CN114368857A - 一种电镀含氰废水处理、回用及重金属回收工艺及系统装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废水处理结合回收系统工艺装置，特别涉及一种电镀含氰废水处理、回用及重金属回收工艺及系统装置。它包括以下步骤：S1,一级破氰；所述一级破氰包括调节含氰废水的pH为10.5‑11，调节后废水中加入次氯酸钠，搅拌进行一级氧化反应；S2，二级破氰；所述一级破氰包括将所述一级破氰后的废水调节至中性或偏酸性pH为6‑8，再次加入次氯酸钠，搅拌进行二级氧化反应；S3，物化沉淀；所述物化沉淀包括将所述二级破氰后的废水调节pH为9‑11，依次投加絮凝剂和助凝剂进行混凝沉淀；S4，后续水处理。本发明处理过程完全氧化氰化物、同时兼顾废水回收、污泥量少。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理结合回收系统工艺装置，特别涉及一种电镀含氰废水处理、回用及重金属回收工艺及系统装置。
背景技术
电镀是当今全球三大工业污染之一。电镀过程中大量的使用氰化物使得电镀废水具有 很大的危害性，不仅如此，电镀废水中还常含有铬、镍、铜、铅等重金属离子以及酸、碱、 大量的有机物。氰化物(特别是游离态氰化物)是一种剧毒物质，它会与人体内高铁细胞 色素氧化酶结合，使细胞呼吸受到阻碍而引起窒息死亡;含氰废水排放到自然环境中会产生严重的环境污染，重金属会对土壤产生污染而引起农作物的重金属积累;含氰废水排入 河流湖泊中会造成渔业减产甚至鱼类大量死亡等。电镀含氰综合废水的主要来源是因镀种不同而产生的不同重金属的电镀漂洗废水以及电镀前对镀件进行酸洗产生的酸性废水或碱洗产生的碱性废水。
由于电镀行业废水排放量大、成分复杂且含有重金属，一直都是各级环保部门的重点监管对象。为倒逼企业升级，标准日益严格，如离子交换、化学沉淀等成为处理重金属的主要研究技术。为保证电镀废水稳定达标，需在充分认识各废水性质的基础上分质分流、分别处理。
发明内容
本发明的第一技术目的是提供一种处理过程完全氧化氰化物、同时兼顾废水回收、污泥量少的电镀含氰废水处理、回用及重金属回收工艺。
本发明的第二技术目的是提供一种处理过程完全氧化氰化物、同时兼顾废水回收、污泥量少的电镀含氰废水处理、回用及重金属回收系统装置。
本发明的第一技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种电镀含氰废水处理、回用及重金属回收工艺，包括以下步骤：
S1, 一级破氰；所述一级破氰包括调节含氰废水的pH为10.5-11，调节后废水中加入次氯酸钠，搅拌进行一级氧化反应；
S2，二级破氰；所述一级破氰包括将所述一级破氰后的废水调节至中性或偏酸性pH为6-8，再次加入次氯酸钠，搅拌进行二级氧化反应；
S3，物化沉淀；所述物化沉淀包括将所述二级破氰后的废水调节pH为9-11，依次投加絮凝剂和助凝剂进行混凝沉淀；
S4，后续水处理。
本发明处理过程完全氧化氰化物、同时兼顾废水回收、污泥量少；具有工艺简单、维护方便、可工业化稳定运行，对环境无二次污染等优点，可以应用于电镀行业含氰废水的处理，也可应用于冶金行业含氰废水的处理。最终处理后废水中的CN-＜ 0.2 mg/L，Cu2+＜0.5 mg/L，Ni2+＜ 0.3 mg/L，水回收率＞60%。
作为优选，所述步骤S1 中的氧化还原电位ORP设定为650-700，反应时间≥30分钟。
采用该工艺可更彻底地氧化氰化物、同时兼顾废水回收、污泥量少。
作为优选，所述步骤S2 中的氧化还原电位ORP设定为300-400，反应时间≥15分钟。采用该工艺可更彻底地氧化氰化物、同时兼顾废水回收、污泥量少。
作为优选，所述步骤S3絮凝剂为聚合氯化铝PAC，助凝剂为聚丙烯酰胺PAM。发明人发现，采用该絮凝剂和助凝剂可更彻底地氧化氰化物、同时兼顾废水回收、污泥量少。
更优选地，所述絮凝剂聚合氯化铝PAC浓度 50-200ppm；助凝剂聚丙烯酰胺PAM浓度不超过2ppm。发明人发现，采用该浓度的絮凝剂和助凝剂可更彻底地氧化氰化物、同时兼顾废水回收、污泥量少。
作为优选，所述步骤S4后续水处理包括分别经过第一前期过滤器、超滤装置和反渗透装置进行水处理；所述第一前期过滤器滤速 6-8m/H；活性炭过滤器滤速8-12m/H；超滤膜通量控制在 30-50L/(m2*H)；反渗透回收率 60-75%。发明人发现，第一前期过滤器和活性炭过滤器分别采用该特定的流速且控制超滤膜的特定通量，可更彻底地氧化氰化物、同时兼顾废水回收、污泥量少。
作为优选，所述步骤S1一级破氰中加入氢氧化钠调节废水pH值，所述步骤S2二级破氰中加入硫酸调节废水pH值，所述步骤S3物化沉淀中加入氢氧化钠调节废水pH值，经过超滤装置处理后的产水中加入亚硫酸氢钠调节，然后进入反渗透增压泵。
本发明的第二技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种电镀含氰废水处理、回用及重金属回收系统装置，包括一级pH调节池（11），与所述一级pH调节池（11）连通的一级反应池（21），与所述一级反应池（21）连通的二级pH调节池（12），与所述二级pH调节池（12）连通的二级反应池（22），与所述二级反应池（22）连通的三级pH调节池（13），与所述三级pH调节池（13）连通的混凝沉淀池（3），与混凝沉淀池（3）出水口连通的上清液水箱（31），与所述上清液水箱（31）连通的过滤器增压泵（4），与所述过滤器增压泵（4）连通的第一前期过滤器（5），与所述第一前期过滤器（5）连通的活性炭过滤器（6），与所述活性炭过滤器（6）连通的过滤器产水箱（61），与所述过滤器产水箱（61）连通的超滤增压泵（7），与所述超滤增压泵（7）连通的超滤装置（8），与所述超滤装置连通的超滤产水箱（9），与所述超滤产水箱（9）连通的RO增压泵（10），与所述RO增压泵（10）连通的RO高压泵（11），与所述RO高压泵（11）连通的RO装置（12）以及与所述RO装置（12）连通的RO产水箱（13）。
本发明通过叠片过滤较大颗粒，再通过与活性炭过滤和超滤相结合，可更彻底地氧化氰化物、同时兼顾废水回收、污泥量少；其产水可继续回用于后续生产，同时排放的浓水不但水量减小，而且浓度增大，更加容易物化沉淀，减少药剂消耗和处理设备体积，降低投资成本，通过水流带动叶轮转动，水通过滤筒、存渣滤桶过滤，叶轮带动提升机构和刮渣机构转动，带动刮渣机构刮除滤筒上杂质，进而提高了滤筒的过滤效率，提升机构将滤筒内杂质提升暂存在存渣滤桶内，降低了存渣滤桶中杂质向下落回滤筒影响滤筒过滤的几率，同时进一步提高了滤筒的过滤效率。
作为优选，所述第一前期过滤器为多介质过滤器或叠片过滤器；所述叠片过滤器包括过滤罐、连接在所述过滤罐侧部的进水管、装设在所述进水管伸入所述过滤罐内一端的上端的滤筒、装设在所述滤筒上的存渣滤桶；所述存渣滤桶内转动配合与提升机构，所述提升机构底端装设有与所述滤筒内壁贴合的刮渣机构，所述刮渣机构底端装设有叶轮。
优选的，所述提升机构包括转动配合在所述存渣滤桶内的螺旋轴，所述刮渣机构装设在所述螺旋轴的底端；所述刮渣机构包括与所述螺旋轴连接的转动轴、周向阵列在所述转动轴周侧且与所述滤筒内壁贴合的刮板、装设在所述刮板与所述转动轴之间的多个连接件；
所述存渣滤桶开口端与所述滤筒连接；所述连接件为伸缩杆，所述伸缩杆包括固定在所述转动轴侧部的连接筒、固定在所述刮板侧面且滑动配合在所述连接筒内的杆体、装设在所述连接筒内且两端分别与所述杆体和所述刮板固定连接的弹簧。
优选的，所述叶轮装设在所述转动轴伸入所述进水管内一端且位于所述刮板下方。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本发明处理过程完全氧化氰化物、同时兼顾废水回收、污泥量少；具有工艺简单、维护方便、可工业化稳定运行，对环境无二次污染等优点，可以应用于电镀行业含氰废水的处理，也可应用于冶金行业含氰废水的处理。最终处理后废水中的CN-＜ 0.2 mg/L，Cu2 +＜ 0.5 mg/L，Ni2+＜ 0.3 mg/L，水回收率＞60%；
2、通过本发明叠片过滤器过滤较大颗粒，再通过与活性炭过滤和超滤相结合，可更彻底地氧化氰化物、同时兼顾废水回收、污泥量少；其产水可继续回用于后续生产，同时排放的浓水不但水量减小，而且浓度增大，更加容易物化沉淀，减少药剂消耗和处理设备体积，降低投资成本，通过水流带动叶轮转动，水通过滤筒、存渣滤桶过滤，叶轮带动提升机构和刮渣机构转动，带动刮渣机构刮除滤筒上杂质，进而提高了滤筒的过滤效率，提升机构将滤筒内杂质提升暂存在存渣滤桶内，降低了存渣滤桶中杂质向下落回滤筒影响滤筒过滤的几率，同时进一步提高了滤筒的过滤效率。
附图说明
图1是本发明电镀含氰废水处理、回用及重金属回收系统装置示意图；
图2是本发明第一前期过滤器的示意图；
图3是本发明第一前期过滤器的剖视图。
具体实施方式
如图1所示，电镀含氰废水处理、回用及重金属回收系统装置，包括一级pH调节池11，与一级pH调节池11连通的一级反应池21，与一级反应池21连通的二级pH调节池12，与二级pH调节池12连通的二级反应池22，与二级反应池22连通的三级pH调节池13，与三级pH调节池13连通的混凝沉淀池3，与混凝沉淀池3出水口连通的上清液水箱31，与上清液水箱31连通的过滤器增压泵4，与过滤器增压泵4连通的第一前期过滤器5，与第一前期过滤器5连通的活性炭过滤器6，与活性炭过滤器6连通的过滤器产水箱61，与过滤器产水箱61连通的超滤增压泵7，与超滤增压泵7连通的超滤装置8，与超滤装置连通的超滤产水箱9，与超滤产水箱9连通的RO增压泵10，与RO增压泵10连通的RO高压泵11，与RO高压泵11连通的RO装置12以及与RO装置12连通的RO产水箱13。
如图2和图3所示，第一前期过滤器5为叠片过滤器，包括过滤罐51、连接在过滤罐51侧部的进水管52、装设在进水管52伸入过滤罐51内一端的上端的滤筒53、装设在滤筒53上的存渣滤桶54；
存渣滤桶54内转动配合与提升机构，提升机构底端装设有与滤筒53内壁贴合的刮渣机构，刮渣机构底端装设有叶轮55，便于通过水流带动叶轮55转动，进而带动提升机构提升杂质，带动刮渣机构刮渣，过滤罐51底端连接有净水管511，净水管511内设有与进水管52和滤筒53连接的三通截止阀连接，且三通截止阀另一端连接有排污管510，过滤时进水管52与滤筒53连接，排污时转动三通截止阀使滤筒53与排污管510连通，然后通过净水管511回流净水，进而带动滤筒53和存渣滤桶54内杂质经排污管510排出。
存渣滤桶54开口端与滤筒53连接，便于通过存渣滤桶54开口端与滤筒53形成封闭过滤管路，使存渣滤桶54和滤筒53与滤筒53内壁之间的水为过滤后的水。
提升机构包括转动配合在存渣滤桶54内的螺旋轴56，刮渣机构装设在螺旋轴56的底端，便于螺旋轴56转动时带动水流向存渣滤桶54内流动，带动滤筒53内过滤的杂质进入存渣滤桶54内经螺旋轴56转动提升暂存在存渣滤桶54。
刮渣机构包括与螺旋轴56连接的转动轴57、周向阵列在转动轴57周侧且与滤筒53内壁贴合的刮板58、装设在刮板58与转动轴57之间的多个连接件59。
连接件59为伸缩杆，伸缩杆包括固定在转动轴57侧部的连接筒、固定在刮板58侧面且滑动配合在连接筒内的杆体、装设在连接筒内且两端分别与杆体和刮板58固定连接的弹簧，便于转动轴57转动时通过伸缩杆带动刮板58刮除滤筒53上过滤的杂质，便于伸缩杆弹性推动刮板58刮除滤筒53上杂质，便于增长刮板58的使用寿命。
本实施例的叶轮55装设在转动轴57伸入进水管52内一端，叶轮55位于刮板58下方，便于水通过进水管流动时带动叶轮55转动。
工作原理：水通过进水管流动时带动叶轮55转动，进而带动转动轴57和螺旋轴56转动，水通过滤筒53、存渣滤桶54过滤，转动轴57转动时通过连接件59带动刮板58刮除滤筒53上过滤的杂质，进而提高了滤筒53的过滤效率，且螺旋轴56转动时带动水流向存渣滤桶54内流动，带动滤筒53内过滤的杂质进入存渣滤桶54内经螺旋轴56转动提升暂存在存渣滤桶54，等待打开反冲洗阀清理，降低了存渣滤桶54中杂质向下落回滤筒53影响滤筒53过滤的几率，同时进一步提高了滤筒53的过滤效率；从而可更彻底地氧化氰化物、同时兼顾废水回收、污泥量少。
电镀含氰废水处理、回用及重金属回收工艺，包括以下步骤：
S1, 一级破氰；一级破氰包括调节含氰废水的pH为10.5-11，调节后废水中加入次氯酸钠，搅拌进行一级氧化反应；步骤S1 中的氧化还原电位ORP设定为650-700，反应时间≥30分钟；
S2，二级破氰；一级破氰包括将一级破氰后的废水调节至中性或偏酸性pH为6-8，再次加入次氯酸钠，搅拌进行二级氧化反应；步骤S2 中的氧化还原电位ORP设定为300-400，反应时间≥15分钟；
S3，物化沉淀；物化沉淀包括将二级破氰后的废水调节pH为9-11，依次投加絮凝剂和助凝剂进行混凝沉淀；步骤S3絮凝剂为聚合氯化铝PAC，助凝剂为聚丙烯酰胺；其中，絮凝剂聚合氯化铝PAC浓度 50-200ppm；助凝剂聚丙烯酰胺PAM浓度不超过2ppm；
S4，后续水处理：包括分别经过第一前期过滤器、超滤装置和反渗透装置进行水处理；第一前期过滤器滤速 6-8m/H；活性炭过滤器滤速8-12m/H；超滤膜通量控制在 30-50L/(m2*H)；反渗透回收率 60-75%。作为优选，步骤S1一级破氰中加入氢氧化钠调节废水pH值，步骤S2二级破氰中加入硫酸调节废水pH值，步骤S3物化沉淀中加入氢氧化钠调节废水pH值，经过超滤装置处理后的产水中加入亚硫酸氢钠调节，然后进入反渗透增压泵。
经检测，反渗透出水水质见下表：
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种电镀含氰废水处理、回用及重金属回收工艺，其特征在于包括以下步骤：
S1, 一级破氰；所述一级破氰包括调节含氰废水的pH为10.5-11，调节后废水中加入次氯酸钠，搅拌进行一级氧化反应；
S2，二级破氰；所述一级破氰包括将所述一级破氰后的废水调节至中性或偏酸性pH为6-8，再次加入次氯酸钠，搅拌进行二级氧化反应；
S3，物化沉淀；所述物化沉淀包括将所述二级破氰后的废水调节pH为9-11，依次投加絮凝剂和助凝剂进行混凝沉淀；
S4，后续水处理。
2.根据权利要求1所述的一种电镀含氰废水处理、回用及重金属回收工艺，其特征在于：所述步骤S1 中的氧化还原电位ORP设定为650-700，反应时间≥30分钟。
3. 根据权利要求2所述的一种电镀含氰废水处理、回用及重金属回收工艺，其特征在于：所述步骤S2 中的氧化还原电位ORP设定为300-400，反应时间≥15分钟。
4.根据权利要求3所述的一种电镀含氰废水处理、回用及重金属回收工艺，其特征在于:所述步骤S3絮凝剂为聚合氯化铝PAC，助凝剂为聚丙烯酰胺PAM。
5. 根据权利要求4所述的一种电镀含氰废水处理、回用及重金属回收工艺，其特征在于：所述絮凝剂聚合氯化铝PAC浓度 50-200ppm；助凝剂聚丙烯酰胺PAM浓度不超过2ppm。
6. 根据权利要求5所述的一种电镀含氰废水处理、回用及重金属回收工艺，其特征在于：所述步骤S4后续水处理包括分别经过多介质过滤器、超滤装置和反渗透装置进行水处理；所述多介质过滤器滤速 6-8m/H；活性炭过滤器滤速8-12 m/H；超滤膜通量控制在 30-50 L/(m2*H)；反渗透回收率 60-75%。
7.根据权利要求6所述的一种电镀含氰废水处理、回用及重金属回收工艺，其特征在于：所述步骤S1一级破氰中加入氢氧化钠调节废水pH值，所述步骤S2二级破氰中加入硫酸调节废水pH值，所述步骤S3物化沉淀中加入氢氧化钠调节废水pH值，经过超滤装置处理后的产水中加入亚硫酸氢钠调节，然后进入反渗透增压泵。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的电镀含氰废水处理、回用及重金属回收系统装置，其特征在于：包括一级pH调节池（11），与所述一级pH调节池（11）连通的一级反应池（21），与所述一级反应池（21）连通的二级pH调节池（12），与所述二级pH调节池（12）连通的二级反应池（22），与所述二级反应池（22）连通的三级pH调节池（13），与所述三级pH调节池（13）连通的混凝沉淀池（3），与混凝沉淀池（3）出水口连通的上清液水箱（31），与所述上清液水箱（31）连通的过滤器增压泵（4），与所述过滤器增压泵（4）连通的第一前期过滤器（5），与所述第一前期过滤器（5）连通的活性炭过滤器（6），与所述活性炭过滤器（6）连通的过滤器产水箱（61），与所述过滤器产水箱（61）连通的超滤增压泵（7），与所述超滤增压泵（7）连通的超滤装置（8），与所述超滤装置连通的超滤产水箱（9），与所述超滤产水箱（9）连通的RO增压泵（10），与所述RO增压泵（10）连通的RO高压泵（11），与所述RO高压泵（11）连通的RO装置（12）以及与所述RO装置（12）连通的RO产水箱（13）。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的电镀含氰废水处理、回用及重金属回收系统装置，其特征在于：所述第一前期过滤器为叠片过滤器；所述叠片过滤器包括过滤罐（51）、连接在所述过滤罐（51）侧部的进水管（52）、装设在所述进水管（52）伸入所述过滤罐（51）内一端的上端的滤筒（53）、装设在所述滤筒（53）上的存渣滤桶（54）；所述存渣滤桶（54）内转动配合与提升机构，所述提升机构底端装设有与所述滤筒（53）内壁贴合的刮渣机构，所述刮渣机构底端装设有叶轮（55）。
10. 根据权利要求9所述的电镀含氰废水处理、回用及重金属回收系统装置，其特征在于：所述提升机构包括转动配合在所述存渣滤桶（54）内的螺旋轴（56），所述刮渣机构装设在所述螺旋轴（56）的底端；
所述刮渣机构包括与所述螺旋轴（56）连接的转动轴（57）、周向阵列在所述转动轴（57）周侧且与所述滤筒（53）内壁贴合的刮板（58）、装设在所述刮板（58）与所述转动轴（57）之间的多个连接件（59）；
所述连接件（59）为伸缩杆，所述伸缩杆包括固定在所述转动轴（57）侧部的连接筒、固定在所述刮板（58）侧面且滑动配合在所述连接筒内的杆体、装设在所述连接筒内且两端分别与所述杆体和所述刮板（58）固定连接的弹簧。
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