CN211170226U - 一种含镍废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种含镍废水处理系统，包括依次连接的调节单元、酸化反应单元、催化反应单元、捕捉反应单元、混凝反应单元、浓缩单元、TMF过滤单元、PH值调整单元以及排出通道。本申请设计了一种含镍废水处理系统，该申请中应用了TMF过滤单元，采用管式大流量错流过滤，水流切向高速流过膜表面，在过滤的同时还有冲刷清洁膜表面的作用，污染物不易累积，膜面不易污染，对受高度限制无法设置沉淀池进行固液分离的工程具有实用价值；在TMF过滤单元之前还设置了催化反应单元、捕捉反应单元、混凝反应单元和浓缩单元，对含镍污水进行了初步含镍沉淀物的去除处理，保证了TMF过滤单元的出水水质。

Description

一种含镍废水处理系统

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种含镍废水处理系统。

背景技术

由于金属镍具有很强的钝化能力，能抵抗大气、碱和某些酸的腐蚀，可作为防护装饰性镀层，在钢铁、锌压铸件、铝合金及铜合金表面上，保护基体材料不受腐蚀或起光亮装饰作用，也常作为其他镀层的中间镀层，在其上再镀一薄层铬，或镀一层仿金层，其抗蚀性更好，外观更美。镀镍的工艺一般包括电镀镍和化学镀镍，其中化学镀镍具有厚度均匀的优点，从而受到广泛应用，而化学镀镍中会用到柠檬酸、EDTA、酒石酸、苹果酸等络合剂，这些络合剂在水中存在大量的羟基和羧基，会与镍离子络合形成络合镍。镍离子具有极强的生物毒性，极易在生物体内形成积累，破坏生物的正常代谢功能，若未通过含镍工业污水处理就直接排放，将严重危害生态环境和人体健康。

目前针对含镍工业污水的处理方法有化学沉淀法、螯合沉淀法、铁氧体法、吸附法、离子交换法、膜分离法、电化学法和氧化法等，常用的方法为离子交换法和膜分离法。离子交换法，需处理树脂再生之后镍的浓液，还会采用混凝沉淀的形式，且无法高效吸附大分子络合态镍；膜分离法处理含镍废水时，容易出现膜堵塞的情况，且运行费用较高。与之相比，混凝沉淀更能适应水量和水质的变化，可操作性强，且化学药剂价格便宜，但在实际处理含镍废水时，混凝沉淀法的沉淀池受高度限制，当实际工程中高度不够时，无法设置沉淀池进行固液分离。

发明内容

本申请中为了解决混凝沉淀法处理含镍废水时，由于工程高度不够无法设置沉淀池进行固液分离的问题，提出了一种含镍废水处理系统。

为实现上述目的，本申请提供了一种含镍废水处理系统，包括依次连接的调节单元、酸化反应单元、催化反应单元、捕捉反应单元、混凝反应单元、浓缩单元、TMF过滤单元、PH值调整单元以及排出通道。

作为本申请的进一步改进，所述捕捉反应单元包括捕捉镍离子或络合镍并生成细小矾花的第一捕捉反应池和将带镍离子矾花生成氢氧化镍矾花的第二捕捉反应池。

作为本申请的进一步改进，所述浓缩单元包括分离污泥和废水的浓缩池和回收污泥的污泥池。

作为本申请的进一步改进，所述浓缩池的废水通过提升泵泵入所述TMF过滤单元。

作为本申请的进一步改进，所述提升泵为高扬程提升泵。

作为本申请的进一步改进，在所述浓缩池上设有用于控制所述浓缩池的液位高度的液位计。

作为本申请的进一步改进，在所述污泥池后设有用于压缩污泥的压滤机。

作为本申请的进一步改进，所述压滤机上还设有将压滤液导入所述调节单元进行重新处理的回流通道。

作为本申请的进一步改进，所述压滤机为板框压滤机。

作为本申请的进一步改进，所述TMF过滤单元处还设有维护所述TMF过滤单元的维护模块，所述维护模块包括化学清洗单元、清水清洗单元以及循环泵。

本申请的有益效果在于，设计了一种含镍废水处理系统，该申请中应用了TMF过滤单元，采用管式大流量错流过滤，水流切向高速流过膜表面，在过滤的同时还有冲刷清洁膜表面的作用，污染物不易累积，膜面不易污染，对受高度限制无法设置沉淀池进行固液分离的工程具有实用价值；在TMF过滤单元之前还设置了催化反应单元、捕捉反应单元、混凝反应单元和浓缩单元，对含镍污水进行了初步含镍沉淀物的去除处理，保证了TMF过滤单元的出水水质。

附图说明

图1为一种含镍废水处理系统的结构框图；

图2为一种含镍废水处理系统的一个实施例结构框图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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例，都属于本申请保护的范围。

为有效处理含镍的工业废水，本申请提供了一种含镍废水处理系统，如图1所示，包括调节单元、酸化反应单元、催化反应单元、捕捉反应单元、混凝反应单元、浓缩单元、TMF过滤单元(管式微滤膜)、PH值调整单元以及排出通道。所述调节单元的作用是调节废水水量和废水浓度，以保证废水的水质水量均衡，以保证后续处理的稳定性；所述酸化反应单元是通过向污水中加入酸介质，将污水变为便于后续进行破络反应的酸性环境，优选的，所述酸介质为硫酸；所述催化反应池的作用主要是进行破络反应，破络反应一般是用强氧化剂把络合物氧化成小分子有机物或氮氧化物和碳氧化物，使之释放金属离子，破络后，金属一般是以离子状态存在，本申请中，是通过向含镍污水中加入FeSO₄，对含镍污水进行催化反应，以破除镍在污水中的络合物形态。

本申请中，如图2所示，所述捕捉反应单元包括捕捉镍离子并生成细小矾花的第一捕捉反应池和将带镍离子的矾花生成氢氧化镍矾花的第二捕捉反应池；第一捕捉反应池是通过向破络后的含镍污水中投入重金属捕捉剂，重金属捕捉剂是一种与重金属离子强力螯合的化工药剂，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，本申请中，重金属捕捉剂主要与Ni²⁺反应生成细小颗粒物的矾花；第二捕捉反应池是向经过第一捕捉反应池处理后的含镍废水中加入碱性介质，使含Ni²⁺的矾花生成氢氧化镍矾花，便于沉淀，去除Ni²⁺，本申请中，所述的碱性介质优选为NaOH或Ca(OH)₂。

本申请中，如图1所示，经过捕捉反应单元的含镍污水导入混凝反应单元，所述混凝反应单元的作用是将含镍矾花或固体物质进一步絮凝成便于沉淀的大颗粒物质，向进入所述混凝反应单元的污水中加入混凝剂，促进含镍矾花的絮凝。含镍污水经过混凝反应单元后进入浓缩单元，所述浓缩单元的作用主要是进行污泥与废水的分离，如图2所示，所述浓缩单元包括浓缩池、污泥池，在所述浓缩池里进行污泥和废水的分离，浓缩池的目的是保证进入TMF过滤单元的水固体浓度在2-5％之间。

本申请中，如图1所示，所述浓缩池里的废水通过提升泵打入TMF过滤单元，TMF过滤单元利用错流过滤技术对废水进行处理，错流过滤是指在压力推动下，料液流动方向与膜表面平行的过滤方式，料液沿膜表面流动，对膜表面截留物产生剪切力，使其部分返回主体流中，从而减轻了膜的污染。膜透过速度也能在相对长的一段时间里保持在一个较高的水平，因此，废水经过TMF过滤单元后，污水中的污泥被高速打到膜管中间，然后回到浓缩池。经过TMF过滤单元后的澄清水或渗透水透过膜后进到pH值调整单元，将澄清水或渗透水的pH值调整到中性后通过排出通道排出，所述pH值调整单元中应用的药剂为NaOH溶液或H₂SO₄溶液。所述提升泵进一步为高扬程提升泵。在所述浓缩池上设有液位计，用于检测所述浓缩池的液位高度，通过所述液位计显示的浓缩池的液位高度调控向所述TMF过滤单元供给废水的提升泵的启和停。

本申请中，所述浓缩池里的废水每通过膜一次，污泥就浓缩一点，所述浓缩池里的污泥会通过泵打到污泥池进行后续的处理，所述泵为气动隔膜泵，所述气动隔膜泵是按一定的周期和频率将污泥泵入污泥池，气动隔膜泵的周期和频率可以手动控制也可以自动控制的，手动控制过程如下：运行人员从所述浓缩池里取样，根据简单的沉降测试，现场调节气动隔膜泵；自动控制过程如下：在所述浓缩池上设置污泥在线检测装置，当检测数据达到预设值时，气动隔膜泵会自动将浓缩池里的污泥泵入污泥池，所述在线检测装置进一步为SS检测仪。所述污泥池后设有压缩污泥的压滤机，所述压滤机将污泥压缩为干污泥和滤液，所述干污泥外运，所述压滤机上设有将所述滤液导入所述调节单元进行重新处理的回流通道，所述压滤机优选为板框压滤机，所述板框压滤机对于滤渣压缩性大或近于不可压缩的悬浮液都能适用。

本申请中，如图2所示，所述TMF过滤单元处还设有维护所述TMF过滤单元的维护模块，所述维护模块的核心部件主要为化学清洗单元、清水清洗单元以及循环泵，所述维护模块为原位清洗系统。该机构会对产水流量进行连续监测，当流量低到预定值时，就需要启动维护模块，根据膜组件的排列布置，可对全部或部分膜进行清洗。清洗操作为手动操作，运行人员需要手动开关阀门。清洗过程中，酸性清洗液用来清洗无机污垢，NaClO溶液用来去除有机物。在重新投入运行前，需要用清水冲刷膜层。本申请中，为了防止污泥堵塞膜，还要用气和干净的产水反洗，从而迫使膜孔内或膜表面的堵塞物随着污泥流返回到浓缩池。

综上所述，本申请设计了一种含镍废水处理系统，该申请中应用了TMF过滤单元，采用管式大流量错流过滤，水流切向高速流过膜表面，在过滤的同时还有冲刷清洁膜表面的作用，污染物不易累积，膜面不易污染，对受高度限制无法设置沉淀池进行固液分离的工程具有实用价值；在TMF过滤单元之前还设置了催化反应单元、捕捉反应单元、混凝反应单元和浓缩单元，对含镍污水进行了初步含镍沉淀物的去除处理，提高了TMF过滤单元的处理效果和出水水质；该处理工艺中应用的化学药剂均为常规的无机酸、碱和氧化剂，没有废水排放限制，不会造成环境污染；浓缩的微颗粒泥饼具有较高的纯度，具有较好的回收再利用价值。总之，该处理系统能对废水中的离子镍和络合镍均能进行深度处理，镍的去除率可达到99.9％，出水镍的浓度≤0.1mg/L，适用性强，处理效率高，性能稳定，固体废弃物资源再利用率达到100％，适用于高度受限制的场地。

以上仅结合目前考虑的最实用的优选实施例对本申请进行描述，需要理解的是，上述说明并非是对本申请的限制，本申请也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本申请的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种含镍废水处理系统，其特征在于，包括依次连接的调节单元、酸化反应单元、催化反应单元、捕捉反应单元、混凝反应单元、浓缩单元、TMF过滤单元、pH值调整单元以及排出通道。

2.如权利要求1所述的含镍废水处理系统，其特征在于，所述捕捉反应单元包括捕捉镍离子或络合镍并生成细小矾花的第一捕捉反应池和将带镍离子矾花生成氢氧化镍矾花的第二捕捉反应池。

3.如权利要求1所述的含镍废水处理系统，其特征在于，所述浓缩单元包括分离污泥和废水的浓缩池以及回收污泥的污泥池。

4.如权利要求3所述的含镍废水处理系统，其特征在于，所述浓缩池的废水通过提升泵泵入所述TMF过滤单元。

5.如权利要求4所述的含镍废水处理系统，其特征在于，所述提升泵为高扬程提升泵。

6.如权利要求4所述的含镍废水处理系统，其特征在于，在所述浓缩池上设有用于控制所述浓缩池的液位高度的液位计。

7.如权利要求3所述的含镍废水处理系统，其特征在于，在所述污泥池后设有用于压缩污泥的压滤机。

8.如权利要求7所述的含镍废水处理系统，其特征在于，所述压滤机上还设有将压滤液导入所述调节单元进行重新处理的回流通道。

9.如权利要求7所述的含镍废水处理系统，其特征在于，所述压滤机为板框压滤机。

10.如权利要求1所述的含镍废水处理系统，其特征在于，所述TMF过滤单元处还设有维护所述TMF过滤单元的维护模块，所述维护模块包括化学清洗单元、清水清洗单元以及循环泵。

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