CN204325024U - 一种新型铅酸蓄电池重金属废水处理系统 - Google Patents

一种新型铅酸蓄电池重金属废水处理系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种新型铅酸蓄电池重金属废水处理系统,该系统主要由依次相连通的隔油池、原水池、一级pH调节池、二级pH调节池、混凝反应槽、斜板沉淀器、机械过滤器、活性炭过滤器和清水池所组成。采用了二级pH调节处理工艺,使进入斜板沉淀池的pH值较为恒定,从而为实现高效的处理创造有利的条件,而且整个系统采用PLC可编程控制器为核心,能按设定工艺自动联锁运行,该系统具有更完善的自动保护:系统对过压、过流、缺相等实行多重自动保护的整体保护,对核心控制器件和水泵的分级保护,大大增强了系统运行的可靠性,延长了系统的寿命。

Description

一种新型铅酸蓄电池重金属废水处理系统
技术领域
本实用新型属于污水处理环保技术领域,具体涉及一种新型铅酸蓄电池重金属废水处理系统。
背景技术
酸蓄电池制造生产过程中产生的大量铅酸重金属工业废水,如果不处理任意排放,必然给环境与社会带来极大的危害。仅2011年7月31日,各地共排查铅酸蓄电池生产、组装及回收(再生铅)企业1930家,其中,取缔关闭583家、停产整治405家、停产610家;有252家企业在生产,80家在建。江苏:目前江苏近九成铅蓄电池企业停产整治,取缔158家铅蓄电池相关企业,仅36家铅蓄电池企业正常生产。
在制造铅蓄电池过程中,排出的废水主要来源于配酸、涂板、化成等工艺或通风除尘用水,这些废水中主要含有铅粉、熔解铅、硫酸铅、硫酸和其他一些有机添加剂和机油等。
目前常用的方法主要有:化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法、铁氧体法等。其中化学沉淀法较为实用,它是指向废水中投加化学药剂,使药剂与重金属污染物发生化学反应,形成难溶的固体生成物沉淀物,然后进行固液分离,从而除去废水中污染物的一种处理方法,传统的化学法由于pb2+<0.5mg/L,色度<30倍,传统单纯的化学加药法根本达不到这个要求。
随着国家对环保重金属废水处理的要求不断提高,现有的单一技术难以满足废水达标排放的要求,因此有必要探索高效、无害化的新技术,如果能够研究出一套铅酸蓄电池重金属废水在线循环处理系统将会对我国经济将设产生积极的影响。
发明内容
本实用新型针对上述现有的问题,开发出一种新型铅酸蓄电池重金属废水处理系统,该装置具有能耗底、效率高、运行费用低,处理效果好等优点,而且能实现PLC自动控制。污泥浓缩时间短,成饼效率高。
本实用新型的技术方案是:
一种新型铅酸蓄电池重金属废水处理系统,该系统主要由依次相连通的隔油池、原水池、一级pH调节池、二级pH调节池、混凝反应槽、斜板沉淀器、机械过滤器、活性炭过滤器和清水池所组成,其还包括分别与所述一级pH调节池和二级pH调节池相连接的NaOH储药装置、与所述混凝反应槽相连接的PAC储药箱、与所述混凝反应槽或其出口相连接的PAM贮药箱、以及与所述斜板沉淀器的出泥口相连接的板框压滤机。
所述隔油池的出水口连接所述原水池的进水口,所述原水池的出水口通过管路与所述一级pH调节池的进水口相通,所述一级pH调节池与二级pH调节池相连通,所述二级pH调节池的一个出水口连接所述混凝反应槽的入水口,混凝反应槽的出水口连接所述斜板沉淀器的入水口,所述斜板沉淀器的出水口通向所述机械过滤器的入水口,所述机械过滤器的出水口与所述活性炭过滤器的入水口相连,所述活性炭过滤器的出水口通过管路通入清水池中。
所述斜板沉淀器主要包括混凝反应区、主流区、污泥斗、过渡区、斜板区、清水区和锯齿形溢流堰,其中所述混凝反应区的内部为由档板组成的转折流动结构,所述混凝反应区的出口与所述主流区相通,所述主流区的下部为污泥斗,所述主流区的上部为对废水消能和调整流态的过渡区,所述过渡区的上方为进行泥水分离的所述斜板区,在所述斜板区的上方为清水区,所述锯齿形溢流堰位于所述清水区之上。
在所述原水池与一级pH调节池之间还可设有用以提升废水的真空引水器和污水提升泵。
在所述斜板沉淀器与机械过滤器之间还可设有用以存贮中间水的中间水箱,和连接在中间水箱与机械过滤器之间管路上的水间水泵。
在所述NaOH储药装置与一级pH调节池之间的管路上可设有1#碱计量泵,在所述NaOH储药装置与二级pH调节池之间的管路上可设有2#碱计量泵。
在所述PAC储药箱与混凝反应槽之间的管路上可设有1#加药计量泵,在PAM贮药箱与混凝反应槽或其出口之间的管路上可设有2#加药计量泵;在所述斜板沉淀器或其出水口处还可连接有硫酸贮药箱,在所述硫酸贮药箱与斜板沉淀器或其出水口之间连接的管路上可设有酸计量泵。
在所述斜板沉淀器的出泥口与板框压滤机之间相连接的管路上可设有气动膈膜泵。该系统还包括反洗水泵,其通过管路分别与机械过滤器和活性炭过滤器相连接。
本实用新型的有益效果:
1、采用了二级pH调节处理工艺,使进入斜板沉淀池的pH值较为恒定,从而为实现高效的处理创造有利的条件;
2、主体设备设计采用了斜板高效沉淀器(以缩短现场施工时间);
3、污泥浓缩采用厢式压滤机,浓缩时间短,成饼效率高;
4、主要动作阀体采用气动执行机构控制,利用可编程控制器对泵、阀门等控制对象,实现关闭、液位的联锁运行控制;
5、采用触摸屏显示工艺流程、工艺参数、泵和各设备的运行状态,使数据、事实、图像一目了然,同时结构优化设计,使得系统能以最小的硬件单元实现最卓越的性能;
6、更完善的自动保护:系统对过压、过流、缺相等实行多重自动保护的整体保护,对核心控制器件和水泵的分级保护,大大增强了系统运行的可靠性,延长了系统的寿命;
7、整个系统采用PLC可编程控制器为核心,能按设定工艺自动联锁运行。
①、pH值自动检测和控制;
②、药剂计量自动投加;
③、系统故障自动报警、显示。
附图说明
图1是本实用新型的一种结构示意图;
图中,11-隔油池、12原水池、13-真空引水器、14-污水提升泵、15-一级pH调节池、16-二级pH调节池、17-混凝反应槽、18-斜板沉淀器、19-中间水箱、20-水间水泵、21-机械过滤器、22-活性炭过滤器、23-反洗水泵、24-清水池、25-气动膈膜泵、26-板框压滤机、31-NaOH储药装置、32-PAC储药箱、33-PAM贮药箱、34-硫酸贮药箱、41-1#碱计量泵、42-2#碱计量泵、43-1#加药计量泵、44-2#加药计量泵、45-酸计量泵。
图2是本实施新型实施例的一种工艺流程图。
图3是本实用新型中斜板沉淀器的一种结构示意图。
图中1-混凝反应区、2-污泥斗、3-主流区、4-过渡区、5-斜板区、6-清水区、7-锯齿形溢流堰。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示,本铅酸蓄电池重金属废水处理系统包括隔油池、原水池、真空引水器、污水提升泵、一级pH调节池、二级pH调节池、混凝反应槽、斜板沉淀器、中间水箱、水间水泵、机械过滤器、活性炭过滤器、反洗水泵、清水池、气动膈膜泵、板框压滤机、NaOH储药装置、PAC储药箱、PAM贮药箱、硫酸贮药箱、1#碱计量泵、2#碱计量泵、1#加药计量泵、2#加药计量泵、酸计量泵。
其中隔油池的出水口连接所述原水池的进水口,所述原水池的出水口通过管路与所述一级pH调节池的进水口相通,在所述原水池与一级pH调节池之间还可设有用以提升废水的真空引水器和污水提升泵。
所述一级pH调节池与二级pH调节池相连通,所述二级pH调节池的一个出水口连接所述混凝反应槽的入水口,混凝反应槽的出水口连接所述斜板沉淀器的入水口,所述斜板沉淀器的出水口通向所述机械过滤器的入水口;在所述斜板沉淀器的出泥口连接气动膈膜泵的入口,气动膈膜泵的出口连接板框压滤机的入口。
在所述斜板沉淀器与机械过滤器之间还可设有用以存贮中间水的中间水箱,和连接在中间水箱与机械过滤器之间管路上的水间水泵。
NaOH储药装置分别与一级pH调节池和二级pH调节池相连接;在所述NaOH储药装置与一级pH调节池之间的管路上设有1#碱计量泵,在所述NaOH储药装置与二级pH调节池之间的管路上设有2#碱计量泵。PAC储药箱与所述混凝反应槽相连接;PAM贮药箱与所述混凝反应槽或其出口相连接。在所述PAC储药箱与混凝反应槽之间的管路上可设有1#加药计量泵,在PAM贮药箱与混凝反应槽或其出口之间的管路上可设有2#加药计量泵;在所述斜板沉淀器或其出水口处还可连接有硫酸贮药箱,在所述硫酸贮药箱与斜板沉淀器或其出水口之间连接的管路上可设有酸计量泵。
机械过滤器的出水口与所述活性炭过滤器的入水口相连,所述活性炭过滤器的出水口通过管路通入清水池中。该系统还包括反洗水泵,其通过管路分别与机械过滤器和活性炭过滤器相连接。
如图3所示,本实施新型中的斜板沉淀器主要包括混凝反应区、主流区、污泥斗、过渡区、斜板区、清水区和锯齿形溢流堰,其中所述混凝反应区的内部为由档板组成的转折流动结构,所述混凝反应区的出口与所述主流区相通,所述主流区的下部为污泥斗,所述主流区的上部为对废水消能和调整流态的过渡区,所述过渡区的上方为进行泥水分离的所述斜板区,在所述斜板区的上方为清水区,所述锯齿形溢流堰位于所述清水区之上。混凝反应区进行加药后的废水混凝反应进入主流区,主流区的废水进入过渡区,并经斜板区进行斜板沉淀,沉淀的污泥则进入污泥斗,同时废水在清水区通过锯齿形溢流堰溢流。进入中间水箱。
如图2所示,本实用新型的基本流程为:
将配酸、涂板、化成等工艺或通风除尘用水,主要有害物质为硫酸,硫酸铅(离子态铅)和铅膏铅粉(以氧化铅形态存在),此外还有少量其它杂质(如漂加剂、漂油、泥砂等)。废水首先进入隔油沉淀池,用以去除原水中的大颗粒物质及水中浮油。经过隔油沉淀池的废水进入原水池,原水池的主要作用是均匀、调节水质、稳定水量,它能有效缓减来水大小、浓度不均所带来的冲击,保证后续处理连续、稳定地进行。原水池的废水由真空引水器和污水提升泵进行提升,打至一级PH调节池,一级调节槽配备机械器进行搅拌,由计量泵投加NaOH,将废水的pH值调至6.0左右。一级pH调节槽(机械搅拌)出水溢流进入二级pH调节槽,同样由计量泵投加NaOH,将废水的pH值调至9.5~10.5左右。
二级pH调节槽合格出水溢流进入PAC、PAM混凝反应槽,计量投加PAC作为混凝剂,以利于污泥的凝结沉淀,并改善污泥的脱水性能;同时投加高分子PAM助凝剂,增强污泥的沉淀性能。助凝剂聚丙烯酰胺(PAM),和无机高分子混凝剂聚合氯化铝(PAC)来去除进水中的悬浮杂质,溶解性有机物等,PAM助凝剂为非离子型高分子絮凝剂,分子量150万-2000万,浓度为8%,其分子能与分散于溶液中的悬浮粒子架桥吸附,有着极强的絮凝作用,密度=1.3。PAC混凝剂为无机高分子混凝剂。主要通过压缩双层,吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网捕等机理作用,使水中细微悬浮粒子和胶体离子脱稳,聚集、絮凝、混凝、沉淀,达到净化处理效果。PAC、PAM混凝反应槽出水溢流进入斜板沉淀器。PAC混凝反应槽出水溢流进入斜板沉淀器。水进入沉淀器之前投加PAM,沉淀器水流方向与颗粒沉淀方向相反,其截留速度与水流上升速度相等。当颗粒发生自由沉淀时,其沉淀效果比平流式沉淀器低得多。当颗粒具有絮凝性时,则上升的小颗粒和下沉的大颗粒之间相互接触、碰撞而絮凝,使粒径增大,沉速加快。另一方面,沉速等于水流上升速度的颗粒将在池中形成一悬浮层,对上升的小颗粒起拦截和过滤作用,因而沉淀效率比平流式沉淀池更高。
斜板沉淀池采用Q235-A+内表玻璃钢防腐,上部为的沉淀区,下部为截头圆锥状的污泥斗2,斜板沉淀器设置混凝反应区1、主流区2、过渡区4、斜板区5、清水区6等5个区:混凝反应区的主要作用是通过PAC、PAM的作用将废水中细小的难以沉降的物质捕集,使之成为较易沉降的矾花。主流区3位于斜板沉淀器底部的流动区,它的主要作用是传输待分离的混合液进入斜板区,沉淀后的污泥又从此处进入斜板沉淀器污泥斗。过渡区4的作用是消能和调整流态,防止污泥上翻,保证固液分离效果;同时,它还具有均匀进水和作为污泥回流通道等功能,起着双向传输的作用。斜板区5是泥水分离的实际区域,即工作区,在这里,污泥絮凝体形成并在重力作用下沉降到斜板上,澄清后的污水进入清水区6。清水区6能够分隔沉淀工作区与出水堰,使斜板区的沉降过程不受出水水流影响,澄清水由池四周集水槽收集,锯齿形溢流堰7比普通水平堰更易加工也更易保证出水均匀。
pH回调:斜板沉淀器出水自动进行pH回调,其目的是为了保证出水pH在6~9之间,投加药剂为H2SO4,投加方式为计量泵自动投加。终端监测槽内处理水自流进入清水池,排放或回用。
斜板沉淀器沉积的污泥通过气动隔膜泵进入厢式压滤机进行压滤处理,厢式压滤机具有浓缩时间短,成饼效率高的特点。滤水回原水池,泥饼外运至冶炼厂处置。在泥饼待外运处置的时间中,业主需考虑泥饼的临时安置点的设置,临时安置点的基本要求为防雨、防渗漏;渗漏液需回污水处理系统,要求满足国家关于危险固废贮存场所的相关要求。
经过斜板沉淀器的废水进入中间水箱,由中间水泵打入机械过滤器,填料为多介质石英砂,主要对于水中较大的颗粒和悬浮物等有很大的去除效果,并能起到去除部分铁离子,降低原水浊度的作用,滤料过滤器的反洗膨胀空间设计为30%。并装有自动头以实现自动进水和自动反冲洗。经过机械过滤器的废水进入活性炭过滤器,活性炭过滤器采用水力模拟长径设计,并采用粒径合理,比表面积大于1000M2/g的高效活性碳,使其既有上层特效过滤又有下层高效吸附等功能,大大提高产水净化程度和碳的使用寿命。经活性碳吸附过滤器处理后水质余氯含量:≤0.1PPM,对水体中异味、有机物、胶体、铁及余氯等性能卓著降低水体的浊度、色度,净化水质。活性炭过滤器同样装有自动头以实现自动进水和自动反冲洗。
机械过滤器和活性炭过滤器的设计压力:0.6Mpa,试验压力:0.75Mpa;工作温度:4-50℃,材质:Q235-A。
经过活性炭过滤器的废水进入清水池。该废水排放能达到《中华人民共和国污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的“一级”标准,pb2+:≤0.5mg/l;pH值:6~9色度:≤30倍;CODcr:≤100mg/l;SS:≤70mg/l。
上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述,并非对本实用新型的构思和范围进行限定,在不脱离本实用新型设计构思前提下,本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进,均应落入本实用新型的保护范围,本实用新型请求保护的技术内容已经全部记载在权利要求书中。

Claims (9)

1.一种新型铅酸蓄电池重金属废水处理系统,其特征在于该系统主要由依次相连通的隔油池(11)、原水池(12)、一级pH调节池(15)、二级pH调节池(16)、混凝反应槽(17)、斜板沉淀器(18)、机械过滤器(21)、活性炭过滤器(22)和清水池(24)所组成,其还包括分别与所述一级pH调节池(15)和二级pH调节池(16)相连接的NaOH储药装置(31)、与所述混凝反应槽(17)相连接的PAC储药箱(32)、与所述混凝反应槽(17)或其出口相连接的PAM贮药箱(33)、以及与所述斜板沉淀器(18)的出泥口相连接的板框压滤机(26)。
2.根据权利要求1所述的处理系统,其特征在于所述隔油池(11)的出水口连接所述原水池(12)的进水口,所述原水池(12)的出水口通过管路与所述一级pH调节池(15)的进水口相通,所述一级pH调节池(15)与二级pH调节池(16)相连通,所述二级pH调节池(16)的一个出水口连接所述混凝反应槽(17)的入水口,混凝反应槽(17)的出水口连接所述斜板沉淀器(18)的入水口,所述斜板沉淀器(18)的出水口通向所述机械过滤器(21)的入水口,所述机械过滤器(21)的出水口与所述活性炭过滤器(22)的入水口相连,所述活性炭过滤器(22)的出水口通过管路通入清水池(24)中。
3.根据权利要求1或2所述的处理系统,其特征在于所述斜板沉淀器(18)主要包括混凝反应区(1)、主流区(3)、污泥斗(2)、过渡区(4)、斜板区(5)、清水区(6)和锯齿形溢流堰(7),其中所述混凝反应区(1)的内部为由档板组成的转折流动结构,所述混凝反应区(1)的出口与所述主流区(3)相通,所述主流区(3)的下部为污泥斗(2),所述主流区(3)的上部为对废水消能和调整流态的过渡区(4),所述过渡区(4)的上方为进行泥水分离的所述斜板区(5),在所述斜板区(5)的上方为清水区(6),所述锯齿形溢流堰(7)位于所述清水区(6)之上。
4.根据权利要求1或2所述的处理系统,其特征在于在所述原水池(12)与一级pH调节池(15)之间还设有用以提升废水的真空引水器(13)和污水提升泵(14)。
5.根据权利要求1或2所述的处理系统,其特征在于在所述斜板沉淀器(18)与机械过滤器(21)之间还设有用以存贮中间水的中间水箱(19),和连接在中间水箱(19)与机械过滤器(21)之间管路上的水间水泵(20)。
6.根据权利要求1或2所述的处理系统,其特征在于在所述NaOH储药装置(31)与一级pH调节池(15)之间的管路上设有1#碱计量泵(41),在所述NaOH储药装置(31)与二级pH调节池(16)之间的管路上设有2#碱计量泵(42)。
7.根据权利要求1或2所述的处理系统,其特征在于在所述PAC储药箱(32)与混凝反应槽(17)之间的管路上设有1#加药计量泵(43),在PAM贮药箱(33)与混凝反应槽(17)或其出口之间的管路上设有2#加药计量泵(44);在所述斜板沉淀器(18)或其出水口处还连接有硫酸贮药箱(34),在所述硫酸贮药箱(34)与斜板沉淀器(18)或其出水口之间连接的管路上设有酸计量泵(45)。
8.根据权利要求1或2所述的处理系统,其特征在于在所述斜板沉淀器(18)的出泥口与板框压滤机(26)之间相连接的管路上设有气动膈膜泵(25)。
9.根据权利要求1或2所述的处理系统,其特征在于该系统还包括反洗水泵(23),其通过管路分别与机械过滤器(21)和活性炭过滤器(22)相连接。
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