CN213738911U - 硫酸镍生产废水处理系统 - Google Patents

Abstract

一种硫酸镍生产废水处理系统，属于废水处理技术领域。该硫酸镍生产废水处理系统包括：进水系统、一级处理系统、二级处理系统、产水系统和污泥处理系统；一级处理系统包括FeSO₄加药装置、H₂O₂加药装置、一级反应池、二级反应池和一级MCR池；二级处理系统包括依次设置的三级反应池和二级MCR池。本实用新型通过设置多级反应池对不同重金属离子进行处理并且设置了多级MCR池，从而降低处理成本，提高出水水质。

Description

硫酸镍生产废水处理系统

技术领域

本实用新型涉及的是一种废水处理领域的技术，具体是一种硫酸镍生产废水处理系统。

背景技术

工业硫酸镍溶解后可用作电镀、化学镀表面处理技术的镀液、电池正极材料等，还用于制备其他镍盐，如氟化镍、氨基磺酸镍、硝酸镍、氧化镍等，也可以用作有机合成等反应的催化剂。我国目前工业硫酸镍年产能约为100kt(以NiSO₄·6H₂O计)。国内金川集团、吉恩镍业主要生产使用硫化镍为原料生产硫酸镍，其原料中伴随着镍铜钴以及铂族金属等有价金属，在精炼提纯分离中产出大量不同浓度、不同介质的含镍溶液，包括萃取工序产生的氯化铜锰液、硫酸钠萃余液、P204萃余液、C272萃取的镍皂后液、C272萃取的洗镁液等，该类废水具有产出量大、含有有机物、重金属离子种类多的特点，一般均含有Ni、Co、Cu、Pb、As等，而排放标准较为严格，要求各重金属离子全部达标排放。

硫酸镍生产废水目前常用工艺为化学沉淀法，通过添加氢氧化钠调节pH将重金属离子转化为氢氧化物沉淀，然后进一步添加硫化钠形成硫化物沉淀，通过混凝等方式将重金属离子去除，最后通过吸附树脂等对废水中重金属离子进行进一步去除，保证达标排放。由于硫酸镍生产废水重金属种类多，含有Ni、Co、Cu、Pb、As、Hg等重金属离子，而不同重金属离子去除所需药剂不同，通过单一化学沉淀不能将所有重金属离子去除，进而导致出水超标；去除不同金属离子的最佳pH有较大差别，在后续工艺会添加硫化钠对金属离子进行进一步去除的条件下，处理效果仍不稳定；萃取剂会与重金属离子形成络合，导致重金属沉淀不完全，进而导致出水超标；使用混凝进行重金属的分离，需添加大量混凝药剂，药剂费用高、污泥产生量大；吸附树脂需要频繁再生，运行成本高，运行维护困难。

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型由此而来。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出了一种硫酸镍生产废水处理系统，通过设置多级反应池对不同重金属离子进行处理并且设置了多级MCR池，从而降低处理成本，提高出水水质。

本实用新型包括：进水系统、一级处理系统、二级处理系统、产水系统和污泥处理系统。

进水系统包括调节池，调节池设有液位计一，并在出口设有进水泵。

一级处理系统包括FeSO₄加药装置、H₂O₂加药装置、一级反应池、二级反应池和一级MCR池，其中，一级反应池、二级反应池和一级MCR池依次设置，一级反应池设有ORP计，二级反应池设有pH计一，一级MCR池设有液位计二；一级反应池通过管路与进水泵连通，FeSO₄加药装置和H₂O₂加药装置对应一级反应池设置，一级MCR池设有一级MCR。

二级处理系统包括依次设置的三级反应池和二级MCR池，其中，一级MCR通过一级产水组件与三级反应池连接，三级反应池设有pH计二，二级MCR池中设有液位计三和二级MCR，二级MCR通过二级产水组件与产水池连通，产水池中设有液位计四。

对应二级反应池和三级反应池，设置有NaOH加药装置；对应一级MCR和二级MCR，设有曝气风机；一级反应池、二级反应池和三级反应池分别通过放空管路与调节池连接。

污泥处理系统包括先后连接的污泥池和泥水分离器，一级MCR通过一级排泥组件和污泥池连通，二级MCR通过二级排泥组件和污泥池连通；对应泥水分离器，设置有PAC加药装置和PAM加药装置，泥水分离器出水端与调节池连通。

优选地，一级产水组件包括连接一级MCR出水口和三级反应池的一级MCR产水管，以及沿一级MCR产水管设置的一级MCR产水电动阀、一级MCR产水泵和一级MCR产水流量计。

优选地，二级产水组件包括连接二级MCR出水口和产水池的二级MCR产水管，以及沿二级MCR产水管设置的二级MCR产水电动阀、二级MCR产水泵和二级MCR产水流量计。

优选地，一级处理系统还设有一级MCR反洗组件；一级MCR反洗组件包括一级MCR反洗管，一级MCR反洗管与一级MCR产水管连通，沿一级MCR反洗管设有一级MCR反洗泵、一级MCR反洗流量计和一级MCR反洗电动阀。

优选地，二级处理系统还设有二级MCR反洗组件；二级MCR反洗组件包括二级MCR反洗管，二级MCR反洗管与二级MCR产水管连通，沿二级MCR反洗管设有二级MCR反洗泵、二级MCR反洗流量计和二级MCR反洗电动阀。

优选地，一级排泥组件包括一级排泥管，以及沿一级排泥管设置的一级MCR排泥泵和一级MCR排泥电动阀。

优选地，二级排泥组件包括二级排泥管，以及沿二级排泥管设置的二级MCR排泥泵和二级MCR排泥电动阀。

技术效果

与现有技术相比，本实用新型具有如下技术效果：

1)通过设置多级反应池对不同重金属离子(As、Pb、Ni、Cu、Co)有层次地进行处理，从而提高出水水质，增加出水稳定性；

2)设置了多级MCR池进行泥水分离，降低了药剂使用量以及污泥产量，且MCR池土地占用少，运行维护简单。

附图说明

图1为实施例1的整体结构示意图；

图2为图1中A区放大结构示意图；

图3为图1中B区放大结构示意图；

图4为图1中C区放大结构示意图；

图5为图1中D区放大结构示意图；

图6为图1中E区放大结构示意图；

图中：

调节池10、液位计一11、进水泵12；

一级反应池21、二级反应池22、一级MCR池23、ORP计24、pH计一25、液位计二26；

三级反应池31、二级MCR池32、pH计二33、一级MCR产水管34、一级MCR产水电动阀35、一级MCR产水泵36、一级MCR产水流量计37、液位计三38；

产水池41、液位计四42、二级MCR产水管43、二级MCR产水流量计44、二级MCR产水泵45、二级MCR产水电动阀46；

污泥池51、泥水分离器52、污泥池液位计53、污泥池排泥管54、污泥池排泥泵55、污泥池排泥电动阀56、污泥池排泥流量计57、PAC加药装置58、PAM加药装置59；

一级排泥管71、二级排泥管72、一级MCR排泥电动阀73、一级MCR排泥泵74、二级MCR排泥电动阀75、二级MCR排泥泵76；

二级MCR反洗管81、二级MCR反洗泵82、二级MCR反洗流量计83、二级MCR反洗电动阀84、一级MCR反洗管85、一级MCR反洗泵86、一级MCR反洗流量计87、一级MCR反洗电动阀88。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型进行详细描述。

实施例1

如图1至图6所示，本实施例涉及一种硫酸镍生产废水处理系统，包括进水系统、一级处理系统、二级处理系统、产水系统和污泥处理系统。

进水系统包括调节池10，调节池设有液位计一11，并在出口设有进水泵12。

一级处理系统包括FeSO₄加药装置61、H₂O₂加药装置62、一级反应池21、二级反应池22和一级MCR池23，其中，一级反应池21、二级反应池22和一级MCR池23依次设置，一级反应池21设有ORP计24，二级反应池22设有pH计一25，一级MCR池23设有液位计二26；一级反应池21通过进水管13与进水泵12连通，FeSO₄加药装置61和H₂O₂加药装置62对应一级反应池21设置，一级MCR池23设有一级MCR。

二级处理系统包括依次设置的三级反应池31和二级MCR池32；

一级MCR通过一级产水组件与三级反应池31连接，一级产水组件包括连接一级MCR出水口和三级反应池的一级MCR产水管34，以及沿一级MCR产水管34设置的一级MCR产水电动阀35、一级MCR产水泵36和一级MCR产水流量计37；三级反应池31设有pH计二33；

二级MCR池32中设有液位计三38和二级MCR，二级MCR通过二级产水组件与产水池连通；二级产水组件包括连接二级MCR出水口和产水池41的二级MCR产水管43，以及沿二级MCR产水管43设置的二级MCR产水电动阀46、二级MCR产水泵45和二级MCR产水流量计44；产水池41中设有液位计四42。

对应二级反应池22和三级反应池31，设置有NaOH加药装置62；对应一级MCR和二级MCR，设有曝气风机64；一级反应池21、二级反应池22和三级反应池31分别通过放空管路与调节池10连接，放空管路设有放空阀。

污泥处理系统包括污泥池51和泥水分离器52，两者通过污泥池排泥管54连接，沿污泥池排泥管54设置有污泥池排泥泵55、污泥池排泥电动阀56和污泥池排泥流量计57，污泥池51设有污泥池液位计53；一级MCR通过一级排泥组件和污泥池51连通，二级MCR通过二级排泥组件和污泥池51连通；对应泥水分离器52，设置有PAC加药装置58和PAM加药装置59，泥水分离器出水端与调节池10连通。

一级排泥组件包括一级排泥管71，以及沿一级排泥管设置的一级MCR排泥电动阀73和一级MCR排泥泵74。

二级排泥组件包括二级排泥管72，以及沿二级排泥管设置的二级MCR排泥电动阀75和二级MCR排泥泵76。

一级处理系统还设有一级MCR反洗组件；一级MCR反洗组件包括一级MCR反洗管85，一级MCR反洗管85与一级MCR产水管34连通，沿一级MCR反洗管85设有一级MCR反洗泵86、一级MCR反洗流量计87和一级MCR反洗电动阀88。

二级处理系统还设有二级MCR反洗组件；二级MCR反洗组件包括二级MCR反洗管81，二级MCR反洗管81与二级MCR产水管连通，沿二级MCR反洗管81设有二级MCR反洗泵82、二级MCR反洗流量计83和二级MCR反洗电动阀84。

针对一级MCR反洗组件和二级MCR反洗组件，设置负压传感器，监控管路压力。

一级MCR产水电动阀、一级MCR反洗电动阀、一级MCR排泥电动阀、二级MCR产水电动阀、二级MCR反洗电动阀、二级MCR排泥电动阀、污泥池排泥电动阀分别与电气控制柜电连接。

本实施例的工作过程如下。

1、进水系统：

硫酸镍生产中产生的P204萃余液、C272萃余液、C272萃取洗镁液、氯化铜锰液、硫酸钠萃余液等排放进入调节池进行水量和水质调节；液位计一用于监控调节池中液位，当处于低液位时，关闭进水泵，当处于高液位时，打开进水泵；进水泵将调节池废水通过进水管输送至一级反应池内。

2、一级处理系统：

FeSO₄加药装置、H₂O₂加药装置通过加药管一和加药管二向一级反应池中投加对硫酸亚铁和双氧水对水中的络合物进行破络，同时将三价砷氧化为五价砷，并生成沉淀。控制反应ORP为200～300mv，双氧水与硫酸亚铁摩尔比为10:1～1:1，反应时间为30～60min；一级反应池出水溢流至二级反应池，NaOH加药装置通过加药管三向二级反应池中投加氢氧化钠将pH调整至9.5左右，反应时间30～60min将Pb转化为沉淀；二级反应池出水溢流至一级MCR池，通过MCR膜进行过滤，MCR系统使用浸没式超滤系统，膜材料为PTFE，通量为5～30LMH；污水在一级MCR产水泵的抽吸下，输送至三级反应池。通过液位计二监测一级MCR池内中液位，当处于低液位时，关闭一级MCR产水泵及一级MCR产水电动阀，当处于高液位时，开启一级MCR产水泵及一级MCR产水电动阀。

3、二级处理系统：

NaOH加药装置通过加药管四向三级反应池中投加氢氧化钠将pH调整至11～12将Ni、Cu、Co转化为沉淀，反应时间30～60min；三级反应池出水溢流至二级MCR池，通过与一级MCR池中相同的MCR膜进行过滤，废水在二级MCR产水泵的抽吸下，输送至产水池。通过液位计三监测二级MCR池液位，当处于低液位时，关闭二级MCR产水泵及二级MCR产水电动阀，当处于高液位时，开启二级MCR产水泵及二级MCR产水电动阀。

4、产水系统：

产水池水可以作为矿山洗砂水回用，也可以为一级MCR和二级MCR反洗提供水源，液位计四用于监测产水池中液位，当处于低液位时，停止一级MCR反洗泵及二级MCR反洗泵，以保护水泵电机，当处于高液位时，可以开启水泵；在自控程序的控制下，可以实现定期对MCR膜箱的反冲洗。

5、污泥处理系统：

一级反应池、二级反应池、三级反应池均设置有放空阀，分别通过放空管一、放空管二、放空管三与调节池相连，当需要放空时，将池内的废水排入调节池。一级MCR池和二级MCR池分别通过一级MCR排泥电动阀、二级MCR排泥电动阀和排泥管一、排泥管二与污泥池相连，当需要排泥时排泥电动阀打开，泥水混合物通过排泥管一、排泥管二排入污泥池，污泥在此池内进行浓缩。污泥池内设置有液位计五，当处于高液位时，泥水分离系统开始工作，当处于低液位时，停止泥水分离系统工作。泥水分离器运行与PAC加药装置、PAM加药装置、污泥池排泥泵及污泥池排泥电动阀联动，当泥水分离器开始运行时，污泥池排泥电动阀启动，污泥池排泥泵启动，PAC加药装置、PAM加药装置启动，分别向污泥添加絮凝剂和助凝剂，污泥通过污泥浓缩管，输送至泥水分离器，进行压滤，干泥委外处理，滤液可回流至调节池。

6、电控系统：

各水泵、风机、加药装置、自动阀们、电子仪表等通过电缆线及信号线，接入电气控制柜，最终设备的运行由电控程序控制。具体连接方式属于常规技术手段，在此不做赘述。电控系统由智能化系统控制，能根据工艺的需求设定所需的参数，然后控制各个设备、仪表、阀门等自动智能化运行，满足变压器生产废水的处理。

需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种硫酸镍生产废水处理系统，其特征在于，包括：进水系统、一级处理系统、二级处理系统、产水系统和污泥处理系统；

进水系统包括调节池，调节池设有液位计一，并在出口设有进水泵；

一级处理系统包括FeSO₄加药装置、H₂O₂加药装置、一级反应池、二级反应池和一级MCR池，其中，一级反应池、二级反应池和一级MCR池依次设置，一级反应池设有ORP计，二级反应池设有pH计一，一级MCR池设有液位计二；一级反应池通过管路与进水泵连通，FeSO₄加药装置和H₂O₂加药装置对应一级反应池设置，一级MCR池设有一级MCR；

二级处理系统包括依次设置的三级反应池和二级MCR池，其中，一级MCR通过一级产水组件与三级反应池连接，三级反应池设有pH计二，二级MCR池中设有液位计三和二级MCR，二级MCR通过二级产水组件与产水池连通，产水池中设有液位计四；

对应二级反应池和三级反应池，设置有NaOH加药装置；对应一级MCR和二级MCR，设有曝气风机；一级反应池、二级反应池和三级反应池分别通过放空管路与调节池连接；

污泥处理系统包括先后连接的污泥池和泥水分离器，一级MCR通过一级排泥组件和污泥池连通，二级MCR通过二级排泥组件和污泥池连通；对应泥水分离器，设置有PAC加药装置和PAM加药装置，泥水分离器出水端与调节池连通。

2.根据权利要求1所述硫酸镍生产废水处理系统，其特征是，所述一级产水组件包括连接一级MCR出水口和三级反应池的一级MCR产水管，以及沿一级MCR产水管设置的一级MCR产水电动阀、一级MCR产水泵和一级MCR产水流量计。

3.根据权利要求1所述硫酸镍生产废水处理系统，其特征是，所述二级产水组件包括连接二级MCR出水口和产水池的二级MCR产水管，以及沿二级MCR产水管设置的二级MCR产水电动阀、二级MCR产水泵和二级MCR产水流量计。

4.根据权利要求1所述硫酸镍生产废水处理系统，其特征是，所述一级处理系统还设有一级MCR反洗组件；一级MCR反洗组件包括一级MCR反洗管，一级MCR反洗管与一级MCR产水管连通，沿一级MCR反洗管设有一级MCR反洗泵、一级MCR反洗流量计和一级MCR反洗电动阀。

5.根据权利要求1所述硫酸镍生产废水处理系统，其特征是，所述二级处理系统还设有二级MCR反洗组件；二级MCR反洗组件包括二级MCR反洗管，二级MCR反洗管与二级MCR产水管连通，沿二级MCR反洗管设有二级MCR反洗泵、二级MCR反洗流量计和二级MCR反洗电动阀。

6.根据权利要求1所述硫酸镍生产废水处理系统，其特征是，所述一级排泥组件包括一级排泥管，以及沿一级排泥管设置的一级MCR排泥泵和一级MCR排泥电动阀。

7.根据权利要求1所述硫酸镍生产废水处理系统，其特征是，所述二级排泥组件包括二级排泥管，以及沿二级排泥管设置的二级MCR排泥泵和二级MCR排泥电动阀。

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