CN208649023U - 一种银系列电池生产废水处理工艺系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种银系列电池生产废水处理工艺系统，采用重金属回收设备回收贵重金属，实现变废为宝的目的；采用蒸汽汽提回收废水中的氨氮，实现氨氮资源化的目的；采用车间酸性废液和碱性废碱进行酸碱中和调节溶液pH值，以废治废；采用芬顿氧化降解溶液有机物，实现无害化；配制多介质过滤器、活性炭吸附、重金属捕捉器，有效解决了处理出水重金属超标的难题。

Description

一种银系列电池生产废水处理工艺系统

技术领域

本实用新型涉及危险废物处理技术领域，尤其涉及一种银系列电池生产废水处理工艺系统。

背景技术

随着科技的不断发展，电源技术在各种领域中得到了很大发展，特别是在国防领域内，发展越来越快，尤其是银系列电池。铝/氧化银电池作为目前世界上已实用的新型鱼雷动力电池，对提高鱼雷的航速和航程起着十分重要的作用。锌氧化银电池是20世纪40年代初发展起来的一种新型化学电源，比能量高，比功率大，可以高倍率放电，且在大电流放电时，放电电压平稳，自放电小，并有良好的机械强度；此外；锌氧化银电池还具有能量转换效率高，工作时没有噪音，携带方便，工作范围广泛，对环境适应性强等特点，已广泛用于军事及尖端科技领域，作为通讯、仪器仪表直流电源，以及特殊装备的动力电源。然而，在银系列电池生产过程中会产生有机废水，氨氮废水，碱性废水，酸性废水以及含重金属废水。银系列电池生产工序多，间歇式生产，产水量小，污染因子多，对环境污危害较大，一直是生产企业面临的难题。

中国专利CN 201710776277.7公开了一种危险废物物化处理系统和方法，该方法充分考虑到危险废物的特点，针对危险废物成分复杂，波动性大的特点，设置多个模块化的处理单元，通过输送单元将各主要单元进行网络化连接，实现处理工艺的灵活多变，提高工艺系统的适应性和各个操作单元的处理能力，降低处理成本，实现物化处理达标排放或者回用。但该方法中没有去除氨氮单元，没有对高浓度金属废水进行回收。

实用新型内容

有鉴于此，本发明提出了一种银系列电池生产废水处理工艺系统，有效地解决了生产废水中氨氮、有机物、重金属超标问题，实现了氨氮、重金属回收利用的目的。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种银系列电池生产废水处理工艺系统，包括废酸储罐、废碱储罐、重金属回收设备、芬顿反应罐、双氧水储存容器、硫酸亚铁储存容器、综合反应罐、硫化钠储存容器、PAM储存容器、PAC储存容器、固液分离系统、氨氮蒸汽汽提系统和吸附捕捉系统，废酸储罐连通重金属回收设备，重金属回收设备分别连通芬顿反应罐和综合反应罐，废碱储罐分别连通芬顿反应罐和综合反应罐，双氧水储存容器和硫酸亚铁储存容器分别连通芬顿反应罐，硫化钠储存容器、PAM储存容器和PAC储存容器分别连通综合反应罐，综合反应罐、固液分离系统、氨氮蒸汽汽提系统和吸附捕捉系统依次连通，固液分离系统连通吸附捕捉系统，吸附捕捉系统连通城市污水厂接纳管道。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括第一阀门和第二阀门，分别设置于废碱储罐与综合反应罐的连接管路和废碱储罐与芬顿反应罐的连接管路上。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括第三阀门和第四阀门，分别设置于重金属回收设备与芬顿反应罐的连接管路和重金属回收设备与综合反应罐的连接管路上。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括第五阀门和第六阀门，分别设置于固液分离系统与吸附捕捉系统的连接管路和固液分离系统与氨氮蒸汽汽提系统的连接管路上。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括第一在线温度计、第一pH计、ORP计和第一搅拌器，第一在线温度计、第一pH计、ORP计和第一搅拌器分别设置于芬顿反应罐内。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括第二在线温度计、第二pH计和第二搅拌器，第二在线温度计、第二pH计和第二搅拌器分别设置于综合反应罐内。

进一步优选的，还包括PLC控制器，分别与第一在线温度计、第一pH计、ORP计、第一搅拌器、第二在线温度计、第二pH计和第二搅拌器信号连接。

本实用新型的银系列电池生产废水处理工艺系统相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)采用重金属回收设备回收贵重金属，实现变废为宝的目的；

(2)采用蒸汽汽提回收废水中的氨氮，实现氨氮资源化的目的；

(3)采用车间酸性废液和碱性废碱进行酸碱中和调节溶液pH值，以废治废；

(4)采用芬顿氧化降解溶液有机物，实现无害化；

(5)配制多介质过滤器、活性炭吸附、重金属捕捉器，有效解决了处理出水重金属超标的难题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型含硫化物有机废碱液处理工艺系统的结构框图；

图2为本实用新型含硫化物有机废碱液处理工艺系统的控制部分的连接框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，结合图2，本实用新型的含硫化物有机废碱液处理工艺系统，其包括废酸储罐1、废碱储罐2、重金属回收设备3、芬顿反应罐4、双氧水储存容器5、硫酸亚铁储存容器6、综合反应罐7、硫化钠储存容器8、PAM储存容器9、PAC储存容器10、固液分离系统11、氨氮蒸汽汽提系统12、吸附捕捉系统13、第一阀门14、第二阀门15、第三阀门16、第四阀门17、第五阀门18、第六阀门19、第一在线温度计20、第一pH计21、ORP计22、第一搅拌器23、第二在线温度计24、第二pH计25、第二搅拌器26和PLC控制器27。

银系列电池生产工序多，产生废酸和废碱种类多，而且是间歇式生产，废料具有很大的不确定性，在处理前设置废酸储罐1和废碱储罐2，将酸性废液收集到废酸储罐1，将碱性废液收集到废碱储罐2。储罐可以起到储存和均质的作用，当储罐储存了一定量的废液后，开启设备运行，既可以减少运行时间又可以减少处理费用。具体的，还包括第一阀门14和第二阀门15，分别设置于废碱储罐2与综合反应罐7的连接管路和废碱储罐2与芬顿反应罐4的连接管路上，控制废碱从废碱储罐2注入综合反应罐7或芬顿反应罐4。

重金属回收设备3，连通废酸储罐1、芬顿反应罐4和综合反应罐7。酸性废液还有大量的重金属，首先开启废酸进料泵将废酸注入重金属回收设备3回收贵重金属。回收结束后的酸性废液，如果含有有机物，开启废酸提升泵，将废酸注入芬顿反应罐4；如果不含有有机物，直接注入综合反应罐7。具体的，还包括第三阀门16和第四阀门17，分别设置于重金属回收设备3与芬顿反应罐4的连接管路和重金属回收设备3与综合反应罐7的连接管路上，控制废酸从重金属回收设备3注入综合反应罐7或芬顿反应罐4。

芬顿反应罐4分别连通废碱储罐2、双氧水储存容器5、硫酸亚铁储存容器6和综合反应罐7。废酸进入芬顿反应罐4后，开启废碱进料泵，将废碱注入芬顿反应罐，调节溶液pH值至1-6，投加废碱，可以以废治废，减少原料碱的消耗，降低处理成本。双氧水存储在双氧水储存容器5内，硫酸亚铁存储在硫酸亚铁储存容器6内。依次投加硫酸亚铁和双氧水，硫酸亚铁投加量为混合液来料总质量的0.5-3％。双氧水投加量根据溶液COD浓度而定。还包括第一在线温度计20、第一pH计21、ORP计22和第一搅拌器23，第一在线温度计20、第一pH计21、ORP计22和第一搅拌器23分别设置于芬顿反应罐4内，可以通过PLC控制器27在线监控反应进程，一般芬顿反应控制在120-180分钟。

综合反应罐7连通废碱储罐2、硫化钠储存容器8、PAM储存容器9、PAC储存容器10和固液分离系统11。芬顿反应结束后，开启芬顿出水泵将混合液注入综合反应罐7，同时开启废碱进料泵和硫化钠加药泵。投加废碱，可以以废治废，利用废碱废酸pH值的不同调节溶液至中性，同时废碱液里的氢氧根和废碱液的重金属形成络合沉淀物，投加硫化物可以进一步降低溶液里残留的重金属。一般综合反应罐7溶液pH值控制在8-11之间。硫化钠存储在硫化钠储存容器8内，PAM存储在PAM储存容器9内，PAC存储在PAC储存容器10内。硫化钠投加量控制在0.05--2％，搅拌10-20分钟。酸碱中和和络合沉淀反应结束后投加PAC和PAM进行絮凝沉淀，硫化钠投加量占混合液来料总质量的0.05-2％，PAC投加量占混合液来料总质量的0.1-0.5％，PAM投加量占混合液来料总质量的0.005-0.05％。搅拌10分钟后，通过污泥泵进入固液分离系统11进行固液分离，固液分离系统11，分别连通氨氮蒸汽汽提系统12和吸附捕捉系统13，固液分离得到的清液，如果不含氨氮，进入吸附捕捉系统13处理；如果含有氨氮，进入氨氮蒸汽汽提系统12处理；固液分离得到的泥饼进行焚烧处理；清液进入氨氮蒸汽汽提系统12，泥饼送至焚烧处理。具体的，还包括第二在线温度计24、第二pH计25和第二搅拌器26，第二在线温度计24、第二pH计25和第二搅拌器26分别设置于综合反应罐7内，可以通过PLC控制器27在线监控反应进程，一般酸碱中和反应，络合沉淀和絮凝沉淀反应控制在20-30分钟。具体的，PLC控制器27分别与第一在线温度计20、第一pH计21、ORP计22、第一搅拌器23、第二在线温度计24、第二pH计25和第二搅拌器26信号连接。

氨氮蒸汽汽提系统12连通吸附捕捉系统13，固液分离的清液进入氨氮蒸汽汽提系统12，氨氮在负压和蒸汽汽提作用实现资源化，脱氮出水进入吸附捕捉系统13，进一步去除溶液中残留的重金属。

吸附捕捉系统13，吸附捕捉过程包括依次对来料通过多介质过滤器进行过滤去除机械杂质、小分子有机物和部分胶体，使出水浊度小于0.5NTU，含铁量小于0.05mg/L，SDI≤5；再采用活性炭吸附溶液中残留的重金属，对水中的Ag⁺，Cd²⁺，CrO₄ ^2-等重金属离子去除率达85％以上，出水中悬固小于0.1mg/L，游离氯小于0.1mg/L；最后采用重金属捕捉器去除溶液中残留的重金属，重金属离子去除率达99％以上。对于吸附捕捉系统13产生的出水，进入芬顿反应罐4或综合反应罐7作为稀释溶剂。

具体的，还包括第五阀门18和第六阀门19，分别设置于固液分离系统11与吸附捕捉系统13的连接管路和固液分离系统11与氨氮蒸汽汽提系统12的连接管路上，控制经固液分离系统11后的清液进入氨氮蒸汽汽提系统12或吸附捕捉系统13。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种银系列电池生产废水处理工艺系统，其特征在于：包括废酸储罐(1)、废碱储罐(2)、重金属回收设备(3)、芬顿反应罐(4)、双氧水储存容器(5)、硫酸亚铁储存容器(6)、综合反应罐(7)、硫化钠储存容器(8)、PAM储存容器(9)、PAC储存容器(10)、固液分离系统(11)、氨氮蒸汽汽提系统(12)和吸附捕捉系统(13)，废酸储罐(1)连通重金属回收设备(3)，重金属回收设备(3)分别连通芬顿反应罐(4)和综合反应罐(7)，废碱储罐(2)分别连通芬顿反应罐(4)和综合反应罐(7)，双氧水储存容器(5)和硫酸亚铁储存容器(6)分别连通芬顿反应罐(4)，硫化钠储存容器(8)、PAM储存容器(9)和PAC储存容器(10)分别连通综合反应罐(7)，综合反应罐(7)、固液分离系统(11)、氨氮蒸汽汽提系统(12)和吸附捕捉系统(13)依次连通，固液分离系统(11)连通吸附捕捉系统(13)，吸附捕捉系统(13)连通城市污水厂接纳管道。

2.如权利要求1所述的银系列电池生产废水处理工艺系统，其特征在于：还包括第一阀门(14)和第二阀门(15)，分别设置于废碱储罐(2)与综合反应罐(7)的连接管路和废碱储罐(2)与芬顿反应罐(4)的连接管路上。

3.如权利要求1所述的银系列电池生产废水处理工艺系统，其特征在于：还包括第三阀门(16)和第四阀门(17)，分别设置于重金属回收设备(3)与芬顿反应罐(4)的连接管路和重金属回收设备(3)与综合反应罐(7)的连接管路上。

4.如权利要求1所述的银系列电池生产废水处理工艺系统，其特征在于：还包括第五阀门(18)和第六阀门(19)，分别设置于固液分离系统(11)与吸附捕捉系统(13)的连接管路和固液分离系统(11)与氨氮蒸汽汽提系统(12)的连接管路上。

5.如权利要求1所述的银系列电池生产废水处理工艺系统，其特征在于：还包括第一在线温度计(20)、第一pH计(21)、ORP计(22)和第一搅拌器(23)，第一在线温度计(20)、第一pH计(21)、ORP计(22)和第一搅拌器(23)分别设置于芬顿反应罐(4)内。

6.如权利要求1所述的银系列电池生产废水处理工艺系统，其特征在于：还包括第二在线温度计(24)、第二pH计(25)和第二搅拌器(26)，第二在线温度计(24)、第二pH计(25)和第二搅拌器(26)分别设置于综合反应罐(7)内。

7.如权利要求1～6任一项所述的银系列电池生产废水处理工艺系统，其特征在于：还包括PLC控制器(27)，分别与第一在线温度计(20)、第一pH计(21)、ORP计(22)、第一搅拌器(23)、第二在线温度计(24)、第二pH计(25)和第二搅拌器(26)信号连接。