CN205773941U - 一种用于电镀废水处理的活性炭催化臭氧联合sbr装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电镀废水处理的活性炭催化臭氧联合SBR装置，包括调节池、催化臭氧反应器和SBR生物反应器；其中所述调节池、催化臭氧反应器和SBR生物反应器依次连通；所述催化臭氧反应器中设有固定床颗粒活性炭柱，底部还设有微孔曝气管；所述SBR生物反应器底部设有布水管和曝气管。本实用新型所述用于电镀废水处理的活性炭催化臭氧联合SBR装置克服现有技术电镀废水处理工艺出水重金属不能稳定达到排放标准的问题，综合活性炭吸附、催化臭氧氧化和SBR生化处理的优点，成功避开重金属络合物的干扰，通过活性炭吸附重金属，解决活性污泥受重金属毒害的问题，提高了SBR生物反应器的出水稳定性，是一种经济有效的电镀废水处理装置。

Description

一种用于电镀废水处理的活性炭催化臭氧联合SBR装置

技术领域

本实用新型涉及电镀废水处理的技术领域，特别是涉及一种活性炭催化臭氧联合SBR(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge，序批式活性污泥法)装置处理电镀废水领域。

背景技术

在电镀工艺中，镀液中需要添加多种电镀添加剂来提高镀层质量，早期的电镀添加剂主要为无机盐。但随着电镀工艺的发展，大量含高分子的有机添加物被运用到电镀工艺中，如表面活性剂、络合剂、电镀添加剂等，导致电镀生产过程和镀件冲洗的过程中形成含大量重金属和有机物的混合废水。电镀废水中外加的有机物(如络合物EDTA、酒石酸、乙二胺、草酸、氰)易与重金属离子(锌、铜、镍等)形成金属络合物，常规的化学沉淀(如加碱)不易使重金属离子沉淀，使处理后的电镀废水的重金属离子和有机物的浓度无法达到排放标准。

目前，电镀废水常用的处理方法有：吸附法、微电解法、Fenton法、生化法、膜处理方法。吸附法是利用多孔性固体材料吸附水中有机物的一种处理方法，其中活性炭是工程中应用最多的吸附材料，但活性炭存在使用成本高、吸附有机物饱和后难再生的问题。微电解法常用铁碳微电解装置，存在停留时间长，铁碳填料易板结，对电位高的有机污染物去除能力差，后期沉淀过程中产泥量大等问题。Fenton法处理电镀废水时，需要投加大量的药剂，产生的污泥量较大，对电镀废水中重金属的去除无明显效果，需要采用多种工艺去除电镀废水中的重金属。生化法在处理电镀废水时，因受重金属的长期毒害而存在的重金属积累毒性问题，对活性污泥具有不可逆的破坏作用，导致微生物大量死亡。膜处理方法存在设备购置成本高、膜组件易受有机物污染等问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是避开重金属络合物的干扰，解决活性污泥受重金属毒性的影响，提供一种经济、有效的电镀废水处理装置。为解决上述的技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于电镀废水处理的活性炭催化臭氧联合SBR装置，包括：调节池、催化臭氧反应器和SBR生物反应器；其中所述调节池、催化臭氧反应器和SBR生物反应器依次连通；所述催化臭氧反应器中设有固定床颗粒活性炭柱；所述催化臭氧反应器底部还设有微孔曝气管，用于向催化臭氧反应器通入臭氧；所述SBR生物反应器底部设有布水管和曝气管。

进一步的，所述固定床颗粒活性炭柱中的颗粒活性炭采用木质类颗粒活性炭。

进一步的，所述用于电镀废水处理的活性炭催化臭氧联合SBR装置还包括臭氧发生器，与所述催化臭氧反应器中的微孔曝

气管连通。

进一步的，所述催化臭氧反应器的顶部设有回流管线，与所述调节池连通。

进一步的，所述催化臭氧反应器与调节池通过回流泵连通。

进一步的，所述SBR生物反应器底部还设有锥形泥斗和排泥阀。

进一步的，所述曝气管与曝气空气压缩机和流量计连接。

进一步的，所述的催化臭氧反应器和SBR生物反应器都通过PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)自控系统控制。

本实用新型所述用于电镀废水处理的活性炭催化臭氧联合SBR装置在处理电镀废水过程中，臭氧在活性炭表面催化氧化重金属络合物，破坏重金属与络合物的配位键，同时破坏电镀废水中的有机物，成功避开了重金属络合物的干扰；通过固定床颗粒活性炭柱的吸附作用去除重金属离子，解决了活性污泥受重金属毒害的问题，提高了SBR生物反应器的出水稳定性；所述固定床颗粒活性炭柱可重复使用且可回收部分重金属，节约了处理成本并回收资源；SBR生物反应器可有效去除电镀废水中残余的有机污染物，降低了电镀废水的处理成本；综上所述，本实用新型所述用于电镀废水处理的活性炭催化臭氧联合SBR装置克服了现有技术电镀废水处理工艺出水重金属不能稳定达到排放标准的问题，是一种经济有效的电镀废水处理装置。

附图说明

图1为本实用新型所述用于电镀废水处理的活性炭催化臭氧联合SBR装置的结构示意图。

附图标记为：1-调节池；2-臭氧发生器；3-微孔曝气管；4-催化臭氧反应器；5-固定床颗粒活性炭柱；6-气体排放口；7-溢流口；8-回流泵；9-布水管；10-泥斗；11-搅拌桨；12-搅拌电机；13-曝气空气压缩机；14-排水阀；15-SBR生物反应器；16-流量计；17-曝气管；18-排泥阀。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本实用新型所述用于电镀废水处理的活性炭催化臭氧联合SBR装置作进一步的说明。

实施例1

本实用新型所述用于电镀废水处理的活性炭催化臭氧联合SBR装置包括调节池1、催化臭氧反应器4和SBR生物反应器15。其中所述调节池1、催化臭氧反应器4和SBR生物反应器15通过管道依次连接；所述催化臭氧反应器4中设有固定床颗粒活性炭柱5，底部还设有微孔曝气管3，用于向催化臭氧反应器4通入臭氧；所述SBR生物反应器15底部设有布水管9和曝气管17。活性炭(GAC)(Granularactivated carbon，粒状活性炭)。

作为优选，所述微孔曝气管3均匀分布在所述催化臭氧反应器4的底部。

作为优选，本实用新型所述用于电镀废水处理的活性炭催化臭氧联合SBR装置还包括臭氧发生器2，与所述催化臭氧反应器4中微孔曝气管3连通，所述臭氧发生器2产生臭氧通过微孔曝气管3进入所述催化臭氧反应器4中与电镀废水混合。臭氧可破坏电镀废水中重金属与有机物的配位键，同时破坏电镀废水中的有机物。

所述催化臭氧反应器4中设有固定床颗粒活性炭柱5。作为优选，所述固定床颗粒活性炭柱5中的活性炭采用木质类颗粒活性炭。本实用新型采用固定床颗粒活性炭柱5，利用活性炭的吸附作用吸附电镀废水中重金属离子，解决了非固体床活性炭与水分难分离和活性污泥受重金属毒害的问题。所述固定床颗粒活性炭柱5可进行再生和重复使用，节约了电镀废水的处理成本，降低系统运营费用，提高经济效益。

电镀废水通过调节池1进入催化臭氧反应器4，臭氧发生器2产生臭氧，臭氧通过均匀分布在催化臭氧发生器4底部的微孔曝气管3与电镀废水混合接触，形成气水混合物。气水混合物经过所述固定床颗粒活性炭柱5时，催化臭氧氧化和活性炭吸附协同作用，臭氧在活性炭的表面催化氧化电镀废水中重金属络合物的配位键，同时催化氧化电镀废水中的有机物，成功的解决了因重金属络合物的干扰所造成的出水重金属浓度高的问题；重金属离子被活性炭吸附，解决了活性污泥受重金属毒害的问题，初步去除了电镀废水中的重金属离子和有机污染物。

所述催化臭氧反应器4的顶部还设有气体排放口6和溢流口7，经过固定床颗粒活性炭柱5后的气水混合物在达到催化臭氧反应器4的顶部时，气水分离，分离后的气体通过气体排放口6收集处理后排放，催化臭氧反应器4的产水通过溢流口7通过布水管9进入所述SBR生物反应器15。

作为优选，所述催化臭氧反应器4顶部还设有回流管线，与所述调节池1连通。作为优选，所述催化臭氧反应器4与所述调节池1通过回流泵8连通。当催化臭氧反应器4的出水中金属浓度过高时，可通过回流泵8回流至所述调节池1中。作为优选，所述催化臭氧反应器4通过PLC自控系统控制催化臭氧反应器4中臭氧的投加量、反应时间。

所述催化臭氧反应器4的产水进入所述SBR生物反应器15，SBR生物反应器15去除了电镀废水中残余的有机污染物，使经过处理后的电镀废水达到排放标准。所述SBR生物反应器15包括布水管9、曝气管17和排水阀14，其中布水管9和曝气管17分布在SBR生物反应器15的底部，经过处理后的电镀废水通过排水阀14排放。作为优选，所述布水管9和曝气管17均匀分布在所述SBR生物反应器15的底部。

作为优选，所述SBR生物反应器15通过PLC自控系统来控制污泥排放量、污泥浓度、曝气量、曝气时间、沉淀时间等工艺条件。

作为优选，所述SBR生物反应器15底部还设有锥形泥斗10和排泥阀18，用于收集SBR生物反应器15中产生的污泥并通过PLC自控系统控制排泥阀18排放污泥来控制SBR生物反应器中的污泥浓度，对排放的活性污泥进行浓缩处理后外运。所述SBR生物反应器15集均化、初沉、生物降解、二次沉淀工序于一体，无回流系统，可有效的降低投资和运营成本，出水水质稳定，达到排放标准。

作为优选，所述曝气管17与曝气空气压缩机13和流量计16连接，为SBR生物反应器15曝气，同时控制曝气量、曝气时间。作为优选，所述SBR生物反应器顶部还设有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌桨11和搅拌电机12，作为优选，曝气、搅拌、，间SBR生物反应器的运行都通过PLC自控系统实现。

以下简要说明本实用新型所述用于电镀废水处理的活性炭催化臭氧联合SBR装置的工艺步骤：

(1)、将电镀废水引入调节池；

(2)、将经过步骤(1)处理后的电镀废水泵入催化臭氧发生器，其中固定床颗粒活性炭柱采用木质类颗粒活性炭，木质类颗粒活性炭的颗粒粒径为1-6mm，木质类颗粒活性炭的投加量为250-350g/L，臭氧的投加量5-12mg/L，反应时间为30-60min；电镀废水经过催化臭氧氧化和活性炭吸附的协同作用，初步去除电镀废水中的重金属络合物和COD；

(3)、将经过步骤(2)处理后的电镀废水引入SBR生物反应器进行生化处理，处理后的电镀废水达标排放；通过PCL自控系统将SBR生物反应器的曝气时间控制在8-12h并和搅拌同步，曝气量控制为120L/min，控制MLSS(mixed liquid suspended solids，混合液悬浮固体浓度)浓度在2.0-3.0g/L，沉淀时间为1.5-2h。

当催化臭氧发生器的出水金属离子浓度过高时，可将催化臭氧发生器的出水通过回流泵回流至调节池中。固定床颗粒活性炭柱中活性炭的吸附作用达到饱和状态后，可采用15-20％的盐酸对吸附饱和的活性炭进行解析，固定床颗粒活性炭柱可回用，节约了电镀废水处理成本。

本实用新型所述用于电镀废水处理的活性炭催化臭氧联合SBR装置在处理电镀废水过程中，臭氧在活性炭表面催化氧化破坏重金属与络合物的配位键，同时破坏电镀废水中的有机物，成功的避开了重金属络合物的干扰；通过固定床颗粒活性炭柱的吸附作用去除重金属离子，解决了活性污泥受重金属毒害的问题，提高了SBR生化处理的稳定性，所述固定床颗粒活性炭柱可重复使用且可回收部分重金属，节约了处理成本并回收资源；SBR生物反应器可有效去除电镀废水中残余的有机污染物，降低废水的处理成本。

本实用新型采用活性炭(GAC)催化臭氧联合SBR装置处理电镀废水，有效的去除了电镀废水中的污染物，无须或少量投加化学试剂，通过活性炭作为吸附剂可回收部分重金属，有利于降低装置处理的成本并回收资源，是一种经济、有效的电镀废水处理装置。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于电镀废水处理的活性炭催化臭氧联合SBR装置，其特征在于，包括：调节池、催化臭氧反应器和SBR生物反应器；所述调节池、催化臭氧反应器和SBR生物反应器依次连通；其中所述催化臭氧反应器中设有固定床颗粒活性炭柱；所述催化臭氧反应器底部设有微孔曝气管，用于向催化臭氧反应器通入臭氧；所述SBR生物反应器底部设有布水管和曝气管。

2.根据权利要求1所述用于电镀废水处理的活性炭催化臭氧联合SBR装置，其特征在于，所述固定床颗粒活性炭柱中的颗粒活性炭采用木质类颗粒活性炭。

3.根据权利要求1所述用于电镀废水处理的活性炭催化臭氧联合SBR装置，其特征在于，所述用于电镀废水处理的活性炭催化臭氧联合SBR装置还包括臭氧发生器，与所述催化臭氧反应器中的微孔曝气管连通。

4.根据权利要求1所述用于电镀废水处理的活性炭催化臭氧联合SBR装置，其特征在于，所述催化臭氧反应器的顶部设有回流管线，与所述调节池连通。

5.根据权利要求4所述用于电镀废水处理的活性炭催化臭氧联合SBR装置，其特征在于，所述催化臭氧反应器与调节池通过回流泵连通。

6.根据权利要求1所述用于电镀废水处理的活性炭催化臭氧联合SBR装置，其特征在于，所述SBR生物反应器底部还设有锥形泥斗和排泥阀。