申请日2011.02.21
公开(公告)日2011.08.17
IPC分类号C02F103/16; C02F9/06
摘要
本发明涉及电镀行业废水的处理方法，主要用于电镀生产企业生产过程中产生镀件打磨废水的处理及回用。采用的“预处理”+“电化学处理”+“混凝沉淀”+“砂滤”+“活性炭滤”组合工艺，其特征在于将电化学处理方法与砂滤、活性炭滤深度处理回用工艺组合。其处理步骤如下：(1)首先将打磨废水排入调节池，调节水量均匀水质，进行筛网粗过滤、初沉，除去漂浮物及大颗粒物质;(2)调节池出水进入电化学反应器进行电化学处理，电化学反应器内停留时间不超过30分钟;(3)电化学反应器出水进入混凝沉淀池，进行混凝沉淀处理;(4)沉淀出水进入砂滤单元过滤处理;(5)砂滤单元出水进入活性炭滤单元。经过此工艺处理，出水水质稳定，浊度、色度、重金属以及有机物得到有效去除，水质优于《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-2005)水质要求。此种处理工艺未添加化学药剂，运行费用较低;产生的污泥经浓缩后，极易处理。本方法应用于电镀行业镀件打磨废水处理回用，也可应用于机械加工行业磨料废水处理回用，后端组合膜处理工艺可以满足更为严格的工业生产用水要求。
权利要求书
1.一种电镀行业镀件打磨废水的处理回用方法，其特征是：电镀行业镀件打磨废水进入调节池，在调节池前端处设粗过滤装置，经过简单筛网过滤、均质、沉淀后，进入电化学反应器，电化学反应器出水进入混凝沉淀池，混凝沉淀池出水经过砂滤单元处理，砂滤出水进入碳滤单元，活性炭滤单元出水即可以回用。
2.如权利要求1所述的电镀行业镀件打磨废水处理回用方法，调节池入口处前端设粗过滤装置，主要去除较大大的漂浮及悬浮物;调节池起到均匀水量、水质作用，保证整个处理系统的稳定、正常运行，也可将大颗粒易沉降物质沉淀去除。
3.如权利要求1所述的电镀行业镀件打磨废水处理回用方法，电化学反应器中，阴极、阳极均采用铁板电极，电极板间距为2～5厘米，电极采用复极式连接方法。
4.如权利要求1所述的电镀行业镀件打磨废水处理回用方法，电化学反应器水力停留时间小于30分钟;电化学单元所施加电压小于100V。
5.如权利要求1所述的电镀行业镀件打磨废水处理回用方法，电化学单元出水进入混凝沉淀池，混凝沉淀池前部为混凝区，设有加药和搅拌装置;投加助凝剂为阴离子型聚丙烯酰胺(PAM)，投量为2mg/L;混凝沉淀池后部分为沉淀区。
6.如权利要求1所述的电镀行业镀件打磨废水处理回用方法，混凝沉淀池出水加压进入砂滤单元，砂滤单元为砂滤罐，上部进水下部出水，砂滤池内滤料为无烟煤和石英砂、从上往下按粒径大小压实排列，气水反冲洗。
7.如权利要求1所述的电镀行业镀件打磨废水处理回用方法，活性炭滤单元为活性炭滤罐，活性炭为粉末型活性炭，下部进水上部出水。
8.如权利要求1所述的电镀行业镀件打磨废水处理回用方法，进水和出水均不需要调节酸碱度。
说明书
一种电镀行业镀件打磨废水处理回用的方法
技术领域
本发明属于工业废水处理技术领域，特别涉及一种采用电化学反应器为主体的电镀行业镀件打磨废水处理回用方法。
背景技术
电镀行业普遍存在新水用量大、废水排量大、工业用水回用率低等现状。近年来，随着电镀行业的不断发展，用水量日益增加，环保要求日益严格，废水排放到工业园区集中处理也需要交纳排污费，给企业生产经营增加了不少成本。实现废水处理后回用已成为趋势，对大中小型电镀企业都是适用的，是企业减少废水外排，提高了水重复利用率的必要途径。电镀行业废水处理回用有利于保护环境，节约水资源，具有显著的经济和社会效益。
打磨废水产生于镀件前处理工段，清洗镀件表面、打磨镀件使其表面光滑。中小型企业每天产生50～60m3打磨废水。打磨废水主要含有石料磨粉(主要为SiO2)、有机弱酸、高分子表面活性剂以及重金属离子等，呈弱酸性或弱碱性。此类废水具有浊度高，颗粒小，粒径分布范围狭窄，稳定性高，不易沉降等特点。目前，打磨废水主要处理方法是混凝沉淀和其它处理方法结合。混凝作为深度处理或回用处理的预处理方法，包括化学混凝和电化学混凝，能够去除大部分浊度、有机物、重金属离子等。化学混凝处理出水，因加入酸碱药剂和混凝剂使导电性偏高，给回用带来了困难。同时因水质不稳定，经常存在过量加药，浪费成本，产泥量大。膜技术作为深度或回用处理技术得到广泛关注，但是膜技术一次性投资大、运行成本高，操作技术要求高。对于规模不大、无法独自负担膜技术的企业而言，研发一种简单、经济的研磨废水处理方法具有重要实际意义。
发明内容
本发明针对电镀行业镀件打磨废水处理现有工艺存在的不足或缺陷，提出一种镀件打磨废水处理回用工艺，即粗网过滤、初沉、调节为预处理单元，电化学反应器、混凝沉淀为主要处理单元，砂滤和活性炭滤为回用单元的组合工艺。废水在调节池经过简单粗网拦截过滤、沉降后，进入电化学反应器，出水进入混凝沉淀池，然后依次进入砂滤罐、活性炭罐，出水即可回用，进入到回用水贮存池。
本发明的技术原理：
电化学反应器处理单元主要发生以下过程。电化学还原过程;电解过程中的还原作用也可以分为两类。一类是直接还原，即污染物直接在阴极上得到电子而发生还原作用，部分有机物得到电子被还原成以氧化降解的物质。另一类是间接还原，污染物中的阳离子首先在阴极得到电子，使得电解质中高价或低价金属阳离子在阴极得到电子直接被还原为低价阳离子或金属沉淀。电化学混凝过程：可溶性阳极通以直流电后，阳极失去电子后，形成金属阳离子，与溶液中的OH-生成金属氢氧化物胶体絮凝剂，微界面吸附能力极强，将废水中的有机物、重金属离子等污染物质吸附、共沉淀去除。电化学气浮过程：电解气浮是对废水进行电解，当电压达到水的分解电压时，在阴极和阳极上分别析出氢气和氧气，气泡尺寸很小，分散度高，作为载体粘附水中的悬浮固体而上浮，将污染物质去除。电气浮既可以去除废水中的疏水性污染物，也可以去除亲水性污染物。如果污水中含有Cl-时，阳极有Cl2生成，可以氧化有机物和无机物。
混凝沉淀池内投加絮凝剂阴离子聚丙烯酰胺(PAM)，絮体变大、密实易分离沉降，强化有机物、色度、SS、NTU、重金属离子的去除，出水铁含量降低。
砂滤罐过滤进一步去除沉淀出水中的悬浮物，使出水浊度大幅度降低，出水变得透明;进一步降低出水的有机物含量、色度，对重金属也有很好的去除率;作为活性炭吸附的预处理设施，可提高后续处理效率、延长反冲洗时间及活性炭替换周期。
活性炭吸附工艺是水和废水处理深度处理回用中经常采用的重要单元，能去除大部分有机物、色度、重金属离子。
经过上述综合过程，可以对打磨废水进行有效处理，有机物、无机物、SS、重金属离子得到去除，实现废水处理回用。
本发明采用的技术方案具体的工艺流程说明如下：
1.调节池
为了保持处理设施连续稳定运行，采用调节池调节废水水质和水量，同时调节池前端设粗网拦截过滤除去漂浮物，大颗粒物质沉降下来。
2.电化学反应器
废水流经电化学反应器，下部进水上部出水，施加电压为20～50V，水力停留时间为15～30分钟。
3.混凝沉淀池
电化学反应单元出水进入混凝沉淀池，前段曝气，使残余二价铁氧化为三价铁，同时起到搅拌作用，强化泥水分离效果，出水铁含量降低。投加2mg/L的絮凝剂PAM。水力停留时间为30分钟，实现泥水分离，底部污泥浓缩压滤后可作为建筑材料使用。
4.砂滤池
沉淀池出水加压进入砂滤池，下部进水上部出水，通过石英砂和无烟煤的截留、吸附作用，可以滤除沉淀出水中的细小颗粒，COD、色度，以减轻碳滤池的负荷，延长其寿命，保证活性炭半年至一年的更换周期。
5.活性炭滤池
砂滤池出水进入活性炭滤池，下部进水上部出水，活性炭与进水接触时间为25分钟。
6.回用水贮存池
活性炭滤池出水进入回用水贮存池回用。
本发明具有如下特点：
1.设备简单，工艺紧凑，占地面积少;
2.运行稳定，可同时去除研磨颗粒(SS、NTU)、COD，重金属离子等污染物;
3.处理过程中基本不需添加化学药剂，无二次污染产生;
4.产生的污泥量少，易沉降，且污泥的含水率低，易脱水;
5.操作简单，管理方便，可实现自动化控制。
