧化剂的具体形式不做限定。
步骤12，还原处理，电镀废水经pH值调节后，加入还原剂，以降低重金属离子的化合价。
在一些具体的实施方式中，向电镀废水中投加的还原剂可以为焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠以及硫酸亚铁中的至少一种。具体的，本申请实施例中，向反应池中投加还原剂的量以确保反应池中的氧化还原电位为ORP＝250-300为准。
步骤14，沉淀过滤处理，对经还原反应的电镀废水进行沉淀过滤处理，以去除电镀废水中的第一污泥，第一污泥为悬浮物和沉淀物的混合物。
具体的，本申请实施例中，经还原反应后的电镀废水自流入沉淀池中，在沉淀池中进行静置沉淀，电镀废水中的沉淀物以沉淀污泥的形式排出。在一些具体方式中，沉淀污泥通过压滤机压滤之后，可以运送至资源化车间进行回收利用。在一些具体方式中，电镀废水中不仅含有沉淀物，还含有悬浮物，其中悬浮物难以以沉淀的方式去除，本申请实施例中，通过对沉淀后的上清液过滤的方式去除电镀废水中的悬浮物。
在一些可选方式中，步骤14，沉淀过滤处理，包括：沉淀处理，在沉淀池中对经还原处理的电镀废水进行沉淀，以去除电镀废水中的沉淀物。
过滤处理，对经沉淀处理的电镀废水进行过滤，以去除电镀废水中的悬浮物。
具体的，本实施方式中，通过TMF过滤系统对电镀废水进行过滤处理；具体的TMF的孔径为0.1～1.0μm，利用管式微滤膜的物理截留功能去除废水中的细微颗粒、悬浮物等杂质；其中，被截留的颗粒物、悬浮物等杂质进入污泥池中。
在一些可选的实施方式中，参照图3所示，污泥经压滤机压滤处理，得到污泥泥饼。污泥泥饼进入资源化处理车间回收利用。在一些可选方式中，压滤机可以是板式压滤机；在另一些可选方式中，压滤机也可以是厢式压滤机或者隔膜式压滤机。本实施方式中对压滤机的具体形式不做限定。
步骤16，初级膜浓缩处理，经过沉淀过滤处理的电镀废水进入初级反渗透膜处理设备，以去除电镀废水中的可溶性污染物，得到初级产水和初级浓缩液；其中，初级产水进入产水混合池，初级浓缩液进入膜浓缩液储池。
具体的，本实施方式中，初级膜浓缩处理可以采用反渗透膜对经过沉淀过滤处理的电镀废水进行处理，反渗透膜能够截留电镀废水中的可溶性盐、有机物及重金属离子等污染物形成膜浓缩液，从而实现对电镀废水中的可溶性盐、有机物及重金属离子等污染物的分离。分离后可溶性盐、有机物及重金属离子等污染物存在于膜浓缩液中，反渗透膜的产水作为初级产水进入产水混合池中，以备后续处理。
在一些具体方式中，经过预处理的废水依次经过第一反渗透膜处理、第二反渗透膜处理以及第三反渗透膜处理；其中，第一反渗透膜处理、第二反渗透膜处理和第三反渗透膜处理得到的产水分别进入产水混合池，得到初级产水。
具体的，参照图3所示，经过过滤处理的电镀废水首先进入第一反渗透膜处理。
在一些可选的方式中，第一反渗透膜具体可以为一级卷式RO膜，通过RO膜元件对污水中的可溶性盐、有机物及重金属等物质进行浓缩分离，膜系统产水进入产水混合池。
在一些可选方式中，参照图3所示，一级卷式RO处理后得到的浓缩液进入第二反渗透膜进行处理，具体的，第二反渗透膜可以是高压宽流道反渗透膜(SRO-OGF膜)系统，进一步对一级卷式RO处理后的浓缩液进行再次浓缩，SRO-OGF膜系统产水进入产水混合池。
在一些具体方式中，SRO-OGF膜系统的操作压力为40bar～60bar。
参照图3所示，SRO-OGF膜处理系统处理后得到的浓缩液进入第三反渗透膜进行处理，具体的，第三反渗透膜可以是高压特种反渗透膜SUPER RO(SRO-160膜处理系统)利用特种反渗透膜元件的高倍浓缩和超高耐压特性，继续对SRO-OGF膜系统的浓水进行减量浓缩，SRO-160膜系统的产水进入产水混合池，SRO-160膜系统的浓水进入膜浓缩液储池。在一些具体的方式中，SRO-160膜系统的操作压力为100bar～160bar。
步骤18，资源化处理，对初级浓缩液进行固液分离，得到结晶盐和冷凝液，冷凝液与初级产水混合后经二级膜浓缩处理，得到二级浓缩液和二级产水；二级浓缩液与预处理后的废水混合再次处理，二级产水进入产水回用池；第一污泥经压滤后回收。
具体的，本实施例中，对经过沉淀反应处理的初级浓缩液进行固液分离，可以是通过砂滤、袋式过滤器、碟片式过滤器、浸没式超滤中的一种或几种分离出氢氧化铝沉淀。
在一些可选方式中，固液分离可以采用MVR系统进行蒸发结晶。在一些可选方式中，蒸发结晶的条件控制在60～100℃，0.1bar～0.9bar的负压条件下，电镀废水中的盐分(氯化钠、硫酸钠、铵盐和磷盐)及有机物形成结晶盐。参照图2所示，其中，蒸发冷凝液进入产水混合池，结晶盐为一般工业固废委外处理。
在一些可选方式中，冷凝水与初级产水混合后经二级膜浓缩处理，得到二级浓缩液和二级产水；二级浓缩液与预处理后的废水混合再次处理，二级产水进入产水回用池。
具体的，二级膜浓缩可以为二级卷式RO系统，产水混合池中的混合液进入二级卷式RO系统，进一步对产水中残留的可溶性盐分和有机物等进行拦截过滤，降低产水的杂质含量。
为进一步说明，本申请实施例采用上述技术方案后达到的技术效果，下面以具体示例作为说明。
参照表3所示，表3为阳极氧化电镀废水水质分析表，从表3中可以看出，阳极氧化废水呈酸性，含有大量的铝离子和部分磷，在pH＝5时会产生大量的氢氧化铝沉淀，氢氧化铝本身也会产生絮凝沉淀的效果。
表3阳极氧化电镀废水水质分析表
Figure BDA0002260390310000131
通过本申请实施例提供的电镀废水资源化处理方法，对表3中阳极氧化电镀废水进行资源化处理后，参照表4所示，表4为对200m3/d阳极氧化电镀废水进行处理各工艺阶段的水质指标。
表4阳极氧化电镀废水各工艺阶段水质指标
Figure BDA0002260390310000132
Figure BDA0002260390310000141
从表4可以看出，采用本申请实施例提供的电镀废水资源化处理方法对阳极氧化电镀废水进行处理后，取得了如下技术优势：
1)通过调节pH值将废水中的铝离子反应生成氢氧化铝沉淀物，沉淀物压滤分离之后制作成聚合氯化铝，可作为絮凝剂，实现资源化利用；
2)经过物化处理完全之后的废水混合进入多级多段反渗透系统，不仅能够最大限度的对废水进行浓缩，减少后期蒸发水量，节省投资及运行费用，还能保证中水稳定达标；
3)最终浓缩液通过MVR蒸发得到的结晶盐为一般工业固废，减少处理费用。
本申请实施例提供的一种电镀废水资源化处理方法，包括：pH值调节，在pH调节池中加入pH调节剂，调节电镀废水的pH值；还原处理，电镀废水经pH值调节后，加入还原剂，以降低重金属离子的化合价；沉淀过滤处理，对经还原反应的电镀废水进行沉淀过滤处理，以去除电镀废水中的第一污泥，第一污泥为悬浮物和沉淀物的混合物；初级膜浓缩处理，经过沉淀过滤处理的电镀废水进入初级反渗透膜处理设备，以去除电镀废水中的可溶性污染物，得到初级产水和初级浓缩液；其中，初级产水进入产水混合池，初级浓缩液进入膜浓缩液储池；资源化处理，对初级浓缩液进行固液分离，得到第二污泥、结晶盐和冷凝液，第二污泥为含有可回收重金属的污泥，冷凝液与初级产水混合后经二级膜浓缩处理，得到二级浓缩液和二级产水；二级浓缩液与预处理后的废水混合再次处理，二级产水进入产水回用池；第一污泥经压滤后回收。如此，通过调节电镀废水的pH值，将电镀废水中的铝离子去除，同时，絮凝作用能够去除部分电镀废水中的悬浮物；通过对电镀废水进行膜浓缩处理，并对膜浓缩液进行资源化处理，提高了电镀废水中的重金属离子的回收利用，避免了重金属离子对环境造成二次污染的问题，同时，对膜浓缩处理的产水进行回用，保证了水资源的回用，提高了水资源的利用效率，保证了电镀废水的零排放。
实施案例：
废水处理总量22000吨每天，包含电镀行业的主要废水。进水水质参数如下：
Figure BDA0002260390310000151
Figure BDA0002260390310000161
出水水质要求：
检测项目 PH 色度 浊度 电导率
计量单位 无量纲 倍 NTU us/cm
检测值 6～8 ≤3 ≤1 ≤300
最终危废产生量：
项目 污泥量(tpd)
电镀镍废水污泥 0.75
化学镍废水污泥 0.08
含铬废水污泥 2.63
含锌含氰废水、含锌废水污泥 0.04
含铜含氰废水、酸铜废水、焦铜废水污泥 0.85
阳极氧化废水污泥 0.08
综合废水污泥 0.05
合计 4.47
最终一般工业固体废物产生量：
Figure BDA0002260390310000162
Figure BDA0002260390310000171
资源化车间产品量：
Figure BDA0002260390310000172
总体工艺优势：
重金属分类回收利用，不仅减少了重金属产生的危废需要支付的高昂处理费用，还能回收资源化产品，取得收益。
全膜法工艺不仅实现了废水的零排放，资源化回用，还减少了化学药品的添加，降低了处理成本，同时大大的减少了固废量。
现有常规的物化+生化+膜处理+蒸发工艺，需要投加大量的药剂，剩余污泥量是废水量的0.6％～0.8％，都属于危废，需要交由危废处理机构处理，交支付巨额的处理费用。本申请实施例最终污泥量只占传统工艺的三分之一，并且剩余污泥中只有不到8％的污泥属危废。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电镀废水资源化处理方法，其特征在于，包括：
pH值调节，在pH调节池中加入pH调节剂，调节所述电镀废水的所述pH值；
还原处理，所述电镀废水经所述pH值调节后，加入还原剂，以降低重金属离子的化合价；
沉淀过滤处理，对所述经还原反应的所述电镀废水进行沉淀过滤处理，以去除所述电镀废水中的第一污泥，所述第一污泥为所述悬浮物和所述沉淀物的混合物；
初级膜浓缩处理，所述经过沉淀过滤处理的所述电镀废水进入初级反渗透膜处理设备，以去除所述电镀废水中的可溶性污染物，得到初级产水和初级浓缩液；其中，所述初级产水进入产水混合池，所述初级浓缩液进入膜浓缩液储池；
资源化处理，对所述初级浓缩液进行固液分离，得到第二污泥、结晶盐和冷凝液，所述第二污泥为含有可回收重金属的污泥，所述冷凝液与所述初级产水混合后经二级膜浓缩处理，得到二级浓缩液和二级产水；所述二级浓缩液与所述预处理后的废水混合再次处理，所述二级产水进入产水回用池；所述第一污泥经压滤后回收。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初级膜浓缩处理包括：
所述经过预处理的废水依次经过第一反渗透膜处理、第二反渗透膜处理以及第三反渗透膜处理；其中，第一反渗透膜处理、第二反渗透膜处理和第三反渗透膜处理得到的产水分别进入产水混合池，得到所述初级产水。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二反渗透膜处理的操作压力为40bar～60 bar。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第三反渗透膜处理的操作压力为100bar～160 bar。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述还原处理之前，所述方法还包括：
氧化处理，所述电镀废水经所述pH值调节后，加入氧化剂，以去除所述电镀废水中的磷。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述沉淀过滤处理，包括：
沉淀处理，在沉淀池中对所述经还原处理的电镀废水进行沉淀，以去除所述电镀废水中的沉淀物；
过滤处理，对所述经沉淀处理的电镀废水进行过滤，以去除所述电镀废水中的悬浮物。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初级膜浓缩处理之后，所述方法还包括：
沉淀反应处理，向所述初级浓缩液中加入碱性药剂，所述碱性药剂用于与所述电镀废水中的重金属离子反应，以沉淀出所述电镀废水中的重金属离子。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述资源化处理，包括：
煅烧处理，对所述第二污泥进行煅烧，去除所述第二污泥中的水分并得到所述重金属离子的氧化物；所述重金属离子的氧化物为可回收物。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述煅烧处理的煅烧温度为600℃～650℃。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述pH值调节，包括：
调节所述电镀废水的pH值为2～2.5，或，调节所述电镀废水的pH至为4.5～5.5。
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