CN113387511A - 一种磷化废水零排放装置及工艺流程 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磷化废水零排放装置及工艺流程，所述磷化废水零排放装置包括处理机构、一级膜系统、二级膜系统和三级膜系统，所述处理机构包括调节池、中和沉淀池、集水池、多介质过滤器、膜处理池和导管，所述调节池、中和沉淀池、集水池、多介质过滤器和膜处理池通过导管依次连通；所述膜处理池的内部依次设置有一级膜系统、二级膜系统和三级膜系统，所述膜处理池的底部连通有分管，所述分管的底部连通有输水管，所述输水管远离膜处理池的一端与调节池连通，所述中和沉淀池通过管道连通有污泥处理池。本发明提供的磷化废水零排放装置及工艺流程具有对磷化废水处理效果好，避免对环境产生污染的优点。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种磷化废水零排放装置及工艺流程。
背景技术
伴随着我国化工行业的高速发展，近二十年来，我国磷化工得到了迅速的发展，并取得了令人鼓舞的成绩，但是，伴随着磷化工的发展而产生的环境污染状况也日趋严重，因此，防治磷化工污染，保护生态环境，合理利用不可再生的有限资源，是我国磷化工健康发展所面临的一项迫切任务和重要课题，认识磷污染的危害和研究除磷的方法具有重大的现实意义，磷是生物不可缺少的重要元素，生物的代谢过程都需要磷的参与，磷是核酸、细胞膜和骨骼的主要成分，高能磷酸在腺苷二磷酸和腺苷三磷酸之间可逆地转移，它是细胞内一切生化作用的能量，磷不存在任何气体形式的化合物，所以磷是典型的沉积型循环物质，沉积型循环物质主要有两种存在相：岩石相和溶解盐相，循环的起点源于岩石的风化，终于水中的沉积，由于风化侵蚀作用和人类的开采，磷被释放出来，由于降水成为可溶性磷酸盐，经由植物、草食动物和肉食动物而在生物之间流动，待生物死亡后被分解，又使其回到环境中，溶解性磷酸盐，也可随着水流，进入江河湖海，并沉积在海底，其中一部分长期留在海里，另一些可形成新的地壳，在风化后再次进入循环，磷化，是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜，磷化是常用的前处理技术，原理上应属于化学转换膜处理，主要应用于钢铁表面磷化，有色金属(如铝、锌)件也可应用磷化，磷化是针对金属表面的一道工序；经磷化处理的金属材料及其制品表面形成浸入性磷酸盐膜层，该膜层与金属基体有良好的结合能力、耐磨性和对涂料的附着能力，磷化又分简单磷化和高要求专用磷化，简单磷化就是磷酸与硫酸和硝酸的运用；而要求高的专用磷化剂粉剂产品相对产泥较多，而磷化废水则是指对金属表面进行处理过程中所产生的废水，主要包含碱洗乳化废水、漂洗废水、酸洗废液及磷化废液等多种废水，磷化废水中含有大量的磷酸盐、锌离子、酸碱物质及有机物；根据生产工艺不同，有时还含有一定量的镍离子、铜离子或铅离子等重金属和表面活性剂等污染物成分复杂，处理难度较大。
目前，对此类废水的处理主要以物化法为主，通过投加石灰去除总磷，在不考虑总盐超标的情况下直接排放，产生大量的污染物难于处理，同时对周围的水体环境造成较大的影响。
因此，有必要提供一种磷化废水零排放装置及工艺流程以解决上述技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种对磷化废水处理效果好的磷化废水零排放装置及工艺流程。
本发明提供的磷化废水零排放装置，包括处理机构、一级膜系统、二级膜系统和三级膜系统，所述处理机构包括调节池、中和沉淀池、集水池、多介质过滤器、膜处理池和导管，所述调节池、中和沉淀池、集水池、多介质过滤器和膜处理池通过导管依次连通；所述膜处理池的内部依次设置有一级膜系统、二级膜系统和三级膜系统。
为了达到将清洗水回收处理的目的，作为本发明提供的磷化废水零排放装置，优选的，所述膜处理池的底部连通有分管，所述分管的底部连通有输水管，所述输水管远离膜处理池的一端与调节池连通。
为了达到将污泥排出的目的，作为本发明提供的磷化废水零排放装置，优选的，所述中和沉淀池通过管道连通有污泥处理池，所述污泥处理池的一侧设置有排泥管。
为了达到对氯化钠回收利用的目的，作为本发明提供的磷化废水零排放装置，优选的，所述膜处理池通过管道连通有蒸发器，所述蒸发器的外侧分别设置有杂盐排出口和母液排出管。
为了达到提高整个装置稳定性的目的，作为本发明提供的磷化废水零排放装置，优选的，所述处理机构的底部固定连接有固定台，所述固定台的底部固定连接有固定腿。
为了达到提高处理机构牢固度的目的，作为本发明提供的磷化废水零排放装置，优选的，所述调节池、中和沉淀池、集水池、多介质过滤器和膜处理池的底部均通过固定座与固定台固定连接，所述固定座的外侧固定连接有安装块，所述安装块的内部设置有固定螺栓。
为了达到便于观察的目的，作为本发明提供的磷化废水零排放装置，优选的，所述调节池、中和沉淀池、集水池和膜处理池的顶部均设置有观察口，所述观察口的外侧设置有密封盖。
为了达到提高池体密封性和提高固定台与固定腿之间牢固度的目的，作为本发明提供的磷化废水零排放装置，优选的，所述调节池、中和沉淀池、集水池、多介质过滤器和膜处理池的外侧均固定连接有密封圈，所述密封圈的内圈与导管的外侧固定连接，所述固定台和固定腿的连接处固定连接有加固块，所述加固块的内部设置有紧固螺栓。
本发明还提供了一种磷化废水零排放装置的处理工艺，包括以下步骤：
S1：废水预处理；
S2：中和沉淀池中和沉淀；
S3：集水池生化处理；
S4：多介质过滤器过滤；
S5：膜系统处理；
本发明中膜处理系统包括一级膜系统、二级膜系统和三级膜系统，所述一级膜由石英砂制成，通过初步截留过滤作用去除水中的悬浮物和细小颗粒物，所述二级膜系统和三级膜系统采用中空纤维膜制成，截留水中各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，从而对废水中的盐分分离出来。
与相关技术相比较，本发明提供的磷化废水零排放装置及工艺流程有益效果如下：
本发明通过在对废水进行处理时，工作人员首先将废水注入调节池的内部，通过调节池对废水进行预处理，预处理后的废水流入中和沉淀池的内部，然后向中和沉淀池的内部加入酸、碱和絮凝剂去除水中的重金属离子，同时降低水的硬度，调节进水pH值，中和处理后的废水流入集水池的内部，此时向集水池的内部注入PAC和PAM，去除有机污染物及部分氨氮和磷，经过集水池生化处理后的废水，流入多介质过滤器的内部，通过多介质过滤器将废水中铁、锌离子等去除，经由多介质过滤器处理后的废水流入膜处理池的内部，通过一级膜系统初步截留过滤去除水中的悬浮物和细小颗粒物，出水再次经过二级膜系统和三级膜系统进行盐分分离，经过分盐的盐分进入蒸发器中蒸发，蒸发后氯化钠晶体可出售，母液及杂盐分别通过母液排出管和杂盐排出口排出，通过膜处理池内部的一级膜系统、二级膜系统和三级膜系统对废水进行处理时，会产生清洗用废水，通过分管和输水管将清洗水回流至调节池的内部，进行下一次处理，废水在中和沉淀池内部处理后会沉淀产生污泥，通过污泥处理池内部的污泥处理设备对沉淀下的污泥进行脱水处理，然后排出，本装置中还通过设置固定台和固定腿，对整个处理装置进行支撑，提高整个装置在使用时的稳定性，从而提高了本装置的工作效率，通过在调节池、中和沉淀池、集水池、多介质过滤器和膜处理池的底部设置固定座，可以提高调节池、中和沉淀池、集水池、多介质过滤器和膜处理池的底部与固定台之间的牢固度，从而提高各个设备在工作时的稳定性，通过设置观察口，便于工作人员对各个池体内部的情况进行了解，通过设置加固块，提高了固定台与固定腿之间的牢固度，从而可以进一步提高整个装置的稳定性，解决了目前，对此类废水的处理主要以物化法为主，通过投加石灰去除总磷，在不考虑总盐超标的情况下直接排放，产生大量的污染物难于处理，同时对周围的水体环境影响较大的问题。
附图说明
图1为本发明提供的磷化废水零排放装置及工艺流程的一种较佳实施例的结构示意图；
图2为图1所示膜处理池的内部结构示意图；
图3为图1所示固定座的结构示意图；
图4为图1所示固定台的结构示意图；
图5为图1所示A处的放大结构示意图；
图6为本发明提供的磷化废水零排放装置及工艺流程的一种较佳实施例的工艺流程图。
图中标号：1、处理机构；101、调节池；102、中和沉淀池；103、集水池；104、多介质过滤器；105、膜处理池；106、导管；2、一级膜系统；3、二级膜系统；4、三级膜系统；5、分管；6、输水管；7、污泥处理池；8、排泥管；9、蒸发器；10、母液排出管；11、杂盐排出口；12、固定台；13、固定腿；14、固定座；15、安装块；16、固定螺栓；17、观察口；18、加固块；19、密封圈。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请结合参阅图1、图2、图3、图4、图5和图6，其中，图1为本发明提供的磷化废水零排放装置及工艺流程的一种较佳实施例的结构示意图，图2为图1所示膜处理池的内部结构示意图，图3为图1所示固定座的结构示意图，图4为图1所示固定台的结构示意图，图5为图1所示A处的放大结构示意图，图6为本发明提供的磷化废水零排放装置及工艺流程的一种较佳实施例的工艺流程图。磷化废水零排放装置，包括处理机构1、一级膜系统2、二级膜系统3和三级膜系统4。
在具体实施过程中，如图1和图2所示，处理机构1包括调节池101、中和沉淀池102、集水池103、多介质过滤器104、膜处理池105和导管106，调节池101、中和沉淀池102、集水池103、多介质过滤器104和膜处理池105通过导管106依次连通。
膜处理池105的内部依次设置有一级膜系统2、二级膜系统3和三级膜系统4。
需要说明的是：在对废水进行处理时，工作人员首先将废水注入调节池101的内部，通过调节池101对废水进行预处理，预处理后的废水流入中和沉淀池102的内部，然后向中和沉淀池102的内部加入酸、碱和絮凝剂去除水中的重金属离子，同时降低水的硬度，调节进水pH值，中和处理后的废水流入集水池103的内部，此时向集水池103的内部注入PAC和PAM，去除有机污染物及部分氨氮和磷，经过集水池103生化处理后的废水，流入多介质过滤器104的内部，通过多介质过滤器104将废水中铁、锌离子等去除，经由多介质过滤器104处理后的废水流入膜处理池105的内部，通过一级膜系统2初步截留过滤去除水中的悬浮物和细小颗粒物，出水再次经过二级膜系统3和三级膜系统4进行盐分分离，经过分盐的盐分进入蒸发器9中蒸发，蒸发后氯化钠晶体可出售，母液及杂盐分别通过母液排出管10和杂盐排出口11排出。
参考图1所示，膜处理池105的底部连通有分管5，分管5的底部连通有输水管6，输水管6远离膜处理池105的一端与调节池101连通。
需要说明的是：通过膜处理池105内部的一级膜系统2、二级膜系统3和三级膜系统4对废水进行处理时，会产生清洗用废水，通过分管5和输水管6将清洗水回流至调节池101的内部，进行下一次利用。
参考图1所示，中和沉淀池102通过管道连通有污泥处理池7，污泥处理池7的一侧设置有排泥管8。
需要说明的是：废水在中和沉淀池102内部处理后会沉淀产生污泥，通过污泥处理池7对沉淀下的污泥进行脱水处理，然后排出。
参考图1所示，膜处理池105通过管道连通有蒸发器9，蒸发器9的外侧分别设置有杂盐排出口11和母液排出管10。
需要说明的是：废水经由膜处理池105进行盐分分离，经过分盐的盐分进入蒸发器9中蒸发，蒸发后氯化钠晶体可出售，母液及杂盐分别通过母液排出管10和杂盐排出口11排出，这一步骤，提高了资源利用率，节约了能源。
参考图1、图3、图4和图5所示，处理机构1的底部固定连接有固定台12，固定台12的底部固定连接有固定腿13。
调节池101、中和沉淀池102、集水池103、多介质过滤器104和膜处理池105的底部均通过固定座14与固定台12固定连接，固定座14的外侧固定连接有安装块15，安装块15的内部设置有固定螺栓16。
调节池101、中和沉淀池102、集水池103和膜处理池105的顶部均设置有观察口17，观察口17的外侧设置有密封盖。
调节池101、中和沉淀池102、集水池103、多介质过滤器104和膜处理池105的外侧均固定连接有密封圈19，密封圈19的内圈与导管106的外侧固定连接。
固定台12和固定腿13的连接处固定连接有加固块18，加固块18的内部设置有紧固螺栓。
需要说明的是：通过设置固定台12和固定腿13，对整个处理装置进行支撑，提高整个装置在使用时的稳定性，从而提高了本装置的工作效率，通过在调节池101、中和沉淀池102、集水池103、多介质过滤器104和膜处理池105的底部设置固定座14，可以提高调节池101、中和沉淀池102、集水池103、多介质过滤器104和膜处理池105的底部与固定台12之间的牢固度，从而提高各个设备在工作时的稳定性，通过设置观察口17，便于工作人员对各个池体内部的情况进行了解，通过设置加固块18，提高了固定台12与固定腿13之间的牢固度，从而可以进一步提高整个装置的稳定性。
参考图6所示，本发明还提供了一种磷化废水零排放装置的处理工艺，包括以下步骤：
S1：废水预处理；
S2：中和沉淀池102中和沉淀；
S3：集水池103生化处理；
S4：多介质过滤器104过滤；
S5：膜系统处理。
本发明中膜处理系统包括一级膜系统2、二级膜系统3和三级膜系统4，所述一级膜由石英砂制成，通过初步截留过滤作用去除水中的悬浮物和细小颗粒物，所述二级膜系统3和三级膜系统4采用中空纤维膜制成，截留水中各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，从而对废水中的盐分分离出来。
本发明提供的磷化废水零排放装置及工艺流程的工作原理如下：
在对废水进行处理时，工作人员首先将废水注入调节池101的内部，通过调节池101对废水进行预处理，调节池101的容积为50m3，调节池101内部设置有提升泵对废水进行输送，提升泵的流量为5m3/h，预处理回收率不低于90％，出水SDI小于3；预处理后的废水流入中和沉淀池102的内部，中和沉淀池102内部设置有排泥泵对污泥进行排放，排泥泵的流量为2m3/h，然后向中和沉淀池102的内部加入酸、碱和絮凝剂去除水中的重金属离子，同时降低水的硬度，调节进水pH值，中和处理后的废水流入集水池103的内部，此时向集水池103的内部注入PAC和PAM，去除有机污染物及部分氨氮和磷，经过集水池103生化处理后的废水，流入多介质过滤器104的内部，通过多介质过滤器104将废水中铁、锌离子等去除，经由多介质过滤器104处理后的废水流入膜处理池105的内部，通过一级膜系统2初步截留过滤去除水中的悬浮物和细小颗粒物，出水再次经过二级膜系统3和三级膜系统4进行盐分分离，经过分盐的盐分进入蒸发器9中蒸发，膜系统回收率不低于80％，三年内脱盐率大于98％，膜系统膜架为SS304膜架，蒸发后氯化钠晶体可出售，母液及杂盐分别通过母液排出管10和杂盐排出口11排出，通过膜处理池105内部的一级膜系统2、二级膜系统3和三级膜系统4对废水进行处理时，会产生清洗用废水，通过分管5和输水管6将清洗水回流至调节池101的内部，进行下一次处理，废水在中和沉淀池102内部处理后会沉淀产生污泥，通过污泥处理池7内部的污泥处理设备对沉淀下的污泥进行脱水处理，然后排出，污泥处理池7的容积为5m3，整套近零排放系统回收率大于90％；本装置中还通过设置固定台12和固定腿13，对整个处理装置进行支撑，提高整个装置在使用时的稳定性，从而提高了本装置的工作效率，通过在调节池101、中和沉淀池102、集水池103、多介质过滤器104和膜处理池105的底部设置固定座14，可以提高调节池101、中和沉淀池102、集水池103、多介质过滤器104和膜处理池105的底部与固定台12之间的牢固度，从而提高各个设备在工作时的稳定性，通过设置观察口17，便于工作人员对各个池体内部的情况进行了解，通过设置加固块18，提高了固定台12与固定腿13之间的牢固度，从而可以进一步提高整个装置的稳定性；
其中该污水处理设备处理的磷化废水总水量为1.5m3/h，其进水水质如下：
经过该污水处理设备处理后的出水水质，经过检测满足厂家中水回用水质要求。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种磷化废水零排放装置，其特征在于，包括：
处理机构(1)，所述处理机构(1)包括调节池(101)、中和沉淀池(102)、集水池(103)、多介质过滤器(104)、膜处理池(105)和导管(106)，所述调节池(101)、中和沉淀池(102)、集水池(103)、多介质过滤器(104)和膜处理池(105)通过导管(106)依次连通；
一级膜系统(2)、二级膜系统(3)和三级膜系统(4)，所述膜处理池(105)的内部依次设置有一级膜系统(2)、二级膜系统(3)和三级膜系统(4)。
2.根据权利要求1所述的磷化废水零排放装置，其特征在于，所述膜处理池(105)的底部连通有分管(5)，所述分管(5)的底部连通有输水管(6)，所述输水管(6)远离膜处理池(105)的一端与调节池(101)连通。
3.根据权利要求1所述的磷化废水零排放装置，其特征在于，所述中和沉淀池(102)通过管道连通有污泥处理池(7)，所述污泥处理池(7)的一侧设置有排泥管(8)。
4.根据权利要求3所述的磷化废水零排放装置，其特征在于，所述膜处理池(105)通过管道连通有蒸发器(9)，所述蒸发器(9)的外侧分别设置有杂盐排出口(11)和母液排出管(10)。
5.根据权利要求1所述的磷化废水零排放装置，其特征在于，所述处理机构(1)的底部固定连接有固定台(12)，所述固定台(12)的底部固定连接有固定腿(13)。
6.根据权利要求5所述的磷化废水零排放装置，其特征在于，所述调节池(101)、中和沉淀池(102)、集水池(103)、多介质过滤器(104)和膜处理池(105)的底部均通过固定座(14)与固定台(12)固定连接，所述固定座(14)的外侧固定连接有安装块(15)，所述安装块(15)的内部设置有固定螺栓(16)。
7.根据权利要求1所述的磷化废水零排放装置，其特征在于，所述调节池(101)、中和沉淀池(102)、集水池(103)和膜处理池(105)的顶部均设置有观察口(17)，所述观察口(17)的外侧设置有密封盖。
8.根据权利要求5所述的磷化废水零排放装置，其特征在于，所述调节池(101)、中和沉淀池(102)、集水池(103)、多介质过滤器(104)和膜处理池(105)的外侧均固定连接有密封圈(19)，所述密封圈(19)的内圈与导管(106)的外侧固定连接，所述固定台(12)和固定腿(13)的连接处固定连接有加固块(18)，所述加固块(18)的内部设置有紧固螺栓。
9.根据权利要求1～8所述的磷化废水零排放装置，还提供了一种磷化废水零排放装置的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：废水预处理；
S2：中和沉淀池(102)中和沉淀；
S3：集水池(103)生化处理；
S4：多介质过滤器(104)过滤；
S5：膜系统处理；
10.根据权利要求9所述的磷化废水零排放装置，其特征在于，所述膜处理系统包括一级膜系统(2)、二级膜系统(3)和三级膜系统(4)，所述一级膜由石英砂制成，通过初步截留过滤作用去除水中的悬浮物和细小颗粒物，所述二级膜系统(3)和三级膜系统(4)采用中空纤维膜制成，截留水中各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，从而对废水中的盐分分离出来。
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