CN208776520U - 一种含铬废水的全自动处理设备 - Google Patents

Abstract

一种含铬废水的全自动处理设备，属于工业废水处理设备技术领域，用于处理含Cr（Ⅵ）废水。其技术方案是：水量调节罐和还原罐、泥水分离罐通过管道顺序连接，在管道中分别安装有还原罐进水泵和泥水分离罐进水泵，还原罐内设置搅拌装置以及第一液位传感器、pH传感器、ORP传感器，泥水分离罐内设置第二液位传感器、膜组件、曝气机构、斜管填料、污泥斗，膜组件分别通过膜组件排水泵和反冲洗泵与出水暂存罐相连接，酸储罐、还原剂储罐、碱储罐分别通过管道与还原罐相连接，在管道中分别安装有加酸泵、还原剂泵、加碱泵。本实用新型可以有效地降低废水处理设备的占地面积，提高自动化运行程度，降低人和力成本。

Description

一种含铬废水的全自动处理设备

技术领域

本实用新型涉及一种处理含Cr（Ⅵ）废水的设备，属于工业废水处理设备技术领域。

背景技术

电镀钝化工序需使用重铬酸钠溶液，为减少镀锡板黑灰缺陷及镀锡板上残留Cr（Ⅵ）的含量，钝化后需大量的清水进行冲洗，使得冲洗水中含有大量的Cr（Ⅵ），Cr（Ⅵ）是一种高毒性的物质，其毒性为Cr（Ⅲ）的100倍，是电镀行业主要污染物之一。

还原沉淀法处理含铬废水是一种利用适当的还原剂将Cr（Ⅵ）还原为Cr（Ⅲ），然后在碱性条件下使Cr（Ⅲ）发生沉淀而去除的工艺，80%以上含铬废水处理均采用此方法，但一般该方法都需要进行调酸、还原、调碱、絮凝混凝、沉淀等多个单元工序，存在流程长，构筑物多，占地面积大，人工投药控制不准确，药剂消耗量大等问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种含铬废水的全自动处理设备，这种处理设备可以有效地降低废水处理设备的占地面积，提高自动化运行程度，降低人和力成本。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种含铬废水的全自动处理设备，它包括水量调节罐、还原罐、泥水分离罐、出水暂存罐、酸储罐、还原剂储罐、碱储罐，水量调节罐和还原罐、泥水分离罐通过管道顺序连接，在管道中分别安装有还原罐进水泵和泥水分离罐进水泵，还原罐内设置搅拌装置以及第一液位传感器、pH传感器、ORP传感器，泥水分离罐内设置第二液位传感器、膜组件、曝气机构、斜管填料、污泥斗，曝气机构位于膜组件的下方，污泥斗位于泥水分离罐的底部，膜组件通过出水管道和膜组件排水泵与出水暂存罐相连接，出水暂存罐还通过反冲洗管路和反冲洗泵与膜组件相连接，酸储罐、还原剂储罐、碱储罐分别通过管道与还原罐相连接，在管道中分别安装有加酸泵、还原剂泵、加碱泵。

上述含铬废水的全自动处理设备，所述还原罐和泥水分离罐的上部分别设置高位溢流孔，高位溢流孔通过管道与水量调节罐相连接。

上述含铬废水的全自动处理设备，所述泥水分离罐的曝气机构包括曝气管路、曝气头，曝气管路位于膜组件的下方，曝气头安装在曝气管路上，曝气头与膜组件的下部相对，曝气管路与压缩空气管路相连接。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型将含铬废水还原沉淀处理工艺中调酸、还原和调碱过程设置在同一反应器内，并通过自动化控制使各反应依次进行，互不影响，可有效提高处理效率，减少反应构筑物数量和占地面积。

2、本实用新型利用微滤膜组件实现泥水分离，分离效率高，通过排水过程中采取曝气冲刷的方法和定期的反冲洗，可有效降低膜组件表面阻塞的问题。

3、本实用新型将微滤膜组件泥水分离和污泥沉降收集有机结合，使得污泥的沉降不再受构筑物大小（即水力停留时间）的影响，占地面积可大幅减小，同时通过微滤膜组件将污泥不断截留在泥水分离罐内，增大了污泥浓度，提高了污泥颗粒间碰撞结合的几率，有利于形成更大的颗粒聚体，更易于沉降，无需絮凝和混凝剂。

4、在曝气头和污泥斗之间设置斜管填料，不仅有效提高污泥沉降效率，同时斜管填料可有效降低膜组件排水曝气过程中对下部沉降污泥的影响，防止部分污泥二次悬浮的发生。

5、在膜组件外排水后设置了出水暂存罐，截留部分出水用于膜组件的反冲洗，无需额外新水消耗。

6、该设备全程依靠自动化设备自控运行，精度高，人力成本低。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中标记如下：水量调节罐1、酸储罐2、还原剂储罐3、碱储罐4、还原罐5、泥水分离罐6、出水暂存罐7、还原罐进水泵8、加酸泵9、还原剂泵10、加碱泵11、泥水分离罐进水泵12、污泥泵13、膜组件排水泵14、反冲洗泵15、第一液位传感器16、pH传感器17、ORP传感器18、第二液位传感器19、膜组件20、曝气机构21、斜管填料22、污泥斗23。

具体实施方式

本实用新型的含铬废水的全自动处理设备由水量调节罐1、还原罐5、泥水分离罐6、出水暂存罐7和酸储罐2、还原剂储罐3、碱储罐4组成，各个罐体之间有管路和泵相连接。

图中显示，水量调节罐1为反应容器，用于调节间歇性来水，以保证后续流程的连续性；还原罐5为反应容器，用于进行Cr⁶⁺的还原反应，依次进行调酸、还原和调碱反应；泥水分离罐6为反应容器，用于将生成的沉淀物与清水分离，并完成沉淀物的收集和外排。水量调节罐1和还原罐5、泥水分离罐6通过管道顺序连接，在管道中分别安装有还原罐进水泵8和泥水分离罐进水泵12，还原罐5和泥水分离罐6的上部分别设置高位溢流孔，高位溢流孔通过管道与水量调节罐1相连接。

图中显示，还原罐5内设置搅拌装置以及第一液位传感器16、pH传感器17、ORP传感器18。泥水分离罐6内设置第二液位传感器19、膜组件20、曝气机构21、斜管填料22、污泥斗23，曝气机构21位于膜组件20的下方，污泥斗23位于泥水分离罐6的底部。

图中显示，泥水分离罐6的曝气机构21包括曝气管路、曝气头，曝气管路位于膜组件20的下方，曝气头安装在曝气管路上，曝气头与膜组件20的下部相对，曝气管路与压缩空气管路相连接。曝气机构21用于对膜组件20表面进行冲刷，减少膜组件20表面发生阻塞。膜组件20位于曝气头上方，曝气头位于斜管填料22上方，且三个部件垂直位置间隔不低于0.3m。

图中显示，泥水分离罐6的膜组件20通过出水管道和膜组件排水泵14与出水暂存罐7相连接，出水暂存罐7还通过反冲洗管路和反冲洗泵15与膜组件20相连接。在膜组件20外排水后设置了出水暂存罐7，出水暂存罐7采用自然溢流出水，可暂存部分排出水，以便用于膜组件20的反冲洗和出水检测，无需额外新水消耗。

图中显示，酸储罐2、还原剂储罐3、碱储罐4分别通过管道与还原罐5相连接，在管道中分别安装有加酸泵9、还原剂泵10、加碱泵11，用于向还原罐5中分别加入调酸剂、还原剂和调碱剂。

本实用新型的使用过程如下：

间歇或连续产生的含铬废水被注入水量调节罐1内，进行水量调节，保证后续反应的连续性和稳定性；

还原罐5第一液位传感器16检测还原罐液位位于低位（L）以下，还原罐进水泵8启动，开始进水，至第一液位传感器16到达高位（H），进水完成；

进水完成后，进入调酸阶段，pH传感器17检测废水pH值高于设定上限值，加酸泵9启动，将调酸剂HCl由酸储罐2泵入还原罐5，搅拌混合，至废水pH值达到设定下限值2.0，加酸泵9停止，继续搅拌1-2min内，pH传感器17检测pH值上升超过设定上限值2.5，则继续调酸过程，直至1-2min内pH值稳定在设定上下限之间，以保证混合均匀性；

pH稳定后，加酸阶段结束，进入还原阶段，ORP传感器18检测废水ORP值高于设定上限值，还原剂泵10启动，将调还原剂NaHSO₃溶液由还原剂储罐3泵入还原罐5，搅拌混合,至废水ORP值达到设定下限值，还原剂泵10停止，控制器开始计时，系统进入还原反应阶段，期间，当检测ORP值高于设定上限时，还原剂泵10启动，以将反应ORP控制在设定上下限值之间。还原剂泵10首次开启信号反馈回控制器，然后，控制器暂时屏蔽加酸泵9的启停信号，防止在后续调碱过程中发生混乱；

还原反应计时结束后，进入调碱阶段，pH传感器17检测pH值低于调碱阶段设定下限值8.0，加碱泵11启动，将调碱剂NaOH溶液由碱储罐4泵入还原罐5，搅拌混合，当废水pH上升到设定值上限8.5时，加碱泵11停止。稳定搅拌1-2min，pH值下降如不超出设定下限值，则调碱剂投加停止；如超出设定下限值，则重复此调节过程，以使最终废水pH值稳定在设定的上下限值之间，调碱阶段结束；

调碱阶段结束后，泥水分离罐进水泵12开启，将废水由还原罐5泵入泥水分离罐6；

泥水分离罐6内的第二液位传感器19检测泥水分离罐液位达到高位（H）时，膜组件排水泵14和曝气机构21同时开启，排出水经出水暂存罐7高位溢流外排，膜组件排水泵14的出水流量高于泥水分离罐进水泵12。期间，泥水分离罐6内第二液位传感器19检测液位到达低位（L），则膜组件排水泵14暂停，直至液位到达高位（H），排水恢复。

还原罐5内第一液位传感器16检测液位到达低位（L），则泥水分离罐进水泵12、膜组件排水泵14和曝气机构21同步停止，进入泥水分离罐6的静置沉降阶段，污泥通过斜管填料22沉入底部污泥斗23；

静置沉淀阶段的持续时间为从膜组件20排水结束至下一个周期膜组件20排水的时间间隔；

反应周期结束，还原罐5内开始重新进水，并解除加酸泵9启动的屏蔽，开启下一个周期的运行；

根据实际情况，定期打开污泥泵13进行排泥操作；

膜组件20的反冲洗视具体情况，每2~4个周期反洗一次，反冲洗时同时开启反冲洗泵15和曝气机构21，强化清洗效果。

膜组件20采用微滤板式膜组件，膜通量20-40L/（m²·h），过滤精度0.1-5μm。

若发生液位传感器故障或其它原因使得还原罐5或泥水分离罐6液位过高时，废水会通过设置于罐体上部的溢流口溢流回水量调节罐1，防止发生废水外溢污染环境。

本实用新型的调酸剂为HCl、还原剂为NaHSO₃溶液、调碱剂为NaOH溶液均用于举例，调酸剂使用H₂SO₄等酸性物质、还原剂使用焦亚硫酸氢钠、Fe²⁺等还原性物质、调碱剂使用熟石灰等碱性物质均可实现反应过程。

Claims (3)

1.一种含铬废水的全自动处理设备，其特征在于：它包括水量调节罐（1）、还原罐（5）、泥水分离罐（6）、出水暂存罐（7）、酸储罐（2）、还原剂储罐（3）、碱储罐（4），水量调节罐（1）和还原罐（5）、泥水分离罐（6）通过管道顺序连接，在管道中分别安装有还原罐进水泵（8）和泥水分离罐进水泵（12），还原罐（5）内设置搅拌装置以及第一液位传感器（16）、pH传感器（17）、ORP传感器（18），泥水分离罐（6）内设置第二液位传感器（19）、膜组件（20）、曝气机构（21）、斜管填料（22）、污泥斗（23），曝气机构（21）位于膜组件（20）的下方，污泥斗（23）位于泥水分离罐（6）的底部，膜组件（20）通过出水管道和膜组件排水泵（14）与出水暂存罐（7）相连接，出水暂存罐（7）还通过反冲洗管路和反冲洗泵（15）与膜组件（20）相连接，酸储罐（2）、还原剂储罐（3）、碱储罐（4）分别通过管道与还原罐（5）相连接，在管道中分别安装有加酸泵（9）、还原剂泵（10）、加碱泵（11）。

2.根据权利要求1所述的含铬废水的全自动处理设备，其特征在于：所述还原罐（5）和泥水分离罐（6）的上部分别设置高位溢流孔，高位溢流孔通过管道与水量调节罐（1）相连接。

3.根据权利要求1所述的含铬废水的全自动处理设备，其特征在于：所述泥水分离罐（6）的曝气机构（21）包括曝气管路、曝气头，曝气管路位于膜组件（20）的下方，曝气头安装在曝气管路上，曝气头与膜组件（20）的下部相对，曝气管路与压缩空气管路相连接。