CN205710214U - 一种废水的处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种废水的处理装置，所述装置包括依次连接的第一pH调节单元、用于多元煤铁碳与废水反应的多元煤反应单元、第二pH调节单元和后处理单元。该装置利用多元煤铁碳处理重金属废水，多元煤铁碳为废料铁屑和活性炭的混合物，容易得到，针对性强，降低了处理成本；该装置处理后的水中重金属含量能够稳定达到电镀行业废水排放标准《GB21900‑2008》中的表2标准，并且废水中的难降解COD大部分得到降解，提高了废水的可生化性，为后续生化处理系统的稳定奠定了基础。

Description

一种废水的处理装置

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，涉及一种废水的处理装置，尤其涉及一种采用多元煤铁碳处理废水的装置。

背景技术

传统的铁碳微电解是将铁碳按一定比例烧结而成，烧结的结构一定程度决定了其使用效果，但存在很多问题，主要表现在：(1)容易板结，影响过水能力；(2)烧结时铁碳的比例已经确定，而且供应商不会告诉客户具体的铁碳比例，而不同性质废水处理铁碳比例需求不一样，因此，导致很多客户使用效果很差，认为是供应商的问题，供应商认为产品没有问题，引起双方的推卸，最终废水处理问题难以得到解决。

CN 104229947A公开了一种采用多元煤铁碳的废水处理装置，用于净化有机废水，该废水处理装置包括：底座；反应器，设在所述底座上，包括多级依次连通的反应室，所述反应室内填充有多元煤铁碳填料，且沿着有机废水的流向，所述反应室内的多元煤铁碳填料的平均颗粒大小依次减小；进水管，穿入所述底座内，所述进水管设有多个与所述反应室连通的进水孔；以及出水管，设在所述反应器的上方且与最后一级的所述反应室连通。但是，仅用该装置处理废水的效果还不够好。

CN 202643482 U公开了一种废水的芬顿、铁碳微电解联合催化氧化反应装置，包括铁碳微电解反应器，所述铁碳微电解反应器的底部连接废水进水管，顶部连接出水管，所述废水进水管上设有用于向废水中投放硫酸的管式混合器一和用于向废水中投放双氧水的管式混合器二，所述管式混合器一位于管式混合器二的上游，且在管式混合器一与管式混合器二之间的废水进水管上设有pH值检测控制装置，且所述铁碳微电解反应器内设有用于向反应器内进行鼓气的曝气装置，所述铁碳微电解反应器的顶部连接用于放空的曝气回流装置。但是，该装置处理后的废水由于重金属离子、pH值等难以控制以及含有强氧化性物质不适宜直接进行生化处理。

在此背景下，广州绿日环保科技有限公司积极研发了改性多元煤铁碳填料，该改性多元煤铁碳填料采用工厂废弃的铁屑及活性炭填料制备得到，其具体的铁碳比依据废水性质进行小试确定。由于铁屑丝比较戎松，活性炭可以填充到空隙，而且空隙多，接触面积大，不会引起板结效果，处理效果良好；市场上的铁碳填料价格在6000-10000元一吨，而采用改性多元煤填料成本降低到3000元每吨以下，大大降低了投入成本。随着中试的研发及实际工程中的应用，发现多元煤铁碳对重金属废水处理效果良好，有利于重金属废水的处理。

实用新型内容

针对现有技术存在的铁碳填料使用寿命短，价格高以及处理效果不理想等问题，本实用新型的目的在于提供一种处理废水的装置，所述装置对废水的针对性强，使用寿命长，处理效果好，处理废水的成本低，能够广泛用于各种废水的处理。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种废水的处理装置，所述装置包括依次连接的第一pH调节单元、用于多元煤铁碳与废水反应的多元煤反应单元、第二pH调节单元和后处理单元。

所述处理装置尤其适用于处理重金属废水。

所述多元煤铁碳为废铁屑和活性炭的混合物，所述废料铁屑和活性炭均易得到，其质量比可根据实际废水中重金属含量的不同进行小试得到。所述多元煤铁碳也可为铁、碳和金属催化元素构成的多孔合金结构，其中，各成分的质量百分比比为：铁：68-85％、碳：10-30％、金属催化元素：1-5％。其在CN104229947A中已有报道；或为市售的多元煤铁碳。

多元煤铁碳反应的原理为：铁屑对絮体的电附集和对反应的催化作用。电池反应产物的混凝，新生絮体的吸附和床层的过滤等作用的综合效应的结果。其中主要作用是氧化还原和电附集，废铁屑的主要成分是铁和碳，当将其浸入电解质溶液中时，由于Fe和C之间存在1.2V的电极电位差，因而会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场，阳极反应生成大量的Fe²⁺进入废水，进而氧化成Fe³⁺，形成具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂。阴极反应产生大量新生态的[H]和[O]，在偏酸性的条件下，这些活性成分均能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，使有机大分子发生断链降解，从而消除了重金属废水中的络合态物，将废水中的重金属离子游离出来，同时提高了废水的可生化度，且阴极反应消耗了大量的H⁺生成了大量的OH^-，这使得废水的pH值也有所提高，降低后续处理加碱量。

所述第一pH调节单元和第二pH调节单元的作用均是调节废水pH，其可为单一的调节池也可为组合容器，所述的“第一”和“第二”仅仅是为了区分pH调节单元；所述后处理单元用于将第二pH调节单元排出的废水进一步处理，使其转化为可生化处理废水，或将第二pH调节单元排出的废水处理后，直接进行生化处理。

所述第一pH调节单元、多元煤反应单元、第二pH调节单元和后处理单元分别设置有进水口和出水口，所述进水口和出水口的设置位置不在同一水平线上，且第一pH调节单元的出水口、多元煤反应单元的进水口、第二pH调节单元的出水口以及后处理单元的进水口均设置在下侧或上侧。即第一pH调节单元的出水口、多元煤反应单元的进水口、第二pH调节单元的出水口以及后处理单元的进水口均设置在相应处理单元的下侧；或，第一pH调节单元的出水口、多元煤反应单元的进水口、第二pH调节单元的出水口以及后处理单元的进水口均设置在相应处理单元的上侧。实现各个处理单元的进水口与出水口为上进下出或下进上出，从而提高废水在各处理单元中的停留时间。

所述第一pH调节单元的出水口为多元煤反应单元的进水口；所述多元煤反应单元的出水口为第二pH调节单元的进水口；所述第二pH调节单元的出水口为后处理单元的进水口。所述设置能够节约处理废水的占地面积。

所述多元煤反应单元的进水口的设置位置位于支撑板的设置位置之下。以有利于多元煤铁碳与废水充分反应。

所述多元煤反应单元中设置有支撑多元煤铁碳的多孔支撑板，但孔径小于多元煤铁碳的粒径；所述多孔支撑板下部设置有曝气装置，所述支撑板上部设置有反冲洗装置。所述曝气装置用于向多元煤反应单元中曝入空气或氧气，提高反应的速率；所述反冲洗装置用于将多元煤铁碳中的细铁屑吹走。

所述第一pH调节单元和所述第二pH调节单元均连接有药剂投加装置和pH测试仪。所述药剂投加装置用于向第一pH调节单元和第二pH调节单元中投加pH值调节剂，如酸或碱；所述pH测试仪能够实时监测第一pH调节单元和第二pH调节单元中废水的pH值。

所述第一pH调节单元、多元煤反应单元和第二pH调节单元分别为第一pH调节池、多元煤反应池和第二pH调节池，所述后处理单元为混凝沉淀池和絮凝沉淀池，所述混凝沉淀池与所述第二pH调节池相连。

所述混凝沉淀池的出水口为絮凝沉淀池的进水口，所述混凝沉淀池的出水口和絮凝沉淀池的进水口均设置在池体上侧。

所述混凝沉淀池和絮凝沉淀池分别与加药装置相连，用于分别投加PAC(聚合氯化铝)和PAM(聚丙烯酰胺)。

所述絮凝沉淀池与生化处理系统相连。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的废水处理装置处理后的废水能够稳定达到电镀行业废水排放标准《GB21900-2008》中的表2标准，并且废水中的难降解COD大部分得到降解，提高了废水的可生化性，为后续生化处理系统的稳定奠定了基础；

本实用新型提供的废水处理装置利用多元煤铁碳处理废水，多元煤铁碳为废料铁屑和活性炭的混合物，容易得到，针对性强，降低了处理成本。

附图说明

图1是实施例1提供的废水处理装置的示意图。

其中，101为第一pH调节池，102为多元煤反应池，103为第二pH调节池，104为混凝沉淀池，105为絮凝沉淀池，W表示废水走向。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例1

一种废水的处理装置，如图1所示。所述装置包括依次连接的第一pH调节池101、用于多元煤铁碳与废水中重金属反应的多元煤反应池102、第二pH调节池103、混凝沉淀池104和絮凝沉淀池105，所述多元煤反应池102中设置有支撑多元煤铁碳的多孔支撑板，其孔径小于多元煤铁碳的粒径，所述支撑板上部设置有反冲洗装置，所述支撑板下部设置有曝气装置。

所述第一pH调节池101、多元煤反应池102、第二pH调节池103、混凝沉淀池104和絮凝沉淀池105分别设置有进水口和出水口，所述进水口和出水口的设置位置不在同一水平线上，且第一pH调节池101的出水口、多元煤反应池102的进水口、第二pH调节池103的出水口以及混凝沉淀池104的进水口均设置在相应池体的下侧。且第一pH调节池101的出水口为多元煤反应池102的进水口；多元煤反应池102的出水口为第二pH调节池103的进水口；第二pH调节池103的出水口为混凝沉淀池104的进水口，混凝沉淀池104的出水口为絮凝沉淀池105的进水口。

所述第一pH调节池101连接有药剂投加装置和用于测量第一pH调节池101中液体pH的pH测试仪。

所述第二pH调节池103连接有药剂投加装置和用于测量第二pH调节池103中液体pH的pH测试仪。

所述混凝沉淀池104与加药装置相连。所述絮凝沉淀池105与加药装置相连。所述絮凝沉淀池105与生化处理系统相连。

利用如上所述的废水处理装置处理重金属废水包括如下步骤：

(1)重金属废水进入第一pH调节池101，调节重金属废水的pH值至合适的范围，以利于其中的重金属与多元煤铁碳进行反应；

(2)调节pH值后的废水进入多元煤反应池102，与支撑板上的多元煤铁碳反应，位于支撑板下的曝气装置持续曝入空气，反冲洗装置及时除去多元煤铁碳中细小的铁屑；

(3)步骤(2)得到的废水进入第二pH调节池103，调节pH值至合适的范围，以沉淀步骤(2)得到的反应产物；

(4)步骤(3)处理后的废水再依次进入混凝反应池和絮凝反应池，通过混凝反应和絮凝反应进一步去除废水中的污染物，得到可生化处理废水；

(5)可生化处理废水直接进入生化处理系统进行进一步净化。

实施例2

利用实施例1所述的装置处理电镀含油废水，包括如下步骤：

根据小试确定多元煤铁碳中废铁屑和活性炭的质量比为3:2。将其放置于多元煤反应池的多孔支撑板上。

(1)废水先经第一pH调节池调节pH至3.2，得到多元煤最适宜的反应pH；

(2)酸性废水进入多元煤反应池中，此时，多元煤反应池连接的加药管向多元煤反应池中投加亚铁盐和双氧水，投加过程中，通过ORP仪表自动控制多元煤反应池中废水的氧化还原电位为370mV，亚铁加药量650mg/L，反应后的废水进入第二pH调节池；

(3)第二pH调节池调节其中的废水的pH至8.6，通过ORP仪表自动控制第二pH调节池中废水的氧化还原电位为150mV，得到合适的沉淀pH；

(4)碱性废水再依次进行混凝沉淀处理和絮凝沉淀处理，处理过程中PAC加药装置向混凝池中投加PAC，PAC加药量250mg/L，PAM加药装置向絮凝池中投加PAM，PAM加药量5mg/L，絮凝池流经沉淀池进行沉淀，出水进入生化池进行处理。

其处理效果(第3列)对比单独使用多元煤铁碳处理效果(第2列)和传统铁碳处理效果(第4列)如表1所示。其中，单独使用多元煤铁碳处理如上废水的方法除步骤(2)中不加入双氧水和亚铁盐外，其余与实施例2相同；采用传统铁碳处理如上所述废水的方法除步骤(2)中只加入传统铁碳填料(商购)外，其余与实施例2相同。

表1

吨水成本：传统铁碳折旧及药剂成本9元/吨，多元煤铁碳及药剂成本6.5元/吨，吨水节约成本2.5元。

可见，处理后的废水中重金属含量能够稳定达到电镀行业废水排放标准《GB21900-2008》中的表2标准，并且废水中的难降解COD大部分得到降解。

申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种废水的处理装置，其特征在于，所述装置包括依次连接的第一pH调节单元、用于多元煤铁碳与废水反应的多元煤反应单元、第二pH调节单元和后处理单元。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一pH调节单元、多元煤反应单元、第二pH调节单元和后处理单元分别设置有进水口和出水口，所述进水口和出水口的设置位置不在同一水平线上，且第一pH调节单元的出水口、多元煤反应单元的进水口、第二pH调节单元的出水口以及后处理单元的进水口均设置在相应处理单元的下侧或上侧。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一pH调节单元的出水口为多元煤反应单元的进水口；所述多元煤反应单元的出水口为第二pH调节单元的进水口；所述第二pH调节单元的出水口为后处理单元的进水口。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多元煤反应单元中设置有支撑多元煤铁碳的多孔支撑板，所述多孔支撑板下部设置有曝气装置，所述支撑板上部设置有反冲洗装置。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述多元煤反应单元的进水口的设置位置位于所述支撑板的设置位置之下。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一pH调节单元和第二pH调节单元均连接有药剂投加装置和pH测试仪。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一pH调节单元、多元煤反应单元和第二pH调节单元分别为第一pH调节池(101)、多元煤反应池(102)和第二pH调节单元(103)，所述后处理单元为混凝沉淀池(104)和絮凝沉淀池(105)，所述混凝沉淀池(104)与所述第二pH调节单元(103)相连。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述混凝沉淀池(104)的出 水口为絮凝沉淀池(105)的进水口，所述混凝沉淀池(104)的出水口和絮凝沉淀池(105)的进水口均设置在池体上侧。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述混凝沉淀池(104)和絮凝沉淀池(105)分别与加药装置相连。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述絮凝沉淀池(104)与生化处理系统相连。