CN113651469A - 将阳极氧化染色所产生的废液和废水回用的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
一种将阳极氧化染色所产生的废液和废水回用的方法和系统。其去除废液和废水中的含铬化合物及杂质,并将达标产水在线回送至染色处理生产线:对其废液和废水进行同步分流处理。经本发明的方法处理的阳极染色产生的废液和废水,并不以现有技术中以重金属铬达标为处理目的,其最终获得的达标产水可全部回到染色处理生产线,有效提高水资源的利用率,在处理过程中无需使用化学药剂,不会对环境产生二次污染。其废液和废水经处理后获得的产水全部实现回用,且回用水满足阳极氧化染色制程要求(无污染物),所获得的达标产水的电导率降至5us/cm以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种废水处理方法,特别涉及一种阳极氧化含铬染色废液和废水的回用方法及其处理设备。
背景技术
铝合金经过染色处理后具有良好的装饰性能,现在铝合金阳极氧化膜着色技术可分为三种:化学染色、电解着色和电解整体着色。
最常用的是化学染色,该技术利用氧化膜层的多孔性与化学活性吸附各种色素而使氧化膜着色。一系列染色处理产生大量染色含铬废液和废水,由于铬属于第一类优先控制污染物,国家环保标准要求必须进行单独分流除铬处理,含铬染色废水中铬的存在形式一般有Cr(VI)和Cr(III)两种,如果没经过处理或处理不合格便排放,会严重污染河水和地下水,危害农田和人体健康,对生态环境和人类生存产生巨大的危害。因此,对含铬废水的处理进行研究尤为重要。
针对该类废液和废水还可采用物化法和生物法进行处理。这些方法中,主要有沉淀法、化学氧化法、活性污泥法、厌氧生化处理法、曝气生物滤池法等。
化学沉淀法是现在重金属废水常用的方法,该方法需要加入大量的酸和碱,同时需要加入硫酸亚铁、聚合氯化铝,沉淀之后的重金属无法回收,造成资源的浪费。针对含铬染色废水铬的鳌合状态,化学沉淀法不仅无法脱色去除重金属铬,而且增加了水排放的含盐率,且水中残留的金属离子的排放仍然难以达到标准,不能够回用至生产线,因此目前的处理方法存在一定的局限性,无法达标处理与回用至产线使用实现废水的零排放。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种无需采用化学药剂将阳极氧化染色所产生的废液和废水回用的方法和系统。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
本发明的将阳极氧化染色所产生的废液和废水回用的方法,采用以下步骤去除所述废液和废水中的含铬化合物及杂质,并将达标产水在线回送至染色处理生产线:
步骤1,将阳极氧化染色处理工序排放的含铬废液和对染色后的工件和设备进行冲洗排放的含铬废水分别进行收集,所述含铬废液送往废液槽,所述含铬废水送往废水槽;
步骤2,对所述含铬废液和含铬废水进行同步分流处理,步骤如下:
步骤2.1,对含铬废水的处理:
步骤2.1.1,采用粗滤装置和精滤装置对含铬废水进行预过滤处理,滤除其中的颗粒物杂质;将预过滤处理后的第一清水送入1#膜分离系统继续处理,将预过滤处理后的第一浓水通过1#输送管排往所述的废液槽;
步骤2.1.2,所述第一清水经1#膜分离系统处理,滤除其中的包含无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒在内的污染物;经该1#膜分离系统处理后得到的符合染色氧化用水标准的达标产水通过1#回用管在线回送至染色处理生产线直接使用;经该1#膜分离系统处理后产生的含有所述污染物的废水浓缩液通过所述的1#输送管排往所述废液槽中;
步骤2.2,对含铬废液的处理:
步骤2.2.1,将含铬废液、第一浓水和所述废水浓缩液送往两级三维电解系统进行电解处理,两级三维电解系统中的原生态铁将含铬废液和废水浓缩液中的六价铬还原成三价铬。
步骤2.2.2,将两级三维电解系统处理后去除六价铬的含铬混合液送入管式微滤系统,滤除其中的所述污染物;经该管式微滤系统处理后得到的产水进入2#膜分离系统,管式微滤系统产生的浓缩液经过压滤机压滤,滤液通过3#输送管排往废液槽,经2#膜分离系统处理获取的出水为符合染色氧化用水标准的达标产水通过2#回用管在线回送至染色处理生产线直接使用;
步骤2.2.3,经2#膜分离系统处理后产生的包含所述污染物在内的高盐浓缩液通过2#输送管送往低温蒸发系统。
所述高盐浓缩液经低温蒸发系统处理后得到的冷凝水通过3#输送管送往所述废液槽;经该低温蒸发系统处理后得到的呈结晶状的含铬化合物运往它处再处理。
所述达标产水的pH值在6.5-8.5,电导率<5μs/cm,COD<60mg/L,浊度(NTU)<5。
所述粗滤装置依次由砂过滤装置和碳过滤装置组成,所述精滤装置为一级超滤系统;其中,
沙过滤装置中填充物为粒径是4-16mm的石英砂;
碳过滤装置中填充物为6-12目的椰壳碳;
所述一级超滤系统由第一级精密过滤器和一级超滤膜依次串接组成;第一级精密过滤器为布袋式过滤器,其内的布袋滤芯为PP或PET材质,布袋滤芯的孔径为50-100u;一级超滤膜为工业级的超滤膜,一级超滤膜的产水为所述的第一清水,一级超滤膜的浓水为所述的第一浓水;
所述1#膜分离系统,依次由第二级精密过滤器、第一级反渗透膜系统和第第二级反渗透膜系统组成,其中,
所述第二级精密过滤器为线绕式过滤器,其内的线绕滤芯为PP或PET材质,线绕滤芯的孔径为1-5u;
所述第一级反渗透膜系统对所述污染物的截留率>99%,其渗透膜的孔径为0.1-1nm,其进膜压力为1.0-2.0Mpa;
所述第二级反渗透膜系统对重金属离子和盐分的截留率>99%,其中的渗透膜的孔径为0.1-1nm,其进膜压力为1.0-1.5Mpa;
第一级反渗透膜系统和第二级反渗透膜系统产生的浓缩液为所述的废水浓缩液,第一级反渗透膜系统产生的第一透过液送入第二级反渗透膜系统,第二级反渗透膜系统产生的第二透过液为所述的达标产水。
所述两级三维电解系统均为包括依次由电解槽、鼓风机和抽风装置组成的独立系统,其中,
前级三维电解系统中的电解槽的阳极为二氧化铅或铱钽涂层的钛阳极,阴极为石墨电极,其内填充的粒子电极为负载活性氧化性物质的活性炭;
后级三维电解系统中的电解槽的阳极为铁,阴极为石墨电极,其内填充的粒子电极为能够将六价铬还原为三价铬的铁碳球。
所述管式微滤系统由依次设置的循环浓缩槽、管式微滤膜、污泥浓缩槽、压滤机组成;管式微滤膜组件中的微滤膜为PVDF材质,微滤膜的孔径为50-100nm,膜进水压力<0.45Mpa;所述的含铬混合液注入循环浓缩槽中,经过管式微滤膜的循环,膜产水进入2#膜分离系统,随着不断的过滤,循环浓缩槽中污染物不断累积,最后通过压滤机压滤,滤液进入废液槽进行再处理。
所述的2#膜分离系统由第三级精密过滤器、第三级反渗透膜系统和第四级反渗透膜系统依此连接;
所述第三级精密过滤器为线绕式过滤器,其内的线绕滤芯为PP或PET材质,线绕滤芯的孔径为1-5u;
所述第三级反渗透膜系统和第四级反渗透膜系统为海水反渗透膜,两级系统对所述污染物的截留率相同,均>99.9%,其中的渗透膜的孔径均为0.1-1nm,其进膜压力均为4-5Mpa;
第三级反渗透膜系统产生的浓缩液通过2#输送管排往低温蒸发器处理,第三级反渗透膜系统产生的第三透过液进入第四级反渗透膜系统;第四级反渗透膜系统产生的浓缩液通过4#输送管排入废液槽,第四级反渗透膜系统产生的第四透过液为所述的达标产水。
本发明的将阳极氧化染色所产生的废液和废水回用的系统,包括用于收集阳极氧化染色处理工序排放的含铬废液的废液槽和收集对染色后的工件和设备进行冲洗排放的含铬废水的废水槽,其特征在于:所述废液槽与废水槽并列设置,在所述废水槽之后依次设有用于滤除废水中包含无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒在内的污染物粗滤装置、精滤装置和1#膜分离系统;在废液槽之后依次设有用于进一步去除所述污染物并将废液中的六价铬还原成三价铬的两级三维电解系统、管式微滤系统和2#膜分离系统;所述精滤装置的废水浓缩液出口和1#膜分离系统的废水浓缩液出口分别通过1#输送管与所述废液槽相连,所述1#膜分离系统的达标产水的出口通过1#回用管与染色处理生产线相连;所述管式微滤系统的浓缩液出口通过3#输送管与所述废液槽相连,所述2#膜分离系统中间产出的浓缩液的出口通过2#输送管与低温蒸发系统相连,所述2#膜分离系统最终产出的浓缩液出口通过4#输送管与所述废液槽相连,2#膜分离系统的产出的达标产水出口通过2#回用管与染色处理生产线相连。
该系统中,所述粗滤装置依次由砂过滤装置和碳过滤装置组成,所述精滤装置为一级超滤系统;其中,
沙过滤装置中填充物为粒径是4-16mm的石英砂;
碳过滤装置中填充物为6-12目的椰壳碳;
所述一级超滤系统由第一级精密过滤器和一级超滤膜依次串接组成;第一级精密过滤器为布袋式过滤器,布袋滤芯的孔径为50-100u;一级超滤膜为工业级的超滤膜;
所述1#膜分离系统,依次由第二级精密过滤器、第一级反渗透膜系统和第第二级反渗透膜系统组成,其中,
所述第二级精密过滤器为线绕式过滤器,线绕滤芯的孔径为1-5u;
所述第一级反渗透膜系统对所述污染物的截留率>99%,其渗透膜的孔径为0.1-1nm,其进膜压力为1.0-2.0Mpa;
所述第二级反渗透膜系统对重金属离子和盐分的截留率>99%,其中的渗透膜的孔径为0.1-1nm,其进膜压力为1.0-1.5Mpa。
该系统中,所述两级三维电解系统均为包括依次由电解槽、鼓风机和抽风装置组成的独立系统,其中,
前级三维电解系统中的电解槽的阳极为二氧化铅或铱钽涂层的钛阳极,阴极为石墨电极,其内填充的粒子电极为负载活性氧化性物质的活性炭;
后级三维电解系统中的电解槽的阳极为铁,阴极为石墨电极,其内填充的粒子电极为能够将六价铬还原为三价铬的铁碳球;
所述管式微滤系统由依次设置的循环浓缩槽、管式微滤膜、污泥浓缩槽、压滤机组成;管式微滤膜组件中的微滤膜为PVDF材质,微滤膜的孔径为50-100nm,膜进水压力<0.45Mpa;
所述的2#膜分离系统由第三级精密过滤器、第三级反渗透膜系统和第四级反渗透膜系统依此连接;
所述第三级精密过滤器为线绕式过滤器,其内的线绕滤芯的孔径为1-5u;
所述第三级反渗透膜系统和第四级反渗透膜系统为海水反渗透膜,两级系统对所述污染物的截留率相同,均>99.9%,其中的渗透膜的孔径均为0.1-1nm,其进膜压力均为4-5Mpa。
与现有技术相比,经本发明的方法处理的阳极染色产生的废液和废水,并不以现有技术中以重金属铬达标为处理目的,其最终获得的达标产水可全部回到染色处理生产线,有效提高水资源的利用率,在处理过程中无需使用化学药剂,不会对环境产生二次污染。其废液和废水经处理后获得的产水全部实现回用,且回用水满足阳极氧化染色制程要求(无污染物),所获得的达标产水的电导率降至5us/cm以下。
附图说明
图1为本发明的方法采用的工艺设备流程框图。
具体实施方式
本发明的将阳极染色氧化所用的废液和废水中的水回用的方法,将阳极染色氧化工序排出的含铬废液和含铬废水中含有的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等污染物和有害物在线处理掉,并将处理后得到的达标产水再实时回送到阳极染色处理生产线(以下也称染色处理生产线)使用。
在对所述含铬废液和含铬废水处理时,采用同步和共用部分处理设备的方式进行处理,其不仅可以大大节约设备成本、处理成本,同时,还可及时将处理后得到的达标产水送往所述阳极染色处理生产线。
其可实现含铬染色废液和废水的零排放,整个处理过程中不添加化学物质,不增加盐分,避免回用水的污染,该技术方案的实现,可有效推动和促进阳极氧化行业的清洁化生产和可持续发展。
所述含铬废液(以下简称废液)是指:阳极染色氧化处理工序所需的染色原液经对阳极进行染色处理后废弃的含铬液体,现有技术中,这些含铬液体需送往专业污水处理公司进行处理。其污染物数据为:pH值在5-7,电导率在400-1000us/cm,COD在1000-2000mg/L,Cr含量:1-20mg/L。
所述含铬废水(以下简称废水)是指:对阳极染色氧化处理工序的工件和相关设备进行冲洗排放的含铬废水,同样,现有技术中,这些含铬废水需要专业设备进行达标处理,然而不能够实现产线的回用,因为在处理过程中,需要添加化学物质,加入的化学物质影响染色制程工序,从而无法实现回用。其污染物数据为:pH值在5-7,电导率在100-200us/cm,COD在100-200mg/L,Cr含量:1-2mg/L。
所述达标产水是指:可以在阳极染色氧化处理中直接添加到染色氧化处理槽中参与染色氧化工艺的净水。其符合《城市污水再生利用工业用水水质》工艺与产品用水标准,该标准为:pH值在6.5-8.5,电导率<5μs/cm,COD<60mg/L,浊度(NTU)<5。现有技术中,是通过外置的供水处理装置将自来水进行净化处理后供给给染色氧化处理槽中。本发明采用以下步骤对所述废液和废水进行处理:
所述处理方法依次包括如下步骤(参见图1所示):
步骤1、将所述废液和废水分别收集到废液槽和废水槽内。
步骤2,对所述废液和废水进行同步分流处理。
同步分流处理的好处:对含有有害物少且处理量大的废水(该废水中含有低浓度的残留染料、络合态的重金属镍/铬、COD和污泥杂质等有害物质)而言,先通过简单的过滤和RO反渗透膜处理装置对其进行处理,再将处理后提取的有害物质浓缩液送往废液槽中与所述废液一同处理,这样处理成本会大大降低。
而对所述废液(高浓度的残留染料、络合态的重金属镍/铬和COD等有害物质)来讲,其虽然处理量不多,但含有的有害物质浓度高,只通过一般的简单过滤和RO反渗透膜处理装置是很难达到所需的效果,其需通过较复杂的处理装备进行处理,处理成本较高,如此合理分配处理流程,总体上处理效率高、处理效果好和处理成本低。
步骤2.1,对所述废水的处理:
步骤2.1.1,废水依次经过粗滤装置和精滤装置进行预过滤处理,滤除其中的颗粒物杂质;将预过滤处理后的第一清水(也称预处理废水)送入1#膜分离系统继续处理,将预过滤处理后的第一浓水(浓缩水)通过1#输送管排往所述的废液槽。
所述粗滤装置依次由砂过滤装置和碳过滤装置组成,砂过滤装置中填充物为粒径是4-16mm的石英砂,碳过滤装置中填充物为6-12目的椰壳碳。
所述精滤装置为一级超滤系统,该一级超滤系统由第一级精密过滤器和一级超滤膜依次串接组成。第一级精密过滤器为布袋式过滤器,其内的布袋滤芯为PP或PET材质,布袋滤芯的孔径为50-100u。一级超滤膜为工业级的超滤膜,一级超滤膜对污染物的截留率>75%,一级超滤膜的进膜压力为:2-3Mpa,进水pH值为6-8,一级超滤膜的产水为所述的第一清水,一级超滤膜的浓水(含有残留染料、络合态的重金属镍/铬、COD和污泥杂质等有害物质的浓缩水)为所述的第一浓水。
步骤2.1.2,所述第一清水经1#膜分离系统处理,滤除其中的包含无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒在内的污染物;经该1#膜分离系统处理后得到的符合染色氧化用水标准的达标产水通过1#回用管在线回送至染色处理生产线直接使用;经该1#膜分离系统处理后产生的含有所述污染物的废水浓缩液通过所述的1#输送管排往所述废液槽中。
1#膜分离系统,依次由第二级精密过滤器、第一级反渗透膜系统和第二级反渗透膜系统组成。
其中,
所述第二级精密过滤器为线绕式过滤器,其内的线绕滤芯为PP或PET材质,线绕滤芯的孔径为1-5u。
所述第一级反渗透膜系统对所述污染物的截留率>99%,其渗透膜的孔径为0.1-1nm,其进膜压力为1.0-2.0Mpa;所述进入第一级反渗透膜系统中水的pH值为6-7;所述第一级反渗透膜系统中通过加入硫酸来调整pH值以满足进膜的要求,用来调节pH值的硫酸浓度为0.1-1%。
所述第二级反渗透膜系统对重金属离子和盐分的截留率>99%,其中的渗透膜的孔径为0.1-1nm,其进膜压力为1.0-1.5Mpa,进入第二级反渗透膜系统中水的pH值为6-7;所述第二级反渗透膜系统中通过加入硫酸来调整pH值,用来调节pH值的硫酸浓度为0.1-1%。
第一级反渗透膜系统和第二级反渗透膜系统产生的浓缩液(含有残留染料、络合态的重金属镍/铬、COD和污泥杂质等有害物质的浓缩水)为所述的废水浓缩液,第一级反渗透膜系统产生的第一透过液送入第二级反渗透膜系统,第二级反渗透膜系统产生的第二透过液为所述的达标产水。
步骤2.2,对所述废液的处理:
步骤2.2.1,将废液和排入废液槽中的废水浓缩液送往两级三维电解系统进行电解处理,两级三维电解系统中的原生态铁将含铬废液和废水浓缩液中的六价铬还原成三价铬。
所述两级三维电解系统由串接的前级三维电解系统和后级三维电解系统组成,前级三维电解系统和后级三维电解系统均包括依次由电解槽、电源、鼓风机和抽风装置组成的独立系统。
其中,
前级三维电解系统的电解电压为25-30V,其中的电解槽的阳极为二氧化铅或铱钽涂层,阴极为石墨电极,其内填充的粒子电极为负载活性氧化性物质的活性炭,前级三维电解系统使用的压缩空气压力为:1-3kg,电解时间为1-2小时,其反应如下:
H2O→·OH+H++e-
O2+2H++2e-→H2O2
·OH+RH→·R+H2O RH代表有机物
后级三维电解系统的电解电压为30-35V,其中的电解槽的阳极为铁,阴极为石墨电极,其内填充的粒子电极为铁碳球,前级三维电解系统使用的压缩空气压力为:1-3kg,电解时间为1-2小时,反应式如下:
Fe-2e-→Fe2+
Cr2O7 2-+6Fe2++14H+==2Cr3++6Fe3++7H2O
由于重金属铬与显色基团偶氮双键是以螯合形式存在,简单的沉淀法不能破坏显色基团,从而无法脱色,总铬不能完全去除。重金属去除不彻底,无法进入回用系统回用。通过两级三维电解的强氧化,将染料偶氮双键破坏,使重金属铬以游离的形式存在,进而去除,降低COD,达到进回用系统的条件。
步骤2.2.2,
将两级三维电解系统处理后去除六价铬的含铬混合液送入管式微滤系统,滤除其中的所述污染物;经该管式微滤系统处理后得到的产水进入2#膜分离系统,管式微滤系统产生的浓缩液经过压滤机压滤,滤液通过3#输送管排往废液槽,经2#膜分离系统处理获取的出水为符合染色氧化用水标准的达标产水通过2#回用管在线回送至染色处理生产线直接使用。
步骤2.2.3,经2#膜分离系统处理后产生的包含所述污染物在内的高盐浓缩液通过2#输送管送往低温蒸发系统。
所述管式微滤系统由依次设置的循环浓缩槽、管式微滤膜、污泥浓缩槽、压滤机组成;管式微滤膜组件中的微滤膜为PVDF(中文:聚偏氟乙烯)材质,微滤膜的孔径为50-100nm,膜进水压力<0.45Mpa;所述的含铬混合液注入循环浓缩槽中,经过管式微滤膜的循环,膜产水进入2#膜分离系统,随着不断的过滤,循环浓缩槽中污染物不断累积,最后通过压滤机压滤,滤液进入废液槽进行再处理,所述管式微滤系统进水的pH值为1-14。
所述的2#膜分离系统由第三级精密过滤器、第三级反渗透膜系统和第四级反渗透膜系统依此连接。
其中,
第三级精密过滤器为线绕式过滤器,其内的线绕滤芯为PP或PET材质,线绕滤芯的孔径为1-5u;
所述第三级反渗透膜系统和第四级反渗透膜系统为海水反渗透膜,两级系统对所述的污染物的截留率相同,均>99.9%,其中的渗透膜的孔径均为0.1-1nm,其进膜压力均为4-5Mpa。进入第三级反渗透膜系统和第四级反渗透膜系统中水的pH值均为6-8,其通过加入硫酸来调整其中的废水的pH值,用来调节pH值的硫酸浓度为0.1-1%。
第三级反渗透膜系统产生的浓缩液通过2#输送管排往低温蒸发器处理,第三级反渗透膜系统产生的第三透过液进入第四级反渗透膜系统;第四级反渗透膜系统产生的浓缩液通过4#输送管排入废液槽,第四级反渗透膜系统产生的第四透过液为所述的达标产水。
步骤3,所述高盐浓缩液经温蒸发系统处理后得到的冷凝水通过3#输送管送往所述废液槽;经该温蒸发系统处理后得到的呈结晶状的含铬化合物运往它处再处理。
温蒸发系统的过程为:将所述高盐浓缩液依次经过预过滤器、三相分离器和浓缩蒸发器。
浓缩蒸发器的操作温度为35-40℃,蒸发器的操作压力为-0.093--0.098MPa。
浓缩蒸发器由换热系统、蒸发系统、冷却系统、消泡系统组成。
Claims (10)
1.一种将阳极氧化染色所产生的废液和废水回用的方法,采用以下步骤去除所述废液和废水中的含铬化合物及杂质,并将达标产水在线回送至染色处理生产线:
步骤1,将阳极氧化染色处理工序排放的含铬废液和对染色后的工件和设备进行冲洗排放的含铬废水分别进行收集,所述含铬废液送往废液槽,所述含铬废水送往废水槽;
步骤2,对所述含铬废液和含铬废水进行同步分流处理,步骤如下:
步骤2.1,对含铬废水的处理:
步骤2.1.1,采用粗滤装置和精滤装置对含铬废水进行预过滤处理,滤除其中的颗粒物杂质;将预过滤处理后的第一清水送入1#膜分离系统继续处理,将预过滤处理后的第一浓水通过1#输送管排往所述的废液槽;
步骤2.1.2,所述第一清水经1#膜分离系统处理,滤除其中的包含无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒在内的污染物;经该1#膜分离系统处理后得到的符合染色氧化用水标准的达标产水通过1#回用管在线回送至染色处理生产线直接使用;经该1#膜分离系统处理后产生的含有所述污染物的废水浓缩液通过所述的1#输送管排往所述废液槽中;
步骤2.2,对含铬废液的处理:
步骤2.2.1,将含铬废液、第一浓水和所述废水浓缩液送往两级三维电解系统进行电解处理,两级三维电解系统中的原生态铁将含铬废液和废水浓缩液中的六价铬还原成三价铬。
步骤2.2.2,将两级三维电解系统处理后去除六价铬的含铬混合液送入管式微滤系统,滤除其中的所述污染物;经该管式微滤系统处理后得到的产水进入2#膜分离系统,管式微滤系统产生的浓缩液经过压滤机压滤,滤液通过3#输送管排往废液槽,经2#膜分离系统处理获取的出水为符合染色氧化用水标准的达标产水通过2#回用管在线回送至染色处理生产线直接使用;
步骤2.2.3,经2#膜分离系统处理后产生的包含所述污染物在内的高盐浓缩液通过2#输送管送往低温蒸发系统。
2.根据权利要求1所述的将阳极氧化染色所产生的废液和废水回用的方法,其特征在于:所述高盐浓缩液经低温蒸发系统处理后得到的冷凝水通过3#输送管送往所述废液槽;经该低温蒸发系统处理后得到的呈结晶状的含铬化合物运往它处再处理。
3.根据权利要求2所述的将阳极氧化染色所产生的废液和废水回用的方法,其特征在于:所述达标产水的pH值在6.5-8.5,电导率<5μs/cm,COD<60mg/L,浊度(NTU)<5。
4.根据权利要求3所述的将阳极氧化染色所产生的废液和废水回用的方法,其特征在于:所述粗滤装置依次由砂过滤装置和碳过滤装置组成,所述精滤装置为一级超滤系统;其中,
沙过滤装置中填充物为粒径是4-16mm的石英砂;
碳过滤装置中填充物为6-12目的椰壳碳;
所述一级超滤系统由第一级精密过滤器和一级超滤膜依次串接组成;第一级精密过滤器为布袋式过滤器,其内的布袋滤芯为PP或PET材质,布袋滤芯的孔径为50-100u;一级超滤膜为工业级的超滤膜,一级超滤膜的产水为所述的第一清水,一级超滤膜的浓水为所述的第一浓水;
所述1#膜分离系统,依次由第二级精密过滤器、第一级反渗透膜系统和第第二级反渗透膜系统组成,其中,
所述第二级精密过滤器为线绕式过滤器,其内的线绕滤芯为PP或PET材质,线绕滤芯的孔径为1-5u;
所述第一级反渗透膜系统对所述污染物的截留率>99%,其渗透膜的孔径为0.1-1nm,其进膜压力为1.0-2.0Mpa;
所述第二级反渗透膜系统对重金属离子和盐分的截留率>99%,其中的渗透膜的孔径为0.1-1nm,其进膜压力为1.0-1.5Mpa;
第一级反渗透膜系统和第二级反渗透膜系统产生的浓缩液为所述的废水浓缩液,第一级反渗透膜系统产生的第一透过液送入第二级反渗透膜系统,第二级反渗透膜系统产生的第二透过液为所述的达标产水。
5.根据权利要求4所述的将阳极氧化染色所产生的废液和废水回用的方法,其特征在于:所述两级三维电解系统均为包括依次由电解槽、鼓风机和抽风装置组成的独立系统,其中,
前级三维电解系统中的电解槽的阳极为二氧化铅或铱钽涂层的钛阳极,阴极为石墨电极,其内填充的粒子电极为负载活性氧化性物质的活性炭;
后级三维电解系统中的电解槽的阳极为铁,阴极为石墨电极,其内填充的粒子电极为能够将六价铬还原为三价铬的铁碳球。
6.根据权利要求5所述的将阳极氧化染色所产生的废液和废水回用的方法,其特征在于:所述管式微滤系统由依次设置的循环浓缩槽、管式微滤膜、污泥浓缩槽、压滤机组成;管式微滤膜组件中的微滤膜为PVDF材质,微滤膜的孔径为50-100nm,膜进水压力<0.45Mpa;所述的含铬混合液注入循环浓缩槽中,经过管式微滤膜的循环,膜产水进入2#膜分离系统,随着不断的过滤,循环浓缩槽中污染物不断累积,最后通过压滤机压滤,滤液进入废液槽进行再处理。
7.根据权利要求6所述的将阳极氧化染色所产生的废液和废水回用的方法,其特征在于:所述的2#膜分离系统由第三级精密过滤器、第三级反渗透膜系统和第四级反渗透膜系统依此连接;
所述第三级精密过滤器为线绕式过滤器,其内的线绕滤芯为PP或PET材质,线绕滤芯的孔径为1-5u;
所述第三级反渗透膜系统和第四级反渗透膜系统为海水反渗透膜,两级系统对所述污染物的截留率相同,均>99.9%,其中的渗透膜的孔径均为0.1-1nm,其进膜压力均为4-5Mpa;
第三级反渗透膜系统产生的浓缩液通过2#输送管排往低温蒸发器处理,第三级反渗透膜系统产生的第三透过液进入第四级反渗透膜系统;第四级反渗透膜系统产生的浓缩液通过4#输送管排入废液槽,第四级反渗透膜系统产生的第四透过液为所述的达标产水。
8.一种将阳极氧化染色所产生的废液和废水回用的系统,包括用于收集阳极氧化染色处理工序排放的含铬废液的废液槽和收集对染色后的工件和设备进行冲洗排放的含铬废水的废水槽,其特征在于:所述废液槽与废水槽并列设置,在所述废水槽之后依次设有用于滤除废水中包含无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒在内的污染物粗滤装置、精滤装置和1#膜分离系统;在废液槽之后依次设有用于进一步去除所述污染物并将废液中的六价铬还原成三价铬的两级三维电解系统、管式微滤系统和2#膜分离系统;所述精滤装置的废水浓缩液出口和1#膜分离系统的废水浓缩液出口分别通过1#输送管与所述废液槽相连,所述1#膜分离系统的达标产水的出口通过1#回用管与染色处理生产线相连;所述管式微滤系统的浓缩液出口通过3#输送管与所述废液槽相连,所述2#膜分离系统中间产出的浓缩液的出口通过2#输送管与低温蒸发系统相连,所述2#膜分离系统最终产出的浓缩液出口通过4#输送管与所述废液槽相连,2#膜分离系统的产出的达标产水出口通过2#回用管与染色处理生产线相连。
9.根据权利要求8所述的将阳极氧化染色所产生的废液和废水回用的系统,其特征在于:所述粗滤装置依次由砂过滤装置和碳过滤装置组成,所述精滤装置为一级超滤系统;其中,
沙过滤装置中填充物为粒径是4-16mm的石英砂;
碳过滤装置中填充物为6-12目的椰壳碳;
所述一级超滤系统由第一级精密过滤器和一级超滤膜依次串接组成;第一级精密过滤器为布袋式过滤器,布袋滤芯的孔径为50-100u;一级超滤膜为工业级的超滤膜;
所述1#膜分离系统,依次由第二级精密过滤器、第一级反渗透膜系统和第第二级反渗透膜系统组成,其中,
所述第二级精密过滤器为线绕式过滤器,线绕滤芯的孔径为1-5u;
所述第一级反渗透膜系统对所述污染物的截留率>99%,其渗透膜的孔径为0.1-1nm,其进膜压力为1.0-2.0Mpa;
所述第二级反渗透膜系统对重金属离子和盐分的截留率>99%,其中的渗透膜的孔径为0.1-1nm,其进膜压力为1.0-1.5Mpa。
10.根据权利要求9所述的将阳极氧化染色所产生的废液和废水回用的系统,其特征在于:所述两级三维电解系统均为包括依次由电解槽、鼓风机和抽风装置组成的独立系统,其中,
前级三维电解系统中的电解槽的阳极为二氧化铅或铱钽涂层的钛阳极,阴极为石墨电极,其内填充的粒子电极为负载活性氧化性物质的活性炭;
后级三维电解系统中的电解槽的阳极为铁,阴极为石墨电极,其内填充的粒子电极为能够将六价铬还原为三价铬的铁碳球;
所述管式微滤系统由依次设置的循环浓缩槽、管式微滤膜、污泥浓缩槽、压滤机组成;管式微滤膜组件中的微滤膜为PVDF材质,微滤膜的孔径为50-100nm,膜进水压力<0.45Mpa;
所述的2#膜分离系统由第三级精密过滤器、第三级反渗透膜系统和第四级反渗透膜系统依此连接;
所述第三级精密过滤器为线绕式过滤器,其内的线绕滤芯的孔径为1-5u;
所述第三级反渗透膜系统和第四级反渗透膜系统为海水反渗透膜,两级系统对所述污染物的截留率相同,均>99.9%,其中的渗透膜的孔径均为0.1-1nm,其进膜压力均为4-5Mpa。
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2021
- 2021-08-11 CN CN202110916905.3A patent/CN113651469A/zh active Pending
Patent Citations (5)
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