CN210620472U - 金属表面处理废水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了金属表面处理废水处理装置，属于废水处理技术领域。金属表面处理废水处理装置，包括与废水管道依次连接的水质水量调节池、pH调节池、沉淀池、重金属反应器、石英砂过滤器、精密过滤器和超滤装置，所述沉淀池连接加药装置，所述重金属反应器连接重金属捕捉剂投加装置，所述超滤装置与清水池连接，所述pH调节池、沉淀池和重金属反应器均连接污泥浓缩池，所述污泥浓缩池的上清液回流至所述水质水量调节池。本实用新型能够对金属表面处理废水中的COD_cr、总磷、LAS和悬浮物进行有效去除，提高废水的综合处理效果。

Description

金属表面处理废水处理装置

技术领域

本实用新型属于废水处理技术领域，尤其是涉及一种金属表面处理废水处理装置。

背景技术

金属涂装前处理工艺过程中存在脱脂，表调，磷化，水洗的工艺。

在脱脂中，金属表面油污中的动植物油（主要成分为硬脂酸），与金属脱脂剂中的碱或碱性盐发生皂化反应生成硬脂酸钠和甘油，油脂被充分溶解进入碱性溶液，达到工件表面除油的目的。金属脱脂剂中含有大量乳化剂等表面活性物质，易于吸附在工件表面的油污与溶液的两相界面上，乳化剂分子中的憎水基团对油污具有较强的形成水包油的乳液小微粒，使得油污脱离金属表面，达到油污溶解和除油的效果。主要污染因子：pH、COD、石油类、磷酸盐、SS等。

表调是指在磷化处理的金属表面，在磷化之前用一种特殊的溶液进行处理，通过表调的作用改变金属表面的微观状态，以加速磷化，促使磷化过程中形成结晶细小，均匀，致密的磷化盐皮膜。表调剂的结晶成分是胶体磷酸氧钛四钠吸附在金属表面的Ti4+越多，覆盖率就越高，晶核的数量决定了磷化膜的细度，而高的覆盖率会使磷化膜更加细致紧密且连续，并且膜重也会降低。一般来说表调剂在工艺使用过程中排放量很小，循环使用，只需定期排放表调槽液。主要污染因子为COD、表面调整剂等。

为了保证前处理质量，提高零件的耐蚀性，采用磷化处理工艺。磷化处理工艺形成耐蚀性优良，与后续涂层的附着力强的钝化膜层，使处理后金属表面有良好地抗划伤、抗磨损的能力、与后续涂层有良好的附着力。磷化液的主要成分是磷酸二氢盐（磷酸锌）及适量的游离磷酸和加速剂。主要污染因子为磷酸盐、锌、SS等。

上述生产过程中排放出的磷化废水、脱脂废水、含有酸碱、石油类、锌等重金属和部分溶剂及其它添加剂等污染物，如直接排放会对周围水体和环境造成严重影响。

公告号为CN 204281479 U的专利文献公开了一种涂装废水的处理系统，包括顺序连接的收集调节池、混凝反应池、过渡池、沉淀池、气浮池、pH 调节池、多介质过滤器、一号活性炭过滤器、软化器和超滤装置，超滤装置分别与浓水水箱和回用水箱连接，浓水水箱与二号活性炭过滤器连接，二号活性炭过滤器与排放水箱连接；在超滤装置与回用水箱之间设有反渗透系统，反渗透系统分别与浓水水箱和回用水箱连接；沉淀池和气浮池的底部均连接有污泥处理系统，污泥处理系统包括污泥池，污泥池通过污泥泵连接有压滤机，压滤机的端部连接回收集池。该实用新型通过采用化学法改变污染物的化学性质，使其变成无害的或易与水分离的物质，但是整体工艺相对复杂，控制难度较大，投入成本较高，有待进一步改进。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种金属表面处理废水处理装置，以对金属表面处理废水中的COD_cr、总磷、LAS和悬浮物进行有效去除，提高废水的综合处理效果。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

金属表面处理废水处理装置，包括与废水管道依次连接的水质水量调节池、pH调节池、沉淀池、重金属反应器、石英砂过滤器、精密过滤器和超滤装置，所述沉淀池连接加药装置，所述重金属反应器连接重金属捕捉剂投加装置，所述超滤装置与清水池连接，所述pH调节池、沉淀池和重金属反应器均连接污泥浓缩池，所述污泥浓缩池的上清液回流至所述水质水量调节池。

优选地，所述pH调节池连接加碱装置。

优选地，所述沉淀池为斜板沉淀池，所述加药装置包括PAC投加装置和PAM投加装置。

优选地，所述精密过滤器的外壳为不锈钢材质，内部装设过滤滤芯，过滤精度为100μm。

优选地，所述超滤装置采用中空纤维膜组件。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型金属表面处理废水处理装置中，首先废水从车间经明沟流入水质水量调节池，污水在调节池内进行水质、水量的调节；然后流入pH调节池，通过投加碱性试剂调节水质pH，保证后续工序的正常运行；完成pH调节后，废水流入斜板沉淀池，以去除大的繁花絮体，斜板沉淀池具有水力半径更小，雷诺数更小，弗劳德常数更大，具有沉淀效果好，池体小，占地少，沉淀时间短等优势；经沉淀后的废水流入重金属反应器，通过投加重金属捕捉剂使水质内如Cu²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺、Cr³⁺等各种重金属离子沉淀分离，反应条件温和，适应较宽的pH条件，能够在短时间内迅速生成不溶性、低含水量、容易过滤去除的絮状沉淀，从而污去除污水中的重金属离子；经重金属反应器出来的废水流入石英砂过滤器，通过过滤，将水中细小颗粒杂质载留下来，从而使水得到进一歩的澄清净化、把水的浊度降低；经石英砂过滤器处理后的废水流入精密过滤器，用来滤除经石英砂过滤后的细小物质，以确保水质过滤精度及保护膜过滤元件不受大颗粒物质的损坏；经精密过滤器过滤后的废水流入超滤装置，以分离水的悬浮物和细菌，降低原水中的浊度，使超滤出水SDI≤3.0，超滤产水进入清水池储存，以供回用。

本实用新型金属表面处理废水处理装置结合涂装废水的特点，采用以物化处理为主的废水处理工艺，将金属表面处理废水的目标污染物处理至限值达到国家《磷化污水排放标准》和《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级标准的规定，整体工艺处理效率高，工艺操作简单。

附图说明

图1为本实用新型金属表面处理废水处理装置的处理流程图；

其中：1-水质水量调节池，2- pH调节池，3-沉淀池，4-重金属反应器，5-石英砂过滤器，6-精密过滤器，7-超滤装置，8-清水池，9-加碱装置，10-加药装置，11-重金属捕捉剂投加装置，12-污泥浓缩池。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，金属表面处理废水处理装置，包括与废水管道依次连接的水质水量调节池1、pH调节池2、沉淀池3、重金属反应器4、石英砂过滤器5、精密过滤器6和超滤装置7，所述pH调节池2连接加碱装置9，所述沉淀池3连接加药装置10，所述重金属反应器4连接重金属捕捉剂投加装置11，所述超滤装置7与清水池8连接，所述pH调节池2、沉淀池3和重金属反应器4均连接污泥浓缩池12，所述污泥浓缩池12的上清液回流至所述水质水量调节池1。

水质水量调节池1：废水从车间经明沟流入该调节池，进行水质、水量的调节。

pH调节池2：通过投加碱性实际调节水质pH，保证后续工序的正常运行。

斜板沉淀池3：目的是为了去除大的繁花絮体。在沉淀池3有效容积一定的情况下，增加沉淀面积，可以提高去除率。沉淀池3的水流处于层流状态，沉淀效果较好。斜板沉淀池3符合这两点，满足了水流的稳定性和层流的要求。本实用新型采用斜管沉淀池3，水力半径更小，雷诺数更小，弗劳德常数更大，具有沉淀效果好，池体小，占地少，沉淀时间短等优点。作为本实用新型的一种优选实施方案，所述沉淀池3为斜板沉淀池3，所述加药装置10包括PAC投加装置和PAM投加装置。

重金属反应器4：通过投加重金属捕捉剂使水质内重金属离子沉淀分离的一套装置，重金属捕捉剂是一种与重金属离子强力螯合的化工药剂，因能在常温和很宽的pH值条件范围内，与废水中的Cu²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺、Cr³⁺等各种重金属离子进行化学反应，并在短时间内迅速生成不溶性、低含水量、容易过滤去除的絮状沉淀，从而去除污水中的重金属离子。

石英砂过滤器5：当水从上流经滤料时，水中部分的固体悬浮物进入上层滤料形成的微小孔眼，受到吸附和机械阻留作用被滤料的表层所载留。同时，这些截留的悬浮物之间又发生重叠和架桥等作用，就好像在滤层的表面形成一层薄膜，继续过滤着水中的悬浮物质，这就是所谓滤料表面层的薄膜过滤。这种过滤作用不仅滤层表面有，而当水进入中间滤层也有这种截留作用，为区别于表面层的过滤，称为渗透过滤作用。此外，由于滤料彼此之间紧密地排列，水中的悬浮物颗粒流经滤料层中那些曲曲弯弯的孔道时，就有着更多的机会及时间与滤料表面相互碰撞和接触，于是，水中的悬浮物就在滤料表面粘附，即接触过滤。

通过过滤，将水中细小颗粒杂质载留下来，从而使水得到进一歩的澄清净化、降低出水浊度。

精密过滤器6：也称作保安过滤器，外壳为不锈钢材质，内部装设过滤滤芯，过滤精度为100μm。用来滤除经多介质过滤后的细小物质（例如微小的石英砂，活性炭颗粒等），以确保水质过滤精度及保护膜过滤元件不受大颗粒物质的损坏。保安过滤器可以过滤掉液体中的微粒以及细菌，与其他过滤器相比有过滤精度高、过滤速度快、操作方便等优势。

超滤装置7：用于分离水的悬浮物和细菌，降低原水中的浊度，使超滤出水SDI≤3.0。超滤装置7采用中空纤维膜组件，具有出水水质好、透过量大等特点。能进一步去除水中的悬浮物和胶体硅，及其他大分子的物质(蛋白质、核酸、多糖等)以及细菌、有机物等杂质，更加有效地降低SDI值，为反渗透减少去除压力，从而被称为反渗透的最佳预处理单元，可以有效延长反渗透膜寿命。确保后续设备的正常运行。

超滤装置7对于从稀溶液中分离溶质具有广泛的适应性；超滤过程无相态转化,常温操作，节约能源，对热敏性物质的分离尤为适宜；超滤分离过程简单，配套装置少，操作运行简便，维护费用低；超滤膜耐化学药品腐蚀，pH适应范围广；中空纤维超滤装置7具有单位体积中膜面积大，投资费用最低，清洗简单等特点。

本实用新型工艺特点如下：

（1）污水处理工艺采用纯物化工艺，不需生物膜培养，可随停随开机。

（2）处理效果好，采用成熟物化技术，减少动力消耗；充分保证了污水处理的优良效果。

（3）管理维护方便，所有设备采用自动加手动控制，电气控制柜具有体积小、使用寿命长、灵敏度高和自动报警等特点，并有过流、缺相、欠压等故障的保护措施，整套设备正常运行时基本无需专人看管。

（4）对周围环境影响小，构筑物埋地形式占地小，运行时噪声低，异味小。

（5）设置事故旁通，以供紧急、特殊情况下使用。

本实用新型装置用于处理金属表面处理废水，废水的设计进水水质如下表：

单位：mg/L（除pH外）

经处理后，出水水质达到国家《磷化污水排放标准》和《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级标准，见下表：

单位：mg/L（除pH外）

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.金属表面处理废水处理装置，其特征在于：包括与废水管道依次连接的水质水量调节池、pH调节池、沉淀池、重金属反应器、石英砂过滤器、精密过滤器和超滤装置，所述沉淀池连接加药装置，所述重金属反应器连接重金属捕捉剂投加装置，所述超滤装置与清水池连接，所述pH调节池、沉淀池和重金属反应器均连接污泥浓缩池，所述污泥浓缩池的上清液回流至所述水质水量调节池。

2.根据权利要求1所述的金属表面处理废水处理装置，其特征在于：所述pH调节池连接加碱装置。

3.根据权利要求2所述的金属表面处理废水处理装置，其特征在于：所述沉淀池为斜板沉淀池，所述加药装置包括PAC投加装置和PAM投加装置。

4.根据权利要求3所述的金属表面处理废水处理装置，其特征在于：所述精密过滤器的外壳为不锈钢材质，内部装设过滤滤芯，过滤精度为100μm。

5.根据权利要求4所述的金属表面处理废水处理装置，其特征在于：所述超滤装置采用中空纤维膜组件。

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